2024-2025學年新教材高中化學第1章原子結構與性質第2節(jié)原子結構與元素的性質第1課時原子結構與元素周期表課件新人教版選擇性必修2

第二節(jié)原子結構與元素的性質第一課時原子結構與元素周期表素養(yǎng)目標學習要點1.通過辨識原子結構及價層電子排布與元素在周期表中的位置之間的關系,形成“結構決定性質”的觀念,培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養(yǎng)。2.通過原子價層電子排布特點與各區(qū)元素化學性質關系,形成證據推理與模型認知的化學核心素養(yǎng)。一個表:元素周期表。兩個劃分:周期的劃分、族的劃分。一個規(guī)律:元素周期律。知識點一元素周期系基礎落實?必備知識全過關知識點一元素周期系1.元素周期律、元素周期系和元素周期表(1)元素周期律:元素的性質隨

發(fā)生周期性的遞變。

(2)元素周期系:元素按其

的序列。

元素周期系只有一個,元素周期表多種多樣元素原子序數遞增原子序數(即核電荷數)遞增排列元素周期系只有一個,元素周期表多種多樣(3)元素周期表:是呈現元素周期系的

。第一張元素周期表是由門捷列夫制作的。

門捷列夫提出的元素周期律中的原子序數是按相對原子質量從小到大的順序對元素進行編號表格2.構造原理與元素周期表(1)核外電子排布與周期的劃分①電子排布與周期劃分的本質聯系第一周期從

開始,以

結束;其余各周期總是從

開始,以

結束。

28818181s11s2ns1np6②現行元素周期表共分為7個周期

一、二、三四、五、六、七ⅠAns2np6(2)核外電子排布與族的劃分①劃分依據:取決于原子的價層電子數目和價層電子排布。②特點:a.同族元素的

和價層電子排布相同。這是同族元素性質相似的基礎。

b.從第四周期開始的長周期,比短周期多出的元素全部是金屬元素,這是因為它們的最外層電子數始終不超過

,即為ns1~2(Pd例外)。

③現行元素周期表有18個縱列,共分為

個族。

價層電子數目216教材拓展閱讀教材中的“探究

再探元素周期表”,在未來的第八、九周期中,原子中的電子依次填充新的能級5g能級和6g能級。依照已有的規(guī)律,可以推知g能級最多能容納18個電子。能級: s

p

d

f

g電子數:

2

6

10

14

18(1)由此可以推測,第八、九周期各將有多少種元素?(2)在這兩個周期里,“超錒系”和“新超錒系”各有多少種元素?提示

第八、九周期都將有50種元素,是超長周期。

提示

“超錒系”和“新超錒系”為5g~6f和6g~7f內過渡系,各有33種元素。

深度思考根據價層電子排布式確定元素在周期表中位置。3d54s24s24p53d64s23d104s2

第四周期第ⅦB族第四周期第ⅦA族第四周期第Ⅷ族第四周期第ⅡB族正誤判斷(1)元素周期系就是元素周期表。(

)提示

元素周期表是呈現元素周期系的表格。(2)元素原子的價電子就是最外層電子。(

)提示

主族元素的最外層電子是價電子,過渡元素的價電子還可能包括次外層的電子或倒數第三層的電子。(3)除氦外,0族價層電子排布式為ns2np6。(

)提示

除氦外,稀有氣體元素(0族)價層電子排布式為ns2np6。(4)最外層電子排布式為ns1或ns2的元素一定為金屬元素。(

)提示

H的最外層電子排布式為1s1,He的最外層電子排布式為1s2,但它們均不是金屬元素?！痢痢獭林仉y突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度1

由核外電子排布確定元素在周期表中的位置例1下列關于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關系的表述正確的是(

)A.原子的價層電子排布式為ns2np1~6的元素一定是主族元素B.基態(tài)原子的p能級上有5個電子的元素一定是第ⅦA族元素C.原子的價層電子排布式為(n-1)d6~8ns2的元素一定位于第ⅢB~ⅧB族D.基態(tài)原子的N層上只有1個電子的元素一定是主族元素B解析

0族元素原子的價層電子排布式為1s2(氦)或ns2np6,故A項錯誤;原子的價層電子排布式為(n-1)d6~8ns2的元素位于第Ⅷ族,故C項錯誤;基態(tài)原子的N層上只有1個電子的元素除了主族元素外,還有部分副族元素,如Cu、Cr,故D項錯誤。思維建模價層電子與核外電子排布及周期表位置的關系

