高中化学选修三第一章第二节.ppt

第二节一、原子结构与元素周期表一、原子结构与元素周期表碱金属原子序数周期电子排布式简化电子排布式稀有气体简化电子排布式Li3210NeNa11318ArK19436KrRb37554XeCs55686Rn周期系周期系：思考每周期的规律思考每周期的规律：：碱金属原子序数周期电子排布式简化电子排布式稀有气体电子排布式Li32[He] 2s[He] 2s1 110NeNa113[Ne]3s118ArK194[Ar]4s136KrRb375[Kr]5s154XeCs556[Xe]6s186Rn每周期，电子排布每周期，电子排布最外层总是从最外层总是从1个到个到8个个，元素，元素从碱金属到稀有气体从碱金属到稀有气体价电子层：外围电子排布价电子层：外围电子排布碱金属原子序数周期电子排布式价电子排布稀有气体价电子排布Li322s2s1 110Ne2s22p6Na1133s118Ar3s23p6K1944s136Kr4s24p6Rb3755s154Xe5s25p6Cs5566s186Rn6s26p6每周期，电子排布每周期，电子排布最外层总是从最外层总是从1个到个到8个个，元素，元素从碱金属到稀有气体从碱金属到稀有气体。

结论结论Ø随着原子序数的增加，元素原子的随着原子序数的增加，元素原子的外围外围电子层排布电子层排布呈现周期性的变化：呈现周期性的变化：每隔一定数目的元素，元素原子的每隔一定数目的元素，元素原子的外围电外围电子层排布子层排布重复出现从重复出现从nsns1 1 到到 nsns2 2npnp6 6 的周期的周期性变化Ø最外层电子数：从最外层电子数：从1 1到到8 8 元素周期系的形成是由于元素周期系的形成是由于元素的原子元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复核外电子的排布发生周期性的重复周期周期短周期短周期长周期长周期第第1周期周期(H--He)：：2 种元素种元素第第2周期周期(Li--Ne)：：8 种元种元素素第第3周期周期(Na--Ar)：：8 种元素种元素第第4周期周期(K--Kr)：：18 种元素种元素第第5周期周期(Rb--Xe)：：18 种元素种元素第第6周期周期(Cs--Rn)：：32 种元素种元素不完全周期不完全周期第第7周期：周期：26种元素种元素镧镧57La – 镥镥71Lu 共共15 种元素称镧系元素种元素称镧系元素锕锕89Ac – 铹铹103Lr 共共15 种元素称锕系元素种元素称锕系元素周期序数周期序数 = = 电子层数电子层数（横行）（横行）知识回顾：知识回顾：元素周期表的结构（由元素周期表的结构（由周期周期与与族族构成）构成）(应应32种种) 族族主主族：族：副副族：族：ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA 第第VIII 族：族：稀有气体元素稀有气体元素主族序数主族序数= =最外层电子数最外层电子数（纵行）（纵行） 零族：零族：共七个主族共七个主族ⅠB , ⅡB , ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB 共七个副族共七个副族三个纵行三个纵行(第第8、、9、、10），位），位于于Ⅶ B 与与ⅠB中间中间 知识回顾：知识回顾：元素周期表的结构元素周期表的结构（由（由周期周期与与族族构成）构成）元素周期表从元素周期表从左到右族顺序依次左到右族顺序依次为：为：ⅠⅠA , ⅡⅡA , ⅢⅢB , ⅣⅣB ,ⅤⅤB , ⅥⅥB , ⅦⅦB，，第第VIII 族族；； ⅠⅠB , ⅡⅡB , ⅢⅢA , ⅣⅣA ,ⅤⅤA , ⅥⅥA , ⅦⅦA，，零零族族______________________________________________________1、写出每个周期开头第一个元素写出每个周期开头第一个元素的最外层电子的排布式？的最外层电子的排布式？ns1 (n表示电子层数表示电子层数)第一周期：第一周期：s2其它周期：其它周期：ns2np6 (n为电子层数为电子层数)2、写出每个周期最后一个元素的写出每个周期最后一个元素的最外层电子的排布式？最外层电子的排布式？科科 学学 探探 究：书究：书143、同族主族元素的价电子层有何规律？同族主族元素的价电子层有何规律？相同相同4、同族过渡元素的价电子层有何规律？过渡元素的价电子层有何规律？价电子层上的电子总数相等价电子层上的电子总数相等5、零族元素的价电子层有何规律？零族元素的价电子层有何规律？除氦外，其它相同除氦外，其它相同ⅠⅠA 01ⅡⅡAⅢⅢAⅣⅣAⅤⅤAⅥⅥAⅦⅦA2p区区3s区区ⅢⅢBⅣⅣBⅤⅤBⅥⅥBⅦⅦBⅧⅧⅠⅠBⅡⅡB4d区区ds区区567镧系镧系f区区锕系锕系元素周期表的五个分区元素周期表的五个分区二、元素周期表的二、元素周期表的重新重新分区分区1、、s区：区：特点：特点：价电子数价电子数=主族序数主族序数=最外层电子数最外层电子数 ①①并不是所有价电子层为并不是所有价电子层为ns1或或2的元素的元素都在都在S区，区， He除外（它在除外（它在p区）区）注意：注意：②②除除H外，都是金属元素外，都是金属元素含含ⅠⅠA与与ⅡⅡA共两族两列共两族两列；价；价电子层为电子层为ns1或或2(n≥1)2、、p区：区：特点：特点：①①价电子总数价电子总数=主族序数（零族除外）主族序数（零族除外）注意：注意：He在在p区，但它无区，但它无p电子电子含含ⅢⅢA至至ⅦⅦA及零族及零族共六族六列共六族六列；；价电子层为价电子层为ns2 np1-6(n≥2) ,②②以非金属元素为主以非金属元素为主3、、d区：区：特点：特点：②②价电子总数价电子总数=副族序数副族序数;若总数为若总数为8、、9、、10，则为，则为ⅧⅧ族。

