1.2.2 核外電子排布與元素周期表-高二化學(xué)同步課堂（魯科版2019選擇性必修2）

魯科版選擇性必修2

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)同學(xué)們好歡迎來(lái)到化學(xué)課堂請(qǐng)你回憶！元素的發(fā)現(xiàn)時(shí)間軸第2節(jié)

原子結(jié)構(gòu)與元素周期表

課時(shí)2核外電子排布與元素周期表

第一章

原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)教材分析

學(xué)習(xí)了基態(tài)原子的核外電子排布后，利用基態(tài)原子的核外電子排布的知識(shí)分析周期、族與原子結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系。有利于學(xué)生從實(shí)質(zhì)上理解和運(yùn)用元素周期表和元素周期律。對(duì)于原子結(jié)構(gòu)與元素周期表中周期和族的劃分，分別安排了"交流·研討"和"現(xiàn)察·思考"。教材還設(shè)置了"核外電子排布與元素周期表的分區(qū)"的資料性欄目，拓寬學(xué)生的視野，而"除光憲外層電子能級(jí)順序與能級(jí)組"的"資料在線(xiàn)"欄目突出了我國(guó)科學(xué)家在該領(lǐng)城內(nèi)的成就，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。

請(qǐng)觀(guān)察元素周期表的輪廓圖，分析討論原子的核外電子排布與元素周期表中周期、族的劃分有什么內(nèi)在聯(lián)系?交流·研討01

核外電子排布與周期的劃分meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

核外電子排布與周期的劃分美國(guó)化學(xué)家鮑林（L.Pauling）基于大量光譜實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及近似的理論計(jì)算，提出的多電子原子的原子軌道近似能級(jí)圖（圖1-2-6）meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

鮑林原子軌道近似能級(jí)圖將能量相近的原子軌道歸為一組，所得到的能級(jí)組按照能量從低到高的順序與與元素周期表中的7個(gè)周期相對(duì)應(yīng)。不同能級(jí)組之間的能量差較大，同一能級(jí)組內(nèi)能級(jí)之間的能量差較小。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

鮑林原子軌道近似能級(jí)圖進(jìn)一步研究表明，通常只有最外能級(jí)組的電子才有可能參與化學(xué)反應(yīng)價(jià)電子通常只有最外能級(jí)組的電子才有可能參與化學(xué)反應(yīng)，最外能級(jí)組中那些有可能參與化學(xué)反應(yīng)的電子稱(chēng)為價(jià)電子（valenceelectron）主族元素，價(jià)電子數(shù)就是最外層電子數(shù)鐵[Ar]3d64s23d64s2過(guò)渡元素原子價(jià)電子除最外層電子外，還包括次外層的部分電子，甚至倒數(shù)第三層的電子。meiyangyang8602meiyangyang8602

核外電子排布與周期的劃分1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p能層KLMNOP價(jià)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meiyangyang8602meiyangyang8602

核外電子排布與周期的劃分能層KLMNOPQ價(jià)層軌道表示式1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p價(jià)層電子總數(shù)28818183232meiyangyang8602交流研討請(qǐng)根據(jù)1~36號(hào)元素原子的電子排布，參照鮑林近似能級(jí)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。周期序數(shù)

對(duì)應(yīng)能級(jí)

原子軌道數(shù)

最多容納電子數(shù)

價(jià)電子排布式元素種數(shù)

ⅠA族0族1234567meiyangyang8602交流研討請(qǐng)根據(jù)1~36號(hào)元素原子的電子排布，參照鮑林近似能級(jí)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。周期序數(shù)

對(duì)應(yīng)能級(jí)

原子軌道數(shù)

最多容納電子數(shù)

價(jià)電子排布式元素種數(shù)

ⅠA族0族11s121s11s2222s2p482s12s22p6833s3p483s13s23p6844s3d4p9184s14s24p61855s4d5p9185s15s25p61866s4f5d6p16326s16s26p63277s5f6d7p16327s17s27p632meiyangyang8602meiyangyang8602

核外電子排布與周期的劃分周期數(shù)＝電子層數(shù)最外層電子所在軌道處于第n電子層時(shí)，該原子所屬元素通常屬于第n周期。本周期包含的元素種數(shù)＝對(duì)應(yīng)能級(jí)組所含原子軌道數(shù)的2倍＝對(duì)應(yīng)能級(jí)組最多容納的電子數(shù)。各周期元素種類(lèi)一

