原子结构与元素周期表-周期表分区

第二节 原子结构与元素的性质第1课时 原子结构与元素周期表学业要求素养对接1.知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征，了解元素周期表的应用价值。

2.能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分。

模型认知：建构元素周期表模型，并利用模型分析和解释一些常见元素的性质。

微观探析：从微观角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分。

[知 识 梳 理]一、元素周期表的结构 1.周期(横行)⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧短周期⎩⎨⎧第一周期：2种元素第二周期：8种元素第三周期：8种元素长周期⎩⎨⎧第四周期：18种元素第五周期：18种元素第六周期：32种元素第七周期：32种元素2.族(纵行)⎩⎨⎧主族；ⅠA 、ⅡA 、ⅢA 、ⅣA 、ⅤA 、ⅥA 、ⅦA 共七个主族副族：ⅠB 、ⅡB 、ⅢB 、ⅣB 、ⅤB 、ⅥB 、ⅦB 共七个副族第Ⅷ族：三个纵行（8、9、10），位于ⅦB 与ⅠB 之间0族：稀有气体元素3.元素的分区(1)按电子排布，把周期表里的元素划分成5个区，分别为s 、p 、d 、f 、ds 。

(2)元素周期表共有16个族，其中s区包括ⅠA、ⅡA族，p区包括ⅢA～ⅦA、0族，d区包括ⅢB～ⅦB族及Ⅷ族(镧系、锕系除外)，ds区包括ⅠB、ⅡB族，f区包括镧系元素和锕系元素。

【自主思考】1.由碱金属元素在周期表中的位置和价电子排布式，可以看出碱金属元素所在的周期与电子层数有何关系？提示碱金属元素的周期数＝电子层数。

二、元素周期系1.碱金属元素基态原子的核外电子排布碱金属原子序数周期基态原子的电子排布式基态原子的电子排布图锂 3 二1s22s1或[He]2s1钠11 三1s22s22p63s1或[Ne]3s1钾19 四1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1铷37 五1s22s22p63s23p63d104s24p65s1或[Kr]5s1—铯55 六[Xe]6s1—2.元素周期系形成的原因元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。

答：元素周期表共有18个列。从左向右，第1~12列中，除第3列中的镧系和锕系以外， 其他的价层电子数都等于列数；第13~18列中，除第18列中的氦以外，其他的价层电 子数都等于列数减10。除了镧系、锕系和氦以外，同列元素价层电子数相等。元素周 期表所划分的族及族序数，从左向右排列如下：IA族、ⅡA族；ⅢB族→ⅦB族；Ⅷ族； IB族、ⅡB族；ⅢA族→ⅦA族；0族。
4s→3d→4p
5s→4d→5p d d
图1-17 左侧对齐的周期表（一周期一行）
6s→4f→5d→6p p p
7s→5f→6d→7p
？ 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：怎样将图1-17变成书末的
元素周期表？ ss
Rb Sr
Y Zr Nb Mo … Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Ce Nd Pr … … Sm Eu Gd Tb Ho Er Tm Yb … … Ta W … Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi … … …
… Ra Laα Th … … … … … U … … … … Ac … … … … … … … … … … … … Pbα Biα Teα … …
这张周期表最重要的特征是从第四周期开始每一周期截成两截，第1-7族分主副族，
第八族（三素组）称为过渡元素（?）。主副族和第八族的概念使用至今。
…
……
H
… He
Li
Be B C N O F Ne
Na
Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca
Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

二、元素周期律
元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性 变化——元素周期律
1、原子半径（r）
（1）共价半径rc：单质分子中，共价 单键结合的两原子核间距离的一半 （2）van der Waals半径rv：单质分子 晶体中相邻分子间两个非键合原子核 间距离的一半 （3）金属半径是指金属单质的晶体 中相邻两个原子核间距离的一半
同理
例如：
E+ (g) - e- E 2+ (g)
I2
Li(g) e Li (g)
2 3

I1 520.2kJ mol
1
Li (g) e Li2 (g)
I 2 7298 .1kJ mol1
1
Li (g) e Li (g) I3 11815 kJ mol
S区
p区 d区
ⅠA、ⅡA
ns1-2 ns2np1-6
ⅢA～ⅦA和零族
ⅢB～ⅦB和Ⅷ族 （n-1）d1-9ns1-2
ds区 ⅠB、ⅡB
（n-1）d10ns1-2
f区 镧系和锕系（n-2）f0-14（n-1）d0-2ns2
4、过渡元素
①全部副族元素都称为过渡元素。包括d区、ds 区和f区的元素。其中镧系和锕系元素称为内过 渡元素 ②过渡元素原子的最外层电子数较少，除钯外都 只有1~2个电子，所以它们都是金属元素。 ③它们的(n-1)d轨道未充满或刚充满，或f轨道也未充 满，所以在化合物中常有多种氧化值，性质与主族元 素 有较大的差别。
IA 1 IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
VIIIA
2
3 4 5 6 7 IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB

思考：为什么s区、d区、ds区的元素都是金 属(除H外)？
s区、d区、ds区的元素最外层电子数为1-2 个电子，在反应中易失去，所以都是金属。
3. 为什么副族元素又称为过渡元素？
4.为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在 右上角三角区内（如图）？处于非金属三角区 边缘的元素常被称为半金属或类金属。为什么？
族 （纵行）
第VIII
族：三个纵行(第8、9、10），位于Ⅶ ⅠB中间
B
与
零族： 稀有气体元素
主族序数=最外层电子数=价电子数=最高正价数
元素周期表从左到右族顺序依次为：
ⅠA，ⅡA，ⅢB，ⅣB，ⅤB，ⅥB，ⅦB，第VIII族； ⅠB，ⅡB，ⅢA，ⅣA，ⅤA，ⅥA，ⅦA，零族
二、原子结构和性质周期性变化
有 气 体
(2)形成原因 核外电子排布的周期性变化
思考
根据原子结构与各周期中元素总数的关系分析元素 周期系周期发展规律？
周期 一 二 三 四 五 六 七 元素数目 2 8 8 18 18 32 3？2 金属元素 0 2 3 14 15 30 3？0
数目
(4)特点：
①各周期元素原子的核外电子排布重复出现从ns1到 ns2np6 (除第一周 期)的周期性变化。
第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素性质
第一课时
知识回顾：一、元素周期表的结构（由周期与族构成）
短周期
周期 （横行）
长周期
第1周期(H--He)：2 种元素 第2周期(Li--Ne)：8 种元素 第3周期(Na--Ar)：8 种元素
第4周期(K--Kr)：18 种元素 第5周期(Rb--Xe)：18 种元素 第6周期(Cs--Rn)：32 种元素 第7周期(Fr--Og) ：32种元素