【化學課件】原子結構與元素周期表 2023-2024學年高二下學期化學人教版（2019）選擇性必修2

第二節(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第一章

原子結構與性質利用STM觀察原子[學習目標]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(重、難點)。2.了解周期表的分區(qū)及元素周期表的規(guī)律，培養(yǎng)學生的模型認知能力

(重點)?？茖W史話一、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質隨元素原子的核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變規(guī)律(2)元素周期系元素原子按核電荷數(shù)遞增排列的序列(3)元素周期表

呈現(xiàn)元素周期系的表格核電荷數(shù)遞增堿金屬稀有氣體門捷列夫莫塞萊原子序數(shù)核電荷數(shù)(4)元素周期系與元素周期表的關系1.元素周期律、元素周期系和元素周期表一、元素周期系和元素周期表2.構造原理和元素周期表(1)元素形成元素周期系的根本原因：元素的原子核外電子排布發(fā)生周期性的重復。(2)根據(jù)構造原理得出的核外電子排布，可以解釋元素周期系的基本結構。例：第一周期1s1→1s2；其余各周期ns

→np，

遞增的核電荷數(shù)(或電子數(shù))=每個周期里的元素數(shù)。

1s2s→2p3s→3p4s→3d→4p5s→4d→5p6s→4f→5d→6p7s→5f→6d→7p周期一二三四五六七元素數(shù)28818183232周期ⅠA0族一1s11s2二[He]2s1[He]2s22p6三[Ne]3s1[Ne]3s23p6四[Ar]4s1[Ar]3d104s24p6五[Kr]5s1[Kr]4d105s25p6………一、元素周期系和元素周期表(3)元素周期表中，同族元素價層電子數(shù)相同(鑭系、錒系、稀有氣體元素除外)(4)族序數(shù)和價層電子數(shù)的關系主族元素：價層電子數(shù)＝最外層電子數(shù)；副族(過渡元素)：價層電子還包括部分內層電子。2.構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.過渡元素價層電子數(shù)跟他們的族序數(shù)關系是？寫出他們的價層電子排布通式。第ⅢB～第ⅦB族元素的價層電子數(shù)等于他們的族序數(shù)(除鑭系、錒系外)；第Ⅷ族有3列元素，其族序數(shù)等于該族的第1列元素的價層電子數(shù)；第ⅠB族、第ⅡB族元素的價層電子數(shù)等于族序數(shù)加10。一、元素周期系和元素周期表過渡元素的價層電子排布通式為(n－1)d1～10ns1～2(鑭系和錒系除外)。思考交流2.正誤判斷(1)價層電子一定是最外層電子(2)元素的價層電子數(shù)一定等于其所在族的族序數(shù)(3)同一族元素的價層電子數(shù)一定相同(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√×××一、元素周期系和元素周期表3.若某原子的價層電子排布為4d15s2，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√4.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√一、元素周期系和元素周期表(1)價層電子排布和元素周期表的關系①原子的電子層數(shù)＝能級中最高能層序數(shù)＝周期序數(shù)。②主族元素原子的價層電子數(shù)＝該元素在周期表中的主族序數(shù)，

0族元素(除He外)原子的價層電子數(shù)為8。族序數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0價層電子排布ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5ns2np6(除He為1s2外)歸納總結一、元素周期系和元素周期表(1)價層電子排布和元素周期表的關系③過渡元素(除鑭系、錒系外，以第四周期為例)。一、元素周期系和元素周期表歸納總結(2)

價層電子排布與元素的最高正價①主族元素：最高正價＝主族序數(shù)(O、F除外)。②第ⅢB～ⅦB族：最高正價＝族序數(shù)。③第Ⅷ族：可失去最外層的s軌道上的電子和次外層的部分(n－1)d軌道上

的電子，所以最高正價低于族序數(shù)(8)，只有Ru和Os可表現(xiàn)正八價。④第ⅠB族：可失去ns1電子和部分(n－1)d電子，所以其族序數(shù)＜最高正價；

第ⅡB族：只失去ns2電子，第ⅡB族的族序數(shù)＝最高正價。一、元素周期系和元素周期表歸納總結二、元素周期表的分區(qū)1.根據(jù)元素的金屬性和非金屬性分區(qū)非金屬元素22種2.原子結構與元素周期表的分區(qū)按照電子排布分成5個區(qū)，除ds區(qū)外，各區(qū)名稱為最后填入電子的能級符號。ⅠA01ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2p區(qū)3s區(qū)ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB4d區(qū)ds區(qū)567鑭系f區(qū)錒系二、元素周期表的分區(qū)2.原子結構與元素周期表的分區(qū)①s區(qū)：第ⅠA、ⅡA族元素，價層電子排布ns1～2，最后一個電子填在ns能級上，