族 有元素在有元素在d区但并不符合区但并不符合(n-1)d1-9ns1-2规则，如：规则，如：46Pd 4d10注意：注意：①①均为金属元素；均为金属元素；含含ⅢⅢB至至ⅦⅦB和和ⅧⅧ族族共六族八列共六族八列 (镧系镧系和锕系属和锕系属f区区)；价电子层为；价电子层为(n-1)d1-9ns1-24、、ds区：含区：含ⅠⅠB与与ⅡⅡB共两族两列共两族两列；可理解；可理解为电子先填满为电子先填满(n-1)d (n≥4) ，再填，再填ns,即价即价电子层为电子层为(n-1)d10ns1或或2，，①①价电子总数价电子总数=所在的列序数所在的列序数特点特点：：②②均均为金属元素；且为金属元素；且d轨道电子一轨道电子一般不参与化学键的形成般不参与化学键的形成5、、f区：包括镧系与锕系；区：包括镧系与锕系；价电子层价电子层(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2说明：说明： 由于最外层电子数基本相同，由于最外层电子数基本相同，(n-1)d电子数也基本相同，因此电子数也基本相同，因此镧系元素化学性质相似；锕系元镧系元素化学性质相似；锕系元素化学性质也相似素化学性质也相似问问：为什么：为什么s区、区、d区、区、ds区的元素区的元素都是金属都是金属(除除H外外)？？ s s区、区、d d区、区、dsds区的元素最外层区的元素最外层电子数为电子数为1-21-2个电子，在反应中个电子，在反应中易失去，所以都是金属。

易失去，所以都是金属 原子结构与元素在周期表中的位置原子结构与元素在周期表中的位置是有什么的关系的？是有什么的关系的？ （（1）周期数）周期数=最大能层数最大能层数（钯除外，（钯除外，因为因为46Pd [Kr]4d10,最大能层数是最大能层数是4，但是在第五周期），但是在第五周期）（（2）外围电子总数决定排在哪一族）外围电子总数决定排在哪一族 如：如：29Cu 3d104s1 10+1=11（第（第11列）列） 所以，是所以，是IB 已知某元素在周期表中位于第五已知某元素在周期表中位于第五周期、周期、ⅥAⅥA族位置上试写出该元素基族位置上试写出该元素基态原子的态原子的价电子排布式、价电子排布式、电子排布式电子排布式并分析该元素在哪区？并分析该元素在哪区？ 由于是由于是ⅥAⅥA族，族， 4d4d必是全充满必是全充满的，的，所以所以价电子排布为价电子排布为5s5s2 25p5p4 4，，电子排布式电子排布式[Kr]4d[Kr]4d10105s5s2 25p5p4 4课堂练习课堂练习属属P区区 已知某元素的价电子层结已知某元素的价电子层结构为构为3d3d5 54s4s2 2，，试确定其在周试确定其在周期表中的位置。

