《原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》課件(魯科版選修3)

第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表一、基態(tài)原子的核外電子排布第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表一、基態(tài)原子的核外電子排布11、電子優(yōu)先排布在能量低的電子層里，先排滿K層，再排L層。2、每個電子層最多容納的電子數(shù)為2n2（n為電子層數(shù)）。3、最外層電子數(shù)不超過8個（K為2個），次外層不超過18個，倒數(shù)第三層不超過32個。（一低四不超）上述規(guī)律相互制約，相互聯(lián)系？？？內(nèi)容回顧：1、電子優(yōu)先排布在能量低的電子層里，先排滿K層，再排L層。（21、原子核外空間由里向外劃分為不同的電子層2、同一電子層的電子也可以在不同的軌道上運(yùn)動3、不同的軌道的能量不同電子層一二三四五六七……符號KLMNOPQ……最多電子數(shù)28183250……

電子層一二三四五軌道類型1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p……n軌道數(shù)1491625…..n2最多電子數(shù)28183250…..2n2

1、原子核外空間由里向外劃分為不同的電子層2、同一電子層的電3比較下列軌道能量的高低1.nsnpndnf2.1s2s3s4s2px2py2pz3Px2S3d4s<<<<<<==>?比較下列軌道能量的高低1.nsnp41、原子核外電子的排布所遵循的原理：（1）、能量最低原理電子先占據(jù)能量低的軌道，再依次進(jìn)入能量高的軌道一、基態(tài)原子的核外電子排布1、原子核外電子的排布所遵循的原理：（1）、能量最低原理一、5基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序61、原子核外電子的排布所遵循的原理：一、基態(tài)原子的核外電子排布（2）、泡利不相容原理每個軌道最多容納兩個自旋狀態(tài)不同的電子【交流研討】C：最外層的p能級上有三個規(guī)道可能寫出的基態(tài)C原子最外層p能級上兩個電子的可能排布：

②2p:

③③2p:①2p：④2p

1、原子核外電子的排布所遵循的原理：一、基態(tài)原子的核外電子排71、原子核外電子的排布所遵循的原理：一、基態(tài)原子的核外電子排布（3）、洪特規(guī)則在能量相同的軌道上排布時，電子盡可能分占不同的軌道，且自旋狀態(tài)相同據(jù)此可表示核外電子排布：P11、P121、原子核外電子的排布所遵循的原理：一、基態(tài)原子的核外電子排8《原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》PPT課件(魯科版選修3)92、19～36號元素的基態(tài)原子的核外電子排布【活動探究】

嘗試寫出19～36號元素K～Kr的原子的核外電子排布式。鉀K：1s22s22p63s23p64s1；鈣Ca：1s22s22p63s23p64s2；鉻Cr：1s22s22p63s23p63d54s1；鐵Fe：1s22s22p63s23p63d64s2；鈷Co：1s22s22p63s23p63d74s2；銅Cu：1s22s22p63s23p63d104s1；鋅Zn：1s22s22p63s23p63d104s2；溴Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5；氪Kr：1s22s22p63s23p63d104s24p6

2、19～36號元素的基態(tài)原子的核外電子排布【活動探究】嘗10對于能量相同的軌道(同一電子亞層)，當(dāng)電子排布處于全滿（s2、p6、d10、f14）、半滿（s1、p3、d5、f7）、全空（s0、p0、d0、f0）時比較穩(wěn)定，整個體系的能量最低。洪特規(guī)則的特例：對于能量相同的軌道(同一電子亞層)，當(dāng)電子排布處于全滿113、價電子：過渡金屬元素的價電子：與化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)的外層原子軌道上的電子主族元素的價電子：最外層電子外圍電子包括d能級和s能級3、價電子：過渡金屬元素的價電子：與化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)的外層原12

因此隨核電荷數(shù)遞增，基態(tài)原子的電子按如下順序填入核外電子運(yùn)動軌道：1S，2S，2P，3S，3P，4S，3d，4P……。其中，S、P、d分別有1、3、5個軌道，每個軌道只能容納兩個自旋方向相反的電子，當(dāng)原子最外層的軌道能量相同時，最后幾個電子的排布要符合洪特規(guī)則。當(dāng)出現(xiàn)d軌道時，電子按ns、(n-1)d、np順序排布，這樣的排布方式使體系的能量最低，這一規(guī)律叫“能級交錯”小結(jié)：1、電子在原子軌道上的排布順序

