第第頁化學人教版（2023）選擇性必修21.2.1原子結構與元素周期表（共65張ppt）(共65張PPT)

元素的發現時間軸

化學元素周期表不僅僅是對宇宙中所有已知原子進行排序的列表，它本質上是幫助我們更好地了解我們周圍世界的一個窗口。

聯合國教科文組織總干事阿祖萊

三張有重要歷史意義的周期表

天才就是這樣，終生努力，便成天才!

門捷列夫的第二張元素周期表

三張有重要歷史意義的周期表

一張神奇的表

1871年門捷列夫

預言

類鋁（Ea）

相對原子質量約為69

密度約為5.9g/cm3～6.0g/cm3

熔點應該很低

可用分光鏡發現其存在

1875年發現后

測定

鎵（Ga）

相對原子質量約為69.72

密度約為5.94g/cm3

熔點30.1℃

鎵是用分光鏡發現的

1866年12月12日，維爾納出生在法國阿爾薩斯的一個鐵匠家庭，1871年普魯士入侵法國，家鄉成了德占區，但他家仍堅持說法語，他從小倔強，有反抗精神。

進入蘇黎世大學后，雖數學和幾何總是不及格，但幾何的空間概念和豐富想象力使他在化學中發揮了巨大作用。

1893年，他發表了"論無機化合物的結構"一文，大膽提出了劃時代的配位理論，這是無機化學和配位化學結構理論的開端。

1894年他與博士姑娘結婚并加入瑞士籍，后來擔任蘇黎世化學研究所所長，他開始從事有機化學，后轉向無機化學，最后全神貫注于配位化學。他的主要著作有"立體化學手冊"，"論無機化合物的結構"，"無機化學領域的新觀點"等。由于對配位理論的貢獻，1913年獲諾貝爾化學獎。