期表中的位置 第四周期，ⅦB族典例：典例： 试确定试确定3232号元素在周期表号元素在周期表中的位置中的位置 第四周期，ⅣA族 典例：典例： 判断处于第三周期，判断处于第三周期，ⅣAⅣA族元素的族元素的价电子层结构、原子序数价电子层结构、原子序数 3s23p2，第14号元素典例：典例：下列说法错误的是（下列说法错误的是（ ））A. S区元素的原子价电子层排布都是区元素的原子价电子层排布都是s结尾结尾B. d区元素的原子价电子层排布都是区元素的原子价电子层排布都是ds结尾结尾C. ds元素的原子价电子层排布都是元素的原子价电子层排布都是ds结尾结尾D. p区元素的原子价电子层排布都是区元素的原子价电子层排布都是sp结尾结尾E. 主族元素的原子价电子层排布都含主族元素的原子价电子层排布都含s，但都，但都 不含不含dF. 过渡元素的原子价电子层排布都是过渡元素的原子价电子层排布都是ds结尾结尾G. ds区元素的原子区元素的原子d轨道一定全满轨道一定全满 金属区域金属区域非金属区域非金属区域从元素的从元素的价电子层结构价电子层结构可以看出，可以看出，s s区，区，区，区，d d区，区，区，区， dsds区的元素在发区的元素在发区的元素在发区的元素在发生化学反应时生化学反应时生化学反应时生化学反应时容易失去最外层及倒数第二层容易失去最外层及倒数第二层容易失去最外层及倒数第二层容易失去最外层及倒数第二层的电子，的电子，的电子，的电子，表现金属表现金属性性，属于金属，属于金属，属于金属，属于金属。

为什么为什么S区、区、d区、区、ds区元素都是金属区元素都是金属? 7 7主族主族: :IA---VIIAIA---VIIA 7 7副族副族: :IIIB---IIBIIIB---IIB 第第ⅧⅧ族族 0 0族族 族：族：副族元素副族元素包括包括d区、区、ds区元素，介于区元素，介于s区元素（主要区元素（主要是金属元素）和是金属元素）和p区（主要是非金属）元素之间，处区（主要是非金属）元素之间，处于由金属向非金属过渡的区域，因此，把副族元素又于由金属向非金属过渡的区域，因此，把副族元素又称为称为过渡元素过渡元素1．下列元素是主族元素还是副族元素．下列元素是主族元素还是副族元素？第几周期？第几族？？第几周期？第几族？（（1））1s2 2s2 2p6 3s2 3p5（（2））[Ar]3d10 4s12．由下列元素在周期表中的位置，给出．由下列元素在周期表中的位置，给出其原子的价电子层构型其原子的价电子层构型（（3）第四周期第）第四周期第VIVIA族族（（4）第四周期第）第四周期第IVIVB族族练习练习P区，主族，第三周期，第区，主族，第三周期，第VIIA族族ds区，副族，第四周期，第区，副族，第四周期，第IB族族4S24P43d24S2问题问题5 5：：v这是由元素的这是由元素的价电子层结构价电子层结构和元素周期和元素周期表中表中元素性质的递变规律元素性质的递变规律决定的。

决定的v同周期元素从左到右同周期元素从左到右非金属性非金属性增强增强v同主族从上到下同主族从上到下非金属性非金属性减弱减弱，，金属性金属性增强增强v结果使元素周期表结果使元素周期表右上角三角区右上角三角区内的元内的元素主要呈现出素主要呈现出非金属性非金属性由于元素的金属性和非金属性没有严格的由于元素的金属性和非金属性没有严格的界限界限，处于非金属三角区边缘的元素，处于非金属三角区边缘的元素既既能表现能表现出一定的出一定的非金属性非金属性，，又能表现又能表现出出一定的一定的金属性金属性，因此这些元素常被称为，因此这些元素常被称为半金属半金属或或准金属准金属问题问题6：： 探究：原子核外电子排布与元素周期表结探究：原子核外电子排布与元素周期表结构有什么内在联系？构有什么内在联系？周期序数周期序数= =最大能层数最大能层数= =电子层数电子层数= = （（46Pd除除外）外）主族主族族序数族序数= =最外层电子数最外层电子数= =价电子数价电子数 ( (ns ns npnp或或nsns) )副族族序数副族族序数= =价电子数价电子数（（VIII族、族、ds区除外，区除外，只等于列序数，不等于族序数）只等于列序数，不等于族序数） Ø副族副族ⅠⅠBⅡⅡB(价电子总数价电子总数11－－12)：：族序数族序数=最外层电子数最外层电子数ns1-2Ø副族副族ⅢB—ⅦB (价电子总数价电子总数3－－7)族序数族序数= nS2+（（n-1））d1-5ØⅧ族族价电子总数为价电子总数为8、、9、、10，，分别对应于分别对应于Ⅷ族族1、、2、、3列列3. .已知某元素的原子序数是已知某元素的原子序数是25，写出该元，写出该元素原子的电子排布素原子的电子排布式，并指出该元素所式，并指出该元素所属的周期和族。