因此隨核電荷數(shù)遞增，基態(tài)原子的電子按如下小結(jié)：1、電13小結(jié)：2、基態(tài)原子的核外電子排布三大原則

能量最低原則：核外電子的排布要使整個原子的能量最低，以形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。泡利不相容原理：一個原子軌道中最多只能容納兩個電子，并且這兩個電子的自旋方向必須相反。洪特規(guī)則：

對于基態(tài)原子，電子在能量相同的軌道上排布時，應(yīng)盡可能的分占不同的軌道并且自旋方向相同。

小結(jié)：2、基態(tài)原子的核外電子排布三大原則能量最低原則：14小結(jié)：3、原子核外電子排布的表示方法電子排布式：用數(shù)字在能級符號的右上角表明該能級上排布的電子數(shù)；為了避免電子排布式過于繁瑣，可以把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分以相應(yīng)稀有氣體元素符號外加方括號表示。如：Na:1s22s22p63s1或Na:[Ne]3s1。其中24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1和29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1符合洪特規(guī)則中的半滿、全滿狀態(tài)。小結(jié)：3、原子核外電子排布的表示方法電子排布式：15作業(yè)：1、寫出1~18號元素原子的電子排布式和價電子排布式作業(yè)格式:元素符號電子排布式價電子排布式H1S11S1He1S21S2Li1S22S1或[He]2S12S12、背誦1~36號元素原子的元素名稱和對應(yīng)原子序數(shù)作業(yè)：作業(yè)格式:2、背誦1~36號元素原子的元素名稱和對應(yīng)原16《原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》PPT課件(魯科版選修3)17知識回顧：元素周期表的結(jié)構(gòu)周期族短周期（第一，二，三周期，2，8，8）長周期（第四，五，六周期，18，18，32）不完全周期（第七周期，26）主族（ⅠA~ⅦA，7個縱行）副族（ⅠB~ⅦB，7個縱行）Ⅷ族（8，9，10縱行）零族知識回顧：元素周期表的結(jié)構(gòu)周期族短周期（第一，二，三周期，218展示電子排布的周期表展示電子排布的周期表19

[交流研討]請根據(jù)1~36號元素原子的電子排布，參照鮑林近似能級圖，嘗試分析原子中電子排布與元素周期表中周期劃分的內(nèi)在聯(lián)系。1.周期的劃分與什么有關(guān)？2.每一周期中所能容納的元素種數(shù)與什么有關(guān)？3.周期序數(shù)與什么有關(guān)？[交流研討]請根據(jù)1~36號元素原子的電子排布，1.周期的20二、1、核外電子排布與周期的劃分能級能級組數(shù)（周期數(shù)）能級組內(nèi)最多電子數(shù)（周期中的元素?cái)?shù)）周期名稱1s12短周期2s,2p28短周期3s,3p38短周期4s,3d,4p418長周期5s,4d,5p518長周期6s,4f,5d,6p632長周期7s,5f,6d,7p7(32)不完全周期二、1、核外電子排布與周期的劃分能級能級組數(shù)（周期數(shù)）能級組211）除第一周期外,各周期均以填充s軌道的元素開始,并以填充滿p軌道的元素告終.（第一周期除外）1s11s22s12s22p63s13s23p64s14s24p65s15s25p66s16s26p6外圍電子數(shù)有18個1）除第一周期外,各周期均以填充s軌道的元素開始,并222）周期元素?cái)?shù)目=相應(yīng)能級組中原子軌道所能容納的電子總數(shù)3）元素所在周期的判斷：周期數(shù)=電子層數(shù)周期能級組能級組內(nèi)原子軌道元素?cái)?shù)目電子最大容量1Ⅰ1s222Ⅱ2s2p883Ⅲ3s3p884Ⅳ4s3d4p18185Ⅴ5s4d5p18186Ⅵ6s4f5d6p32327Ⅶ7s5f6d(未完)26(未完)

