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第二节 原子结构与元素的性质　
第1课时 原子结构与元素周期表
人教版选择性必修2
学习目标
1．熟知原子结构与元素周期表的关系，进一步熟悉元素周期表的结构。
2．能从原子价层电子数目和价层电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分。
3．能列举元素周期律(表)的应用。
学习目标
1．通过认识三张周期表的研究过程，培养学生“科学探究与科学精神”的学科素养。
2．通过原子结构和元素在周期表中的位置分析其他元素的位置及性质，培养学生“证据推理和模型认知”的学科素养。
素养目标
情境引入
1869年，门捷列夫发现，按相对原子质量从小到大的顺序将元素排列起来，得到一个元素序列，并从最轻的元素氢开始进行编号，称为原子序数，这个序列中的元素性质随着原子序数递增发生周期性的重复，这一规律被门捷列夫称作元素周期律。
1913年，英国物理学家莫塞莱证明原子序数即原子核电荷数。
教学过程
一、元素周期律、元素周期系和元素周期表
元素周期律：元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变。
元素周期系：元素按原子核电荷数递增排列的序列。
元素周期表：呈现元素周期系的表格。
元素周期系只有一个， 元素周期表多种多样。
教学过程
二、三张有重要历史意义的周期表
1869年，门捷列夫制作了历史上第一张周期表，又称短式周期表。门捷列夫周期表最重要的特征是从第四周期开始每个周期截成两截，第1 ~ 7族分主副族，第八族称为过渡元素（第八族是铁、钴、镍等“三素组”）。
1．门捷列夫周期表
教学过程
2．维尔纳周期表
维尔纳
教学过程
1905年，配位化学鼻祖维尔纳制作了一张周期表，维尔纳周期表是特长式周期表，每个周期一行，各族元素、过渡金属、稀有气体、镧系和锕系，各有各的位置，同族元素上下对齐，维尔纳周期表前五个周期的元素种类被完全确定——2、8、8、18、18，但第六、第七周期因镧系和锕系元素种类未知而未定。
教学过程
2．玻尔元素周期表
波尔
教学过程
玻尔元素周期表特别重要之处是把21～28、39～46等元素用方框框起，这说明他已经认识到，这些框内元素的原子新增加的电子是填入内层轨道的，他已经用原子结构解释元素周期系了，玻尔元素周期表确定了第六周期为32种元素，但第七周期元素所知甚少。玻尔周期表还用直线连接前后周期的相关元素（同族元素），这是因为玻尔已经知道，它们的价电子数相等。
教学过程
三、构造原理与元素周期表
根据构造原理得出的核外电子排布，可以解释元素周期系的基本结构。
第一周期从1s1 开始，以1s2 结束，只有两种元素。其余各周期总是从ns能级开始，以np结束，而从ns能级开始以np结束递增的核电荷数（或电子数）就等于每个周期里的元素数。
教学过程
1. 原子结构与元素周期表的关系
教学过程
2．每族元素的价电子排布特点
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
排布特点 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5
(2)0族：ns2np6(其中He为1s2)。
(3)过渡元素(副族)：(n－1)d1～10ns1～2(Pd、镧系和锕系元素除外)。
(1)主族
教学过程
若以一个方格代表一种元素，每个周期排一横排，并按s、p、d、f分段，左侧对齐，可以得到如下元素周期表：
如何将其变成书末的元素周期表？
教学过程
p
f
d
s
s
p
s
d
p
f
s
d
p
d
s
p
p
s
s
【发现】：现在使用的元素周期表是按照构造原理的顺序将相同的能级符号排在一个区域得到的
教学过程
3．元素周期表的分区
按照最后一个电子排入的能级不同（除ds区）， 可把元素周期表划分成5个区
由于第11列铜、银、金按构造原理进行电子排布时，电子排布式中最后两个能级的电子排布应该为(n-1)d9ns2，而事实上却是(n-1)d10ns1，可理解为先填满了(n-1)d能级而后填ns能级，故称为ds区。
教学过程
四、对角线规则
在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物,而不是过氧化物),这种相似性被称为对角线规则
对角线规则是从相关元素及其化合物的许多性质中总结出来的经验规则,不是定理。
教学过程
教学过程
1. 锂和镁的相似性
元素 Li Na Be Mg
沸点/℃ 1 341 881.4 2 467 1 100
②锂和镁在氧气中燃烧时只生成对应的氧化物，并且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。
③锂和镁与水的反应都十分缓慢，并且生成的氢氧化物难溶于水，附着于金属表面阻碍反应的进行。
④锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。
①锂与镁的沸点较为接近：
教学过程
①铍与铝都可与酸、碱反应放出氢气，并且铍在浓硝酸中也发生钝化。
②二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液：
Al(OH)3+3HCl =AlCl3+3H2O，Al(OH)3+NaOH=NaAl(OH)4
Be(OH)2+2HCl=BeCl2+2H2O，Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
③二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。
④BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易升华。
2. 铍和铝的相似性
教学过程
①自然界中B与Si均以化合物的形式存在。
②B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应：
2B+2KOH+2H2O=2KBO2+3H2↑，Si+2KOH+H2O=K2SiO3+2H2↑。
③硼烷和硅烷的稳定性都比较差，且都易水解。
④硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低，易挥发，易水解。
(3)硼和硅的相似性
闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛地应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列关于金属钛的叙述中不正确的是(　　)
A．上述钛原子中，中子数不可能为22
B．钛元素在周期表中处于第四周期
C．钛的不同同位素在周期表中处于不同的位置
D．钛元素是d区的过渡元素
典例1．
【答案】C　
课堂练习
已知某些元素在周期表中的位置如图所示；
下列说法正确的是(　　)
A．表中五种元素位于5个不同的区
B．元素4的基态原子的价电子排布式为3d104s2，与它具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区
C．元素1、2、3的基态原子中，未成对电子数之比为1?3?5
D．元素5的原子结构示意图为
典例2．
【答案】D　
课堂练习
镁、锂在元素周期表中具有特殊的“对角线”关系，它们的性质相似。下列有关锂的性质的叙述，不正确的是(　　)
A．Li2SO4易溶于水
B．LiOH是易溶于水、受热不分解的强碱
C．Li遇浓硫酸不产生“钝化”现象
D．Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2
典例3．
【答案】B　
课堂练习
课堂小结
感 谢 倾 听　

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