第二節(jié)第1課時原子結(jié)構(gòu)與元素周期表高二化學(xué)人教版(2019)選擇性必修2

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第一課時原子結(jié)構(gòu)與元素周期表1.了解元素周期律、元素周期系和元素周期表的關(guān)系。2.能從核外電子排布角度，解釋元素周期系的基本結(jié)構(gòu)。3.通過原子結(jié)構(gòu)和元素在周期表中的位置分析推理其他元素的位置及性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的模型認知能力。教學(xué)目標重點：元素的原子結(jié)構(gòu)與元素周期表結(jié)構(gòu)的關(guān)系難點：元素周期表的分區(qū)教學(xué)重難點一、元素周期律、元素周期系和元素周期表1.元素周期律：

2.元素周期系：

3.元素周期表：

，元素周期系只有一個，元素周期表多種多樣。4.三張有重要歷史意義的周期表(1)門捷列夫周期表門捷列夫周期表又稱

周期表，重要特征是______________________一、元素周期律、元素周期系和元素周期表呈現(xiàn)周期系的表格元素的性質(zhì)隨元素原子的核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列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(2)維爾納周期表維爾納周期表是

，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。(3)玻爾元素周期表玻爾元素周期表特別重要之處是把21～28、39～46等元素用

框起，這說明他已經(jīng)認識到，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

。特長式周期表上下對齊方框內(nèi)層軌道32種元素一、元素周期律、元素周期系和元素周期表1.元素周期表的基本結(jié)構(gòu)(1)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。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。二、構(gòu)造原理與元素周期表周期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______七7s1～25f1～146d1～107p1～6______2288881818181832323232二、構(gòu)造原理與元素周期表(2)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：二、構(gòu)造原理與元素周期表若將p段與p段對齊，d段與d段對齊、f段單獨列出，將2s2與p段末端對齊，則得到書末的元素周期表二、構(gòu)造原理與元素周期表ⅠA元素周期表的分區(qū)：各區(qū)的名稱來自按照構(gòu)造原理最后填入電子的能級的符號0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBs區(qū)p區(qū)d區(qū)ds區(qū)f區(qū)ns1～2電子填充的最后一個能級是s能級電子填充的最后一個能級是p能級電子填充的最后一個能級是d能級二、構(gòu)造原理與元素周期表二、構(gòu)造原理與元素周期表

最后1個電子填充在

軌道上，價電子的構(gòu)型是

或

，位于周期表的

側(cè)，包括

族

和

ⅡA

族，它們都是

，容易失去電子形成

或

價離子。nsns1ns2左ⅠA

活潑金屬+1+2s區(qū)元素

最后1個電子填充在

軌道上，價電子構(gòu)型是

，位于周期表

側(cè)，包括

族元素。大部分為

元素。npns2np1～6右ⅢA～ⅦA、0非金屬p區(qū)元素s區(qū)和p區(qū)的共同特點是：最后1個電子都排布在最外層，除0族外，最外層電子的總數(shù)等于該元素的族序數(shù)。除0族外，s區(qū)和p區(qū)的元素都是主族元素。d區(qū)元素

