原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) 高二下學期化學人教版（2019）選擇性必修2

第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第1課時原子結(jié)構(gòu)與元素周期表知識回顧：元素周期表的結(jié)構(gòu)(由周期與族構(gòu)成)七個橫行七周期，三短四長要分清；十八縱行十六族，七主七副一Ⅷ零；八九十行成Ⅷ族，每逢二三分主副；鑭系錒系各十五，都在Ⅲ副里邊住。1、口訣：縱行12345678、9、101112131415161718族ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA02、各周期包括的元素種類及最后的元素的原子序數(shù)：周期序數(shù)一二三四五六七元素種類最后元素的原子序數(shù)2105486118183628818183232周期序數(shù)=電子層數(shù)（能層數(shù)）稀有氣體元素：HeNeArKrXeRnOg主族序數(shù)=最外層電子數(shù)=價電子數(shù)=最高正化合價數(shù)（O、F除外）3、熟練掌握1-36號元素，會背會寫知道各元素在周期表中的位置。1869年，門捷列夫發(fā)現(xiàn)，按相對原子質(zhì)量從小到大的順序?qū)⒃嘏帕衅饋恚玫揭粋€元素序列，并從最輕的元素氫開始進行編號，稱為原子序數(shù)。這個序列中的元素性質(zhì)隨著原子序數(shù)遞增發(fā)生周期性的重復，這一規(guī)律被門捷列夫稱作元素周期律。1913年，英國物理學家莫塞萊證明原子序數(shù)即原子核電荷數(shù)。隨后元素周期律表述為元素的性質(zhì)隨元素原子的核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變。元素的這一按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列稱為元素周期系。原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)一、元素周期律、元素周期系和元素周期表門捷列夫莫塞萊元素周期律、元素周期系和元素周期表元素周期律元素的性質(zhì)隨元素原子的核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變元素周期系元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列元素周期表呈現(xiàn)元素周期系的表格。元素周期系只有一個，元素周期表多種多樣。指導體現(xiàn)元素周期系元素周期律元素周期表門捷列夫短式周期表(1869年)編排的依據(jù)：原子序數(shù)是相對原子質(zhì)量大小順序的序列三張有重要歷史意義的元素周期表特征：從第四周期開始每個周期截成兩截，第1~7族分主副族，第八族稱為過渡元素。主副族和第八族的概念使用至今。維爾納的特長式周期表（1905年）前五個周期的元素種類被完全確定——2、8、8、18、18?，F(xiàn)今的元素周期表與維爾納周期表相似，但也有差異，如Be、Mg的

位置不同。玻爾元素周期表（1922年）

用原子結(jié)構(gòu)來解釋周期系，他把21-28、39-46等元素用方框框起來，因為這些框內(nèi)元素的原子新增的電子是填入內(nèi)層軌道的。用直線連接前后周期的相關(guān)元素（同族元素），知道他們的價電子數(shù)相等。第六周期為32種元素。形形色色的元素周期表板書原子結(jié)構(gòu)與元素周期表基本概念元素周期律：元素的性質(zhì)隨核電荷數(shù)遞增發(fā)生周

期性遞變，叫~元素周期系：元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的

序列稱為~元素周期表：呈現(xiàn)元素周期系的表格。元素周期系只有一個，元素周期表多種多樣。周期序數(shù)起止元素包括元素種數(shù)核外電子層數(shù)1H~He21234567Fr~Og7通過必修階段的學習，我們已經(jīng)知道周期序數(shù)=______________。電子層數(shù)如何從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋每一周期包括的元素種數(shù)？如何從原子結(jié)構(gòu)角度解釋族（特別是副族）的劃分依據(jù)？Li~NeNa~ArK~KrRb~XeCs~Rn881818323223456

