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1、第二节原子结构与元素的性质第1课时原子结构与元素周期表第一章原子结构与性质利用STM观察原子1.通过辨识原子结构及价层电子排布与元素在周期表中的位置之间的 关系，形成“结构决定性质”的观念(重、难点)。2.了解周期表的分区及元素周期表的规律，培养学生的模型认知能力 (重点)。科学史话一、元素周期系和元素周期表1.元素周期律、元素周期系和元素周期表(1)元素周期律元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变规律(2)元素周期系元素原子按核电荷数递增排列的序列(3)元素周期表 呈现元素周期系的表格核电荷数递增碱金属稀有气体门捷列夫莫塞莱原子序数核电荷数(4)元素周期系与元素周期表的关系1.元素
2、周期律、元素周期系和元素周期表一、元素周期系和元素周期表2.构造原理和元素周期表(1)元素形成元素周期系的根本原因：元素的原子核外电子排布发生周期性的重复。(2)根据构造原理得出的核外电子排布，可以解释元素周期系的基本结构。例：第一周期1s11s2；其余各周期ns np，递增的核电荷数(或电子数)=每个周期里的元素数。1s 2s2p 3s3p 4s3d4p 5s4d5p 6s4f5d6p 7s5f6d7p周期周期一一二二三三四四五五六六七七元素数元素数 28818183232周期A0族一1s11s2二He2s1He2s22p6三Ne3s1Ne3s23p6四Ar4s1Ar3d104s24p6五K
3、r5s1Kr4d105s25p6一、元素周期系和元素周期表(3)元素周期表中，同族元素价层电子数相同(镧系、锕系、稀有气体元素除外)(4)族序数和价层电子数的关系主族元素：价层电子数最外层电子数；副族(过渡元素)：价层电子还包括部分内层电子。2.构造原理和元素周期表一、元素周期系和元素周期表思考交流1.过渡元素价层电子数跟他们的族序数关系是？写出他们的价层电子排布通式。第B第B族元素的价层电子数等于他们的族序数(除镧系、锕系外)；第族有3列元素，其族序数等于该族的第1列元素的价层电子数；第B族、第B族元素的价层电子数等于族序数加10。一、元素周期系和元素周期表过渡元素的价层电子排布通式为(n1
4、)d110ns12(镧系和锕系除外)。思考交流2.正误判断(1)价层电子一定是最外层电子(2)元素的价层电子数一定等于其所在族的族序数(3)同一族元素的价层电子数一定相同(4)原子的价层电子排布为(n1)d68ns2的元素一定是过渡元素一、元素周期系和元素周期表3.若某原子的价层电子排布为4d15s2，下列说法正确的是A.该元素位于元素周期表中第五周期第B族B.该元素原子价层电子数为2C.该元素为非金属元素D.该元素原子N能层共有8个电子4.已知某元素2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，该元素在周期表中属于A.第B族 B.第B族C.第族 D.第A族一、元素周期系和元素周期表(
5、1)价层电子排布和元素周期表的关系原子的电子层数能级中最高能层序数周期序数。主族元素原子的价层电子数该元素在周期表中的主族序数，0族元素(除He外)原子的价层电子数为8。族序数AAAAAAA0价层电子排布ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5ns2np6(除He为1s2外)归纳总结一、元素周期系和元素周期表(1)价层电子排布和元素周期表的关系过渡元素(除镧系、锕系外，以第四周期为例)。一、元素周期系和元素周期表归纳总结(2)价层电子排布与元素的最高正价主族元素：最高正价主族序数(O、F除外)。第BB族：最高正价族序数。第族：可失去最外层的s轨道上的电子和次外层
6、的部分(n1)d轨道上 的电子，所以最高正价低于族序数(8)，只有Ru和Os可表现正八价。第B族：可失去ns1电子和部分(n1)d电子，所以其族序数最高正价；第B族：只失去ns2电子，第B族的族序数最高正价。一、元素周期系和元素周期表归纳总结二、元素周期表的分区1.根据元素的金属性和非金属性分区非金属元素 22 种2.原子结构与元素周期表的分区按照电子排布分成5个区，除ds区外，各区名称为最后填入电子的能级符号。A 01AAAAAA2p区3s区BBBBBBB4d 区ds区567镧系f 区锕系二、元素周期表的分区2.原子结构与元素周期表的分区s区：第A、A族元素，价层电子排布ns12，最后一个电
7、子填在ns能级上，(除H外)均属于活泼金属元素。p区：第AA族以及0族元素，价层电子排布ns2np16(除He)外，最后 一个电子填在np能级上，为非金属元素、稀有气体元素和少数金属元素。d区：第B族元素(除镧系、锕系外)，价层电子排布(n1)d19ns12 (钯除外)，最后一个电子填在(n1)d能级上，为过渡金属元素。二、元素周期表的分区2.原子结构与元素周期表的分区ds区：第B、B族元素，价层电子排布(n1)d10ns12，可理解为先填满 (n1)d能级而后再填充ns能级，为过渡金属元素。f区：包括镧系和锕系元素，价层电子排布为(n2)f014(n1)d02ns2。3.元素的对角线规则(1