它們的價層電子構(gòu)型是

，最后1個電子基本都是填充在

軌道上，位于長周期的中部。這些元素都是

，常有可變化合價，為過渡元素。它包括

族元素。(n－1)d1～8ns2(n－1)d金屬ⅢB～Ⅷds區(qū)元素

價層電子構(gòu)型是

，即次外層d軌道是

的，最外層軌道上有1～2個電子。它們既不同于s區(qū)，也不同于d區(qū)，稱為ds區(qū)，它包括

族，處于周期表d區(qū)和p區(qū)之間。它們都是

，也屬過渡元素。(n－1)d10ns1~2充滿ⅠB和ⅡB金屬族序數(shù)價電子排布元素分類s區(qū)p區(qū)d區(qū)ds區(qū)f區(qū)ⅠA、ⅡA族ⅢA~0族ⅢB~Ⅷ族ⅠB、ⅡB族鑭系和錒系ns1、ns2ns2np1~6(n-1)d1~8ns2(n-1)d10ns1~2（n-2）f0~14(n-1)d0~2ns2各區(qū)元素特點活潑金屬(除H)大多為非金屬過渡金屬過渡金屬過渡金屬二、構(gòu)造原理與元素周期表各區(qū)元素原子的價層電子排布、元素的位置及類別分區(qū)元素位置價層電子排布式元素種類及性質(zhì)特點s區(qū)IA族、ⅡA族ns1-2原子的核外電子最后排布在ns能級上，屬于活潑金屬元素(H除外),為堿金屬元素和堿土金屬元素p區(qū)ⅢA~ⅦA族及0族ns2np1-6(He除外)原子的核外電子最后排布在np能級(He為s能級)上，為非金屬元素和少數(shù)金屬元素d區(qū)ⅢB~ⅦB族(鑭系、錒系除外)以及Ⅷ族(n-1)d1-9ns1-2(Pd除外)為過渡金屬元素，原子的核外電子最后排布在(n-1)d能級上，d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成ds區(qū)IB族、ⅡB族(n-1)d10ns1-2為過渡金屬元素，核外電子先填滿(n-1)d能級而后再填充ns能級，由于d軌道已填滿電子，因此d軌道一般不參與化學(xué)鍵的形成f區(qū)鑭系和錒系(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相似；最外層電子數(shù)基本相同，化學(xué)性質(zhì)相似。1.為什么副族元素又稱為過渡元素？提示

由于副族元素是從典型的金屬元素過渡到非金屬元素的中間元素，因而又被稱為過渡元素。2.同一族元素的價層電子排布一定相同嗎？提示

過渡元素中的鑭系和錒系元素的價層電子排布不相同，在第Ⅷ族中部分元素的價層電子排布也不相同。4.s區(qū)、d區(qū)、p區(qū)分別有幾個列？為什么s區(qū)(H除外)、d區(qū)、ds區(qū)的元素都是金屬元素？3.過渡元素價層電子數(shù)跟它們的族序數(shù)有什么關(guān)系？寫出它們的價層電子排布通式。提示

第ⅢB族元素到第ⅦB族元素的價層電子數(shù)等于它們的族序數(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族的價層電子數(shù)等于族序數(shù)加10。過渡元素的價層電子排布通式為(n－1)d1～10ns1～2(除鑭系和錒系)。提示

s區(qū)有兩列；d區(qū)有8列，p區(qū)有6列。因為s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)元素的最外層電子數(shù)為1～2個。5.處于非金屬與金屬分界線上的元素常被稱為半金屬或類金屬，為什么？提示

處于非金屬與金屬分界線上的元素既能表現(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為半金屬或類金屬。6.預(yù)言119號元素基態(tài)原子最外層電子排布；預(yù)言第八周期有多少種元素。提示

119號元素基態(tài)原子最外層電子排布為8s1；第八周期應(yīng)有50種元素。2.元素周期表探究(1)元素周期表的結(jié)構(gòu)元素周期表二、構(gòu)造原理與元素周期表3.元素的對角線規(guī)則(1)在元素周期表中，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(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)，這種相似性被稱為“對角線規(guī)則”。二、構(gòu)造原理與元素周期表(2)處于“對角線”位置的元素，它們的性質(zhì)具有相似性。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/℃1341881.424671100二、構(gòu)造原理與元素周期表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.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、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。d.BeCl2和AlCl3都是共價化合物，易升華。Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2OBe(OH)2＋2HCl===BeCl2＋2H2O，Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O二、構(gòu)造原理與元素周期表③硼和硅的相似性a.自然界中B與Si均以化合物的形式存在。b.B與Si的單質(zhì)都易與強堿反應(yīng)，且不與稀酸反應(yīng)：2B＋2KOH＋2H2O===2KBO2＋3H2↑，Si＋2KOH＋H2O===K2SiO3＋2H2↑。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，