[對點訓練1]若某原子的價層電子排布式為4d15s2,則下列說法正確的是(

)A.該元素位于周期表中第五周期第ⅢB族B.該元素原子價電子數為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A解析

該原子的價層電子排布式為4d15s2,該元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2,與價層電子排布式為3d14s2的Sc元素同族,位于周期表第ⅢB族,所以該元素位于周期表中第五周期第ⅢB族,故A正確;該原子的價層電子排布式為4d15s2,位于周期表第ⅢB族,所以該元素原子價電子數為3,故B錯誤;該元素位于周期表中第五周期第ⅢB族,屬于過渡元素,是副族,副族元素均為金屬元素,故C錯誤;第N層的電子排布式為4s24p64d1,有9個電子,故D錯誤。探究角度2

由周期表的位置確定核外電子排布例2元素周期表中共有18個縱列,從左到右排為18列,第1列為堿金屬元素(氫元素除外),第18列為稀有氣體元素,下列說法正確的是(

)A.第9列元素中沒有非金屬元素B.第15列元素基態(tài)原子的最外層電子排布式是ns2np5C.最外層電子排布式為ns2的元素一定在第2列D.元素周期表中每一周期元素從左到右,基態(tài)原子的最外層電子排布式均是從ns1過渡到ns2np6A解析

注意“列”與“族”的對應關系

選項分析正誤A第9列元素是第Ⅷ族元素,全部為金屬元素√B第15列元素是第ⅤA族元素,基態(tài)原子的最外層電子排布式為ns2np3×C最外層電子排布式為ns2的元素還可能是He(第18列)或過渡元素(如鋅)×D第一周期元素基態(tài)原子的最外層電子排布式是從1s1過渡到1s2×[對點訓練2]元素X、Y、Z在周期表中的相對位置如圖所示。已知Y元素原子的價層電子排布式為ns(n-1)np(n+1),則下列說法不正確的是(

)

X

Y

Z

A.Y元素原子的價層電子排布式為3s23p4B.Y元素在周期表的第三周期第ⅦA族C.X元素為氟元素D.Z元素原子的核外電子排布式簡式為[Ar]3d104s24p3B解析

Y元素原子的價層電子排布式為ns(n-1)np(n+1),由n-1=2可得n=3,Y元素原子的價層電子排布式為3s23p4,則Y元素位于第三周期第ⅥA族,Z位于第四周期第ⅤA族,價層電子排布式為4s24p3,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,簡式為[Ar]3d104s24p3。知識點二元素周期表的結構與分區(qū)基礎落實?必備知識全過關知識點二元素周期表的結構與分區(qū)1.根據核外電子排布(1)分區(qū)依據根據核外電子排布,可把周期表里的元素劃分成5個區(qū):

。除ds區(qū)外,各區(qū)的名稱來自按構造原理________________的符號。

s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)最后填入電子的能級(2)各區(qū)價層電子排布特點

分區(qū)價層電子排布s區(qū)_____________p區(qū)

(除He外)

d區(qū)(n-1)d1~9ns1~2(除鈀外)ds區(qū)(n-1)d10ns1~2ns1~2ns2np1~62.根據元素金屬性與非金屬性根據元素金屬性與非金屬性不同,可以將周期表里的元素劃分成金屬元素區(qū)、非金屬元素區(qū)和稀有氣體元素區(qū)。(1)金屬元素和非金屬元素的分界線為沿

與

之間所畫的一條連線,非金屬性較強的元素處于元素周期表的

位置,金屬性較強的元素處于元素周期表的

位置。

(2)處于d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)的元素全部是

元素。s區(qū)的元素除

外,也全部是金屬元素。

B、Si、As、Te、AtAl、Ge、Sb、Po右上角左下角金屬氫3.對角線規(guī)則

是經驗規(guī)則某些主族元素與

的主族元素有些性質是相似的,這種相似性稱之為對角線規(guī)則。如Li和Mg在過量的氧氣中燃燒生成正常氧化物,而不是

。

右下方過氧化物深度思考(1)元素周期表中的第11列銅、銀、金和第12列鋅、鎘、汞為什么稱為ds區(qū)?(2)為什么副族元素又稱為過渡元素?一般情況下,過渡元素價層電子排布通式是什么?提示

由于該區(qū)開始的第11列銅、銀、金按構造原理進行電子排布時,電子排布式中最后兩個能級的電子排布應為(n-1)d9ns2,而事實上卻是(n-1)d10ns1,可理解為先填滿了(n-1)d能級再填充ns能級,因而得名ds區(qū)。提示

副族元素處于典型金屬元素向非金屬元素過渡的區(qū)域,因此,又把副族元素稱為過渡元素;其價層電子排布通式為(n-1)d1~10ns1~2。(3)處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素常被稱為半金屬或準金屬,為什么?