二

三

四

五

六

七2

8

8

18

18

32

32練習(xí)1．鈦合金可用來(lái)制作盔甲，盔甲中的合金的組成元素之一鈦元素被稱(chēng)為“21世紀(jì)的金屬”。(1)鈦元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是__________，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)___________。(2)鈦元素的基態(tài)原子中所含有的未成對(duì)電子數(shù)為_(kāi)_________(3)鈦元素在元素周期表中的位置為第__________周期。24meiyangyang8602meiyangyang8602請(qǐng)你仔細(xì)觀(guān)察元素周期表中各族元素的價(jià)電子排布情況，思考核外電子排布與族的劃分之間有什么內(nèi)在聯(lián)系。觀(guān)察·思考02核外電子排布與族的劃分meiyangyang8602請(qǐng)寫(xiě)出下列各主族元素的價(jià)電子排布式。ⅠA0HHeⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦALiBeBCNOFNeNaMgⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBKRbCsFrns1ns2ns2np1ns2np5觀(guān)察·思考（二）藥理作用meiyangyang8602核外電子排布與族的劃分主族價(jià)電子排布ns1～2ns2np1～5族價(jià)層電子排布通式ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5主族序數(shù)=價(jià)層電子數(shù)meiyangyang8602請(qǐng)寫(xiě)出下列各過(guò)渡族元素的價(jià)電子排布式。觀(guān)察·思考ⅠA0HHeⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦALiBeBCNOFNeNaMgⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBKRbCsFr(n－1)d1～10ns1～2meiyangyang8602核外電子排布與族的劃分過(guò)渡元素價(jià)電子排布(n－1)d1～10ns1～2族價(jià)層電子排布通式ⅠBⅡBⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧ(n－1)d1ns2(n－1)d2ns2(n－1)d3ns2(n－1)d5ns1(n－1)d5ns2(n－1)d6～8ns2(n－1)d10ns1(n－1)d10ns2ⅠB-ⅡB：族序數(shù)=最外層電子數(shù)ⅢB-ⅦB：族序數(shù)=價(jià)層電子數(shù)meiyangyang8602請(qǐng)寫(xiě)出下列零族元素的價(jià)電子排布式。觀(guān)察·思考ⅠA0HHeⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦALiBeBCNOFNeNaMgⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBKRbCsFr1s2ns2np6除氦元素外，稀有氣體元素原子的最外層電子排布均為ns2np6。稀有氣體元素所處的族為0族。meiyangyang8602meiyangyang8602在研究原子核外電子排布與元素周期表之間的關(guān)系時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)價(jià)電子排布相似的元素集中在一起。如何更清晰在元素周期表中體現(xiàn)呢？能層KLMNOPQ價(jià)層軌道表示式1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p將p段與p段對(duì)齊d段與d段對(duì)齊f段單獨(dú)列出03

核外電子排布與元素周期表區(qū)的劃分meiyangyang8602meiyangyang8602美化排列meiyangyang8602meiyangyang8602

美化排列meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期表的分區(qū)人們將元素周期表分為5個(gè)區(qū)，并以最后填入電子的軌道能級(jí)符號(hào)作為該區(qū)的符號(hào)meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期表的分區(qū)ns1～2ns2np1～6（氦除外）(n－1)d1～9ns1～2(Pd除外)(n－1)d10ns1～2(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2meiyangyang8602meiyangyang8602各區(qū)元素的原子最外層電子排布特點(diǎn)分區(qū)價(jià)電子排布元素分布s區(qū)ns1～2ⅠA、ⅡA族、Hep區(qū)ns2np1～6ⅢA族～ⅦA族、0族(He除外)d區(qū)(n－1)d1～9ns1～2(Pd除外)ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(鑭系、錒系除外)ds區(qū)(n－1)d10ns1～2ⅠB族、ⅡB族f區(qū)(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2鑭系、錒系meiyangyang8602meiyangyang8602核外電子排布與元素周期表的分區(qū)meiyangyang8602meiyangyang8602元素周期表中各區(qū)元素的特點(diǎn)

元素的位置價(jià)電子排布電子最后進(jìn)入的軌道化學(xué)性質(zhì)s區(qū)ⅠA、ⅡA族ns1～2ns除氫外，都是活潑金屬元素(堿金屬和堿土金屬元素)p區(qū)ⅢA～ⅦA族、0族ns2np1～6(He除外)np同周期中隨著最外層電子數(shù)目的增加，非金屬性增強(qiáng)，金屬性減弱(0族除外)meiyangyang8602meiyangyang8602元素周期表中各區(qū)元素的特點(diǎn)d區(qū)ⅢB～ⅦB族、Ⅷ族(n－1)d1～9ns1～2(Pd除外)(n－1)d均為過(guò)渡金屬元素，由于d軌道都未充滿(mǎn)電子，因此d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成ds區(qū)ⅠB、ⅡB族ns1～2(n－1)d10ns均為過(guò)渡金屬元素，d軌道已充滿(mǎn)電子，因此d軌道一般不再參與化學(xué)鍵的形成f區(qū)鑭系、錒系(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2(n－2)f或(n－1)d鑭系元素的化學(xué)性質(zhì)非常相近，錒系元素的化學(xué)性質(zhì)也非常相近練習(xí)2．指出下列元素在周期表中的位置：(1)基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s1的元素：第___周期、____族。(2)基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2的元素：第____周期、____族。(3)基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1的元素：第_____周期、_____族。(4)基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5的元素：第_____周期、_____族。4ⅠA4ⅤB4ⅠB3ⅦA練習(xí)3，按電子排布，可把周期表里的元素劃分成5個(gè)區(qū)，以下元素屬于s區(qū)的是(

)A．FeB．MgC．As

D．CuB4，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．所有金屬元素都分布在d區(qū)和ds區(qū)B．最外層電子數(shù)為2的元素都分布在s區(qū)C．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10個(gè)縱列的元素都是金屬元素D．s區(qū)均為金屬元素Cmeiyangyang8602meiyangyang8602了解了元素周期表的分區(qū)，就能更清楚地把握元素周期表的實(shí)質(zhì)，更便捷地認(rèn)識(shí)元素及其化合物的性質(zhì)。meiyangyang8602核外電子排布與元素周期表的分區(qū)例如，元素的化合價(jià)與原子的核外電子排布尤其是價(jià)電子排布有著密切的關(guān)系①除Ⅷ族、ⅠB族的某些元素和0族元素外，元素的最高化合價(jià)等于它所在族的序數(shù)，如Sc、Ti、V、Cr、Mn的最高化合價(jià)分別為＋3、＋4、＋5、＋6、＋7。②一般來(lái)說(shuō)，非金屬元素的最高正化合價(jià)和它的最低負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值之和等于8(F無(wú)正價(jià))。meiyangyang8602meiyangyang8602了解了元素周期表的分區(qū)，就能更清楚地把握元素周期表的實(shí)質(zhì)，更便捷地認(rèn)識(shí)元素及其化合物的性質(zhì)。meiyangyang8602核外電子