1213化学导学讲练通配套课件：1.2.1原子结构与元素周期表(人教版选修3)

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1、第1课时 原子结构与元素周期表 1.1.认识原子结构与元素周期系的关系。认识原子结构与元素周期系的关系。2.2.了解元素周期系的应用价值。了解元素周期系的应用价值。3.3.了解元素周期表的分区。了解元素周期表的分区。4.4.理解原子结构与元素周期表的关系。理解原子结构与元素周期表的关系。价电子排布与元素周期表中周期与族的划分的关系。价电子排布与元素周期表中周期与族的划分的关系。一、元素周期系一、元素周期系1.1.碱金属元素基态原子的核外电子排布碱金属元素基态原子的核外电子排布 1s1s2 22s2s1 1或或HeHe2s2s1 1 3 32 21s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s

2、1 1或或NeNe3s3s1 1 11113 31s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 64s4s1 1或或ArAr4s4s1 1 19194 41s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p6 65s5s1 1或或KrKr5s5s1 1 37375 51s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p6 64d4d10105s5s2 25p5p6 66s6s1 1或或XeXe6s6s1 1 55556 62.2.周期系的形成周期系的形成(1)(1

3、)周期系的形成。周期系的形成。随着元素原子的核电荷数的递增，每到出现随着元素原子的核电荷数的递增，每到出现_，就开始，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到到8 8个电子，出现个电子，出现_，形成一个周期，循环往复形成周，形成一个周期，循环往复形成周期系。期系。(2)(2)原因：原因：_的周期性变化。的周期性变化。碱金属碱金属稀有气体稀有气体元素的原子核外电子排布元素的原子核外电子排布二、元素周期表二、元素周期表1.1.元素周期表的结构元素周期表的结构(1)(1)现行元素周期表。现行元素周期表。(2)(2)周期。周期

4、。层数层数序数递增的顺序序数递增的顺序IAIA0 0nsns1 1nsns2 2npnp6 6原子原子(3)(3)族。族。2.2.周期表的分区周期表的分区元素周期表根据原子结构构造原理中最后填入电子的能级的符元素周期表根据原子结构构造原理中最后填入电子的能级的符号，分为号，分为5 5个区：个区：s s区、区、p p区、区、d d区、区、dsds区、区、f f区。区。s sd ddsdsp pf f1.1.每一周期都是从活泼金属元素开始，以惰性气体结束吗？每一周期都是从活泼金属元素开始，以惰性气体结束吗？提示：提示：不是，第不是，第1 1周期是从周期是从H H开始的，它是非金属元素。开始的，它是

5、非金属元素。2.“2.“元素周期表中，每一个横行就是一个周期，每一个列就是元素周期表中，每一个横行就是一个周期，每一个列就是一个族一个族”，这种说法对吗？，这种说法对吗？提示：提示：不全对，每一个横行就是一个周期，而元素周期表中有不全对，每一个横行就是一个周期，而元素周期表中有1818列，却只有列，却只有1616个族，其中个族，其中8 8、9 9、1010三列是一个族。三列是一个族。3.s3.s区元素都是金属元素，区元素都是金属元素，p p区元素都是非金属元素，这种说法区元素都是非金属元素，这种说法对吗？对吗？提示：提示：不对。不对。s s区元素除氢外都是金属元素，区元素除氢外都是金属元素，p

6、 p区元素既包含金区元素既包含金属元素，又包含非金属元素。属元素，又包含非金属元素。4.4.过渡元素的最外层电子为过渡元素的最外层电子为1 12 2个，其最高价均为个，其最高价均为+2+2价吗？价吗？提示：提示：不对，过渡元素的原子失电子时不一定只失最外层的电不对，过渡元素的原子失电子时不一定只失最外层的电子，还可能失去次外层电子，如子，还可能失去次外层电子，如FeFe最外层有最外层有2 2个电子，但其最个电子，但其最高价为高价为+3+3价。价。一、周期和族的划分一、周期和族的划分1.1.周期的划分周期的划分(1)(1)如何从原子结构示意图上得出该元素处于哪一周期？如何从原子结构示意图上得出该

