1.2原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

學(xué)科：高中化學(xué)（人教版）冊別：選擇性必修2學(xué)科：高中化學(xué)（人教版）學(xué)科：高中化學(xué)（人教版）原子結(jié)構(gòu)與元素周期表核外電子的運(yùn)動狀態(tài)微觀探析能層能級原子軌道電子自旋證據(jù)推理核外電子排布規(guī)律構(gòu)造原理泡利原理洪特規(guī)則能量最低原理核外電子排布表示方法宏觀辨識原子結(jié)構(gòu)示意圖電子排布式軌道表示式【舊知回顧】

隨著元素?cái)?shù)目在十九世紀(jì)的增多，每一種元素都具有不同的特性，化學(xué)家們開始感到他們像是迷失在一座茂密的叢林中：自然界究竟有多少種元素？它們之間的內(nèi)在關(guān)系怎樣？有沒有規(guī)律？怎樣分類？

俄國化學(xué)家門捷列夫從雜亂無章的元素迷宮中理出了一個(gè)頭緒。1869年，他正式提出元素周期律，認(rèn)為原子序數(shù)是按照元素的相對原子質(zhì)量由小到大的順序編號的。1913年，英國青年物理學(xué)家莫塞萊證明原子序數(shù)即原子核電荷數(shù)。1869年，門捷列夫制作了歷史上第一張周期表，門捷列夫周期表最重要的特征是從第四周期開始每個(gè)周期截成兩截，第1~7族分主副族，第八族稱為過渡元素（第八族是鐵、鈷、鎳等“三素組”）。主副族和第八族的概念使用至今，但過渡元素的概念不同了。門捷列夫周期表每個(gè)周期一行，各族元素、過渡金屬、稀有氣體、鑭系和錒系，各有各的位置，同族元素上下對齊，盡管當(dāng)時(shí)鑭系和錒系的概念尚未形成，不知道它們有多少種元素。維爾納周期表前五個(gè)周期的元素種類被完全確定——2、8、8、18、18，但第六、七周期因鑭系和錒系元素種類未知而未定?，F(xiàn)今的元素周期表與維爾納周期表相似，但也有差異，如維爾納周期表中Be、Mg的位置與現(xiàn)今周期表不同。維爾納的特長式周期表玻爾用原子結(jié)構(gòu)來解釋周期系，他認(rèn)識到，21~28、39~46等元素的原子新增加的電子是填入內(nèi)層軌道的。玻爾得知鑭（La）后14種元素基態(tài)原子有4f電子，也用方框框起，而且第六周期為32種元素，但第七周期元素所知甚少。玻爾周期表還用直線連接前后周期的相關(guān)元素（同族元素），這是因?yàn)椴栆呀?jīng)知道，它們的價(jià)電子數(shù)相等。玻爾周期表【科學(xué)史話】門捷列夫周期表維爾納的特長式周期表玻爾周期表【科學(xué)史話】元素周期律元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。任務(wù)一元素周期律、元素周期系、元素周期表概念辨析

元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列稱為元素周期系。這個(gè)序列中的元素性質(zhì)隨著核電荷數(shù)的遞增發(fā)生周期性遞變的規(guī)律稱為元素周期律。元素周期系

由于隨著核電荷數(shù)的遞增，電子在能級里的填充順序遵循構(gòu)造原理，元素周期系的周期不是單調(diào)的，每一周期里元素的數(shù)目并不總是一樣多，而是隨著周期序號的遞增漸漸增多，元素周期系的周期發(fā)展就像螺殼上的螺旋。元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列稱為元素周期系。任務(wù)一元素周期律、元素周期系、元素周期表概念辨析元素周期表元素周期系只有一個(gè),元素周期表多種多樣。元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格任務(wù)一元素周期律、元素周期系、元素周期表概念辨析第一周期從1s1開始，以1s2結(jié)束，只有兩種元素；其余各周期總是從ns能級開始，以np結(jié)束；而從ns能級開始以np結(jié)束遞增的核電荷數(shù)（或電子數(shù)）等于每個(gè)周期里的元素種數(shù)。思考：原子核外電子排布與周期的關(guān)系？任務(wù)二構(gòu)造原理與元素周期表將下列各主族元素的價(jià)電子數(shù)、價(jià)電子排布式填入表中ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np51234567主族數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA價(jià)電子排布式列數(shù)121314151617價(jià)電子數(shù)思考：原子核外電子排布與族的關(guān)系？任務(wù)二構(gòu)造原理與元素周期表ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d104s13d104s23456272以第四周期副族元素為例，填寫下表副族元素21Sc22Ti23V24Cr25Mn29Cu30Zn族數(shù)價(jià)層電子排布式價(jià)電子數(shù)目