提示

由于元素的金屬性和非金屬性之間并沒有嚴格的界線,處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素既能表現出一定的非金屬性,又能表現出一定的金屬性,因此,這些元素常被稱為半金屬或準金屬。正誤判斷(1)s區(qū)都是金屬元素。(

)提示

s區(qū)中氫元素屬于非金屬元素。(2)價電子一定是最外層電子。(

)提示

只有主族元素的價電子才是最外層電子,過渡元素還包括部分內層電子。(3)同一族元素的價層電子排布一定相同。(

)提示

過渡元素中的鑭系和錒系元素不相同,在第Ⅷ族中部分元素的價電子排布也不相同。(4)原子的價層電子排布為(n-1)d6~8ns2的元素一定是過渡元素。(

)(5)基態(tài)原子的p能級上半充滿的元素一定位于p區(qū)。(

)×××√√教材拓展(1)對角線規(guī)則主要是指下列三對元素。(2)處于“對角線”位置的元素,它們的性質具有相似性。(3)對角線規(guī)則是一種經驗規(guī)律的總結,不適合所有元素,主要適合第二和第三周期的某些元素之間。重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度1

根據分區(qū)和族的關系確定元素所在的區(qū)例1下列元素中,屬于d區(qū)元素的是(

)A.Ca B.Co

C.Zn

D.GaB解析

Ca是20號元素,其基態(tài)原子價層電子排布為4s2,位于周期表s區(qū),A不符合題意;Co是27號元素,其基態(tài)原子價層電子排布為3d74s2,位于周期表d區(qū),B符合題意;Zn是30號元素,其基態(tài)原子價層電子排布為3d104s2,位于周期表ds區(qū),C不符合題意;Ga是31號元素,其基態(tài)原子價層電子排布為4s24p1,位于周期表p區(qū),D不符合題意。[對點訓練1]按核外電子層結構,可把元素周期表里的元素劃分成5個區(qū),以下元素屬于s區(qū)的是(

)A.Fe B.Mg

C.As

D.CuB[對點訓練2]關于元素周期表中元素的分區(qū),下列說法正確的是(

)A.元素周期表的d區(qū)全部是副族元素B.元素周期表的d區(qū)包含所有的過渡元素C.過渡元素包括d區(qū)、f區(qū)、ds區(qū)的元素D.ds區(qū)元素不都是副族元素C解析

d區(qū)包括第ⅢB~ⅦB族(鑭系和錒系除外)元素和第Ⅷ族元素,ds區(qū)包括第ⅠB族和第ⅡB族元素,過渡元素包括所有的副族元素和第Ⅷ族元素,即包括了d區(qū)、f區(qū)、ds區(qū)的元素,故C正確。探究角度2

根據價層電子排布確定所在的區(qū)例2寫出基態(tài)13Al、24Cr、26Fe、30Zn、33As原子的核外電子排布式,并判斷它們在元素周期表中的分區(qū)。(1)13Al:

,

。

(2)24Cr:

,

。

(3)26Fe:

,

。

(4)30Zn:

,

。

(5)33As:

,

。

1s22s22p63s23p1或[Ne]3s23p1p區(qū)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1d區(qū)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2d區(qū)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2ds區(qū)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3p區(qū)解析

基態(tài)原子核外電子排布式電子最后填入的能級分區(qū)13Al1s22s22p63s23p1或[Ne]3s23p1pp區(qū)24Cr1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1dd區(qū)26Fe1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2dd區(qū)30Zn1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2—ds區(qū)33As1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3pp區(qū)思維建模由價層電子排布式確定元素分區(qū)的思路

[對點訓練3]已知某元素+3價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,該元素在周期表中的位置是(

