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课题04 原子结构与元素周期表
【学习目标】 班级 姓名
1.能辨识原子结构及价层电子排布与元素在周期表中的位置之间的关系。
2.从电离能、电负性角度分析元素得失电子的能力
【学习过程】
1.周期表与构造理论
思考与讨论：（1）
第一周期从___开始，以 结束；其余各周期总是从 能级开始，以 能级结束。
1s 2s→2p 3s→3p 4s→3d→4p 5s→4d→5p 6s→4f→5d→6p 7s→5f→6d→7p
周期 一 二 三 四 五 六 七
元素数
思考与讨论：（2）族序数与价层电子排布有什么规律
主族：族序数=____________=___________ ⅢB～ⅦB：族序数=___________
ⅠB、ⅡB：族序数=___________ Ⅷ：价电子数为__________
2.周期表分区
按电子排布式中最后填入电子的 分类，s区：最后填充___能级，价层电子只为___能级；d区：最后填充的是______能级，ns能级填充___个电子，部分元素除外，价层电子为_______能级；ds区：理解为先填满______能级，最后填充的是_____能级，价层电子为_______能级；p区：最后填充的是____能级，价层电子为_______能级；f区：大多数最后填充在_______能级
元素的对角线规则 【思考与讨论】教材P22 如铍、铝两元素的性质相似性
与酸反应 与碱反应
单质 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
Be+2H+=Be2++H2↑
氧化物 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
BeO+2H+=Be2++H2O BeO+2OH-=BO22-+H2O
氢氧化物 Al(OH)3+3H+= Al3++3H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
Be(OH)2+2H+= Be2++2H2O
【例1】下列说法正确的是(　　)
A.所有金属元素都分布在d区和ds区
B.最外层电子数为2的元素都分布在s区
C.元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
D.基态原子的p能级上半充满的元素不一定位于p区
【例2】某元素原子价层电子排布式为3d54s2，其在元素周期表中的位置为(　　)
A．第四周期ⅡA族 B．第四周期ⅡB族 C．第四周期ⅦA族 D．第四周期ⅦB族
【例3】价层电子排布为5s25p1的基态原子,其相应的元素在周期表中的位置是 (　　)
A.第四周期第ⅤA族 B.第五周期第ⅢA族 C.第五周期第ⅠA族 D.第四周期第ⅢA族
3、第一电离能与构造理论
回顾：得失电子能力与什么有关？
同一周期：从左到右原子半径____，失电子能力____，得电子能力_____，金属性_____，非金属性_____
同一主族：金属从上到下原子半径_____，失电子能力_____，金属性_____；
非金属从下到上原子半径_____，得电子能力_____，非金属性______
第一电离能：____电中性_____原子失去一个电子转化为气态基态______所需要的最低能量
第一电离能越小，越___失去电子，反之，越____失去电子
【思考与讨论】P23-图1-22
为什么B的第一电离能反而比Be小
O的第一电离能为什么反而比N的第一电离能小
为什么副族元素原子的第一电离能相差不大
为什么碱金属元素第一电离能会逐渐减小
【思考与讨论】P24
为什么原子的逐级电离能越来越大？这些数据跟钠、镁、铝的化合价有什么联系？
【例4】在下面的电子结构中，第一电离能最小的原子可能是(　　)
A．3s23p3 B．3s23p5 C．3s23p4 D．3s23p6
4、电负性与金属性和非金属性
我们都知道SiH4硅显正价态、CH4中碳显负价态。为什么呢？_________________________
电负性：用来描述不同元素的原子对_________吸引力的大小。组成化学键的原子：电负性强，吸引电子的能力____，显___价；电负性弱，吸引电子的能力____，显____价。
同周期，从左往右，电负性增大，金属性减弱，非金属性增强
同主族，金属，从下往上，电负性增强，金属性减弱；非金属，从下往上，电负性增强，非金属性增强
电负性<1.8，一般为金属元素，电负性>1.8，一般为非金属元素
组成化学键的元素，电负性相差大——______键，电负性相差小——______键
【例5】溴与氯能以________键结合形成BrCl，BrCl中Br的化合价为______，写出BrCl与水发生反应的化学方程式______________________。
【课堂反馈】
1．正误判断
(1)价电子一定是最外层电子(　　)
(2)元素的价电子数一定等于其所在族的族序数(　　)
(3)同一族元素的价电子数一定相同(　　)
(4)基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是第ⅠA族元素(　　)
(5)原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定是过渡元素(　　)
(6)铝的第一电离能比镁的第一电离能大(　　)
(7)H的第一电离能大于C的第一电离能(　　)
(8)在所有元素中，氟的第一电离能最大(　　)
2．若某原子的价层电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是(　　)
A．该元素位于周期表中第五周期第ⅢB族 B．该元素原子价层电子数为2
C．该元素为非金属元素 D．该元素原子N能层共有8个电子
【课后限时训练】
1．元素周期表中铋元素的数据如图，下列说法中正确的是
A．铋元素的质量数是83
B．铋原子的价层电子排布为
C．铋原子6p能级有1个未成对电子