(除H外)均屬于活潑金屬元素。②p區(qū)：第ⅢA～ⅦA族以及0族元素，價層電子排布ns2np1～6(除He)外，最后

一個電子填在np能級上，為非金屬元素、稀有氣體元素和少數(shù)金屬元素。③d區(qū)：第ⅢB～Ⅷ族元素(除鑭系、錒系外)，價層電子排布(n－1)d1～9ns1～2(鈀除外)，最后一個電子填在(n－1)d能級上，為過渡金屬元素。二、元素周期表的分區(qū)2.原子結構與元素周期表的分區(qū)④ds區(qū)：第ⅠB、ⅡB族元素，價層電子排布(n－1)d10ns1～2，可理解為先填滿(n－1)d能級而后再填充ns能級，為過渡金屬元素。⑤f區(qū)：包括鑭系和錒系元素，價層電子排布為(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2。3.元素的對角線規(guī)則(1)周期表中，某些主族元素與其右下方的主族元素(如圖)的有些性質是相似的。二、元素周期表的分區(qū)3.元素的對角線規(guī)則(2)處于“對角線”位置的元素，他們的性質具有相似性。(3)實例分析：鋰和鎂的相似性a.沸點較為接近：元素LiNaBeMg沸點/℃1347882.924671100b.在氧氣中燃燒時只生成對應的氧化物，且其氧化物與水反應都十分緩慢。c.都能直接與氮氣反應生成相應的氮化物Li3N和Mg3N2。d.氫氧化物在加熱時均可分解為Li2O、H2O和MgO、H2O。e.在堿金屬的氟化物、碳酸鹽和磷酸鹽中，只有鋰鹽是難溶于水的，相應的鎂鹽也難溶于水。二、元素周期表的分區(qū)思考交流1.正誤判斷(1)除短周期外，其他周期均有18種元素(2)堿金屬元素是指第ⅠA族的所有元素(3)在元素周期表中，所有非金屬元素都位于p區(qū)(4)價層電子數(shù)與最高化合價相等的元素一定是主族元素(5)次外層全充滿而最外層有不成對電子的元素一定是主族元素(6)元素周期表5個區(qū)中都有金屬元素√×××××二、元素周期表的分區(qū)思考交流2.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能級上半充滿的元素不一定位于p區(qū)√二、元素周期表的分區(qū)思考交流3.根據(jù)對角線規(guī)則回答下列問題：(1)鈹和鋁的相似性①鈹與鋁都可與酸、堿反應放出______，并且鈹在濃硝酸中也發(fā)生______。②二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，如Al(OH)3＋3HCl===______________，Al(OH)3＋NaOH===_______________；Be(OH)2＋2HCl===______________，Be(OH)2＋2NaOH===________________。③二者的氧化物Al2O3和BeO的熔點和硬度都很高。④BeCl2和AlCl3都是共價化合物，易______。氫氣鈍化AlCl3＋3H2ONaAlO2＋2H2OBeCl2＋2H2ONa2BeO2＋2H2O升華二、元素周期表的分區(qū)思考交流二、元素周期表的分區(qū)(2)硼和硅的相似性①自然界中B與Si均以化合物的形式存在。②B與Si的單質都易與強堿反應，且不與稀酸反應：2B＋2KOH＋2H2O===_____________，Si＋2KOH＋H2O===________________。③硼烷和硅烷的穩(wěn)定性都比較差，且都易_______。④硼和硅的鹵化物的熔、沸點比較低，易揮發(fā)，易水解。2KBO2＋3H2↑K2SiO3＋2H2↑水解自我測試1.原子序數(shù)為83的元素位于：①第五周期②第六周期③第ⅣA族④第ⅤA族⑤第ⅡB族，其中正確的組合是A.①④ B.②③ C.②④ D.①⑤√2.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.基態(tài)原子的N層上只有一個電子的元素，一定是第ⅠA族元素B.原子的價層電子排布為(n－1)d6～8ns2的元素一定是d區(qū)元素C.有三個未成對電子的原子一定屬于主族元素D.基態(tài)原子的價層電子排布為(n－1)dxnsy的元素的族序數(shù)一定為x＋y√自我測試3.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nsn－1npn＋1，則下列說法不正確的是A.Y元素原子的價層電子排布式為4s24p4B.Y元素在元素周期表的第三周期第ⅥA族C.X元素所在周期中所含非金屬元素種數(shù)最多D.Z元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3√自我測試4.指出下列元素是主族元素還是副族元素，在元素周期表中的什么位置？(1)核外電子排布式為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，屬于___區(qū)元素。主三ⅡAs(2)核外電子排布式為[Kr]4d105s25p2的元素，是____族元素，位于元素周期表中第____周期第_____族，屬于____區(qū)元素。主五ⅣAp(3)核外電子排布式為[Ar]3d14s2的元素，是____族元素，位于元素周期表中第____周期第_____族，屬于____區(qū)元素。副四ⅢBd(4)核外電子排布式為[Ar]3d104s1的元素，是____