原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 【知識建構(gòu)+拓展延伸】 高二化學(xué) （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課時第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)21本節(jié)重點本節(jié)難點元素周期律、元素周期系和元素周期表構(gòu)造原理與元素周期表仔細觀察元素周期表，思考：構(gòu)造原理與元素周期表之間存在什么關(guān)系呢？聯(lián)合國教科文組織總干事阿祖萊說：“化學(xué)元素周期表不僅僅是對宇宙中所有已知原子進行排序的列表，它本質(zhì)上是幫助我們更好地了解我們周圍世界的一個窗口?！被瘜W(xué)元素周期表年元素周期律、元素周期系和元素周期表原子結(jié)構(gòu)與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)周期系的表格，元素周期系只有一個，元素周期表多種多樣又稱

周期表；三張有重要歷史意義的周期表元素周期律、元素周期系和元素周期表短式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重要特征：門捷列夫門捷列夫第二張元素周期表元素周期律、元素周期系和元素周期表三張有重要歷史意義的周期表維爾納維爾納周期表是

，每個周期一行，各族元素、過渡金屬、稀有氣體、鑭系和錒系，各有各的位置，同族元素

，它確定了前五個周期的元素種類。特長式周期表上下對齊(2\8\8\18\18)維爾納的特長式周期表把21～28、39～46等元素用

框起，這些框內(nèi)元素的原子新增加的電子是填入__________的，他已經(jīng)用原子結(jié)構(gòu)解釋元素周期系了，玻爾元素周期表確定了第六周期為

。重要之處：方框內(nèi)層軌道32種元素元素周期律、元素周期系和元素周期表三張有重要歷史意義的周期表波爾【例1】為紀念門捷列夫發(fā)表第一張元素周期表(部分如下)150周年，聯(lián)合國宣布2019年為“國際化學(xué)元素周期表年”，關(guān)于下表的說法正確的是()A.表中數(shù)字代表元素的原子序數(shù)B.表中元素的排列依據(jù)是元素的原子結(jié)構(gòu)C.推測表中“？＝70”指代的元素的最高化合價為＋4D.每一縱列都對應(yīng)現(xiàn)在常用的元素周期表中的一族C元素周期表的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)造原理與元素周期表周期元素種數(shù)的確定第一周期：從1s1開始，以1s2結(jié)束，只有兩種元素；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其余各周期：總是從ns能級開始，以np結(jié)束，從ns能級開始以np結(jié)束遞增的核電荷數(shù)(或電子數(shù))就等于每個周期里的元素數(shù)目；元素周期表的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)造原理與元素周期表元素周期表的形成若以一個方格代表一種元素，每個周期排一個橫排，并按s、p、d、f分段，左側(cè)對齊，可得到如下元素周期表：怎么和書末的元素周期表不一樣呢？元素周期表的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)造原理與元素周期表元素周期表的形成將2s2與p段末端對齊將p段與p段對齊d段與d段對齊f段單獨列出元素周期表探究構(gòu)造原理與元素周期表元素周期表的結(jié)構(gòu)周期：每一橫行叫一周期，共7個周期。7個周期(7個橫行)短周期第四、五、六、七周期，每周期所含元素的種類數(shù)分別是：____、_____、_____、_____。第一、二、三周期，每周期所含元素的種類數(shù)分別是：____、_____、_____。長周期：28818183232元素周期表探究構(gòu)造原理與元素周期表元素周期表的結(jié)構(gòu)族：每一縱行叫一族。個數(shù)元素周期表中有___個縱列，共有____個族特點主族元素的族序數(shù)＝_____________分類主族共有___個，包括第____________________________________族副族共有___個，包括第ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB族Ⅷ族包括第__________三個縱列0族占據(jù)元素周期表的第___縱列，最外層電子數(shù)為__(He為2)1816最外層電子數(shù)7ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA78、9、10188元素周期表探究構(gòu)造原理與元素周期表元素周期表的分區(qū)①根據(jù)核外電子的排布分區(qū)按電子排布式中最后填入電子的

可將元素周期表分為s、p、d、f4個區(qū)，而ⅠB、ⅡB族這2個縱行的元素的核外電子因先填滿了_______能級而后再填充

能級而得名ds區(qū)。能級符號(n－1)dns【例1】s區(qū)、d區(qū)、p區(qū)分別有幾個列。s區(qū)有兩列；d區(qū)有8列，p區(qū)有6列?！纠?】寫出s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、f區(qū)價電子排布式的通式。s區(qū)：ns1～2p區(qū)：ns2np1～6(He除外)d區(qū)：(n－1)d1～9ns1～2(鈀除外)ds區(qū)：(n－1)d10ns1～2f區(qū)：(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2②根據(jù)元素的金屬性和非金屬性分區(qū)元素周期表探究構(gòu)造原理與元素周期表元素周期表的分區(qū)【例1】寫出13Al、24Cr、26Fe、29Cu、30Zn、33As等元素原子的核外電子排布式，并判斷它們在元素周期表中的位置。①13Al：______________，_______________。②24Cr：___________________，_______________。③26Fe：___________________，______________。④29Cu：___________________，_______________。⑤30Zn：___________________，_______________。⑥33As：______________________，_______________。1s22s22p63s23p1