D．铋原子最外层有5个能量相同的电子
2．已知某元素＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，该元素在周期表中属于(　　)
A．第ⅤB族 B．第ⅡB族 C．第Ⅷ族 D．第ⅡA族
3．价层电子排布为4d55s1的元素在周期表中的位置是(　　)
A．第四周期第ⅠB族 B．第五周期第ⅠB族 C．第四周期第ⅥB族 D．第五周期第ⅥB族
4．对 Na 、Mg 、Al 的有关性质的叙述不正确的是
A．第一电离能：NaC．还原性：Na>Mg>Al D．最高价氧化物的水化物碱性：Na>Mg>Al
5．下列各组元素性质的叙述中，正确的是
A．N、O、F的电负性依次增大 B．N、O、F的第一电离能依次增大
C．N、O、F的最高化合价依次升高 D．O、F、Na的原子半径依次减小
6．下列曲线表示卤族元素或其单质性质随核电荷数的变化趋势，正确的是
A． B． C． D．
7．下列说法中，正确的是
A．所有非金属元素都分布在p区
B．最外层电子数为2的元素都分布在s区
C．第四周期的金属元素从左到右，元素的金属性依次减弱
D．元素周期表中从第IIIB族到第IIB族的10个纵列的元素都是金属元素
8．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol-1)。
I1 I2 I3 I4 ……
R 740 1500 7700 10500
下列关于元素R的判断中一定正确的是
A．R的最高正价为＋3价 B．R元素位于元素周期表中第Ⅱ族
C．R元素第一电离能大于同周期相邻元素 D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
9. 正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1）s区全部是金属元素。（ ）
（2）电负性的大小可以作为判断元素非金属性强弱的依据。（ ）
（3）第一电离能的大小可以作为判断元素金属性强弱的依据。（ ）
（4）共价化合物中，电负性大的成键元素表现为负价。（ ）
（5）电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能也越大。（ ）
（6）第四周期元素中，未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位。（ ）
（7）电负性大于1.8 的一定为非金属，小于1.8 的一定为金属。（ ）
10．下列各元素是主族元素还是副族元素？位于周期表中的第几周期和哪个族？属于哪个区？
(1)__________ (2)__________ (3) ____________
(4) _________________ (5) _________________
11．W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的5种短周期元素，其元素性质或原子结构如下：
元素 元素性质或原子结构
W 电子只有一种自旋取向
X 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素
Y 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素
Z 其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
N 只有一个不成对电子
请完成下列空白：
(1)写出各元素的元素符号：W：__________、X：__________、Y：__________、Z：__________、N：__________。
(2)X、Y和Z三种元素的原子半径由大到小的顺序：___________(请填元素符号)。
(3)X、Z和N三种元素的电负性由大到小的顺序：___________(请填元素符号)。
(4)Y、Z和N三种元素的第一电离能由大到小的顺序：___________(请填元素符号)。
12．元素的电负性(用γ表示)和元素的化合价一样，也是元素的一种性质。下表给出了14种元素的电负性：
元素 Al B Be C Cl F H
电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 2.1
元素 Mg N Na O P K Si
电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 0.8 1.8
已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，一般形成离子键；两成键元素间电负性差值小于1.7时，一般形成共价键。
(1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是____________________
_____________________________________________________________________________。
(2)估计钙元素的电负性的取值范围：________<γ<________。
(3)请指出下列化合物中显正价的元素：
NaH：__________、NH3：__________、CH4：__________、ICl：____________。
(4)表中符合“对角线规则”的元素有Be和__________________、B和____________，它们的性质分别有一定的相似性，原因是__________________________________________________________________，
写出表示Be(OH)2显两性的离子方程式：_________________________________________。

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