(预习课)2024年人教版高二化学(选择性必修2)寒假提升学与练 第02讲 原子结构与元素的性质（解析版）.doc

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第02讲原子结构与元素的性质

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课时1原子结构与元素周期表

一、元素周期律、元素周期系和元素周期表

1．元素周期律

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。

2．元素周期系

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。

3.元素周期表

（1）含义：元素周期表是呈现元素周期系的表格。

（2）元素周期系与元素周期表的关系：

注：①门捷列夫提出的原子序数是按相对原子质量从小到大的顺序对元素进行编号

②原子序数是按照元素核电荷数由小到大的顺序给元素编号而得到的序数。

③原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数

二、构造原理与元素周期表

1.元素周期表的结构

（1）原子核外电子排布与周期的划分

周期

外围电子排布

各周期增加的能级

元素种类

第ⅠA族

0族

最外层最多容纳电子数

一

1s1

1s2

2

1s

2

二

2s1

2s22p6

8

2s、2p

8

三

3s1

3s23p6

8

3s、3p

8

四

4s1

4s24p6

8

4s、3d、4p

18

五

5s1

5s25p6

8

5s、4d、5p

18

六

6s1

6s26p6

8

6s、4f、5d、6p

32

七

7s1

7s27p6

8

7s、5f、6d、7p

32

（2）核外电子排布与族的关系

①价电子：主族元素的价电子为该元素原子的最外层电子。如碱金属元素原子的价电子排布为ns1。副族元素的价电子与其最外层电子和次外层电子有关(镧系、锕系元素还与次次外层的f电子有关)。如铁元素的价电子排布式为3d64s2。

②主族元素的族序数=原子的最外层电子数。同主族元素原子的价电子排布相同，价电子全部排布在ns或nsnp能级上。

主族序数

ⅠA

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

价电子构型

ns1

ns2

ns2np1

ns2np2

ns2np3

ns2np4

ns2np5

③稀有气体元素的价电子排布为ns2np6(He为1s2)。

④过渡元素(副族和第Ⅷ族)同一纵列原子的价电子排布基本相同。

族序数

ⅢB

ⅣB

…

ⅦB

价电子构型

(n-1)d1ns2

(n-1)d2ns2

…

(n-1)d5ns2

族序数

Ⅷ

ⅠB

ⅡB

价电子构型

(n-1)d6~8ns2

(n-1)d10ns1

(n-1)d10ns2

第ⅢB族~ⅦB族可失去ns和(n-1)d能级上的全部电子，最高正价数=族序数。

第Ⅷ族可失去最外层的s电子和次外层的部分(n-1)d电子，其最高正价一般低于族序数(8)，只有Ru和Os可表现出+8价。

第ⅠB族可失去ns电子和部分(n-1)d电子，所以第ⅠB族的族数<最高正价，第ⅡB族只失去ns2电子，第ⅡB族的族序数=其最高正价。

2.根据构造原理得出的核外电子排布与周期中元素种类数的关系

各周期总是从ns能级开始、以np结束(第一周期除外，第一周期从1s1开始，以1s2结束)，中间按照构造原理依次排满各能级。而从ns能级开始以np结束递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的元素数，具体数据如下：

正误判断

1．元素原子的核外电子排布呈现周期性变化是形成元素周期系的根本原因。(√)

2．周期序数越大，该周期所含金属元素越多。(√)

3．所有区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号。(×)

4．周期表共18个纵列，可分为7个主族8个副族(包括Ⅷ族)1个0族。(√)

三、元素周期表

1．元素周期表的结构

2.元素周期表的分区

（1）按电子排布分区

①按核外电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表(第IB族、第ⅡB族除外)分为s、p、d、f4个区，而第IB族、第ⅡB族的元素原子的核外电子因先填满了(n-1)d能级而后填充ns能级而得名ds区。这5个区的位置关系如图所示。

②各区元素原子的价层电子排布、元素的位置及类别

分区

元素位置

价层电子排布式

元素种类及性质特点

s区

IA族、ⅡA族

ns1-2

原子的核外电子最后排布在ns能级上，属于活泼金属元素(H除外)，为碱金属元素和碱土金属元素

p区

ⅢA~ⅦA族及0族

ns2np1-6(He除外)

原