2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第2節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第1課時(shí)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表課件新人教版選擇性必修2

第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第一課時(shí)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表素養(yǎng)目標(biāo)學(xué)習(xí)要點(diǎn)1.通過(guò)辨識(shí)原子結(jié)構(gòu)及價(jià)層電子排布與元素在周期表中的位置之間的關(guān)系,形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念,培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)。2.通過(guò)原子價(jià)層電子排布特點(diǎn)與各區(qū)元素化學(xué)性質(zhì)關(guān)系,形成證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。一個(gè)表:元素周期表。兩個(gè)劃分:周期的劃分、族的劃分。一個(gè)規(guī)律:元素周期律。知識(shí)點(diǎn)一元素周期系基礎(chǔ)落實(shí)?必備知識(shí)全過(guò)關(guān)知識(shí)點(diǎn)一元素周期系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(zhì)隨

發(fā)生周期性的遞變。

(2)元素周期系:元素按其

的序列。

元素周期系只有一個(gè),元素周期表多種多樣元素原子序數(shù)遞增原子序數(shù)(即核電荷數(shù))遞增排列元素周期系只有一個(gè),元素周期表多種多樣(3)元素周期表:是呈現(xiàn)元素周期系的

。第一張?jiān)刂芷诒硎怯砷T(mén)捷列夫制作的。

門(mén)捷列夫提出的元素周期律中的原子序數(shù)是按相對(duì)原子質(zhì)量從小到大的順序?qū)υ剡M(jìn)行編號(hào)表格2.構(gòu)造原理與元素周期表(1)核外電子排布與周期的劃分①電子排布與周期劃分的本質(zhì)聯(lián)系第一周期從

開(kāi)始,以

結(jié)束;其余各周期總是從

開(kāi)始,以

結(jié)束。

28818181s11s2ns1np6②現(xiàn)行元素周期表共分為7個(gè)周期

一、二、三四、五、六、七ⅠAns2np6(2)核外電子排布與族的劃分①劃分依據(jù):取決于原子的價(jià)層電子數(shù)目和價(jià)層電子排布。②特點(diǎn):a.同族元素的

和價(jià)層電子排布相同。這是同族元素性質(zhì)相似的基礎(chǔ)。

b.從第四周期開(kāi)始的長(zhǎng)周期,比短周期多出的元素全部是金屬元素,這是因?yàn)樗鼈兊淖钔鈱与娮訑?shù)始終不超過(guò)

,即為ns1~2(Pd例外)。

③現(xiàn)行元素周期表有18個(gè)縱列,共分為

個(gè)族。

價(jià)層電子數(shù)目216教材拓展閱讀教材中的“探究

再探元素周期表”,在未來(lái)的第八、九周期中,原子中的電子依次填充新的能級(jí)5g能級(jí)和6g能級(jí)。依照已有的規(guī)律,可以推知g能級(jí)最多能容納18個(gè)電子。能級(jí): s

p

d

f

g電子數(shù):

2

6

10

14

18(1)由此可以推測(cè),第八、九周期各將有多少種元素?(2)在這兩個(gè)周期里,“超錒系”和“新超錒系”各有多少種元素?提示

第八、九周期都將有50種元素,是超長(zhǎng)周期。

提示

“超錒系”和“新超錒系”為5g~6f和6g~7f內(nèi)過(guò)渡系,各有33種元素。

深度思考根據(jù)價(jià)層電子排布式確定元素在周期表中位置。3d54s24s24p53d64s23d104s2

第四周期第ⅦB族第四周期第ⅦA族第四周期第Ⅷ族第四周期第ⅡB族正誤判斷(1)元素周期系就是元素周期表。(

)提示

元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格。(2)元素原子的價(jià)電子就是最外層電子。(

)提示

主族元素的最外層電子是價(jià)電子,過(guò)渡元素的價(jià)電子還可能包括次外層的電子或倒數(shù)第三層的電子。(3)除氦外,0族價(jià)層電子排布式為ns2np6。(

)提示

除氦外,稀有氣體元素(0族)價(jià)層電子排布式為ns2np6。(4)最外層電子排布式為ns1或ns2的元素一定為金屬元素。(

)提示

H的最外層電子排布式為1s1,He的最外層電子排布式為1s2,但它們均不是金屬元素?！痢痢獭林仉y突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度1

