高中化学第二节 原子结构与元素的性质课文内容ppt课件

这是一份高中化学第二节 原子结构与元素的性质课文内容ppt课件，共37页。PPT课件主要包含了学习目标，科学史话，元素的发现，元素周期表的内涵，知识点一，元素周期律，元素周期系，莫塞莱，元素周期表，门捷列夫周期表等内容，欢迎下载使用。

1.通过探究原子结构与元素周期表的关系,能从微观角度理解原子结构与元素周期表中位置的关系,能从原子价电子数目、价层电子排布的角度解释元素周期表中元素的分区及周期和族的划分。 2.通过原子结构和元素在周期表中的位置关系的学习,能分析推理其他元素的位置及性质。
随着元素数目在十九世纪的增多，每一种元素都具有不同的特性，化学家们开始感到他们像是迷失在一座茂密的丛林中：自然界究竟有多少种元素？它们之间的内在关系怎样？有没有规律？怎样分类？
终于俄国化学家门捷列夫从杂乱无章的元素迷宫中理出了一个头绪。门捷列夫为了研究元素的分类和规律，把当时已知的几十种元素的主要性质和原子量写在一张张的小卡片上，反复进行排列，比较它们的性质，探索它们之间的联系。1869年，他正式提出元素周期律，它在周期表中排列了当时已经知道的63种元素。
1650-2017年发现元素的种类数
元素周期律、元素周期系和元素周期表
1869年，门捷列夫发现，按相对原子质量从小到大的顺序将元素排列起来，得到一个元素序列，并从最轻的元素氢开始进行编号，称为原子序数。这个序列中的元素性质随着原子序数递增发生周期性的重复，这一规律被门捷列夫称作元素周期律。
1913年，英国物理学家莫塞莱证明原子序数即原子核电荷数。随后元素周期律表述为元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变。元素的这一按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系。
原子序数＝核电荷数＝质子数
元素周期表是呈现元素周期系的表格。元素周期系只有一个，元素周期表多种多样。
三张有重要历史意义的周期表
确定了前五周期的元素种类-2、8、8、18、18，但第六、七周期因镧系和锕系元素种类未知而未定。现今的元素周期表与维尔纳周期表相似，但也有差异，Be、Mg的位置与现今周期表不同。
☞玻尔周期表中用方框框起原子新增加的电子是填入内层轨道的。
☞玻尔周期表中用直线连接前后周期相关元素(同族元素)，原因它们的价电子数相等
1、原子核外电子排布与周期的划分
（1）原子核外电子排布与周期本质联系
（2）根据构造原理，第一周期从1s1开始，以1s2结束，只有两种元素；其余周期元素原子核外电子总是从 级开始，以 能级结束，递增的核电荷数(或电子数)等于该周期里的 。
（3）每一个能级组对应一个周期，其最高的能级对应的能层数 元素的周期序数。
思考：元素周期表中周期的划分与原子结构的哪部分有关？
（4）若以一个方格代表一种元素，每个周期排一个横排，并按s、p、d、f分段，左侧对齐，可得到如下元素周期表
[Ar] 3d 104s24p6
[Kr] 4d 10 5s25p6
[Xe] 4f145d 10 6s26p6
[Rn] 5f146d 10 7s27p6
思考与讨论1950年国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)推荐了一张元素周期表，书末的元素周期表就是参照其新版制作的。请问：怎样将上图变成书末的元素周期表？
按原子序数递增的顺序将电子能层相同的元素排成横排，将价层电子数相同的元素排成纵列，得特长式周期表。
然后将57－71号元素、89－103号元素抽出来单独放在主表的下方（镧系和锕系）作为副表，它们合在一起分别占据主表的57格和89格，得书末周期表。
结构科学合理的现代元素周期表
（5）书末周期表中，同族元素价层电子数相同，这是同族元素性质相似的结构基础。
（6）长周期比短周期多出的元素全部是金属元素，因为它们最外层电子数不超过2，即为ns1-2(Pd除外)；而镧系和锕系最外层为s2，所以也全是金属。
原子的核外电子排布与族的划分有什么关系？
2、原子核外电子排布与族的划分
同族元素性质相似的结构基础
族的划分与原子的价电子数目和价电子排布密切相关。
一般来说，同族元素原子的价层电子数相同。
①主族元素：主族元素族序数=最外层电子数＝价电子数
价电子电子排布：ns1～2或ns2np1～5
②过渡元素价电子排布：(n－1)d1～10ns1～2 (除镧系和锕系） ⅠB～ⅡB族序数＝ns电子数； ⅢB～ⅦB族序数＝价电子数；Ⅷ族:第8列元素的价电子数=族序数；第9列元素的价电子数为9；第10列元素的价电子数为10
③稀有气体价电子排布：1s2或ns2np6
周期序数 = 电子层数（能层数）
ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA
ⅠB , ⅡB , ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB
三个纵行(8、9、10），位于Ⅶ B 与ⅠB中间
主族序数=最外层电子数=价电子数=最高正化合价数
He Ne Ar Kr Xe Rn Og
十八纵行七横行,七主七副0和Ⅷ三长三短一不全,镧系锕系排下边
电子填充的最后一个能级是s能级
电子填充的最后一个能级是p能级
电子填充的最后一个能级是d能级
按照核外电子排布，可把元素周期表划分成5个区，如图所示。 s 区、 d 区和 p 区分别有几个列？为什么 s 区（除氢元素）、 d 区和 ds 区的元素都是金属元素？
按照电子排布，可把周期表划分为5个区：s区、 p区、d区、ds区、f区。
按构造原理最后填充的能级的符号划分(ds区除外)
①s区:包括ⅠA、ⅡA族元素，价电子排布式为ns1～2，除氢元素外均属于活泼金属元素。  
(3)各区元素的价电子排布特点
②p区:包括ⅢA～ⅦA族以及0族元素，价电子排布式为ns2np1～6(除He外)，最后一个电子填在np能级上，为非金属元素和少数金属元素，最外层电子参与反应。
③d区:金属元素包括ⅢB～Ⅷ族元素(除镧系、锕系外)，价电子排布式为(n-1)d1～9ns1～2(钯除外)，d轨道可以不同程度地参与化学键的形成，
④ds区:包括ⅠB、ⅡB族元素，价电子排布式为(n-1)d10ns1～2。由于d轨道已填满电子，因此d轨道一般不参与化学键的形成，金属元素
⑤f区:镧系和锕系元素，价电子排布式为(n-2)f0～14(n-1)d0～2ns2。  
按照元素的金属性和非金属性分区
①金属元素和非金属元素的分界线为沿 ___________________与 _____ __________ 之间所画的一条连线，非金属性较强的元素处于元素周期表的 ________ 位置，金属性较强的元素处于元素周期表的 ________ 位置。②处于d区、ds区和f区的元素全部是 ________元素。s区的元素除______外，也全部是金属元素。
(1)处于非金属与金属分界线附近的元素常被称为半金属或类金属，为什么？(2)在周期表里找出 Cr 和 Cu 的价层电子。它们的电子排布符合构造原理吗？此外还有哪些元素的基态原子电子排布不符合构造原理？(3)预言119号元素基态原子最外层电子排布；预言第八周期有多少种元素。
它们既表现出一定的金属性又表现出一定的非金属性，所以叫类(半)金属。
Cr 3d 54s1
Cu 3d 104s1
还有M、Ru、Rh 、 Pd、Ag 、 Pt 、 Au等元素不符合构造原理。
[Og] 5g186f147d 10 8s28p6
(1)对角线规则是从相关元素及其化合物的许多性质中总结出来的经验规则。在科学研究中，你对类似对角线规则这样的经验规则有何看法？
在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的（如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物，而不是过氧化物），这种相似性被称为对角线规则。
Li、Mg的电负性分别为1.0、1.2；Be、Al的电负性分别为1.5、1.5；B、Si的电负性分别为2.0、1.8。它们的电负性接近，说明它们对键合电子的吸引力相当，它们表现出的性质相似。 如Li、Mg在空气中燃烧的产物分别是Li2O和MgO；Li、Mg与氮气反应生成Li3N、Mg3N2;Be(OH)2、Al(OH)3均属于难溶的两性氢氧化物； B、Si的含氧酸都是弱酸等。
2Al +6H + =2Al 3+ +3H 2 ↑
Be +2H + =Be 2+ + H2 ↑
2Al +2OH - +2H2O=2AlO 2 - +3 H 2 ↑
Be +2OH - =BeO2 2- + H2↑
Al2O3 +6H + =2Al 3++3H2O
BeO +2H + =Be 2+ + H2O
Al2O 3 +2OH - =2AlO 2 - + H2O
BeO +2 OH - =BeO 2 2- + H 2 O
Al(OH) 3 +3H + =Al 3+ +3H2O
Be(OH)2 +2H + =Be 2++2H2O
Al(OH) 3 + OH - =AlO 2 - +2 H2O
Be(OH) 2 +2OH - =BeO22- +2H2O
如铍、铝两元素的性质相似性
1.下列说法正确的是(　　)A.所有金属元素都分布在d区和ds区B.最外层电子数为2的元素都分布在s区C.元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素D.基态原子的p能级上半充满的元素不一定位于p区
2．某元素原子价层电子排布式为3d54s2，其在元素周期表中的位置为(　　)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