资源简介

(共63张PPT)
第一章　
原子结构与性质
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
[明确学习目标]
1．进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系。
2．知道最外层电子排布和价电子层的含义。
3．认识周期表中各区及元素周期表的规律。
4．知道周期表中各区、周期、族元素的原子结构和位置间的关系。
[核心素养对接]
1．宏观辨识与微观探析：通过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有关系，形成“结构决定性质”的观念。
2．证据推理与模型认知：通过原子价层电子排布特点与各区元素化学性质的关系，建立运用模型解释现象的本质和规律。
课前篇
·
自主学习固基础
一、元素周期律、元素周期系和元素周期表
[知识梳理]
1．元素周期律：_________________________________
__________________。
2．元素周期系：_________________________________。
元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变
元素按其原子核电荷数递增排列的序列
3．元素周期表：________________________，元素周期系只有一个，元素周期表多种多样。
4．三张有重要历史意义的周期表
(1) 门捷列夫周期表
门捷列夫周期表又称________周期表，重要特征是_________________________________________________________________________________________。
呈现元素周期系的表格
短式　
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
(2) 维尔纳周期表
维尔纳周期表是____________，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_________，它确定了前五个周期的元素种类。
(3) 玻尔元素周期表
玻尔元素周期表特别重要之处是把21～28、39～46等元素用______框起。他已经认识到，这些框内元素的原子新增加的电子是填入________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_________。
特长式周期表　
上下对齐
方框　
内层轨道　
32种元素
二、构造原理与元素周期表
1．元素周期表的基本结构
(1) 周期元素种数的确定
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，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。
周期 ns～np 电子数 元素数
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
2　
2
8　
8
8　
8　
18　
18　
18　
18　
32　
32
32　
32
(2) 元素周期表的形成
若以一个方格代表一种元素，每个周期排一个横排，并按s、p、d、f分段，左侧对齐，可得到如下元素周期表：
若将p段与p段对齐，d段与d段对齐、f段单独列出，将1s2与p段末端对齐，则得到书末的元素周期表
2．元素周期表探究
(1) 元素周期表的结构
元素周期表
短周期：3个(第一、二、三周期)
长周期：4个(第四、五、六、七周期)
周期：7个
(共7个横行)
族：16个
(共18个纵列)
主族：7个(第ⅠA～ⅦA主族)
副族：7个(第ⅢB～ⅦB族，第ⅠB～ⅡB族)
Ⅷ族：1个(第8、9、10纵列)
0族：1个(稀有气体元素)
(2) 元素周期表的分区
① 根据核外电子的排布分区
按电子排布式中最后填入电子的__________可将元素周期表分为s、p、d、f 4个区，而第ⅠB、ⅡB族这2个纵列的元素的核外电子排布为(n－1)d10ns1，可理解为先填满了____________能级而后再填充________能级而得名ds区。5个区的位置关系如图所示。
能级符号　
(n－1)d　
ns
②根据元素的金属性和非金属性分区
3．元素的对角线规则
(1) 在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的主族元素(如图)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”。
(2) 处于“对角线”位置的元素，它们的性质具有相似性。
[自我排查]
一、微判断
(1) 每个周期的价层电子排布都是从ns1开始，到ns2np6结束(　　)
(2) 各周期所含元素数目各不相同，且随着周期数增加逐渐增加(　　)


二、尝试解答
1．在元素周期表中非金属元素存在于哪个区？
2．主族元素在哪个区？p区只包含主族元素吗？
提示：非金属元素除H属于s区外，其他均属于p区。
提示：主族元素在s区和p区；p区包含第ⅢA～ⅦA族和0族。
课堂篇
·
重点难点要突破
研习1 元素周期表
[探究活动]
门捷列夫周期表
[问题探讨]
1869年，门捷列夫制作了历史上第一张周期表，如图是该表的修订版，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”)。至今，仍在使用主副族和第八族等名词，但有些概念是不同的，如过渡元素等。大家可以思考一下，我们
