第一课时 原子结构与元素周期表
学习目标：1.进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、原子序数等之间的关系。2.知道外围电子排布和价电子层的含义。3.认识周期表中各区、各周期、各族元素原子核外电子排布规律。4.知道周期表中各区、各周期、各族元素的原子结构和位置间的关系。
[知识回顾] 元素周期表
第一周期2种元素????
??短周期?第二周期8种元素
?第三周期8种元素???
?周期??第四周期18种元素
第五周期18种元素??长周期??第六周期32种元素
???
?第七周期26种元素?未排满???
??七个主族
七个副族?族??第Ⅷ族??零族??
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[要点梳理]
1．元素周期表的结构与原子核外电子排布的特征 (1)碱金属元素基态原子的电子排布式
原子 碱金属 序数 锂 3 期 二 1s2s或[He]2s 周 基态原子的电子排布式 钠 钾 铷 铯 11 19 37 55 三 四 五 六 2221s2s2p3s或[Ne]3s 1s2s2p3s3p4s或[Ar]4s 1s2s2p3s3p3d4s4p5s或[Kr]5s 1s2s2p3s3p3d4s4p4d5s5p6s或[Xe]6s 26261026102611262610261126261122611(2)元素周期表的形成 ①形成：随着元素原子的核电荷数递增，每到出现碱金属，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，最后达到8个电子，出现稀有气体；然后又开始由碱金属到稀有气体，如此循环往复——这就是元素周期表中的一个个周期。
②原因：元素周期表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。 ③元素周期表中周期所含元素种类的变化规律：随着核电荷数的递增，电子在能级里的填充顺序遵循构造原理；元素周期表的周期不是单调的；每一周期里元素的数目并不总是一样多，而是随周期序号的递增渐渐增多，同时，金属元素的数目也逐渐增多。
2．元素周期表的分区 (1)元素周期表的分区
①按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，分别是s、p、d、ds、f。 ②元素周期表可分为16个族，其中s区包括ⅠA、ⅡA，p区包括ⅢA至ⅦA、0族，ds区包括ⅠB、ⅡB。
(2)金属元素与非金属元素在元素周期表中的位置
①金属元素和非金属元素的分界线为沿B、Si、As、Te、At与Al、Ge、Sb、Po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右上角位置，金属性较强的元素处于元素周期表的左下角位置。
②处于d区、ds区和f区的元素全部是金属元素。s区的元素除氢外，也全部是金属元素。
(3)元素周期表的特点
①元素周期表中一至六周期包含的元素种类分别为2、8、8、18、18、32，其中金属元素种类分别为0、2、3、14、15、30。
②元素周期表中共有7个横行18个纵列，每个纵列的各元素的价电子总数相同。
知识点一 核外电子排布与周期的划分
1．根据构造原理，将能量相近的能级分为一组，按能量由低到高可分为七个能级组，同一能级组内，各能级能量相差较小，各能级组之间能量相差较大。
(1)每一能级组对应一个周期。
(2)周期、能级组、元素数目的对应关系。
对应能级组 周期 对应能级组 电子最大容量 一 二 三 四 五 六 1s 2s、2p 3s、3p 4s、3d、4p 5s、4d、5p 6s、4f、5d、6p 7s、5f、6d、7p 七 (现无7p) 2.核外电子排布与族的划分 族的划分依据是原子的价层电子排布。
(1)同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价电子全部排布在ns或ns、np轨道上，价电子数与族序数相同。
(2)稀有气体的价电子排布为1s或nsnp。
2
2
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周期中所含元素的数目 2 8 8 18 18 32 2 8 8 18 18 32 32(现未满) 现有26 (3)过渡元素(副族和Ⅷ族)同一纵行原子的价层电子排布基本相同。价电子排布为(n－1)d
1～10
ns1～2，ⅢB～ⅦB族的价电子数与族序数相同。
由于随着核电荷数的递增，电子在能级里的填充顺序遵循构造原理，元素周期表的周期不是单调的，每一周期里元素的数目不总是一样多，而是随着周期序数的递增渐渐增多。因此，我们可以把元素周期表的周期发展形象地比喻成螺壳上的螺旋。
[问题探究]
1．各周期中所含元素种数与相应能级组的原子轨道容纳电子最大数之间是什么关系？ [答案] 各周期所含元素的种数等于相应能级组中各轨道中最多容纳的电子数之和。 2．过渡元素(镧系、锕系除外)的价电子数是否也等于副族序数，同一族的外围电子排布是否相同？试分析过渡元素的价电子数与列序数有什么关系？
[答案] 同一族的外围电子排布有差异；过渡元素的价电子总数等于列序数。
1．周期表上元素的“外围电子排布”简称“价电子层”，这是由于这些能级上的电子可在化学反应中发生变化，这些电子称为价电子。
2．族的划分的标准。同族元素价电子数相同，价电子数目和价电子排布决定族的划分。 3．元素所在的族与元素的价电子数之间的关系。第ⅠA、ⅡA族元素的价电子排布分别为ns、ns；第ⅢA～ⅦA族元素的价电子排布为nsnp为(n－1)d
1～5
1
2
2
1～5
；第ⅢB～ⅦB族元素的价电子排布
ns1～2；第Ⅷ族元素的价电子排布为(n－1)d6～10ns0～2；第ⅠB～ⅡB族元素的价电
10
1～2
子排布为(n－1)dns。
4．主族元素的价电子数＝主族序数，且主族元素的价电子只含s、p轨道上的电子。
(1)每种元素的能层数(即电子层数)，就是该元素所处的周期序数。
(2)每周期起始元素和结束元素的价电子排布为ns和nsnp(第一周期为1s)。
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2
1．已知几种元素原子的核外电子排布情况，分别判断其元素符号、原子序数并指出其
在周期表中的位置。
核外电子排布情况 1s2s2p3s 2261元素 符号 原子 区 序数 周期 族 元素 A B C D 3d4s [Ne]3s3p 24101 E [解析] 由电子排布式判断A为11号元素Na；由原子结构示意图可知x＝26，B为26号元素Fe；由外围电子排布式判断C为29号元素Cu；由电子排布式判断D为16号元素S；由基态原子的电子排布图判断E为17号元素Cl。
[答案] A：Na 11 s 三 ⅠA B：Fe 26 d 四 Ⅷ C：Cu 29 ds 四 ⅠB D：S 16 p 三 ⅥA E：Cl 17 p 三 ⅦA
2．具有下列电子层结构的原子，其对应的元素一定属于同一周期的是( ) A．两种元素原子的电子层上全部都是s电子
B．3p能级上只有1个空轨道的原子和3p能级上只有1个未成对电子的原子 C．最外层电子排布为2s2p的原子和最外层电子排布为2s2p的离子
D．原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子 [解析] 两种元素原子的电子层上全部都是s电子，即为：1s或1s或1s2s或1s2s，
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2
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2024高中化学第一章原子结构与性质2_1原子结构与元素周期表教学案新人教版选修3