科學家簡介

維爾納

維爾納的特長式周期表

三張有重要歷史意義的周期表

玻爾是第一個對元素周期表進行物理解釋的科學家，他在1916年對門捷列夫提出的元素周期表進行了仔細研究，當時的是按相對原子質量來排列的。

玻爾首次按照電子組態的周期性進行排列，給予了元素周期表物理化的解釋。

1922年，玻爾獲諾貝爾獎時做了題為“原子結構（TheStructureoftheaAtom）”報告，有一張元素周期表。

資料在線

三張有重要歷史意義的周期表

構造原理與元素周期表之間存在什么關系呢？

問題探究

原子結構與元素周期表

周期表結構

周期

族

周期表與電子排布

周期、族與價電子層結構

周期表的5個區

元素周期律

電子排布、原子半徑、主要化合價、金屬性與非金屬性

學

習

目

標

觀察周期表結構

不看書，請畫出元素周期表結構（標出族）。

請你試一試

元素周期表結構

學習任務一

周期的分類

觀察與思考

元素周期表結構

1

周期

橫

7個

三短

一、二、三

四長

四、五、六、七

觀察與思考

族的分類

主族

主族

副族

副族

Ⅷ族

零族

元素周期表結構

1

族

縱

16個

7主

7副

1個

1個

縱行數12

族序數ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

縱行數345671112

族序數

Ⅷ

0

周期

橫

7個

三短

一、二、三

四長

四、五、六、七

元素周期表與

電子排布關系

學習任務二

周期表與電子排布之間有何奧秘？

1s

2s2p

3s3p

4s3d4p

5s4d5p

6s4f5d6p

7s5f6d7p

能層

K

L

M

N

O

P

價電子排布

Q

周期

第1周期

第2周期

第3周期

第4周期

第5周期

第6周期

第7周期

2.1周期

元素周期表與電子排布

2

01

與結構關系

周期數＝能層數

能層

K

L

M

N

O

P

Q

價層軌道表示式

1s

2s

2p

3s

3p

4s

3d

4p

5s

4d

5p

6s

4f

5d

6p

7s

5f

6d

7p

價層電子總數

2

8

8

18

18

32

32

2.1周期

與結構關系

周期數＝電子層數

元素周期表與電子排布

2

01

02

各周期元素種類

一二三四五六七

28818183232

ⅠA0

HHe

ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦALiBeBCNOFNe

NaMg

ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBK

Rb

Cs

Fr

請寫出下列各主族元素的價電子排布式。

請你試一試

ns1

ns2

ns2np1

ns2np5

2.2核外電子排布與族的劃分

元素周期表與電子排布

2

主族

外圍電子排布

ns1～2

ns2np1～5

外圍電子數

s或s＋p

s電子數/(s＋p)電子數

＝

主族數

某元素R基態原子的價電子排布為5s25p1，則R元素在元素周期表中的位置

A.第四周期第ⅤA族

B.第五周期第ⅢA族

C.第五周期第ⅠA族

D.第四周期第ⅢA族

考考你自己

ⅠA0

HHe

ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦALiBeBCNOFNe

NaMg

ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBK

Rb

Cs

Fr

請寫出下列零族元素的價電子排布式。

請你試一試

1s2

ns2np6

2.2核外電子排布與族的劃分

元素周期表與電子排布

2

主族

外圍電子排布

ns1～2

ns2np1～5

外圍電子數

s或s＋p

零族

外圍電子排布

1s2

ns2np6

ⅠA0

HHe

ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦALiBeBCNOFNe

NaMg

ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBK

Rb

Cs

Fr

請寫出下列各過渡族元素的價電子排布式。

請你試一試

(n－1)d1～10ns1～2

2.2核外電子排布與族的劃分

元素周期表與電子排布

2

主族

零族

外圍電子排布

1s2

ns2np6

過渡元素

外圍電子排布

(n－1)d1～10ns1～2

族序數

ⅠB、ⅡB族

族數

外圍電子排布

ns1～2

ns2np1～5

外圍電子數

s或s＋p

ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB族

＝(n－1)d＋ns電子數

＝ns電子數

族數

美化排列

美化排列

2.3核外電子排布與分區

元素周期表與電子排布

2

基態下，根據_____一個電子所填充的軌道將周期表分為____區

最后

5

He例外

He

解析：最外層只有1~2個s電子，次外層無d電子，價電子排布為ns1~2(包括ⅠA、ⅡA族)的元素屬于s區元素，只有Mg符合。

1.根據核外電子排布特點，銅元素在元素周期表中屬于

A.s區B.p區C.d區D.ds區

你學會了嗎？

2.按核外電子層結構，可把周期表里的元素劃分成5個區，以下元素屬于s區的是

A.FeB.MgC.AsD.Zn

下面元素周期表中全部是金屬元素的區域為

A.s區B.p區C.d區D.ds區

看誰做得既準又快

指出下列元素是主族元素還是副族元素，及其在元素周期表中的位置。

1.1s22s22p63s2是族元素，位于周期表中第周期第____族，屬于區元素。

2.[Kr]4d105s25p2是族元素，位于周期表中第周期第______族，屬于區元素。

3.[Ar]3d14s2是族元素，位于周期表中第周期第______族，屬于區元素。

4.[Ar]3d104s1是族元素，位于周期表中第周期第族，屬于區元素。

問題解決

主

s