7、元素处于哪一周期？提示：提示：原子核外的电子层数等于该原子对应元素的周期数，如原子核外的电子层数等于该原子对应元素的周期数，如钠原子核外有三个电子层，则钠元素处于第钠原子核外有三个电子层，则钠元素处于第3 3周期。周期。(2)(2)每周期元素的价电子数目开始和结束时有什么特点？每周期元素的价电子数目开始和结束时有什么特点？提示：提示：每周期的第一种元素的价电子为：每周期的第一种元素的价电子为：s s1 1，最后一种元素的，最后一种元素的价电子为价电子为s s2 2p p6 6；所以每周期元素的价电子数总是从；所以每周期元素的价电子数总是从1 1开始，到开始，到8 8结束结束(第第1 1周期除外

8、周期除外)，周而复始。，周而复始。2.2.族的划分族的划分(1)(1)主族元素的主族序数如何确定？主族元素的主族序数如何确定？提示：提示：主族序数主族序数=最外层电子数最外层电子数=价电子数。价电子数。(2)(2)如果取消族序号，按由左至右的顺序将元素周期表标为如果取消族序号，按由左至右的顺序将元素周期表标为1818列，族序数和列数有何关系？列，族序数和列数有何关系？提示：提示：AA、AA族分别为第族分别为第1 1、2 2列，列，AAAA族分别对应族分别对应13131717列，列，BB、BB族分别对应第族分别对应第1111、1212列，列，BBBB分别对应第分别对应第3 37 7列，列，族对应

9、第族对应第8 8、9 9、1010列，列，0 0族对应第族对应第1818列。列。1.1.元素周期表中共有七个周期，前六周期每一周期容纳的元素元素周期表中共有七个周期，前六周期每一周期容纳的元素种数分别是种数分别是2 2，8 8，8 8，_，_，_种。种。2.2.理解周期时易忽视的几个问题理解周期时易忽视的几个问题(1)(1)每一周期开头第一种元素的最外层的排布通式为每一周期开头第一种元素的最外层的排布通式为_，结尾，结尾元素的电子排布式为元素的电子排布式为_，但是第，但是第1 1周期结尾元素的电子排周期结尾元素的电子排布式为布式为_。(2)(2)元素周期表中共有元素周期表中共有1818列，但只

10、有列，但只有_个族，个族，_个主族，个主族，_个个副族，一个副族，一个_，一个，一个_族。族。(3)(3)同一周期的同一周期的AA族和族和AA族序数相差不一定为族序数相差不一定为1 1也可能是也可能是_或或_。181818183232nsns1 1nsns2 2npnp6 61s1s2 216167 77 7第第族族0 011112525【典题训练【典题训练】元素元素X X、Y Y、Z Z在周期表中的相对位置如图所示。在周期表中的相对位置如图所示。已知已知Y Y元素原子的外围电子排布为元素原子的外围电子排布为nsns(n-1)(n-1)npnp(n+1)(n+1)，则下列说法不正确的是则下列说

11、法不正确的是()()A.YA.Y元素原子的外围电子排布为元素原子的外围电子排布为4s4s2 24p4p4 4B.YB.Y元素在周期表的第元素在周期表的第3 3周期周期AA族族C.XC.X元素所在周期中所含非金属元素最多元素所在周期中所含非金属元素最多D.ZD.Z元素原子的核外电子排布式为元素原子的核外电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p3 3 【解析【解析】选选A A。因为。因为Y Y元素原子的外围电子排布中出现了元素原子的外围电子排布中出现了npnp能级，能级，故其故其nsns能级已经排满且只能为能级已经排满

12、且只能为2 2个电子，则个电子，则n-1=2n-1=2，n=3n=3，即，即Y Y元素元素原子的外围电子排布为原子的外围电子排布为3s3s2 23p3p4 4，故，故A A项错误，项错误，B B项正确。项正确。Y Y为硫元素，为硫元素，X X为氟元素，第为氟元素，第2 2周期所含非金属元素最多，故周期所含非金属元素最多，故C C项正确。项正确。Z Z为砷元为砷元素，核外电子排布式为素，核外电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p3 3，D D项正确。项正确。【变式备选【变式备选】具有下列结构的原子，一定是主族元素的

