高中化學(xué) 第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1.2.1 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表課件 新人教版選修3.ppt

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目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,三,一、元素周期表的結(jié)構(gòu)及分區(qū),目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,三,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,三,3.元素的分區(qū) (1)按電子排布,把周期表里的元素劃分成5個區(qū),分別為s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、f區(qū)。 (2)元素周期表共有16個族,其中s區(qū)包括A、A族,p區(qū)包括AA、0族,d區(qū)包括BB族及族,ds區(qū)包括B、B族,f區(qū)包括鑭系元素和錒系元素。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,三,某元素的原子序數(shù)為24,試問: (1)此元素原子的電子總數(shù)是多少? (2)它有多少個電子層?有多少個能級? (3)它的外圍電子排布(價電子層)是怎樣的?它的價電子層的電子總數(shù)是多少? (4)它屬于第幾周期?第幾族?主族還是副族?屬于哪個區(qū)? (5)它有多少個未成對電子? 答案:(1)24 (2)4個電子層;7個能級 (3)3d54s1;6 (4)第四周期;第B族;副族;d區(qū) (5)6個,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,三,二、元素周期系 1.堿金屬元素基態(tài)原子的核外電子排布,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,三,2.元素周期系的形成 元素周期系的形成是由于元素的原子核外電子的排布發(fā)生周期性的重復(fù)。隨著元素原子的核電荷數(shù)遞增,每到出現(xiàn)堿金屬,就開始建立一個新的電子層,隨后最外層上的電子逐漸增多,最后達(dá)到8個電子,出現(xiàn)稀有氣體;然后又開始由堿金屬到稀有氣體,如此循環(huán)往復(fù)這就是元素周期系中的一個個周期。 元素周期系的實(shí)質(zhì)是什么? 答案:元素的原子核外電子排布發(fā)生周期性的變化。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,三,三、金屬元素與非金屬元素在元素周期表中的位置 1.金屬元素和非金屬元素的分界線為沿B、Si、As、Te、At與Al、Ge、Sb、Po之間所畫的一條連線,非金屬性較強(qiáng)的元素處于元素周期表的右上方位置,金屬性強(qiáng)的元素處于元素周期表的左下方位置。 2.處于d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)的元素全部是金屬元素。s區(qū)的元素除氫外,也全部是金屬元素。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,三,為什么處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素常被稱為半金屬或準(zhǔn)金屬? 答案:因?yàn)橥芷谥兄髯逶貜淖蟮接?金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng),同周期內(nèi)非金屬元素一般位于周期表右側(cè);同主族元素從上到下,非金屬性逐漸減弱,金屬性逐漸增強(qiáng),同主族元素中非金屬元素位于周期表上方;所以在元素周期表中非金屬元素主要集中在右上三角區(qū)內(nèi)。由于元素的金屬性和非金屬性之間并沒有嚴(yán)格的界線,處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素,雖是非金屬但往往表現(xiàn)出一定的金屬性,如具有金屬光澤,表現(xiàn)出一定的導(dǎo)電性等,所以常被稱為半金屬或準(zhǔn)金屬。,一,二,三,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,一、原子核外電子排布與周期的劃分 周期與能層序數(shù)n有關(guān)。核外電子的能層數(shù)為n時,該元素屬于第n周期,即該元素原子有n個電子層,就屬于第n周期。元素原子的電子層數(shù)=能層數(shù)=周期序數(shù)。,一,二,三,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,我們把構(gòu)造原理中能量相近的能級劃分為一組,按能量由低到高可分為不同的能級組。同一能級組內(nèi),各能級能量相差較小,各能級組之間能量相差較大。請你與同組同學(xué)合作完成下表,并思考各周期中所含元素種類數(shù)與相應(yīng)能級組所能容納的最多電子數(shù)之間的關(guān)系。