)A.第三周期第Ⅷ族,p區(qū)B.第三周期第ⅤB族,ds區(qū)C.第四周期第Ⅷ族,d區(qū)D.第四周期第ⅤB族,f區(qū)C解析

+3價離子的核外有23個電子,則原子核外有26個電子,26號元素是鐵,位于第四周期第Ⅷ族,位于d區(qū)。探究角度3

對角線規(guī)則的應用例3仔細觀察右圖,回答下列問題:(1)B的原子結構示意圖為

,B元素位于元素周期表的第

周期第

族。

(2)鈹的最高價氧化物的水化物是

(填“酸性”“堿性”或“兩性”)化合物,證明這一結論的有關離子方程式是

。

(3)根據元素周期律知識,硼酸酸性比碳酸

,理由是

。

(4)根據Mg在空氣中的燃燒情況,Li在空氣中燃燒生成的產物為

(用化學式表示)。

二ⅢA兩性Be(OH)2+2OH-══+2H2O、Be(OH)2+2H+══Be2++2H2O弱硼的非金屬性比碳弱Li2O、Li3N解析

(1)B是5號元素,原子結構示意圖為

。(2)Be(OH)2與Al(OH)3的化學性質相似,但差別在于Be的化合價是+2價。(4)Mg在空氣中與O2、CO2、N2反應生成MgO、Mg3N2,將Li與Mg類比得答案。[對點訓練4]鋰和鎂在元素周期表中有特殊“對角線”關系,它們的性質相似。下列有關鋰及其化合物的敘述正確的是(

)A.Li2SO4難溶于水B.Li與N2反應生成Li3NC.LiOH易溶于水D.LiOH受熱很難分解B解析

學以致用·隨堂檢測全達標1234567題組1元素周期系與元素周期表1.下列有關元素周期系的敘述正確的是(

)A.元素周期系中第ⅠA族元素又稱為堿金屬元素B.元素周期系中每一周期元素的種類均相等C.元素周期系的形成原因是核外電子排布的周期性變化D.每一周期的元素最外層電子數均是1→8C解析

第ⅠA族元素中氫元素不屬于堿金屬元素,A錯誤;周期表中每一周期元素數目不一定相同,第一至七周期元素種數分別是2、8、8、18、18、32、32,B錯誤;第一周期元素最外層電子數由1→2,D錯誤。12345672.元素周期表揭示了元素性質隨相對原子質量遞增而呈周期性變化的規(guī)律,闡明了元素之間的內在聯系及元素的共性。下列敘述不正確的是(

)A.元素周期表是呈現元素周期律的表格B.元素周期表有七個周期、十八個族,可分為四個區(qū)C.元素周期律是元素性質隨著核電荷數遞增發(fā)生周期性重復的規(guī)律D.門捷列夫元素周期表是按相對原子質量從小到大的順序將元素排列起來B1234567解析

元素周期表是按核電荷數(原子序數)從小到大的順序將元素排列起來,體現元素性質隨著原子序數的遞增呈現周期性變化的規(guī)律,元素周期表是呈現元素周期律的表格,A正確;按照周期表中原子核外電子排布規(guī)律,周期表分為七個周期、十六個族,可分為s、d、ds、p和f五個區(qū),B錯誤;隨著原子序數(或核電荷數)的遞增,原子核外電子排布呈現周期性變化,導致元素的性質呈周期性變化,C正確;門捷列夫將元素按相對原子質量從小到大排列,并將化學性質相似的元素放在一個縱列,制出了第一張元素周期表,D正確。1234567題組2核外電子排布與周期表位置的關系3.下列說法正確的是(

)A.非金屬元素是主族或0族元素B.價層電子排布為5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族,是p區(qū)元素C.處于最低能量的原子稱為基態(tài)原子,過程中形成的是發(fā)射光譜D.最外層電子數為ns2的元素都在元素周期表第2列A1234567解析

副族都是金屬元素,非金屬元素是主族或0族元素,A正確;價層電子排布為5s25p1的元素位于第五周期第ⅢA族,屬于p區(qū)元素,B錯誤;2px和2py能量相同,

過程中不釋放能量,C錯誤;最外層電子數為ns2的元素可能為He、第ⅡA族元素或一些過渡元素,D錯誤。12345674.下列說法錯誤的是(

)A.同一原子的能層越高,s電子云半徑越大B.在元素周期表中,s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素(氫元素除外)C.Xe元素所在族的原子的價層電子排布式均為ns2np6,屬于非金屬元素D.某價層電子排布為4f75d16s2的基態(tài)原子,該元素位于周期表中第六周期第ⅢB族C1234567解析

能量越高,離原子核越遠,則同一原子的能層越高,s電子云半徑越大,A正確;s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素的最外層電子數小于4,則s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素(氫元素除外),B正確;Xe位于0族,同族的He只有2個電子,其價層電子排布式為1s2,C錯誤;價層電子排布為4f75d16s2的基態(tài)原子,為64號元素,原子結構中有6個電子層,為副族元素,位于周期表中第六周期第ⅢB族,D正確。1234567題組3