任務(wù)二構(gòu)造原理與元素周期表原子核外電子排布與族的關(guān)系同主族元素原子的價(jià)層電子排布完全相同，價(jià)電子全部排布在ns或nsnp軌道上。價(jià)電子數(shù)與族序數(shù)相同；稀有氣體的價(jià)電子排布為1s2或ns2np6；過渡元素(副族和Ⅷ族)同一縱行原子的價(jià)層電子排布基本相同。價(jià)電子排布為(n－1)d1～10ns1～2，ⅢB～ⅦB族的價(jià)電子數(shù)與族序數(shù)相同，第ⅠB、ⅡB族和第Ⅷ族不相同；任務(wù)二構(gòu)造原理與元素周期表為什么副族元素又稱為過渡元素？過渡元素的價(jià)層電子數(shù)跟它們的族序數(shù)有什么關(guān)系？寫出它們的價(jià)層電子排布通式。

副族元素處于金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)之間，處于金屬元素向非金屬元素過渡的區(qū)域，因此，副族元素又稱為過渡元素。

過渡元素價(jià)層電子數(shù)跟它們的族序數(shù)的關(guān)系是:第ⅢB族到第ⅦB族元素的價(jià)層電子數(shù)等于它們的族序數(shù)；第Ⅷ族有3列元素,其族序數(shù)等于該族的第1列元素的價(jià)層電子數(shù)；第IB族、第ⅡB族的族序數(shù)等于它們的最外層電子數(shù)。過渡元素的價(jià)層電子排布通式為(n-1)d1~10ns1~2(除鑭系和錒系)。思考提示：處于非金屬與金屬分界線上的元素常被稱為半金屬或類金屬，為什么？由于元素的金屬性和非金屬性之間并沒有嚴(yán)格的界限,處于金屬與非金屬分界線上的元素既能表現(xiàn)出一定的金屬性,又能表現(xiàn)出一定的非金屬性,因此這些元素常被稱為半金屬或類金屬。思考提示：預(yù)言119號元素基態(tài)原子最外層電子排布;預(yù)言第八周期有多少種元素。119號元素的基態(tài)原子最外層電子排布為8s1。第八周期應(yīng)有50種元素。提示：【深度思考】【小試牛刀】1.某元素原子價(jià)層電子排布式為3d54s2，其在元素周期表中的位置為()A．第四周期ⅡA族B．第四周期ⅡB族C．第四周期ⅦA族D．第四周期ⅦB族D2.下列說法正確的是（

）A．最外層電子數(shù)大于4的一定是非金屬元素B．周期可能含有18種元素，也可能含有32種元素C．第ⅠA族就是堿金屬D．長元素周期表有18縱列，7橫行，故有18個(gè)族，7個(gè)周期B【小試牛刀】1.原子結(jié)構(gòu)、元素周期律和元素周期表對于我們化學(xué)學(xué)習(xí)具有理論指導(dǎo)意義，下列有關(guān)說法正確的是

（

）A．同周期的主族元素從左到右原子半徑逐漸減小，它們形成簡單的離子半徑逐漸增大B．可以根據(jù)主族元素原子的電子層數(shù)和最外層電子數(shù)確定其在周期表中的位置C．由氟、氯兩元素在周期表中位置關(guān)系推知，氟元素非金屬性強(qiáng)于氯元素，所以氫氟酸的酸性應(yīng)強(qiáng)于鹽酸D．在實(shí)際生產(chǎn)中，多在元素周期表的過渡元素區(qū)尋找新型半導(dǎo)體材料B【延伸探究】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[Ar]4s1的元素：第___周期、__族。(2)基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d34s2的元素：第__周期、__族。(3)基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1的元素：第__周期、__族。(4)基態(tài)原子的電子排布式為[Ne]3s2