属的周期和族1s22s22p63s23p63d54S2 第四周期第四周期VIIBVIIB族族 4.已知某元素在周期表中位于第五周已知某元素在周期表中位于第五周期、期、ⅥA族试写出该元素名称、符族试写出该元素名称、符号和原子序数号和原子序数基态原子的电子排布式、基态原子的电子排布式、Te 碲碲 521s22s22p63s23p63d54S24p64d105s25p4 完成完成p16“学与问学与问”栏目栏目v同周期从左到右，最高化合价同周期从左到右，最高化合价v最低化合价最低化合价v金属性金属性v非金属性非金属性二、元素周期律二、元素周期律元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化主族元素原子半径的周期性变化1.原子半径原子半径完成完成p17“学与问学与问”栏目原子半径原子半径的决定因素？的决定因素？理解变化趋势理解变化趋势1 1、原子半径、原子半径 同周期同周期主族元素：从左至右原子半径递减主族元素：从左至右原子半径递减 同主族同主族元素：从上至下原子半径递增元素：从上至下原子半径递增 决定因素决定因素 能层数能层数 层数多半径大层数多半径大核电荷数核电荷数 核电荷数大半径小核电荷数大半径小 理解电子层结构相同的离子：理解电子层结构相同的离子：序小径大序小径大 如如K K+ + ？？S S2-2-2.电离能掌握定义、同一周期、同族元素第掌握定义、同一周期、同族元素第一电离能一电离能I I1 1变化趋势变化趋势完成完成p18“学与问学与问”栏目栏目同周期同周期主族元素第一电离能从左至右逐渐？主族元素第一电离能从左至右逐渐？ 哪些主族反常，比下一主族的高？哪些主族反常，比下一主族的高？2 2、电离能、电离能 ①①第一电离能第一电离能气态气态电中性电中性基态基态原子原子失去一个电子失去一个电子转化为转化为气气态态基态基态正离子所需正离子所需最低能量最低能量 ②②逐级电离能逐级电离能 利用逐级电离能判断化合价 3 3、电负性、电负性 原子的价电子原子的价电子键合电子：参与化学键形成键合电子：参与化学键形成*孤对电子：未参与化学键形成孤对电子：未参与化学键形成不同元素的不同元素的原子对键合电子原子对键合电子吸引能力的大小吸引能力的大小电负性越大，对键合电子吸引能力越大电负性越大，对键合电子吸引能力越大同周期同周期主族元素从左至右电负性逐渐变大主族元素从左至右电负性逐渐变大同主族同主族元素从上至下电负性逐渐变小元素从上至下电负性逐渐变小①①电负性电负性是否与金属性和非金属性的地变规律相似？是否与金属性和非金属性的地变规律相似？②②电负性应用电负性应用一般而言一般而言金属金属<1.8，非金属，非金属>1.81.8左右的既有金属性，又有非金属性左右的既有金属性，又有非金属性 科学探究4.对角线规则对角线规则对角线规则：元素周期表中的某些主族元素对角线规则：元素周期表中的某些主族元素 其某些性质与其某些性质与右下方右下方元素相似元素相似 5 5、化合价、化合价 同周期的主族元素从左至右同周期的主族元素从左至右 化合价由＋化合价由＋1→＋＋7，， －－4 →0递增递增 主族元素族序数＝最高正价＝价电子数主族元素族序数＝最高正价＝价电子数非金属最低负化合价＝主族元素族序数非金属最低负化合价＝主族元素族序数—8 F、、O 最高价氧化物对应水化物最高价氧化物对应水化物——最高价氢氧化物最高价氢氧化物 碱性强弱碱性强弱 最高价氢氧化物碱性越强，金属性越强最高价氢氧化物碱性越强，金属性越强 金属性强弱的判断依据金属性强弱的判断依据 跟水（酸）反应置换出氢的难易程度跟水（酸）反应置换出氢的难易程度 越容易发生，金属性越强越容易发生，金属性越强 金属活动性顺序金属活动性顺序 普通原电池正负极普通原电池正负极 单质与盐溶液的置换反应单质与盐溶液的置换反应 气态氢化物的稳定性气态氢化物的稳定性 越稳定，非金属性越强越稳定，非金属性越强 非金属性强弱的判断依据非金属性强弱的判断依据 最高价氧化物对应水化物最高价氧化物对应水化物——最高价含氧酸最高价含氧酸酸性强弱酸性强弱 酸性越强，非金属性越强酸性越强，非金属性越强 跟氢气化合生成气态氢化物的难易程度跟氢气化合生成气态氢化物的难易程度 越易反应，非金属性越强越易反应，非金属性越强 。