13、是具有下列结构的原子，一定是主族元素的是()()最外层有最外层有7 7个电子的元素个电子的元素最外层电子排布为最外层电子排布为nsns2 2的原子的原子最外层有最外层有3 3个未成对电子的原子个未成对电子的原子次外层没有未成对电子的原子次外层没有未成对电子的原子A.A.B.B.C.C.D.D.【解析【解析】选选D D。在周期表中，只有。在周期表中，只有AA族元素的最外层电子数是族元素的最外层电子数是7 7个，则最外层有个，则最外层有7 7个电子的元素一定是主族元素，个电子的元素一定是主族元素，正确；最正确；最外层电子排布为外层电子排布为nsns2 2的原子除的原子除AA族外，还有族外，还有0

14、0族的氦以及部分族的氦以及部分副族元素，副族元素，错误；最外层有错误；最外层有3 3个未成对电子的原子，其最外个未成对电子的原子，其最外层有层有5 5个电子，一定是主族元素，个电子，一定是主族元素，正确；次外层没有未成对正确；次外层没有未成对电子的原子包括全部主族元素、电子的原子包括全部主族元素、0 0族元素等，族元素等，错误。错误。二、元素周期表的分区和过渡元素二、元素周期表的分区和过渡元素1.1.元素周期表的分区元素周期表的分区(1)(1)元素周期表可以分成几个区？分析金属元素主要分布在哪元素周期表可以分成几个区？分析金属元素主要分布在哪些区域。些区域。提示：提示：共有共有5 5个区：个区

15、：s s、p p、d d、dsds、f f区。区。s s区区(除氢元素除氢元素)，d d区，区，dsds区，区，f f区的元素在发生化学反应时区的元素在发生化学反应时容易失去最外层及倒数第二层的电子，表现金属性，属于金属。容易失去最外层及倒数第二层的电子，表现金属性，属于金属。p p区的左下角元素也是金属元素。区的左下角元素也是金属元素。(2)(2)处于非金属三角区边缘的元素常被称作半金属或准金属，处于非金属三角区边缘的元素常被称作半金属或准金属，为什么？为什么？提示：提示：由于元素的金属性和非金属性没有严格的界限，处于非由于元素的金属性和非金属性没有严格的界限，处于非金属三角区边缘的元素既能

16、表现出一定的非金属性，又能表现金属三角区边缘的元素既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性，因此这些元素常被称为半金属或准金属。出一定的金属性，因此这些元素常被称为半金属或准金属。2.2.过渡元素过渡元素(1)(1)副族元素和第副族元素和第族元素为什么又被称为过渡元素？族元素为什么又被称为过渡元素？提示：提示：第第族元素是周期表中第族元素是周期表中第8 8、9 9、1010三个纵行中的元素，三个纵行中的元素，而副族元素是指在元素周期表中从第而副族元素是指在元素周期表中从第BB族到第族到第BB族除去第族除去第族元素以外的元素。由于副族元素和第族元素以外的元素。由于副族元素和第族元素是从典

17、型的金族元素是从典型的金属元素属元素(s(s区元素区元素)过渡到非金属元素过渡到非金属元素(p(p区元素区元素)的中间元素，因的中间元素，因而又被称为而又被称为“过渡元素过渡元素”。(2)(2)观察过渡元素的原子最外层电子个数有什么特点？联系常见观察过渡元素的原子最外层电子个数有什么特点？联系常见元素的一些化合价，你能得到什么启示。元素的一些化合价，你能得到什么启示。提示：提示：一般来说，过渡元素的原子最外层电子个数一般为一般来说，过渡元素的原子最外层电子个数一般为1 1个个2 2个，但其最高价却不是个，但其最高价却不是+2+2价，如价，如FeFe是是+3+3价，而价，而MnMn是是+7+7价

18、。这说明，价。这说明，某些元素在失电子时，不仅失去了最外层电子，还失去了次外层某些元素在失电子时，不仅失去了最外层电子，还失去了次外层电子。电子。族和分区的关系族和分区的关系1.1.主族：占据主族：占据s s区和区和p p区。族序数区。族序数=价电子数价电子数2.02.0族：占据族：占据p p区。族序数为区。族序数为8(8(或或2)2)3.3.副族：占据副族：占据d d区、区、dsds区和区和f f区。区。(1)d(1)d区中族序数区中族序数(第第族部分元素除外族部分元素除外)=)=(n-1)d+ns(n-1)d+ns的电子的电子数；数；(2)(2)当当88(n-1)d+ns(n-1)d+ns

