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原子結(jié)構(gòu)與元素周期表
第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1. 通過分析核外電子排布與元素周期表中周期劃分的聯(lián)系，熟知原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系，進一步熟悉元素周期表的結(jié)構(gòu)。
2. 能夠從原子結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識元素周期表中區(qū)的劃分。
觀察門捷列夫周期表，分析該表對元素進行排序的依據(jù)是什么？
門捷列夫
相對原子質(zhì)量
元素周期表結(jié)構(gòu)
7個周期
7個主族
副族
Ⅷ族
占三列
0族
一、元素周期律和元素周期系
1.元素周期律
元素的性質(zhì)隨著核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變。
2.元素周期系
按其原子的核電荷數(shù)遞增排列的序列。
3.元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格
元素周期系只有一個，元素周期表多種多樣。
二、構(gòu)造原理與元素周期表
回憶并書寫1～36號元素的基態(tài)原子的價電子排布式，思考以下問題。
ⅠA 0
H ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
（1）第一周期的價層電子從_____開始,以_____結(jié)束；
（2）其余各周期的價電子總是從____能級開始,以______結(jié)束。
ⅠA 0
1s1 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 1s2
2s1 2s2 2s22p1 2s22p2 2s22p3 2s22p4 2s22p5 2s22p6
3s1 3s2 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB 3s23p1 3s23p2 3s23p3 3s23p4 3s23p5 3s23p6
4s1 4s2 3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2 3d64s2 3d74s2 3d84s2 3d104s1 3d104s2 4s24p1 4s24p2 4s24p3 3s23p4 4s24p5 4s24p6
（1）第一周期的價層電子從1s1開始,以1s2結(jié)束。
（2）其余各周期總是從ns能級開始,以np結(jié)束。
核外電子排布與周期的關(guān)系
完成以下表格，思考每一周期的元素數(shù)與原子結(jié)構(gòu)（電子排布）有何關(guān)聯(lián)？
周期 ns→np 電子數(shù) 元素數(shù)目
一 1s1～2
二 2s1～2 2p1～6
三 3s1～2 3p1～6
四 4s1～2 3d1～10 4p1～6
五 5s1～2 4d1～10 5p1～6
六 6s1～2 4f1～14 5d1～10 6p1～6
七 7s1～2 5f1～14 6d1～10 7p1～6
2
2
8
8
8
8
18
18
18
18
32
32
32
32
遞增的核電荷數(shù)（或電子數(shù)）=元素個數(shù)
能量
1s
2p
3d
4f
2s
3p
3s
4p
4s
4d
5p
5s
5d
6p
6s
5f
6d
7p
7s
根據(jù)鮑林近似能級圖，思考元素原子核外電子排布與周期表中周期劃分有什么內(nèi)在聯(lián)系？
第一能級組
第二能級組
第三能級組
第四能級組
第五能級組
第六能級組
第七能級組
周期序數(shù)=對應(yīng)能級組數(shù)=能層數(shù)
核外電子排布與族的關(guān)系
ⅠA 0
ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB
ns1
ns2
ns2np5
ns2np1
ns2np6
同主族元素價層電子數(shù)相同
主族序數(shù)=價層電子數(shù)=最外層電子數(shù)
零族元素價層電子數(shù)8，He除外
核外電子排布與族的關(guān)系
ⅠA 0
ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB
(n-1)d1ns2
(n-1)d10ns1-2
(n-1)d2-10ns1-2
第ⅢB族—第VIIB族
價層電子數(shù)=族序數(shù)
第IB族、第ⅡB族
族序數(shù)=最外層電子數(shù)
1．若某原子的價層電子排布式為4d15s2，則下列說法正確的是(　　)
A．該元素位于元素周期表中第五周期第ⅢB族
B．該元素原子價層電子數(shù)為2
C．該元素為非金屬元素
D．該元素原子N能層共有8個電子
A
D
2．已知某元素＋2價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6，該元素在周期表中屬于(　　)
A．第ⅤB族 B．第ⅡB族
C．第Ⅷ族 D．第ⅡA族
根據(jù)價電子排布的相似性，如何對周期表進行分區(qū)？