,一,二,三,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,一,二,三,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,答案:元素種類數(shù)(從上到下依次是):2 8 8 18 18 32 相應(yīng)能級組所能容納的最多電子數(shù)(從上到下依次是):2 8 8 18 18 32 各周期所含元素的種類數(shù)等于相應(yīng)能級組所能容納的最多電子數(shù),一,二,三,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,【例1】 某化學(xué)學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)元素周期系和周期的劃分時提出了以下觀點(diǎn):周期系的形成是由原子的結(jié)構(gòu)決定的 元素周期系中第A族元素統(tǒng)稱為堿金屬元素 每一周期的元素原子外圍電子排布均是從ns1開始至ns2np6結(jié)束 元素周期系中的每一周期元素的種類數(shù)均相等 基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的兩元素位于同一周期 周期序數(shù)越大,該周期所含金屬元素一般越多。你認(rèn)為正確的是( ) (導(dǎo)學(xué)號52700012) A. B. C. D.,一,二,三,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,解析:元素周期系的形成原因是元素的原子核外電子排布呈周期性變化,而核外電子排布是由原子的結(jié)構(gòu)決定的,故該觀點(diǎn)正確;第A族元素除氫元素之外統(tǒng)稱為堿金屬元素,故該觀點(diǎn)錯誤;第一周期的元素原子外圍電子排布從1s1開始到1s2結(jié)束,故該觀點(diǎn)錯誤;元素周期系中的每一周期元素的種類數(shù)并不總是一樣多,如第一周期元素的種類數(shù)為2,第二周期元素的種類數(shù)為8,故該觀點(diǎn)錯誤;1s22s22p3位于第二周期,而1s22s22p63s23p3位于第三周期,故該觀點(diǎn)錯誤;從元素周期表上不難看出,隨著周期序數(shù)的增大,周期所含金屬元素的數(shù)目一般越多,故該觀點(diǎn)正確。 答案:A,一,二,三,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,具有下列電子層結(jié)構(gòu)的原子,其對應(yīng)元素一定屬于同一周期的是( ) A.兩種原子的電子層上全部是s電子 B.3p能級上只有一個空軌道的原子和3p能級上只有一個未成對電子的原子 C.最外層電子排布式為2s22p6的原子和最外層電子排布式為2s22p6的離子 D.原子核外的M層上的s能級和p能級都充滿了電子,而d能級上尚未有電子的兩種原子,一,二,三,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,解析:電子層上全都是s電子的原子有氫、氦、鋰、鈹,A項(xiàng)錯;3p能級上只有一個空軌道的原子是硅,3p能級上只有一個未成對電子的原子是鋁或氯,B項(xiàng)對;最外層電子排布式為2s22p6的原子是氖,最外層電子排布式為2s22p6的離子有氟離子、鈉離子、鎂離子等,C項(xiàng)錯;M層上的s能級和p能級都填滿電子,而d能級上尚未有電子的原子有氬、鉀、鈣,D項(xiàng)錯。 答案:B,一,二,三,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,二、原子核外電子排布與族的劃分 1.族劃分的標(biāo)準(zhǔn)。同族元素原子價電子層的電子總數(shù)相同,價電子層的電子總數(shù)和價電子層決定族的劃分。 2.元素所在的族與元素原子價電子層的電子總數(shù)之間的關(guān)系。第A、A族元素原子價電子層分別為ns1、ns2;第AA族元素原子價電子層為ns2np15;第BB族元素原子價電子層為(n-1)d15ns12;第族元素原子價電子層為(n-1)d610ns02;第BB族元素原子價電子層為(n-1)d10ns12。 3.主族元素原子價電子層的電子總數(shù)=主族序數(shù),且主族元素原子價電子層的電子只含s、p能級上的電子。,一,二,三,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,周期表中元素原子的“外圍電子排布”簡稱“價電子層”,這是由于這些能級上的電子可在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生變化。 1.填寫下表中第三周期元素原子價電子層及價電子層的電子總數(shù),并仔細(xì)觀察周期表,思考主族元素原子價電子層的電子總數(shù)與主族序數(shù)的關(guān)系。,結(jié)論: 。,一,二,三,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,答案: 主族元素原子價電子層的電子總數(shù)=主族序數(shù),一,二,三,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,2.過渡元素(鑭系、錒系除外)原子價電子層的電子總數(shù)是否等于族序數(shù)?同一族的外圍電子排布(價電子層)是否相同?試分析過渡元素原子價電子層的電子總數(shù)與列序數(shù)有什么關(guān)系? 答案:第B(鑭系、錒系除外)、B、B、B、B及族第一列元素原子價電子層的電子總數(shù)等于族序數(shù),第B、B族元素原子價電子層的s能級的電子數(shù)等于族序數(shù);族的第二、三列及B、B族元素原子價電子層的電子總數(shù)不等于族序數(shù)。 