现在所使用的元素周期表与门捷列夫制作的第一张周期表在哪些方面作了改进？
提示：门捷列夫的元素周期表已经和我们现在的非常类似了。随着科学的发展，元素周期表中未知元素留下的空位先后被填满，当原子结构的奥秘被发现时，编排依据由相对原子质量改为原子的质子数，形成现行的元素周期表。
[重点讲解]
元素周期律、元素周期系和元素周期表
(1)元素周期律
①定义：元素的性质随原子的核电荷数递增发生周期性递变，这一规律叫做元素周期律。
②实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。
(2) 元素周期系
①含义：元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系。这个序列中的元素性质随着核电荷数的递增发生周期性的递变。
②特点：
(3) 元素周期表
元素周期表是呈现元素周期系的表格。元素周期系与元素周期表的关系如下：
注意：从1869年门捷列夫制作出历史第一张元素周期表至今，人们根据元素周期系绘制出的元素周期表有几十种(如教材中介绍的几种形式及教材最后给出的最常见的元素周期表)。
[典例1]　下列说法正确的是(　　)
A．第四、五、六周期的副族元素均为10种
B．第三周期和第四周期的同主族元素的原子序数一定相差18
C．元素周期表的形成是由原子的结构决定的
D．元素周期表中第四周期ⅤA族的元素与第三周期ⅡA族的元素核电荷数相差13
C
解析：第四、五周期的副族元素均为7种，因第六周期含镧系元素，故该周期的副族元素超过了10种，A项错误；第三周期和第四周期的同主族元素位于周期表过渡元素左侧时原子序数相差8，如Na、K的原子序数相差8，B项错误；元素周期表的形成是元素原子核外电子排布呈周期性变化的结果，而核外电子排布是由原子的结构决定的，C项正确；第四周期ⅤA族的元素为As，原子序数为33，第三周期ⅡA族的元素为Mg，原子序数为12，则二者核电荷数相差21，D项错误。
[举一反三]
1．下列说法错误的是(　　)
A．元素周期律揭示元素性质随核电荷数递增而呈现周期性变化的规律
B．元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系
C．元素周期表是元素周期律的具体表现形式
D．元素周期表和元素周期系均有多种形式
D
解析：元素周期系只有一种形式，元素周期表却有多种形式，故D项错误。
2．元素周期表中共有18个纵列，从左到右依次为1～18列，按这种规定，下列说法正确的是(　　)
A．第1列是碱金属元素
B．只有第2列的元素原子最外层电子排布为ns2
C．第1列和第18列所含元素种类相同且最多
D．第8列没有非金属元素
D
解析：A错，第1列除碱金属元素外还包含氢元素。B错，稀有气体氦的最外层电子排布为1s2。C错，包含元素最多的是第3列，因为它还包含镧系和锕系元素，共32种。
研习2 构造原理与元素周期表
[探究活动]
[问题探讨]
1．元素周期表共有几个周期？周期数与构造原理中的能层有何关系？
提示：元素周期表共有7个周期；周期数等于该元素基态原子的电子排布中的最高能层数。
2．同一周期第1列(第ⅠA族)和最后一列(0族)元素原子的电子排布通式是什么？
提示：同一周期第ⅠA族元素原子的电子排布式为ns1，0族元素原子(He为1s2除外)的电子排布式为ns2np6。
3．除第一周期外，每一周期都是从ns能级开始，以np能级结束，每一周期中能级排列与该周期所含元素种数之间有何关系？试一一列出。依据上述排列规则，预测第八周期排满所含元素种数是多少？
提示：每一周期从ns能级开始以np能级结束递增的核电荷数(或电子数)等于每个周期里的元素数目。具体数据如下：
周期 电子排布 起始→终止(ns→np) 元素种数
二 2s→2p 8
三 3s→3p 8
四 4s→3d→4p 18
五 5s→4d→5p 18
六 6s→4f→5d→6p 32
七 7s→5f→6d→7p 32
根据构造原理可知，第八周期(即第8能层)起始(第ⅠA族)为8s，终止(0族)为8p，其起始→终止的电子排布为8s→5g→6f→7d→8p。其中g为能级，含9个原子轨道，最多容纳18个电子，则第八周期排满时元素种数为2＋18＋14＋10＋6＝50(8s25g186f147d108p6)。
4．为什么第一周期结尾元素的电子排布跟同族的其他周期元素不同？
提示：第一周期元素的原子只有一个能层，只有1s能级，无p能级，最多只能容纳 2个电子，而其他周期结尾元素原子最外层有ns、np两个能级，最多可排8个电子，因此不相同。
[重点讲解]
1．各区元素化学性质及价层电子排布特点：
包括的元素 价层电子排布 化学性质
s区 第ⅠA、 ⅡA族 ns1～2(最后的电子填在ns上) 除氢外，都是活泼金属元素(碱金属元素和碱土金属元素)
p区 第ⅢA～ ⅦA族、0族 ns2np1～6(除氦外，最后的电子填在np上) 最外层电子参与反应，随着最外层电子数目增加，非金属性增强，金属性减弱(0族除外)
d区 第ⅢB～ⅦB族(镧系、锕系除外)、第Ⅷ族 (n－1)d1～10ns0～2[最后的电子填在(n－1)d上] 均为过渡金属，由于d轨道都未充满电子(钯除外)，因此d轨道上的电子可以不同程度地参与化学键的形成
ds 区 第ⅠB 、 ⅡB族 (n－1)d10ns1～2[(n－1)d全充满] 均为过渡金属，d轨道已充满电子，因此d轨道上的电子一般不再参与化学键的形成
f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14 (n－1)d0～2ns2 镧系元素的化学性质非常相近；锕系元素的化学性质也非常相近
