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3.1.2.1 原子结构与元素性质


一、原子结构与元素周期表
复习:元素周期表的结构
短周期(第一,二,三周期,2,8,8) 周期

长周期(第四,五,六周期,18,18,32)
不完全周期(第七周期,26) 主族(ⅠA ~ Ⅶ A,7个纵行)



副族( ⅠB ~ Ⅶ B,7个纵行)
Ⅷ族(8,9,10纵行)

零族

构造原理: 1s;2s 2p;3s 3p;4s 3d 4p;5s 4d 5p; 6s
4f 5d 6p;7s 5f 6d 请同学们写出ⅠA和零族的简化电子排布式
周期

ⅠA
1s1 [He]2s1 [Ne]3s1 [Ar]4s1 [Kr]5s1

零族
1s2 [He]2s22p6 [Ne]3s23p6 [Ar]3d104s24p6 [Kr]4d105s25p6

能级组
1s 2s2p 3s3p 4s3d4p 5s4d5p

元素 数目

一 二 三 四 五 六 七

[Xe]6s1
[Rn]7s1

[Xe]4f145d106s26p6

6s4f5d7p

2 8 8 18 18 32





1、周期的划分
1)除第一周期外, 各周期均以填充 s 轨道的 元素开始, 并以填充满p 轨道的元素结束.(第 一周期除外)
1s1
2s1 3s1 4s1

1s2
2s22p6 3s23p6 4s24p6

5s1
6s1

5s25p6
6s26p6

外围电子数有1

8个

2)周期元素数目=相应能级组中原子轨道所 能容纳的电子总数
周期 能级组 能级组内原子轨道 元素数目 电子最大容量

1 2

Ⅰ Ⅱ

1s 2s 2p

2 8

2 8

3 4
5 6 7

Ⅲ Ⅳ
Ⅴ Ⅵ Ⅶ

3s 3p 4s 3d 4p
5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d (未完)

8 18
18 32 23 (未完)

8 18
18 32 未满

3)元素所在周期的判断:周期数=电子层数

4)随着周期序号的递增,同时金属元素的数目也逐渐 增多

周期 元素数 目 金属元 素数目

一 2

二 8

三 8

四 18

五 18

六 32

七 32

0

2

3

14

15

30



因此,我们可以把元素周期系的周期发展形象 地比喻成螺壳上的螺旋

2、区的划分

除ds区外,区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号 1)s 区元素:IA族,ⅡA族;ns1-2 2)p 区元素:ⅢA~ⅦA和0族;ns2np1~6

镧系
锕系

f

3)d 区元素:过渡元素,ⅢB~ⅦB和 Ⅷ;(n-1)d1~8ns1~2 (Pd无 s 电子) 4)ds 区元素: ⅠB和ⅡB ;(n-1)d10ns1~2 5)f 区元素:镧系和锕系;(n-2)f1-14(n-1)d0-2ns2

3、族的划分
1)外围电子结构相同
2)元素所在族的判断:
①主族元素:主族序数=外围电子数=最外层电子数 ②副族元素:以外围(n-1)d+ns的电子总数判断 A、电子总数为3~7,ⅢB~ⅦB

B、电子总数为8~10,Ⅷ
C、电子总数为11~12,ⅠB和ⅡB

科学探究(教材p14)
探究1:元素周期表共有几个周期?每个周期共 有多少种元素?写出每个周期开头第一个元素和 结尾元素的最外层电子的排布式的通式。为什么 第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同?

横行七个周期;2,8,8,18,18,32种;每一周 期开头第一个元素的最外层的排布通式为ns1, 结尾元素的电子排布式为ns2np6;第一周期只有 一个1s能级,其结尾元素的电子排布式为1s2, 跟其他周期的结尾元素的原子电子排布式不同。

探究2:元素周期表共有多少个纵列?周期表上 的“外围电子排布”简称“价电子层”,这 是由于这些能级上的电子数可在化学反应中 发生变化,每个纵列的价电子层的电子总数 是否相等?
?18个纵列; ?除零族元素中He(2s2)与其它稀有气体 ns2np6不同外,其余相等。

探究3:按电子排布,可把周期表里的元素划分 为5个区,除ds区外,区的名称来自按构造原 理最后填入电子的能级符号。s区、d区和p区分 别有几个纵列?为什么s区、d区和ds区的元素 都是金属?

纵行数和外围电子数相等
ⅠA ⅡA ⅢB 0族 ⅢA ⅠB ⅦB Ⅷ族 ⅡB ⅦA

2列

8列

2列

6 列

族数 ⅠA ⅡA ⅢA
价电 子构 型 ns1 ns2 ns2np1

ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0族
ns2np3 ns2np2 ns2np5 ns2np6 ns2np4

区的 划分 族数

S区
ⅠB~ⅡB

p 区
ⅢB ~ ⅦB Ⅷ族

价电子 (n-1)d1~5ns2 (n-1)d6~8ns2 (n-1)d10ns1~2 构型 区的划 ds区 d区 分

s区,d区, ds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。

副族元素介于s区元素(主要是金属元素)和p区 (主要是非金属)元素之间,处于由金属向非金 属过渡的区域,因此,把副族元素又称为过渡元 素

探究4:为什么在元素周期表中,非金属主 要集中在右上角三角区内? ? 这是由元素的价电子层结构和元素周期 表中元素性质的递变规律决定的。同周 期元素从左到右非金属性增强,同主族 从上到下非金属性减弱,结果使元素周 期表右上方三角区内的元素主要呈现出 非金属性。

探究5:处于非金属三角区边缘的元素常 被称为半金属或准金属。为什么?
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。

练习1
1.下列元素是主族元素还是副族元素? 第几周期?第几族? (1)1s22s22p63s23p5 (2)[Ar]3d104s1 2.由下列元素在周期表中的位置,给出 其原子的价电子层构型 (3)第四周期第ⅥB族 (4)第六周期第ⅡA族

练习2

?已知某元素的原子序数是25, 写出该元素原子的电子排布式, 并指出该元素的名称、符号以 及所属的周期和族。

3、已知某原子的电子分布是 1s22s22p63s2 3p63d104s24p1。 (1)这元素的原子序数是多少? (2)这元素属第几周期? 第几族?是 主族元素还是过渡元素? (3)哪些电子是这个原子的价电子。
答案:(1) 31(2) 4;IIIA;主族元素.(3) 4s24p1


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