8、)周期表中，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。二、元素周期表的分区3.元素的对角线规则(2)处于“对角线”位置的元素，他们的性质具有相似性。(3)实例分析：锂和镁的相似性a.沸点较为接近：元素LiNaBeMg沸点/1 347882.92 4671 100b.在氧气中燃烧时只生成对应的氧化物，且其氧化物与水反应都十分缓慢。c.都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。d.氢氧化物在加热时均可分解为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。二、元素周期表的分区思考交流1.正误判断(1
9、)除短周期外，其他周期均有18种元素(2)碱金属元素是指第A族的所有元素(3)在元素周期表中，所有非金属元素都位于p区(4)价层电子数与最高化合价相等的元素一定是主族元素(5)次外层全充满而最外层有不成对电子的元素一定是主族元素(6)元素周期表5个区中都有金属元素二、元素周期表的分区思考交流2.下列说法正确的是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.元素周期表中第B族到第B族10个纵列的元素都是金属元素D.基态原子的p能级上半充满的元素不一定位于p区二、元素周期表的分区思考交流3.根据对角线规则回答下列问题：(1)铍和铝的相似性铍与铝都可与酸、碱反应放出_
10、，并且铍在浓硝酸中也发生_。二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液，如Al(OH)33HCl=_，Al(OH)3NaOH=_；Be(OH)22HCl=_，Be(OH)22NaOH=_。二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易_。氢气钝化AlCl33H2ONaAlO22H2OBeCl22H2ONa2BeO22H2O升华二、元素周期表的分区思考交流二、元素周期表的分区(2)硼和硅的相似性自然界中B与Si均以化合物的形式存在。B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应：2B2KOH2H2O=_，Si2KOHH2O=_。硼烷和硅烷的稳定
11、性都比较差，且都易_。硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低，易挥发，易水解。2KBO23H2K2SiO32H2水解自我测试1.原子序数为83的元素位于：第五周期第六周期第A族第A族第B族，其中正确的组合是A.B.C.D.2.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正确的是A.基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是第A族元素B.原子的价层电子排布为(n1)d68ns2的元素一定是d区元素C.有三个未成对电子的原子一定属于主族元素D.基态原子的价层电子排布为(n1)dxnsy的元素的族序数一定为xy自我测试3.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的价层电子排布式为
12、nsn1npn1，则下列说法不正确的是A.Y元素原子的价层电子排布式为4s24p4B.Y元素在元素周期表的第三周期第A族C.X元素所在周期中所含非金属元素种数最多D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3自我测试4.指出下列元素是主族元素还是副族元素，在元素周期表中的什么位置？(1)核外电子排布式为1s22s22p63s2的元素，是_(填“主”或“副”，下同)族元素，位于元素周期表中第_周期第_族，属于_区元素。主三As(2)核外电子排布式为Kr4d105s25p2的元素，是_族元素，位于元素周期表中第_周期第_族，属于_区元素。主五Ap(3)核外电子排
13、布式为Ar3d14s2的元素，是_族元素，位于元素周期表中第_周期第_族，属于_区元素。副四Bd(4)核外电子排布式为Ar3d104s1的元素，是_族元素，位于元素周期表中第_周期第_族，属于_区元素。副四Bds自我测试5.在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时，人们发现价层电子排布相似的元素集中在一起。据此，人们将元素周期表分为5个区，如图所示。请回答下列问题：(1)在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的价层电子的电子云轮廓图为_形。球(2)在d区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其常见离子的电子排布式为_，其中较稳定的是_。Fe2：1s22s22p63s23p63d6、Fe3：1s22s22p63s23p63d5Fe3自我测试(3)在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的价层电子排布式为_。3d104s2(4)在p区中，第二周期第A族元素原子的价层电子的轨道表示式为_。(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在_区。f根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置方法规律电子排布式价层电子排布式本节内容结束