19、的电子数的电子数1010时，则为第时，则为第族元素。族元素。(3)ds(3)ds区中区中(n-1)d(n-1)d轨道全充满，族序数轨道全充满，族序数=ns=ns的电子数。的电子数。【典题训练【典题训练】指出下列元素是主族元素还是副族元素，在周期表中的什么位指出下列元素是主族元素还是副族元素，在周期表中的什么位置？置？(1)1s(1)1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 2是是_族元素，位于周期表中第族元素，位于周期表中第_周期第周期第_族，属于族，属于_区元素；区元素；(2)(2)KrKr4d4d10105s5s2 25p5p2 2是是_族元素，位于周期表中第族元素，位于周期表中第

20、_周期第周期第_族，属于族，属于_区元素；区元素；(3)(3)ArAr3d3d1 14s4s2 2是是_族元素，位于周期表中第族元素，位于周期表中第_周期第周期第_族，属于族，属于_区元素；区元素；(4)(4)ArAr3d3d10104s4s1 1是是_族元素，位于周期表中第族元素，位于周期表中第_周期第周期第_族，属于族，属于_区元素。区元素。【解题指南【解题指南】根据元素原子最后一个电子进入的能级，可以推根据元素原子最后一个电子进入的能级，可以推测该元素所在的分区。测该元素所在的分区。(1)(1)最后一个电子填充在最后一个电子填充在s s轨道，属于轨道，属于s s区，填在区，填在p p轨道

21、，属于轨道，属于p p区。区。(2)(2)最后一个电子填充在最后一个电子填充在d d轨道，若轨道，若d d轨道上少于轨道上少于1010个电子，为个电子，为d d区，若是区，若是1010个，则为个，则为dsds区。区。【解析【解析】(1)(1)最后一个电子填充在最后一个电子填充在s s轨道，属于轨道，属于s s区区(He(He除外除外)，主，主族元素。族序数族元素。族序数=ns=ns电子数，即族序数为电子数，即族序数为2 2，是第，是第3 3周期周期AA族。族。(2)(2)最后一个电子填充在最后一个电子填充在p p轨道，属于轨道，属于p p区，主族元素。族序数区，主族元素。族序数=ns+np=n

22、s+np电子数，即族序数为电子数，即族序数为2+2=42+2=4，是第，是第5 5周期第周期第AA族。族。(3)(3)最后一个电子填充在最后一个电子填充在d d轨道，且小于轨道，且小于1010，属于，属于d d区，副族元素。区，副族元素。族序数族序数=(n-1)d+ns=(n-1)d+ns电子数，即族序数为电子数，即族序数为1+2=31+2=3，是第，是第4 4周期第周期第BB族。族。(4)(4)最后一个电子填充在最后一个电子填充在d d轨道，且等于轨道，且等于1010，属于，属于dsds区，副族元区，副族元素。族序数素。族序数=ns=ns电子数，即族序数为电子数，即族序数为1 1，是第，是第

23、4 4周期第周期第BB族。族。答案答案:(1)(1)主主 3 A3 As s (2)(2)主主 5 A5 A p p (3)(3)副副 4 B 4 B d d (4)(4)副副 4 4 B dsB ds 【互动探究【互动探究】上题中所给的四种元素，哪些是金属元素？哪些上题中所给的四种元素，哪些是金属元素？哪些是非金属元素？是非金属元素？提示：提示：由题目中分析可知由题目中分析可知(1)(1)为为s s区元素且不是氢元素，所以它区元素且不是氢元素，所以它是金属元素；是金属元素；(3)(4)(3)(4)为为d d区和区和dsds区元素，这两区元素均为金属区元素，这两区元素均为金属元素；元素；(2)(2)为锡元素，是金属元素。为锡元素，是金属元素。【变式备选【变式备选】电子构型为电子构型为ArAr3d3d10104s4s2 2的元素是的元素是()()A.A.稀有气体稀有气体 B.B.过渡元素过渡元素C.C.主族元素主族元素 D.D.卤族元素卤族元素【解析【解析】选选B B。该元素的价电子排布式中出现。该元素的价电子排布式中出现d d轨道，应为轨道，应为B B 族元素，而副族元素属于过渡元素，故族元素，而副族元素属于过渡元素，故B B正确。正确。