2．族和分区的关系
(1)主族：s区和p区。(ns＋np)的电子数＝族序数。
(2)0族：p区。(ns＋np)的电子数＝8(或2)。
(3)副族：d区＋ds区＋f区。
①d区中[(n－1)d＋ns]的电子数＝族序数(第Ⅷ族部分元素除外)；
②当8≤[(n－1)d＋ns]的电子数≤10时，则为第Ⅷ族元素；
③ds区中(n－1)d全充满，ns的电子数＝族序数。
[典例2]　某基态原子，价层电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是(　　)
A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中有3个未成对电子
B．该元素属于d区元素
C．该元素原子的M层共有8个电子
D．该元素原子最外层有3个电子
B
解析：根据核外电子排布规律，该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2。则该元素基态原子中有1个未成对电子，M层上共有18个电子，最外层有2个电子。该元素电子最后填入的是4d能级，则该元素属于d区。
1．最活泼的金属元素(放射性元素除外)、最活泼的非金属元素，常温下单质呈液态的金属(价层电子排布式为5d106s2)元素分别位于下面元素周期表中的(　　)
A．s区、p区、ds区
B．s区、p区、d区
C．f区、p区、ds区
D．s区、f区、ds区
[举一反三]
A
解析：最活泼的金属元素是铯，在第ⅠA族，位于s区；最活泼的非金属元素是氟，在第ⅦA族，位于p区；常温下单质呈液态的金属是汞，汞的价层电子排布式为5d106s2，在第ⅡB族，位于ds区。
2．基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d105s1的元素所在的区、周期和族为(　　)
A．p区、第五周期、第ⅠB族
B．ds区、第五周期、第Ⅷ族
C．d区、第四周期、第ⅠB族
D．ds区、第五周期、第ⅠB族
D
解析：该元素基态原子的核外电子排布式是[Kr]4d105s1，该元素位于ds区。位于元素周期表第11列，即第ⅠB族。该元素基态原子中能量最高的能层为O层，故位于第五周期。
演习篇
·
学业测试速达标
1．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
D
解析：由题意推知，该元素的价层电子排布式为4s2，故该元素位于第四周期ⅡA族。
2．下列各组元素属于p区的是(　　)
A．原子序数为1,2,7的元素
B．O，S，P
C．Fe，Ar，Cl
D．Na，Li，Mg
B
解析：A项中的H位于s区；C中Fe位于d区，D项均位于s区
3．已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，该元素在周期表中的位置是(　　)
A．第三周期Ⅷ族，p区
B．第三周期ⅤB族，ds区
C．第四周期Ⅷ族，d区
D．第四周期ⅤB族，f区
C
解析：＋3价离子的核外有23个电子，则原子核外有26个电子，26号元素是铁，位于第四周期Ⅷ族，d区。
4．(双选)元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的价层电子排布式为nsn－1npn＋1，则下列说法不正确的是(　 　)
A．Y元素原子的价层电子排布式为4s24p4
B．Y元素在周期表的第三周期ⅥA族
C．X元素所在周期中所含金属元素最多
D．Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
AC
解析：因为Y元素原子的价层电子排布式中出现了np能级，故其ns能级一定排满且只能为2个电子，则n－1＝2，n＝3，即Y元素原子的价层电子排布式为3s23p4，处于第三周期ⅥA族，A项错误，B项正确；Y为S元素，X为F元素，第二周期所含非金属元素最多，C项错误；Z为As元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，D项正确。
5．指出下列元素是主族元素还是副族元素，并确定其在元素周期表中的位置。
(1)1s22s22p63s1是________族元素，位于周期表中第________周期________族，属于________区元素。
(2)[Kr]4d105s25p2是________族元素，位于周期表中第________周期________族，属于________区元素。
主　
三　
ⅠA　
s　
主
五　
ⅣA
p　
(3)[Ar]3d14s2是________族元素，位于周期表中第________周期________族，属于________区元素。
(4)[Ar]3d104s1是________族元素，位于周期表中第________周期________族，属于________区元素。
副
四　
ⅢB
d　
副　
四　
ⅠB　
ds
解析：(1)最后一个电子填充在s轨道，属于s区元素，为主族元素；族序数＝ns电子数，即为1，在第三周期ⅠA族。
(2)最后一个电子填充在p轨道，属于p区元素，为主族元素；族序数＝ns＋np电子数，即2＋2＝4，在第五周期ⅣA族。
(3)最后一个电子填充在d轨道，且小于10，属于d区元素，为副族元素，族序数＝(n－1)d＋ns电子数，即1＋2＝3，在第三周期ⅢB族。
(4) 最后一个电子填充在d轨道，且等于10，属于ds区元素，为副族元素。族序数＝ns电子数，即为1，在第四周期ⅠB族。
本课结束
This lesson is over
THANKS!

展开更多......

收起↑