原子結(jié)構(gòu)與元素周期表（課件）【大單元教學(xué)】高二化學(xué)（人教版2019選擇性必修2）

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)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)與元素周期表學(xué)習(xí)目標1.通過分析核外電子排布與元素周期表中周期劃分的聯(lián)系，熟知原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系，進一步熟悉元素周期表的結(jié)構(gòu)。2.能夠從原子結(jié)構(gòu)的角度認識元素周期表中區(qū)的劃分。新課導(dǎo)入新課導(dǎo)入科學(xué)史話門捷列夫與第一張元素周期表門捷列夫周期表修訂版新課探究任務(wù)1元素周期表的發(fā)展門捷列夫第一版元素周期表相對原子質(zhì)量問題1：觀察門捷列夫周期表，分析該表對元素進行排序的依據(jù)是什么？新課探究任務(wù)1科學(xué)史話1913年，英國物理學(xué)家莫塞萊發(fā)現(xiàn)，元素的特征X射線波長λ與其在周期表中次序（他稱之為原子序數(shù)，以Z表示)一致，并得到Z值與波長λ之間的經(jīng)驗公式：

(1/λ)?=a(Z-b)a、b為常數(shù)元素的X射線譜圖Z

(1/λ)?元素周期表的發(fā)展新課探究任務(wù)1問題2：通過表格，你能得出什么結(jié)論？元素原子序數(shù)核電荷（電子電荷為單位）相對原子質(zhì)量鈣2020.0040.09鈧21沒有測量44.1鈦2221.9948.1釩2322.9651.06鉻2423.9852.0錳2524.9954.93鐵2625.9955.85鈷2727.0058.97鎳2828.0458.68銅2929.0163.57鋅3030.0165.37莫塞萊測量的核電荷數(shù)原子序數(shù)=核電荷數(shù)編排依據(jù)：相對原子質(zhì)量核電荷數(shù)元素周期表的發(fā)展新課探究科學(xué)史話維爾納的特長式周期表確定了前五周期的元素種類Be、Mg的位置與現(xiàn)今周期表不同新課探究科學(xué)史話玻爾元素周期表玻爾周期表中用方框框起原子新增加的電子是填入內(nèi)層軌道的。玻爾周期表中用直線連接前后周期相關(guān)元素（同族元素），原因它們的價電子數(shù)相等新課探究問題3：元素周期表共有幾個周期、幾個主族、幾個副族？Ⅷ族在元素周期表中占幾列？7個周期7個主族副族Ⅷ族占三列0族任務(wù)1元素周期表的發(fā)展新課探究任務(wù)1元素周期表的發(fā)展周期族短周期（第一，二，三周期，2，8，8）長周期（第四，五周期，第六，七周期）

18，18，

32，

32主族（ⅠA~ⅦA，7個縱行）副族（

ⅠB~ⅦB，7個縱行）

（8，9，10縱行）零族元素周期表結(jié)構(gòu)7個橫行18個縱行周期序數(shù)=電子層數(shù)（能層數(shù)）；主族元素族序數(shù)=原子最外層電子數(shù)。新課探究任務(wù)2元素周期律和元素周期系1.元素周期律

元素的性質(zhì)隨著核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變。2.元素周期系

按其原子的核電荷數(shù)遞增排列的序列。3.元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)元素周期系只有一個，元素周期表多種多樣。新課探究任務(wù)2元素周期律和元素周期系問題4：回憶前18號元素原子結(jié)構(gòu)示意圖，思考元素周期系形成的原因。核電荷數(shù)遞增堿金屬稀有氣體(1)形成：最外層電子數(shù)1—8一個周期，循環(huán)往復(fù)。(2)形成原因：核外電子排布的周期性變化出現(xiàn)堿金屬新電子層開始出現(xiàn)稀有氣體新電子層結(jié)束原子序數(shù)遞增最外層電子數(shù)遞增元素周期系新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表問題5：回憶并書寫1～36號元素的基態(tài)原子的價電子排布式，思考以下問題。ⅠA0HⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAHeLiBeBCNOFNeNaMgⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr（1）第一周期的價層電子從_____開始,以_____結(jié)束；（2）其余各周期的價電子總是從____能級開始,以______結(jié)束。思考與討論：——核外電子排布與周期的關(guān)系新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表ⅠA01s1ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA1s22s12s22s22p12s22p22s22p32s22p42s22p52s22p63s13s2ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB3s23p13s23p23s23p33s23p43s23p53s23p64s14s23d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s24s24p14s24p24s24p33s23p44s24p54s24p6