由核外電子排布確定元素在周期表中的位置例1下列關(guān)于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關(guān)系的表述正確的是(

)A.原子的價(jià)層電子排布式為ns2np1~6的元素一定是主族元素B.基態(tài)原子的p能級(jí)上有5個(gè)電子的元素一定是第ⅦA族元素C.原子的價(jià)層電子排布式為(n-1)d6~8ns2的元素一定位于第ⅢB~ⅧB(niǎo)族D.基態(tài)原子的N層上只有1個(gè)電子的元素一定是主族元素B解析

0族元素原子的價(jià)層電子排布式為1s2(氦)或ns2np6,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;原子的價(jià)層電子排布式為(n-1)d6~8ns2的元素位于第Ⅷ族,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;基態(tài)原子的N層上只有1個(gè)電子的元素除了主族元素外,還有部分副族元素,如Cu、Cr,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。思維建模價(jià)層電子與核外電子排布及周期表位置的關(guān)系

[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1]若某原子的價(jià)層電子排布式為4d15s2,則下列說(shuō)法正確的是(

)A.該元素位于周期表中第五周期第ⅢB族B.該元素原子價(jià)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(gè)電子A解析

該原子的價(jià)層電子排布式為4d15s2,該元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2,與價(jià)層電子排布式為3d14s2的Sc元素同族,位于周期表第ⅢB族,所以該元素位于周期表中第五周期第ⅢB族,故A正確;該原子的價(jià)層電子排布式為4d15s2,位于周期表第ⅢB族,所以該元素原子價(jià)電子數(shù)為3,故B錯(cuò)誤;該元素位于周期表中第五周期第ⅢB族,屬于過(guò)渡元素,是副族,副族元素均為金屬元素,故C錯(cuò)誤;第N層的電子排布式為4s24p64d1,有9個(gè)電子,故D錯(cuò)誤。探究角度2

由周期表的位置確定核外電子排布例2元素周期表中共有18個(gè)縱列,從左到右排為18列,第1列為堿金屬元素(氫元素除外),第18列為稀有氣體元素,下列說(shuō)法正確的是(

)A.第9列元素中沒(méi)有非金屬元素B.第15列元素基態(tài)原子的最外層電子排布式是ns2np5C.最外層電子排布式為ns2的元素一定在第2列D.元素周期表中每一周期元素從左到右,基態(tài)原子的最外層電子排布式均是從ns1過(guò)渡到ns2np6A解析

注意“列”與“族”的對(duì)應(yīng)關(guān)系

選項(xiàng)分析正誤A第9列元素是第Ⅷ族元素,全部為金屬元素√B第15列元素是第ⅤA族元素,基態(tài)原子的最外層電子排布式為ns2np3×C最外層電子排布式為ns2的元素還可能是He(第18列)或過(guò)渡元素(如鋅)×D第一周期元素基態(tài)原子的最外層電子排布式是從1s1過(guò)渡到1s2×[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2]元素X、Y、Z在周期表中的相對(duì)位置如圖所示。已知Y元素原子的價(jià)層電子排布式為ns(n-1)np(n+1),則下列說(shuō)法不正確的是(

)

X

Y

Z

A.Y元素原子的價(jià)層電子排布式為3s23p4B.Y元素在周期表的第三周期第ⅦA族C.X元素為氟元素D.Z元素原子的核外電子排布式簡(jiǎn)式為[Ar]3d104s24p3B解析

Y元素原子的價(jià)層電子排布式為ns(n-1)np(n+1),由n-1=2可得n=3,Y元素原子的價(jià)層電子排布式為3s23p4,則Y元素位于第三周期第ⅥA族,Z位于第四周期第ⅤA族,價(jià)層電子排布式為4s24p3,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,簡(jiǎn)式為[Ar]3d104s24p3。知識(shí)點(diǎn)二元素周期表的結(jié)構(gòu)與分區(qū)基礎(chǔ)落實(shí)?必備知識(shí)全過(guò)關(guān)知識(shí)點(diǎn)二元素周期表的結(jié)構(gòu)與分區(qū)1.根據(jù)核外電子排布(1)分區(qū)依據(jù)根據(jù)核外電子排布,可把周期表里的元素劃分成5個(gè)區(qū):