未滿2）周期元素?cái)?shù)目=相應(yīng)能級組中原子軌道所能容納的電子總數(shù)323[練習(xí)]書寫20號鈣原子、24號鉻原子、29號銅原子和35號溴原子的價電子排布。Ca4s2Cr3d54s1Cu3d104s1Br4s24p5[討論]1.主族元素原子的價電子排布與過渡元素原子的價電子排布有什么區(qū)別？2.同一主族元素原子的價電子排布有什么特點(diǎn)？主族序數(shù)與什么有關(guān)？3.同一族過渡元素原子的價電子排布有什么特點(diǎn)？其族序數(shù)與什么有關(guān)？[練習(xí)]書寫20號鈣原子、24號鉻原子、29號銅原Ca4241）外圍電子結(jié)構(gòu)相同2）元素所在族的判斷：①主族元素：主族序數(shù)=外圍電子數(shù)=最外層電子數(shù)②副族元素：以外圍（n-1）d+ns的電子總數(shù)判斷A、電子總數(shù)為3~7，ⅢB~ⅦBB、電子總數(shù)為8~10，ⅧC、電子總數(shù)為11~12，ⅠB和ⅡB2、核外電子排布與族的劃分1）外圍電子結(jié)構(gòu)相同2）元素所在族的判斷：①主族元素：主族序25規(guī)律:由元素的價電子結(jié)構(gòu)判斷.

1.nsXn周期

XA族

2.ns2npXn

周期(2+X)A族

3.(n-1)dXnsYn周期(X+Y)B族

(X+Y≤7)

X+Y>7時為n周期VIII族

4.(n-1)d10nsXn周期XB族

練習(xí):寫出下列價電子結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的周期表的位置A.4s24p5B.3d54s1

C.4d105s2D.5s1E.3d74s2F.6s26p6

G.1s2規(guī)律:由元素的價電子結(jié)構(gòu)判斷.

1.nsX26核外電子排布與區(qū)的劃分選講核外電子排布與區(qū)的劃分選講27周期元素?cái)?shù)目外圍電子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１21S11S2２8２S1－2

2S22p1－52S22p6３18３S1－23S23p1－53S23p6４18４S1－2３d1－94s23d104s1－24S24p1－54S24p6５32５S1－24d1－95s24d105s1－25S25p1－55S25p6６32６S1－24f1－145d1－105d106s1－26S26p1－56S26p6元外圍電子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１228周期元素?cái)?shù)目外圍電子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１21S1２8２S1－2

2S22p1－52S22p6３18３S1－23S23p1－53S23p6４18４S1－2３d1－94s23d104s1－24S24p1－54S24p6５32５S1－24d1-95s24d105s1－25S25p1－55S25p6６32６S1－24f1－145d1－105d106s1－26S26p1－56S26p61S2元外圍電子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１229周期元素?cái)?shù)目外圍電子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１21S11S2２8２S1－2

2S22p1－52S22p6３18３S1－23S23p1－53S23p6４18４S1－2３d1－94s23d104s1－24S24p1－54S24p6５32５S1－24d1-95s24d105s1－25S25p1－55S25p6６32６S1－24f1－145d1－105d106s1－26S26p1－56S26p6元外圍電子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１230周期元素?cái)?shù)目外圍電子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１21S11S2２8２S1－2

2S22p1－52S22p6３18３S1－23S23p1－53S23p6４18４S1－2３d1－94s23d104s1－24S24p1－54S24p6５32５S1－24d1－95s24d105s1－25S25p1－55S25p6６32６S1－24f1－145d1－105d106s1－26S26p1－56S26p6元外圍電子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１231周期元素?cái)?shù)目外圍電子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１21S1２8２S1－2

2S22p1－52S22p6３18３S1－23S23p1－53S23p6４18４S1－2３d1－94s23d104s1－24S24p1－54S24p6５32５S1－24d1-95s24d105s1－25S25p1－55S25p6６32６S1－25d1－104f1－145d106s1－26S26p1－56S26p61S2元外圍電子排布ⅠA－ⅡAⅢB－ⅧⅠＢ－ⅡＢⅢＡ－ⅦＡ０族１232按照電子排布，可把周期表的元素劃分為5個區(qū)：s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、p區(qū)、f區(qū)。按照電子排布，可把周期表的元素劃分為5個區(qū)：s區(qū)、d區(qū)33劃分區(qū)的依據(jù)是什么？s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、p區(qū)分別有幾個縱列？【想一想】依據(jù)外圍電子的排布特征，看最后一個電子填充的軌道類型。劃分區(qū)的依據(jù)是什么？s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、p區(qū)分別34最后1個電子填充在