同一族元素原子外圍電子排布(價電子層)有差異。 過渡元素原子價電子層的電子總數(shù)等于列序數(shù)。,一,二,三,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,【例2】 某元素原子共有3個價電子,其中1個價電子位于第三能層d能級,試回答: (導(dǎo)學(xué)號52700013) (1)該元素原子核外電子排布式為 ,價電子的電子排布圖為 。 (2)該元素的原子序數(shù)為 ,在周期表中的位置為 ,該元素是 (填“金屬”或“非金屬”)元素,最高正化合價為 價。 解析:由構(gòu)造原理知E(4s)E(3d),故3d能級上有一個電子時,4s能級上應(yīng)有2個電子,故該元素原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2,為21號元素。 答案:(1)1s22s22p63s23p63d14s2 (2)21 第四周期第B族 金屬 +3,一,二,三,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,已知M2+的3d能級上有6個電子。試推斷: (1)M的電子排布式為 。 (2)M的最外層電子數(shù)為 。 (3)元素M在周期表中的位置是 。 解析:因3d能級未滿,故元素M應(yīng)在過渡元素區(qū),元素M一定為第四周期元素。該元素原子失電子時應(yīng)先失去4s能級上的電子再失去3d能級上的電子,故4s能級上應(yīng)有2個電子。綜上可推知M的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,應(yīng)在第四周期第族,最外層有2個電子。 答案:(1)1s22s22p63s23p63d64s2 (2)2 (3)第四周期第族,一,二,三,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,三、元素周期表的分區(qū) 1.主族元素原子價電子層的電子總數(shù)等于主族序數(shù) s區(qū)元素原子價電子層為ns12,價電子層的電子總數(shù)等于主族序數(shù)。p區(qū)元素原子價電子層為ns2np16,價電子層的電子總數(shù)等于主族序數(shù)(價電子層為ns2np6時為0族元素;He除外,He的價電子層為1s2)。,一,二,三,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,5個區(qū)的位置關(guān)系如下圖所示:,一,二,三,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,2.各區(qū)元素總結(jié),一,二,三,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,點(diǎn)撥(1)s區(qū)(H除外)、d區(qū)、ds區(qū)都是金屬元素。 (2)位于金屬與非金屬元素分界線左邊的是每周期中最后一種金屬元素,它們的共同點(diǎn)是周期序數(shù)=主族序數(shù)。,一,二,三,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,【例3】 已知幾種元素原子的核外電子排布或外圍電子排布情況,分別判斷其元素符號、原子序數(shù)并指出其在周期表中所處的區(qū)、周期、族。,一,二,三,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,解析:由電子排布式判斷A為11號元素Na;由原子結(jié)構(gòu)示意圖可知x=26,B為26號元素Fe;由外圍電子排布式判斷C為29號元素Cu;由電子排布式判斷D為16號元素S;由基態(tài)原子的電子排布圖判斷E為17號元素Cl。 再根據(jù)最大能層序數(shù)等于周期序數(shù),可以確定元素所處的周期;元素A、D、E為主族元素,主族元素原子價電子層的電子總數(shù)等于主族序數(shù);C元素原子外圍電子排布為3d104s1,s能級上的電子數(shù)為1,應(yīng)為ds區(qū)的第B族。 答案:A:Na 11 s 三 A B:Fe 26 d 四 C:Cu 29 ds 四 B D:S 16 p 三 A E:Cl 17 p 三 A,一,二,三,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,元素周期表中,非金屬元素存在的區(qū)域?yàn)? ) (導(dǎo)學(xué)號52700014) A.只有s區(qū) B.只有p區(qū) C.s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū) D.s區(qū)和p區(qū) 解析:非金屬元素除氫元素在s區(qū)外,其余的均在p區(qū)。 答案:D,案例探究,方法總結(jié),元素原子的外圍電子排布與元素分區(qū) 某元素原子的簡化電子排布式為Xe4f46s2,其應(yīng)在( ) A.s區(qū) B.p區(qū) C.d區(qū) D.f區(qū) 解析:由元素原子的簡化電子排布式可知其外圍電子排布。該元素原子的外圍電子排布為4f46s2,滿足(n-2)f014(n-1)d02ns2的構(gòu)型,最后一個電子填充在f能級,故為f區(qū)元素。 答案:D,案例探究,方法總結(jié),根據(jù)元素原子外圍電子排布來確定該元素所在分區(qū)時,步驟為:先根據(jù)構(gòu)造原理,結(jié)合電子排布式確定最后一個電子填充的能級;然后根據(jù)最后那個電子填充的能級確定元素所在分區(qū)。,