。除ds區(qū)外,各區(qū)的名稱(chēng)來(lái)自按構(gòu)造原理________________的符號(hào)。

s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)最后填入電子的能級(jí)(2)各區(qū)價(jià)層電子排布特點(diǎn)

分區(qū)價(jià)層電子排布s區(qū)_____________p區(qū)

(除He外)

d區(qū)(n-1)d1~9ns1~2(除鈀外)ds區(qū)(n-1)d10ns1~2ns1~2ns2np1~62.根據(jù)元素金屬性與非金屬性根據(jù)元素金屬性與非金屬性不同,可以將周期表里的元素劃分成金屬元素區(qū)、非金屬元素區(qū)和稀有氣體元素區(qū)。(1)金屬元素和非金屬元素的分界線為沿

與

之間所畫(huà)的一條連線,非金屬性較強(qiáng)的元素處于元素周期表的

位置,金屬性較強(qiáng)的元素處于元素周期表的

位置。

(2)處于d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)的元素全部是

元素。s區(qū)的元素除

外,也全部是金屬元素。

B、Si、As、Te、AtAl、Ge、Sb、Po右上角左下角金屬氫3.對(duì)角線規(guī)則

是經(jīng)驗(yàn)規(guī)則某些主族元素與

的主族元素有些性質(zhì)是相似的,這種相似性稱(chēng)之為對(duì)角線規(guī)則。如Li和Mg在過(guò)量的氧氣中燃燒生成正常氧化物,而不是

。

右下方過(guò)氧化物深度思考(1)元素周期表中的第11列銅、銀、金和第12列鋅、鎘、汞為什么稱(chēng)為ds區(qū)?(2)為什么副族元素又稱(chēng)為過(guò)渡元素?一般情況下,過(guò)渡元素價(jià)層電子排布通式是什么?提示

由于該區(qū)開(kāi)始的第11列銅、銀、金按構(gòu)造原理進(jìn)行電子排布時(shí),電子排布式中最后兩個(gè)能級(jí)的電子排布應(yīng)為(n-1)d9ns2,而事實(shí)上卻是(n-1)d10ns1,可理解為先填滿了(n-1)d能級(jí)再填充ns能級(jí),因而得名ds區(qū)。提示

副族元素處于典型金屬元素向非金屬元素過(guò)渡的區(qū)域,因此,又把副族元素稱(chēng)為過(guò)渡元素;其價(jià)層電子排布通式為(n-1)d1~10ns1~2。(3)處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素常被稱(chēng)為半金屬或準(zhǔn)金屬,為什么?

提示

由于元素的金屬性和非金屬性之間并沒(méi)有嚴(yán)格的界線,處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素既能表現(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(chēng)為半金屬或準(zhǔn)金屬。正誤判斷(1)s區(qū)都是金屬元素。(

)提示

s區(qū)中氫元素屬于非金屬元素。(2)價(jià)電子一定是最外層電子。(

)提示

只有主族元素的價(jià)電子才是最外層電子,過(guò)渡元素還包括部分內(nèi)層電子。(3)同一族元素的價(jià)層電子排布一定相同。(

)提示

過(guò)渡元素中的鑭系和錒系元素不相同,在第Ⅷ族中部分元素的價(jià)電子排布也不相同。(4)原子的價(jià)層電子排布為(n-1)d6~8ns2的元素一定是過(guò)渡元素。(

)(5)基態(tài)原子的p能級(jí)上半充滿的元素一定位于p區(qū)。(

)×××√√教材拓展(1)對(duì)角線規(guī)則主要是指下列三對(duì)元素。(2)處于“對(duì)角線”位置的元素,它們的性質(zhì)具有相似性。(3)對(duì)角線規(guī)則是一種經(jīng)驗(yàn)規(guī)律的總結(jié),不適合所有元素,主要適合第二和第三周期的某些元素之間。重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度1

