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1、第二节原子结构与元素的性质第一课时原子结构与元素周期表学习目标1.了解元素周期系与元素周期表之间的关系。2.知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征,了解元素周期表的应用价值。3.能从原子价层电子数目和价层电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分。4.建构元素周期表模型,并利用模型分析和解释一些常见元素的性质。门捷列夫的第二张元素周期表三张有重要历史意义的周期表维尔纳的特长式周期表三张有重要历史意义的周期表三张有重要历史意义的周期表元素周期系的形成(1)形成:随着元素原子核电荷数的递增,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
2、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系中的一个个周期。(2)原因:元素周期系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。元素周期系的形成(3)元素周期系中各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;元素周期系的周期不是单调的;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。可以把元素周期系的周期发展形象地比喻成螺壳上的螺旋。原子结构与元素周期表1.元素周期律、元素周期系和元素周期表(1)元素周期律的含义:元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变。(
3、2)元素周期系:元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系。(3)元素周期系与元素周期表的关系:元素周期表是呈现元素周期系的表格。元素周期系只有一个,元素周期表多种多样。上表中的实线是元素周期表部分边界,请在表中用实线补全元素周期表边界。一、现行元素周期表1.原子序数(1)含义:按照元素在元素周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。(2)原子序数与原子结构的关系:2.编排原则原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数3.元素周期表的结构(1)周期。个数:元素周期表中有7个周期。特点:每一周期中元素原子的电子层数相同。分类:短周期:包括第一、二、三周期。长周期:包括第四、五、六、七周期。周期数
4、=电子层数3.元素周期表的结构(2)族。个数:元素周期表中有18个纵行,但只有16个族。特点:元素周期表中分类。主族:在族序数后标A,如周期表中第16纵行表示为第A族。副族:在族序数后标B(除了第族),如周期表中第6纵行表示为第B族。0族:最外层电子数为8(He为2),其化合价通常为0。常见族的特别名称。第A族(除H):碱金属元素;第A族:卤族元素;0族:稀有气体元素。主族元素的族序数=最外层电子数元素周期表中从第B族到第B族共10个纵行,共68种元素,全部为金属元素,统称为过渡元素。(3).过渡元素周期序数电子层数价层电子填入的能级电子数元素种数112233445566771s2s2p3s3
5、p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p能级组之间能量相差较大，能级组之内能量相差很小能量相近的合并成一组,共七个能级组，也就形成了7个周期。二、核外电子排布与元素周期表1.核外电子排布与周期的划分根据构造原理,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。族价层电子排布通式原子核外电子排布与族的关系AAAAAAAns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5主族元素的族序数=最外层电子数=价层电子数族价层电子排布通式 B B B B B B B(n1)d1ns2(n1)d2ns
6、2(n1)d3ns2(n1)d5ns1(n1)d5ns2(n1)d68ns2(n1)d10ns1(n1)d10ns2B-B：族序数=价层电子数B-B：族序数=最外层电子数1.元素的分区(1)按电子排布,把周期表里的元素划分成5个区,分别为(2)元素周期表共有16个族,其中s区包括族,p区包括族,d区包括族及族,ds区包括族,f区包括元素和元素。三、核外电子排布与周期表的分区s区、p区、d区、ds区、f区。A、AAA、0BBB、B镧系锕系2.各区元素化学性质及原子最外层电子排布的特点因为同周期主族元素从左到右,金属性减弱,非金属性增强,同周期内非金属元素位于右边;同主族从上到下,非金属性减弱,金
7、属性增强,同主族非金属元素位于上方;所以在元素周期表中非金属主要集中在右上三角区内。由于元素的金属性和非金属性之间并没有严格的界线,处于非金属三角区边缘的元素,虽是非金属元素但往往表现出一定的金属性,如具有金属光泽、具有一定的导电性等,所以常被称为半金属或准金属。为什么处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或准金属?对角线规则某些主族元素与其右下方的主族元素(如图)的有些性质是相似的。处于“对角线”位置的元素，它们的性质具有相似性。b.在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物，而不是过氧化物，并且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。元素LiNaBeMg沸点/1341 881.424671100锂和
8、镁的相似性a.锂与镁的沸点较为接近：c.能直接与氮气反应：d.锂和镁的氢氧化物加热分解：生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。Li2O、H2O和MgO、H2O。e.在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中：只有锂盐是难溶于水的.相应的镁盐也难溶于水。铍和铝的相似性b.都可与酸、碱反应放出氢气：c.铍在浓硝酸中也发生钝化a.二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高d.氧化物和氢氧化物都具有两性：既能溶于强酸又能溶于强碱溶液Al(OH)33HCl=AlCl33H2OAl(OH)3NaOH=NaAlO22H2OBe(OH)22HCl=BeCl22H2OBe(OH)22NaOH=Na2BeO22H2
9、Oe.BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易升华。硼和硅的相似性a.自然界中B与Si均以化合物的形式存在。b.B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应：2B2KOH2H2O=2KBO23H2Si2KOHH2O=K2SiO32H2下列说法中正确的是()A所有金属元素都分布在d区和ds区B最外层电子数为2的元素都分布在s区C元素周期表中B族到B族10个纵列的元素都是金属元素Ds区均为金属元素C某元素的原子序数为29,试问:(1)此元素原子的电子总数是多少?(2)它有多少个电子层?基态原子中电子占据多少个能级?(3)它的外围电子排布式是什么?(4)它属于第几周期?是主族还是副族?第几族?(5)
10、它有多少个未成对电子?答案：(1)29(2)4个电子层;7个能级(3)3d104s1(4)第四周期;副族;B族(5)有1个未成对电子指出下列元素是主族元素还是副族元素,在周期表中的位置是什么?(1)1s22s22p63s2是族元素,位于周期表中第周期第族,属于区元素;(2)Kr4d105s25p2是族元素,位于周期表中第周期第族,属于区元素;(3)Ar3d14s2是族元素,位于周期表中第周期第族,属区元素;(4)Ar3d104s1是族元素,位于周期表中第周期第族,属于区元素。答案：(1)主三As(2)主五Ap(3)副四Bd(4)副四Bds下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中
11、,不正确的是()A.基态原子的N层上只有一个电子的元素,可能是A族元素B.原子的价电子排布为(n-1)d68ns2的元素一定是副族元素C.基态原子p能级上半充满的元素一定位于p区D.基态原子的价电子排布为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x+yD肯定属于同族元素且性质相似的是()A.原子电子排布式:A为1s22s2,B为1s2B.结构示意图:A为B为C.A原子基态时2p能级上有1个未成对电子,B原子基态时3p能级上也有1个未成对电子D.A原子基态时2p能级上有一对成对电子,B原子基态时3p能级上也有一对成对电子D具有下列价电子排布的元素位于周期表中哪个区,是金属元素还是非金属元素?(1)ns2(n1)(2)ns2np4(3)(n-1)d5ns2(4)(n-1)d8ns2(1)s区,金属元素(2)p区,非金属元素(钋为金属元素)(3)d区,金属元素(4)d区,金属元素