根據(jù)構(gòu)造原理，除第一周期從1s1開始，以1s2結(jié)束外，其余周期總是從

能級開始，以

能級結(jié)束，遞增的核電荷數(shù)(或電子數(shù))等于該周期的

。nsnp元素數(shù)二、構(gòu)造原理與元素周期表思考與討論：若以一個方格代表一種元素，每個周期排一橫排，并按s、p、d、f分段，左側(cè)對齊，可以得到如下元素周期表：spfdsspsdpfsdpdspps如何將其變成書末的元素周期表？pfdsspsdpfsdpdspps變變變s再探元素周期表1、元素周期表共有幾個周期？每個周期有多少種元素？為什么第一周期結(jié)尾元素的電子排布跟同族的其他周期元素的不同？2、元素周期表共有多少列？各列的價層電子數(shù)各為多少？同列元素價層電子數(shù)是否相等?元素周期表可分為哪些族？族序有什么規(guī)律？7個2，8，8，18，18，32，32只有一個電子層，能級只有1s能級18列Ⅰ~ⅦA族、Ⅰ~ⅦB和Ⅷ、0族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA價電子排布式價電子數(shù)ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np512345672、特點:一般來說，同族元素原子的價電子數(shù)目相同。1、劃分依據(jù)：族的劃分與原子的價電子數(shù)目和價電子排布密切相關(guān)。3、規(guī)律①主族元素：主族元素族序數(shù)=最外層電子數(shù)＝價電子數(shù)價層電子排布：ns1~2或ns2np1~5核外電子排布與族的關(guān)系族價電子排布價層電子ⅢB3d14s23ⅣB3d24s24VB3d34s25VIB3d54s16VIIB3d54s27IB3d104s111ⅡB3d104s212Ⅷ3d64s283d74s293d84s21001s2或ns2np6(n>1)2或8②過渡元素：價層電子排布：(n－1)d1~10ns1~2

(除鑭系和錒系）價層電子數(shù)＝元素所在縱行數(shù)ⅠB~ⅡB族序數(shù)＝ns電子數(shù)；ⅢB~ⅦB族序數(shù)＝價層電子數(shù)；Ⅷ族:第8列元素的價層電子數(shù)=族序數(shù)

第9列元素的價層電子數(shù)為9

第10列元素的價層電子數(shù)為10

③稀有氣體價層電子排布式為1s2或ns2np6板書原子結(jié)構(gòu)與元素周期表基本概念價層電子主族元素ns1~2或ns2np1~5族序數(shù)=最外層電子數(shù)＝價層電子數(shù)價層電子數(shù)＝元素所在縱行數(shù)過渡元素(n－1)d1~10ns1~2(除鑭系和錒系）稀有氣體：1s2或ns2np6縱行12345678、9、101112131415161718價電子數(shù)再探元素周期表原因：它們的最外層電子數(shù)始終不超過2，即為ns1~2(Pd除外)。1、同族元素價層電子數(shù)相等，是同族元素性質(zhì)相似的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。最左側(cè)第ⅠA族的基態(tài)原子最外層只有一個電子，即ns1；最右側(cè)稀有氣體元素的基態(tài)原子除氦(1s2)最外層均為8個電子，即ns2np6；2、從第四周期開始的長周期，比短周期多出的元素均是金屬元素。第六、七周期比第四、五周期多出的14種元素的基態(tài)原子最外層也只有2個s電子，所以也是金屬元素。按照電子排布，可把周期表的元素劃分為5個區(qū)：s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、f區(qū)。劃分區(qū)的依據(jù)是什么？區(qū)的名稱與電子的能級符號之間有什么關(guān)系？(2)區(qū)的名稱按構(gòu)造原理最后填充的能級的符號劃分(ds區(qū)除外)元素周期表的分區(qū)(1)劃分區(qū)的依據(jù):原子的價層電子排布(3)各區(qū)元素的價電子排布特點①s區(qū):最后1個電子填充在

能級上，價電子的構(gòu)型是

或

，包括

和

族，除H外，它們都是

，容易失去電子形成

或

價離子。nsns1ns2ⅠAⅡA活潑金屬+1+2②p區(qū):最后1個電子填充在

能級上，價電子排布為

，(除He外)，包括

族元素。大部分為

元素。npns2np1～6ⅢA～ⅦA、零族非金屬s區(qū)和p區(qū)的共同特點是：最后1個電子都排布在

，除零族外，最外層電子的總數(shù)等于該元素的

。除零族外，s區(qū)和p區(qū)的元素都是主族元素。最外層族序數(shù)③d區(qū):最后1個電子基本都是填充在

能級上，價電子排布為

(鈀除外)，這些元素都是

元素，常有可變化合價，屬于過渡元素。它包括

族元素。(n－1)d1～9ns1～2(n－1)d金屬ⅢB～ⅦB和Ⅷ④ds區(qū):價電子排布為

。即次外層d能級是

的，最外層s能級上有1～2個電子。它們既不同于s區(qū)，也不同于d區(qū)，稱為ds區(qū)，它包括

族，處于周期表d區(qū)和p區(qū)之間。它們都是

元素，也屬過渡元素。(n－1)d10ns1～2充滿ⅠB和ⅡB金屬⑤f區(qū):最后1個電子一般填充在f能級上，價電子排布為(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2，它包括鑭系和錒系元素（各有15種元素）。板書原子結(jié)構(gòu)與元素周期表基本概念價層電子分區(qū)元素分布價層電子排布式s區(qū)ⅠA、ⅡAns1～2p區(qū)ⅢA～ⅦA、0族ns2np1～6d區(qū)ⅢB～ⅦB、Ⅷ族(n－1)d1～9ns1～2ds區(qū)ⅠB、ⅡB(n－1)d10ns1～2f區(qū)鑭系和錒系(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2區(qū)的劃分