根據(jù)分區(qū)和族的關(guān)系確定元素所在的區(qū)例1下列元素中,屬于d區(qū)元素的是(

)A.Ca B.Co

C.Zn

D.GaB解析

Ca是20號(hào)元素,其基態(tài)原子價(jià)層電子排布為4s2,位于周期表s區(qū),A不符合題意;Co是27號(hào)元素,其基態(tài)原子價(jià)層電子排布為3d74s2,位于周期表d區(qū),B符合題意;Zn是30號(hào)元素,其基態(tài)原子價(jià)層電子排布為3d104s2,位于周期表ds區(qū),C不符合題意;Ga是31號(hào)元素,其基態(tài)原子價(jià)層電子排布為4s24p1,位于周期表p區(qū),D不符合題意。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1]按核外電子層結(jié)構(gòu),可把元素周期表里的元素劃分成5個(gè)區(qū),以下元素屬于s區(qū)的是(

)A.Fe B.Mg

C.As

D.CuB[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2]關(guān)于元素周期表中元素的分區(qū),下列說(shuō)法正確的是(

)A.元素周期表的d區(qū)全部是副族元素B.元素周期表的d區(qū)包含所有的過(guò)渡元素C.過(guò)渡元素包括d區(qū)、f區(qū)、ds區(qū)的元素D.ds區(qū)元素不都是副族元素C解析

d區(qū)包括第ⅢB~ⅦB族(鑭系和錒系除外)元素和第Ⅷ族元素,ds區(qū)包括第ⅠB族和第ⅡB族元素,過(guò)渡元素包括所有的副族元素和第Ⅷ族元素,即包括了d區(qū)、f區(qū)、ds區(qū)的元素,故C正確。探究角度2

根據(jù)價(jià)層電子排布確定所在的區(qū)例2寫(xiě)出基態(tài)13Al、24Cr、26Fe、30Zn、33As原子的核外電子排布式,并判斷它們?cè)谠刂芷诒碇械姆謪^(qū)。(1)13Al:

,

。

(2)24Cr:

,

。

(3)26Fe:

,

。

(4)30Zn:

,

。

(5)33As:

,

。

1s22s22p63s23p1或[Ne]3s23p1p區(qū)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1d區(qū)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2d區(qū)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2ds區(qū)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3p區(qū)解析

基態(tài)原子核外電子排布式電子最后填入的能級(jí)分區(qū)13Al1s22s22p63s23p1或[Ne]3s23p1pp區(qū)24Cr1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1dd區(qū)26Fe1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2dd區(qū)30Zn1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2—ds區(qū)33As1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3pp區(qū)思維建模由價(jià)層電子排布式確定元素分區(qū)的思路

[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3]已知某元素+3價(jià)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,該元素在周期表中的位置是(

)A.第三周期第Ⅷ族,p區(qū)B.第三周期第ⅤB族,ds區(qū)C.第四周期第Ⅷ族,d區(qū)D.第四周期第ⅤB族,f區(qū)C解析

+3價(jià)離子的核外有23個(gè)電子,則原子核外有26個(gè)電子,26號(hào)元素是鐵,位于第四周期第Ⅷ族,位于d區(qū)。探究角度3

對(duì)角線規(guī)則的應(yīng)用例3仔細(xì)觀察右圖,回答下列問(wèn)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

周期第

族。

(2)鈹?shù)淖罡邇r(jià)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

。

(3)根據(jù)元素周期律知識(shí),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)。

二ⅢA兩性Be(OH)2+2OH-══+2H2O、Be(OH)2+2H+══Be2++2H2O弱硼的非金屬性比碳弱Li2O、Li3N解析

(1)B是5號(hào)元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為

。(2)Be(OH)2與Al(OH)3的化學(xué)性質(zhì)相似,但差別在于Be的化合價(jià)是+2價(jià)。(4)Mg在空氣中與O2、CO2、N2反應(yīng)生成MgO、Mg3N2,將Li與Mg類(lèi)比得答案。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4]鋰和鎂在元素周期表中有特殊“對(duì)角線”關(guān)系,它們的性質(zhì)相似。下列有關(guān)鋰及其化合物的敘述正確的是(