第三周期ⅢA族1s22s22p63s23p63d54s1

第四周期ⅥB族1s22s22p63s23p63d64s2

第四周期Ⅷ族1s22s22p63s23p63d104s1

第四周期ⅠB族1s22s22p63s23p63d104s2

第四周期ⅡB族1s22s22p63s23p63d104s24p3

第四周期ⅤA族Al——在元素周期表中，某些主族元素與其右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的。元素的對角線規(guī)則構(gòu)造原理與元素周期表對角線規(guī)則LiBeMgSiB例如：鋰和鎂在過量的氧氣中燃燒均生成正常氧化物，而不是過氧化物元素的對角線規(guī)則構(gòu)造原理與元素周期表對角線規(guī)則——實例分析①鋰和鎂的相似性a.鋰與鎂的沸點較為接近：b.鋰和鎂在氧氣中燃燒時只生成對應(yīng)的氧化物，并且Li2O和MgO與水反應(yīng)都十分緩慢。元素LiNaBeMg沸點/℃1341881.424671100化學(xué)方程式：_______________________________、_________________________________4Li＋O22Li2O點燃2Mg＋O22MgO點燃c.鋰和鎂與水的反應(yīng)都十分緩慢，并且生成的氫氧化物難溶于水，附著于金屬表面阻礙反應(yīng)的進行。d.鋰和鎂都能直接與氮氣反應(yīng)生成相應(yīng)的氮化物L(fēng)i3N和Mg3N2。e.鋰和鎂的氫氧化物在加熱時，可分解為Li2O、H2O和MgO、H2O。f.堿金屬的氟化物、碳酸鹽和磷酸鹽中，只有鋰鹽是難溶于水的，相應(yīng)的鎂鹽也難溶于水。元素的對角線規(guī)則對角線規(guī)則——實例分析構(gòu)造原理與元素周期表②鈹和鋁的相似性a.鈹與鋁都可與酸、堿反應(yīng)放出氫氣，并且鈹在濃硝酸中也發(fā)生鈍化。b.二者的氧化物和氫氧化物都既能溶于強酸又能溶于強堿溶液：

；

。c.二者的氧化物Al2O3和BeO的熔點和硬度都很高。Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2OBe(OH)2＋2HCl===BeCl2＋2H2O，Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2Od.BeCl2和AlCl3都是共價化合物，易升華。b.B與Si的單質(zhì)都易與強堿反應(yīng)，且不與稀酸反應(yīng)：元素的對角線規(guī)則對角線規(guī)則——實例分析構(gòu)造原理與元素周期表③硼和硅的相似性Si＋2KOH＋H2O===K2SiO3＋2H2↑2B＋2KOH＋2H2O===2KBO2＋3H2↑a.自然界中B與Si均以化合物的形式存在。c.硼烷和硅烷的穩(wěn)定性都比較差，且都易水解。d.硼和硅的鹵化物的熔、沸點比較低，易揮發(fā)，易水解?！纠?】在元素周期表中，同族元素的

相同，這是同族元素性質(zhì)相似的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、零族最外層電子排布的通式分別為_____________________________________________________________。價層電子數(shù)ns1、ns2、ns2np1、ns2np2、ns2np3、ns2np4、ns2np5、ns2np6【例2】從第四周期開始，比短周期多出的元素全部是金屬元素的原因。四、五周期多出來的各10種元素，它們的最外層電子數(shù)不超過2個，即為ns1～2(Pd除外)；而六、七周期比四、五周期又多出來的各14種元素，它們基態(tài)原子最外層也只有2個s電子，所以它們都是金屬元素。方法總結(jié)：根據(jù)原子結(jié)構(gòu)特征判斷元素在元素周期表中的位置構(gòu)造原理與元素周期表電子排布式確定價電子排布式元素的分區(qū)確定s區(qū)ns2np1～6ns1～2ⅠB：ⅠA：ns1ns2(n－1)d1～9ns1～2p區(qū)ⅢA~ⅦA(外圍電子數(shù)=族序數(shù))0族(排滿)(n－1)d10ns1～2d區(qū)ⅢB~ⅦB(外圍電子數(shù)=族序數(shù))Ⅷds區(qū)(n－1)d10ns1(n－1)d10ns2ⅡA：ⅡB：元素的發(fā)現(xiàn)時間軸1.下列對元素周期表的認識正確的是()A.有9行7個周期

B.有16列16個族C.有三個短周期四個長周期

D.非金屬元素存在于主族與副族中C2.下列敘述中正確的是()A.除0族元素外，短周期元素的最高化合價在數(shù)值上都等于該元素所屬的

族序數(shù)B.除短周期外，其他周期均有18種元素C.副族元素中沒有非金屬元素D.堿金屬元素是指第ⅠA族的所有元素C3.外圍電子排布為4d55s1的元素在周期表中的位置是()A.第四周期ⅠB族 B.第五周期ⅠB族C.第四周期ⅥB族 D.第五周期ⅥB族D4.已知M2＋的3d軌道中有6個電子。試推斷：(1)M原子的電子排布式。1s22s22p63s23p63d64s2

(2)M原子的最外層電子數(shù)為多少？2

(3)M元素在周期表中的位置。第四周期Ⅷ族5.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(xué)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____________________________________________________________