ⅠA 與 ⅡA 兩族共兩列價電子層：ns1或2 (n≥1)
最后填入電子的能級符號是s能級，所以叫s區(qū)
注意：①價電子層為ns1或2的不一定在s區(qū)，He(1s2 p區(qū))
②除H外，都是金屬元素
根據(jù)價電子排布的相似性，如何對周期表進行分區(qū)？
ⅢA至ⅦA及零族共六族六列，價電子層:ns2 np1-6(n≥2)
最后填入電子的能級符號是p能級，所以叫p區(qū)
注意：①He在p區(qū)，但它無p電子
②以非金屬元素為主
根據(jù)價電子排布的相似性，如何對周期表進行分區(qū)？
ⅢB至ⅦB和Ⅷ族共六族八列
(鑭系和錒系屬 f 區(qū))
價電子層: (n-1)d1-9ns1-2
最后填入電子的能級符號是d能級，所以叫d區(qū)
注意：①特例 ：46Pd 4d10(不合規(guī)則)
②均為金屬元素
根據(jù)價電子排布的相似性，如何對周期表進行分區(qū)？
ⅠB、ⅡB共兩族兩列
價電子層：(n-1)d10ns1或2
注意：①特例 ：46Pd 4d10(不合規(guī)則)
②均為金屬元素
根據(jù)價電子排布的相似性，如何對周期表進行分區(qū)？
鑭系與錒系
價電子層(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2
注意：最外層電子數(shù)基本相同，
因此化學(xué)性質(zhì)相似。
按照核外電子排布，可把元素周期表劃分成5個區(qū)，如圖所示。除ds區(qū)外，各區(qū)的名稱來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級的符號。s區(qū)、d區(qū)和p區(qū)分別有幾個列 為什么s區(qū)(除氫元素)、d區(qū)和s區(qū)的元素都是金屬元素？
s區(qū)元素的價層電子排布通式為nsl~2，
d區(qū)元素價層電子排布通式(n-1)d1~9ns1-2，ds區(qū)元素價層電子排布通式(n-1)d10ns1-2，最外層電子數(shù)均不超過2，化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，所以s區(qū)(除氫元素外)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素。
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，處于非金屬與金屬分界線上的元素既能表現(xiàn)出一定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性，因此這些元素常被稱為半金屬或類金屬。
在周期表里找出Cr和Cu的價層電子。它們的電子排布符合構(gòu)造原理嗎 此外還有哪些元素的基態(tài)原子電子排布不符合構(gòu)造原理
Cr的價層電子排布式為3d54s1，Cu的價層電子排布式為3d104s1，不符合構(gòu)造原理。（它們的3d軌道達到半充滿或全充滿結(jié)構(gòu)，是一種能量較低的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）
對角線規(guī)則
在元素周期表中,某些主族元素與右下方的主族元素(如圖)的有些性質(zhì)是相似的(如鋰和鎂在過量的氧氣中燃燒均生成正常氧化物,而不是過氧化物),這種相似性被稱為對角線規(guī)則
①對角線規(guī)則是從相關(guān)元素及其化合物的許多
性質(zhì)中總結(jié)出來的經(jīng)驗規(guī)則,不是定理。
②相似性：例如 ：B和Si的含氧酸都是弱酸。
與酸反應(yīng) 與堿反應(yīng)
單質(zhì)
氧化物
氫氧化物
鈹、鋁兩元素的性質(zhì)相似性
鋰的化學(xué)性質(zhì)與鎂更相似
①鋰和鎂在O2中燃燒，并不生成過氧化物，都只生成氧化物(Li2O、MgO)。
②鋰和鎂都能直接與N2反應(yīng)生成氮化物(Li3N、Mg3N2)。
③鋰和鎂的氫氧化物在加熱時都可分解生成氧化物(Li2O、MgO)和H2O。
④鋰和鎂的碳酸鹽均不穩(wěn)定，受熱均能分解生成相應(yīng)氧化物和CO2。
⑤含鋰和鎂的某些鹽，如碳酸鹽、磷酸鹽等均難溶于水。
3．下列說法正確的是(　　)
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．元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10個縱列的元素都是金屬元素
D．基態(tài)原子的p能級上半充滿的元素不一定位于p區(qū)
C
A
4．下列關(guān)于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的價層電子排布特點的有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．Cu位于元素周期表中第四周期第ⅠB族，屬于ds區(qū)元素
B．O的基態(tài)原子中，2p能級為半充滿，屬于p區(qū)元素
C．最外層電子排布式為4s1，一定屬于第ⅠA族
D．最外層電子排布式為ns2np1，該元素可能是第ⅢA族或第ⅢB族

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