)A.Li2SO4難溶于水B.Li與N2反應(yīng)生成Li3NC.LiOH易溶于水D.LiOH受熱很難分解B解析

學(xué)以致用·隨堂檢測(cè)全達(dá)標(biāo)1234567題組1元素周期系與元素周期表1.下列有關(guān)元素周期系的敘述正確的是(

)A.元素周期系中第ⅠA族元素又稱(chēng)為堿金屬元素B.元素周期系中每一周期元素的種類(lèi)均相等C.元素周期系的形成原因是核外電子排布的周期性變化D.每一周期的元素最外層電子數(shù)均是1→8C解析

第ⅠA族元素中氫元素不屬于堿金屬元素,A錯(cuò)誤;周期表中每一周期元素?cái)?shù)目不一定相同,第一至七周期元素種數(shù)分別是2、8、8、18、18、32、32,B錯(cuò)誤;第一周期元素最外層電子數(shù)由1→2,D錯(cuò)誤。12345672.元素周期表揭示了元素性質(zhì)隨相對(duì)原子質(zhì)量遞增而呈周期性變化的規(guī)律,闡明了元素之間的內(nèi)在聯(lián)系及元素的共性。下列敘述不正確的是(

)A.元素周期表是呈現(xiàn)元素周期律的表格B.元素周期表有七個(gè)周期、十八個(gè)族,可分為四個(gè)區(qū)C.元素周期律是元素性質(zhì)隨著核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性重復(fù)的規(guī)律D.門(mén)捷列夫元素周期表是按相對(duì)原子質(zhì)量從小到大的順序?qū)⒃嘏帕衅饋?lái)B1234567解析

元素周期表是按核電荷數(shù)(原子序數(shù))從小到大的順序?qū)⒃嘏帕衅饋?lái),體現(xiàn)元素性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律,元素周期表是呈現(xiàn)元素周期律的表格,A正確;按照周期表中原子核外電子排布規(guī)律,周期表分為七個(gè)周期、十六個(gè)族,可分為s、d、ds、p和f五個(gè)區(qū),B錯(cuò)誤;隨著原子序數(shù)(或核電荷數(shù))的遞增,原子核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化,導(dǎo)致元素的性質(zhì)呈周期性變化,C正確;門(mén)捷列夫?qū)⒃匕聪鄬?duì)原子質(zhì)量從小到大排列,并將化學(xué)性質(zhì)相似的元素放在一個(gè)縱列,制出了第一張?jiān)刂芷诒?D正確。1234567題組2核外電子排布與周期表位置的關(guān)系3.下列說(shuō)法正確的是(

)A.非金屬元素是主族或0族元素B.價(jià)層電子排布為5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族,是p區(qū)元素C.處于最低能量的原子稱(chēng)為基態(tài)原子,過(guò)程中形成的是發(fā)射光譜D.最外層電子數(shù)為ns2的元素都在元素周期表第2列A1234567解析

副族都是金屬元素,非金屬元素是主族或0族元素,A正確;價(jià)層電子排布為5s25p1的元素位于第五周期第ⅢA族,屬于p區(qū)元素,B錯(cuò)誤;2px和2py能量相同,

過(guò)程中不釋放能量,C錯(cuò)誤;最外層電子數(shù)為ns2的元素可能為He、第ⅡA族元素或一些過(guò)渡元素,D錯(cuò)誤。12345674.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.同一原子的能層越高,s電子云半徑越大B.在元素周期表中,s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素(氫元素除外)C.Xe元素所在族的原子的價(jià)層電子排布式均為ns2np6,屬于非金屬元素D.某價(jià)層電子排布為4f75d16s2的基態(tài)原子,該元素位于周期表中第六周期第ⅢB族C1234567解析

能量越高,離原子核越遠(yuǎn),則同一原子的能層越高,s電子云半徑越大,A正確;s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素的最外層電子數(shù)小于4,則s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素(氫元素除外),B正確;Xe位于0族,同族的He只有2個(gè)電子,其價(jià)層電子排布式為1s2,C錯(cuò)誤;價(jià)層電子排布為4f75d16s2的基態(tài)原子,為64號(hào)元素,原子結(jié)構(gòu)中有6個(gè)電子層,為副族元素,位于周期表中第六周期第ⅢB族,D正確。1234567題組3