三

ⅡA

ⅣA

主

五

p

ⅢB

副

四

d

ⅠB

副

四

ds

元素周期表與電子排布

2

2.4同期表的劃分與核外電子排布的內在聯系

周期數電子層數外圍電子對應能級組元素的外圍電子排布式該周期的元素種數

11

22

33

44

55

666s4f5d6p4f1～1465f1～106s1～26p1～632

777s5f6d7p5f1～146df1～107s1～27p1～632

1s

1s1～2

2

2s2p

2s1～22p1～6

3s3p

3s1～23p1～6

8

8

4s3d4p

3d1～104s1～23p1～6

18

5s4d5p

4d1～105s1～25p1～6

18

每一周期原子的價電子排布式有何變化規律？

ⅠA0

HHe

ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦALiBeBNe

NaMgⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBAlAr

KCaTiCrNiGaKr

請你試一試

每一周期外圍電子排布由_____遞增到_______。

ns1

ns2np6

周期表中遞變規律

3

價電子排布

1

ns1→ns2np6

觀察與思考

原子半徑

周期表中遞變規律

3

價電子排布

1

2

原子半徑

同周期從左到右，逐漸遞減

ns1→ns2np6

同主族從上到下，逐漸遞增

觀察與思考

主要化合價

周期表中遞變規律

3

價電子排布

1

2

3

原子半徑

同周期從左到右，逐漸減少

主要化合價

ns1→ns2np6

同周期從1到7

同主族從上到下，逐漸增大

同主族相同

最高正價＝最外層電子數

最低負價＝最高正價－8

O、F一般無正價

元素的金屬性和非金屬性遞變性

問題解決

周期表中遞變規律

3

價電子排布

1

2

3

4

原子半徑

同周期從左到右，逐漸減少

主要化合價

元素的性質

ns1→ns2np6

同周期從1到7

金屬性

同主族從上到下，逐漸增大

同主族相同

同周期從左到右逐漸減弱

同主族從下到逐漸增強

非金屬性

同周期從左到右逐漸增強

同主族從下到逐漸減弱

短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大，X是地殼中含量最多的元素，Y原子的最外層有2個電子，Z的單質晶體是應用最廣泛的半導體材料，W與X位于同一主族。下列說法正確的是

A．原子半徑：r(W)＞r(Z)＞r(Y)＞r(X)

B．由X、Y組成的化合物是離子化合物

C．Z的最高價氧化物對應水化物的酸性比W的強

D．W的簡單氣態氫化物的熱穩定性比X的強

考考你自己

O

Mg

Si

S

這節課我學到了什么？

（用一句話表示）

還有什么疑問？

課堂小結

族ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧ

列12345678、9、10

結構

課堂小結

族ⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0

列1112131415161718

結構——

族與原子結構關系

s＋p

s＋p

s＋p

s＋p

s＋p

元素區域元素族數

s、p、ds

d

各區內所屬元素的族數與原子核外電子分布的關系

分區元素分布外圍電子排布元素性質特點

s區第ⅠA族、第ⅡA族ns1~2除氫外都是活潑金屬元素

p區第ⅢA族~ⅦA族、0族ns2np1~6(He除外)最外層電子參與成鍵(0族元素一般不考慮)

d區第ⅢB族~ⅦB族第Ⅷ族(n-1)d1~9ns1~2(Pd除外)次外層d能級中的電子不同程度地參與化學鍵的形成

ds區第ⅠB族、第ⅡB族(n-1)d10ns1~2金屬元素

f區鑭系、錒系(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2鑭系元素化學性質相近;錒系元素化學性質相近

課堂小結

各區內元素分布及原子結構特點

課堂小結

周期數與原子結構關系

根據元素的金屬性和非金屬性分區

下列各組元素都屬于p區的是

A.原子序數為1、2、7的元素

B.O、S、P

C.Fe、Ar、Cl

D.Na、Li、Mg

你學會了嗎？

解析：A項中的H元素及D項中的Na、Li、Mg均屬于s區，C項中的Fe屬于d區。

解析:該元素的基態原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,根據電子排布式可知,該原子有4個能層,所以位于第四周期;其價電子排布式為3d104s1,屬于第ⅠB族元素,所以該元素位于第四周期第ⅠB族,故選D。

外圍電子構型為3d104s1的元素在周期表中位于

A.第五周期第ⅠB族

B.第五周期第ⅡB族

C.第四周期第ⅦB族

D.第四周期第ⅠB族

考考你自己

下列關于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關系的敘述中，正確的是

A.原子價電子排布為ns2np1~6的元素一定是主族元素

B.基態原子最外電子層的p能級上有5個電子的元素一定是第ⅦA族元素

C.原子的價電子排布為(n-1)d6~8ns2的元素一定位于第ⅢB~ⅦB族

D.基態原子N能層上只有1個電子的元素一定是主族元素

考考你自己

已知某元素基態原子的價電子排布為(n－1)dansb(a、b均為大于0的正整數)，下列有關說法正確的是

A.該元素一定位于元素周期表中的d區

B.該元素一定位于元素周期表中的ds區

C.該元素的族序數為a＋b

D.該元素一定為金屬元素

解析：該元素基態原子的價電子排布為(n-1)dansb,該元素為過渡元素,該元素可能位于周期表中的d區或ds區。若該元素處于第ⅢB~ⅦB族,原子的價電子數等于族序數,即族序數為a+b,否則不存在這一關系。

考考你的智慧

3.原子序數1～36的某元素基態原子的最外層電子排布式為ns2，該元素可能屬于哪一族

1.外圍電子排布為5s25p1的元素，在元素周期表中處于什么位置據此分析元素的外圍電子排布與元素在周期表中的位置有何關系

提示：該元素位于