【化學(xué)課件】原子結(jié)構(gòu)與元素周期表 2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期化學(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(shí)

原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第一章

原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)利用STM觀察原子[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.通過辨識原子結(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(重、難點(diǎn))。2.了解周期表的分區(qū)及元素周期表的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的模型認(rèn)知能力

(重點(diǎn))?？茖W(xué)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(zhì)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(guān)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(gòu)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(fù)。(2)根據(jù)構(gòu)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(jié)構(gòu)。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(gè)周期里的元素?cái)?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?cái)?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(jià)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(jià)層電子數(shù)的關(guān)系主族元素：價(jià)層電子數(shù)＝最外層電子數(shù)；副族(過渡元素)：價(jià)層電子還包括部分內(nèi)層電子。2.構(gòu)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(jià)層電子數(shù)跟他們的族序數(shù)關(guān)系是？寫出他們的價(jià)層電子排布通式。第ⅢB～第ⅦB族元素的價(jià)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(jià)層電子數(shù)；第ⅠB族、第ⅡB族元素的價(jià)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(jià)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(jià)層電子一定是最外層電子(2)元素的價(jià)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(jià)層電子數(shù)一定相同(4)原子的價(jià)層電子排布為(n－1)d6～8ns2的元素一定是過渡元素√×××一、元素周期系和元素周期表3.若某原子的價(jià)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(jià)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(gè)電子√4.已知某元素＋2價(jià)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(jià)層電子排布和元素周期表的關(guān)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(jià)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(jià)層電子數(shù)為8。族序數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0價(jià)層電子排布ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5ns2np6(除He為1s2外)歸納總結(jié)一、元素周期系和元素周期表(1)價(jià)層電子排布和元素周期表的關(guān)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(jié)(2)

價(jià)層電子排布與元素的最高正價(jià)①主族元素：最高正價(jià)＝主族序數(shù)(O、F除外)。②第ⅢB～ⅦB族：最高正價(jià)＝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(jià)低于族序數(shù)(8)，只有Ru和Os可表現(xiàn)正八價(jià)。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(jià)；

第ⅡB族：只失去ns2電子，第ⅡB族的族序數(shù)＝最高正價(jià)。一、元素周期系和元素周期表歸納總結(jié)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(jié)構(gòu)與元素周期表的分區(qū)按照電子排布分成5個(gè)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(jié)構(gòu)與元素周期表的分區(qū)①s區(qū)：第ⅠA、ⅡA族元素，價(jià)層電子排布ns1～2，最后一個(gè)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(jià)層電子排布ns2np1～6(除He)外，最后

一個(gè)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(jià)層電子排布(n－1)d1～9ns1～2(鈀除外)，最后一個(gè)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(jié)構(gòu)與元素周期表的分區(qū)④ds區(qū)：第ⅠB、ⅡB族元素，價(jià)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(jià)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(zhì)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(zhì)具有相似性。(3)實(shí)例分析：鋰和鎂的相似性a.沸點(diǎn)較為接近：元素LiNaBeMg沸點(diǎn)/℃1347882.924671100b.在氧氣中燃燒時(shí)只生成對應(yīng)的氧化物，且其氧化物與水反應(yīng)都十分緩慢。c.都能直接與氮?dú)夥磻?yīng)生成相應(yīng)的氮化物L(fēng)i3N和Mg3N2。d.氫氧化物在加熱時(shí)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(yīng)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(jià)層電子數(shù)與最高化合價(jià)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(gè)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(gè)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(yīng)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(qiáng)酸又能溶于強(qiáng)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(diǎn)和硬度都很高。④BeCl2和AlCl3都是共價(jià)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(zhì)都易與強(qiáng)堿反應(yīng)，且不與稀酸反應(yīng)：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(diǎn)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(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.基態(tài)原子的N層上只有一個(gè)電子的元素，一定是第ⅠA族元素B.原子的價(jià)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(gè)未成對電子的原子一定屬于主族元素D.基態(tài)原子的價(jià)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(jià)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(jià)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____