（1）第一周期的價層電子從1s1開始,以1s2結(jié)束。（2）其余各周期總是從ns能級開始,以np結(jié)束。——核外電子排布與周期的關(guān)系新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表周期ns→np電子數(shù)元素數(shù)目一1s1～2二2s1～22p1～6三3s1～23p1～6四4s1～23d1～104p1～6五5s1～24d1～105p1～6六6s1～24f1～145d1～106p1～6七7s1～25f1～146d1～107p1～62288881818181832323232問題6：完成以下表格，思考每一周期的元素數(shù)與原子結(jié)構(gòu)（電子排布）有何關(guān)聯(lián)？遞增的核電荷數(shù)（或電子數(shù)）=元素個數(shù)——核外電子排布與周期的關(guān)系新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表鮑林近似能級圖第一能級組第二能級組第三能級組第四能級組第五能級組第六能級組第七能級組問題6：根據(jù)鮑林近似能級圖，思考元素原子核外電子排布與周期表中周期劃分有什么內(nèi)在聯(lián)系？周期序數(shù)=對應(yīng)能級組數(shù)=能層數(shù)——核外電子排布與周期的關(guān)系新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表問題7：查看元素周期表，原子的價電子排布與族的劃分有什么關(guān)系？——核外電子排布與族的關(guān)系ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBns1ns2ns2np5ns2np1ns2np6同主族元素價層電子數(shù)相同主族序數(shù)=價層電子數(shù)=最外層電子數(shù)零族元素價層電子數(shù)8，He除外新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表問題8：書寫21-30號元素原子的價層電子排布式和價層電子數(shù)。——核外電子排布與族的關(guān)系新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表——核外電子排布與族的關(guān)系ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB(n-1)d1ns2(n-1)d10ns1-2(n-1)d2-10ns1-2第ⅢB族—第VIIB族價層電子數(shù)=族序數(shù)第IB族、第ⅡB族族序數(shù)=最外層電子數(shù)課堂訓(xùn)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AD2．已知某元素＋2價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6，該元素在周期表中屬于()A．第ⅤB族 B．第ⅡB族C．第Ⅷ族 D．第ⅡA族新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表——核外電子排布與分區(qū)的關(guān)系問題9：根據(jù)價電子排布的相似性，如何對周期表進行分區(qū)？ⅠA與ⅡA兩族共兩列價電子層：ns1或2

(n≥1)最后填入電子的能級符號是s能級，所以叫s區(qū)注意：①價電子層為ns1或2的不一定在S區(qū)，He(1s2p區(qū))②除H外，都是金屬元素新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表——核外電子排布與分區(qū)的關(guān)系ⅢA至ⅦA及零族共六族六列，價電子層:ns2

np1-6(n≥2)

注意：①He在p區(qū)，但它無p電子②以非金屬元素為主最后填入電子的能級符號是p能級，所以叫p區(qū)新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表——核外電子排布與分區(qū)的關(guān)系ⅢB至ⅦB和Ⅷ族共六族八列(鑭系和錒系屬f區(qū))價電子層:(n-1)d1-9ns1-2

最后填入電子的能級符號是d能級，所以叫d區(qū)注意：①特例：46Pd4d10(不合規(guī)則)②均為金屬元素新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表——核外電子排布與分區(qū)的關(guān)系ⅠB、ⅡB共兩族兩列價電子層：(n-1)d10ns1或2

ds區(qū)注意：①特例：46Pd4d10(不合規(guī)則)②均為金屬元素新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表——核外電子排布與分區(qū)的關(guān)系鑭系與錒系價電子層(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2

f區(qū)注意：最外層電子數(shù)基本相同，因此化學(xué)性質(zhì)相似。新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表——核外電子排布與分區(qū)的關(guān)系問題10：按照核外電子排布，可把元素周期表劃分成5個區(qū)，如圖所示。除ds區(qū)外，各區(qū)的名稱來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級的符號。s區(qū)、d區(qū)和p區(qū)分別有幾個列?為什么s區(qū)(除氫元素)、d區(qū)和s區(qū)的元素都是金屬元素？s區(qū)元素的價層電子排布通式為nsl~2，d區(qū)元素價層電子排布通式(n-1)d1~9ns1-2，ds區(qū)元素價層電子排布通式(n-1)d10ns1-2，最外層電子數(shù)均不超過2，化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，所以s區(qū)(除氫元素外)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素。新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表問題11：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?由于元素的金屬性和非金屬性之間并沒有嚴格的界限，處于非金屬與金屬分界線上的元素既能表現(xiàn)出一定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性，因此這些元素常被稱為半金屬或類金屬。新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表問題12：在周期表里找出Cr和Cu的價層電子。它們的電子排布符合構(gòu)造原理嗎?此外還有哪些元素的基態(tài)原子電子排布不符合構(gòu)造原理?Cr的價層電子排布式為3d54s1，Cu的價層電子排布式為3d104s1，不符合構(gòu)造原理。（它們的3d軌道達到半充滿或全充滿結(jié)構(gòu)，是一種能量較低的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表對角線規(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)則體現(xiàn)對角線規(guī)則的相關(guān)元素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。②相似性：例如

：B和Si的含氧酸都是弱酸。新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表對角線規(guī)則

與酸反應(yīng)與堿反應(yīng)單質(zhì)氧化物氫氧化物鈹、鋁兩元素的性質(zhì)相似性新課探究任務(wù)3構(gòu)造原理與元素周期表對角線規(guī)則

鋰的化學(xué)性質(zhì)與鎂更相似①鋰和鎂在O2中燃燒，并不生成過氧化物，都只生成氧化物(Li2O、MgO)。②鋰和鎂都能直接與N2反應(yīng)生成氮化物(Li3N、Mg3N2)。③鋰和鎂的氫氧化物在加熱時都可分解生成氧化物(Li2O、MgO)和H2O。④鋰和鎂的碳酸鹽均不穩(wěn)定，受熱均能分解生成相應(yīng)氧化物和CO2。⑤含鋰和鎂的某些鹽，如碳酸鹽、磷酸鹽等均難溶于水。課堂訓(xùn)練3．下列說法正確的是()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．元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10個縱列的元素都是金屬元素D．基態(tài)原子的p能級上半充