【討論】(1)s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、p區(qū)分別有幾個列？s區(qū)有2列，d區(qū)有8列，ds區(qū)有2列、p區(qū)有6列。(2)為什么s區(qū)(H除外)、d區(qū)、ds區(qū)的元素都是金屬元素？最外層電子數(shù)為1～2個，即為ns1-2（Pd例外），在反應(yīng)中易失去電子，所以都是金屬。【討論】(3)處于非金屬與金屬分界線上的元素常被稱為半金屬或類金屬，為什么？既能表現(xiàn)出一定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性(4)預言119號元素基態(tài)原子最外層電子排布，預言第八周期有多少種元素？8s150種價層電子填入的能級順序：8s→5g→6f→7d→8p元素個數(shù)為：2+18+14+10+6=50種①對角線規(guī)則是從相關(guān)元素及其化合物的許多性質(zhì)中總結(jié)出來的經(jīng)驗規(guī)則,不是定理。體現(xiàn)對角線規(guī)則的相關(guān)元素對角線規(guī)則

在元素周期表中,某些主族元素與右下方的主族元素(如圖)的有些性質(zhì)是相似的(如鋰和鎂在過量的氧氣中燃燒均生成正常氧化物,而不是過氧化物),這種相似性被稱為對角線規(guī)則。②相似性：例如Li、Mg在空氣中燃燒的產(chǎn)物分別為Li2O和MgO;鈹和鋁的氫氧化物均為兩性氫氧化物;B和Si的含氧酸都是弱酸。與酸反應(yīng)與堿反應(yīng)單質(zhì)氧化物氫氧化物如鈹、鋁兩元素的性質(zhì)相似性(1)除短周期外,其他周期均有18種元素(

)(2)堿金屬元素是指第ⅠA族的所有元素(

)(3)在元素周期表中,所有非金屬都位于p區(qū)(

)(4)價電子數(shù)與最高化合價相等的元素一定是主族元素(

)(5)次外層全充滿而最外層有不成對電子的元素一定是主族元素(

)(6)元素周期表5個區(qū)中都有金屬元素 (

)

√

1、判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)×

×

×

×

×

2、正誤判斷(1)價層電子一定是最外層電子(

)(2)元素的價層電子數(shù)一定等于其所在族的族序數(shù)(

)(3)同一族元素的價層電子數(shù)一定相同(

)(4)基態(tài)原子的N層上只有一個電子的元素，一定是第ⅠA族元素(

)(5)基態(tài)原子的價層電子排布為(n－1)d6～8ns2的元素一定是過渡元素（

）××××√3、下列說法中正確的是(

)A．所有金屬元素都分布在d區(qū)和ds區(qū)B．最外層電子數(shù)為2的元素都分布在s區(qū)C．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10個縱列的元素都是金屬元素D．s區(qū)均為金屬元素C√4、若某原子的價層電子排布式為4d15s2，則下列說法正確的是A.該元素位于元素周期表中第五周期第ⅢB族B.該元素原子價層電子數(shù)為2C.該元素為非金屬元素D.該元素原子N能層共有8個電子5、下列各元素是主族元素還是副族元素？位于周期表的第幾周期和哪個族？屬于哪個區(qū)？（1）1s22s22p63s23p5（2）[Kr]4d105s25p2（3）[Ar]3d34s2（4）[Ar]3d104s1（5）[Ar]4s1主族主族副族主族副族第三周期第ⅦA族p區(qū)第五周期第ⅣA族p區(qū)第四周期第ⅤB族d區(qū)第四周期第ⅠB族ds區(qū)第四周期第ⅠA族s區(qū)√6、下列關(guān)于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的價層電子排布特點的有關(guān)敘述正確的是A.Cu位于元素周期表中第四周期第ⅠB族，屬于ds區(qū)元素B.O的基態(tài)原子中，2p能級為半充滿，屬于p區(qū)元素C.最外層電子排布式為4s1，一定屬于第ⅠA族D.最外層電子排布式為ns2np1，該元素可能是第ⅢA族或第ⅢB族8、仔細觀察下圖，回答下列問題：(1)B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________，B元素位于元素周期表的第_____周期______族。二ⅢA(3)根據(jù)周期律知識，硼酸酸性比碳酸____，理由是__________________。(4)根據(jù)Mg在空氣中的燃燒情況，Li在空氣中燃燒生成的產(chǎn)物為_____________(用化學式表示)。弱硼的非金屬性比碳弱Li2O、Li3N(2)鈹?shù)淖罡邇r氧化物的水化物是______(填“酸性”“堿性”或“兩性”)化合物，證明這一結(jié)論的有關(guān)離子方程式是__________________________________________________________________________________________________。兩性Be