軌道上，價電子的構(gòu)型是

或

，位于周期表的

側(cè)，包括

和

族，它們都是

，容易失去電子形成

或

價離子。s區(qū)元素nsns1ns2左ⅠAⅡA活潑金屬+1+2最后1個電子填充在軌道上，價電子的構(gòu)型是或35最后1個電子填充在

軌道上，價電子構(gòu)型是

，位于周期表

側(cè)，包括

族元素。大部分為

元素。p區(qū)元素npns2np1～6右ⅢA～ⅦA、零族非金屬最后1個電子填充在軌道上，價電子構(gòu)型是36s區(qū)和p區(qū)的共同特點(diǎn)是：最后1個電子都排布在

，除零族外，最外層電子的總數(shù)等于該元素的

。除零族外，s區(qū)和p區(qū)的元素都是主族元素。最外層族序數(shù)s區(qū)和p區(qū)的共同特點(diǎn)是：最后1個電子都排布在37它們的價層電子構(gòu)型是

，最后1個電子基本都是填充在

軌道上，位于長周期的中部。這些元素都是

，常有可變化合價，為過渡元素。它包括

族元素。d區(qū)元素(n－1)d1～9ns2(n－1)d金屬ⅢB～Ⅷ它們的價層電子構(gòu)型是，最后138價層電子構(gòu)型是

，即次外層d軌道是

的，最外層軌道上有1～2個電子。它們既不同于s區(qū)，也不同于d區(qū)，稱為ds區(qū)，它包括

族，處于周期表d區(qū)和p區(qū)之間。它們都是

，也屬過渡元素。ds區(qū)元素(n－1)d10ns1～2充滿ⅠB和ⅡB金屬價層電子構(gòu)型是，即次外層d軌道是39最后1個電子填充在f軌道上，價電子構(gòu)型是：（n－2）f0～14ns2,或(n–2)f0～14、(n－1)d0～2ns2，它包括鑭系和錒系元素（各有14種元素）。f區(qū)元素最后1個電子填充在f軌道上，價電子構(gòu)型是：（n－2）40包括元素價電子排布元素分類s區(qū)p區(qū)d區(qū)ds區(qū)f區(qū)ⅠA、ⅡA族ⅢA～零族ⅢB～Ⅷ族ⅠB、ⅡB族鑭系和錒系ns1、ns2ns2np1～6(n－1)d1～9ns2(n－1)d10ns1～2（n－2）f0～14ns2各區(qū)元素特點(diǎn)：活潑金屬大多為非金屬過渡元素過渡元素小結(jié)過渡元素包括元素價電子排布元素分類s區(qū)p區(qū)d區(qū)ds區(qū)f區(qū)ⅠA、ⅡA族41[例題]某元素原子共有3個價電子，其中一個價電子的四個量子數(shù)為n＝3，l＝2，m＝2，ms＝+1/2。試回答：（1）寫出該元素原子核外電子排布式。（2）指出該元素的原子序數(shù)，在周期表中所處的分區(qū)、周期數(shù)和族序數(shù)，是金屬還是非金屬以及最高正化合價。答案:核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2原子序數(shù)為21,處于周期表中的d區(qū)第4周期ⅢB族，是金屬元素，最高正價為＋3.[例題]某元素原子共有3個價電子，其中一個價電子答案:核外42作業(yè)1、教材第19頁第4題、20頁第8題；2、看書復(fù)習(xí)鞏固、預(yù)習(xí)。作業(yè)1、教材第19頁第4題、20頁第8題；43三.核外電子排布與原子半徑1.原子半徑的概念假定原子是一個實(shí)心球體,用統(tǒng)計(jì)方法測定的半徑.2.原子半徑的測定常用法:固體密度(d)--1摩爾原子的體積(Vm)--一個原子體積(V)—按球的體積公式求半徑(r)三.核外電子排布與原子半徑1.原子半徑的概念44原子半徑的幾種形式(見書P17圖1-2-9)(1)共價半徑