新课标人教版选修3第一章第二节__原子结构与元素的性质

1、新课标人教版选修三物质结构与性质新课标人教版选修三物质结构与性质第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质高二化学组：何佳佳高二化学组：何佳佳复习回忆复习回忆 1、随着元素原子的核电荷数递增，每到出、随着元素原子的核电荷数递增，每到出现现 ，就开始建立一个新的，就开始建立一个新的 ，随后最，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出个电子，出现现 气体。然后又开始由碱金属到稀有气体，气体。然后又开始由碱金属到稀有气体，如此循环往复如此循环往复这就是元素周期系中的一个这就是元素周期系中的一个个周期。个周期。碱金属电子层稀有2、在周期表中，把、在周期表中，把 相同

2、的元素，按相同的元素，按 的顺序从左到右排成横行，称之的顺序从左到右排成横行，称之为为 ，有，有 个；在把不同横行中个；在把不同横行中 相同的元素，按相同的元素，按 递递增的顺序由上而下排成纵行，称之为增的顺序由上而下排成纵行，称之为 ，共有，共有 个纵行，个纵行， 个族。个族。16个族又可分为个族又可分为 主族、主族、 副族、副族、 族、族、 0族。族。能层数能层数原子序数递增原子序数递增周期周期7最外层电子数最外层电子数能层数能层数族族18167个个7个个1个个1个个课堂思考课堂思考1：以第三周期为例，写出钠、镁、铝、硅、磷、以第三周期为例，写出钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩基态原子的简化

3、电子排布式观硫、氯、氩基态原子的简化电子排布式观察原子的核外电子排布变化有什么规律？察原子的核外电子排布变化有什么规律？归纳：归纳：最外层电子排布从最外层电子排布从1 1个电子个电子( (nsns1 1) )到到 8 8个电子个电子( (nsns2 2npnp6 6) )呈周期性变化呈周期性变化. .课堂思考课堂思考2 2：门捷列夫周期表中每一周期的第一门捷列夫周期表中每一周期的第一个元素个元素( (除第一周期外是锂、钠、钾、铷、铯、除第一周期外是锂、钠、钾、铷、铯、钫钫碱金属。根据构造原理写出它们的电子排碱金属。根据构造原理写出它们的电子排布式布式? ? 以碱金属为例，回答原子的核外电子排布

4、以碱金属为例，回答原子的核外电子排布变化有什么规律？变化有什么规律？一、原子结构与元素周期表一、原子结构与元素周期表1.1.原子结构的周期性原子结构的周期性观察锂、钠、钾、铷、铯基态原子的简化观察锂、钠、钾、铷、铯基态原子的简化电子排布式电子排布式 锂锂 1s1s2 22s2s1 1或或He2sHe2s1 1钠钠 1s1s2 2 2s2s2 2 2p2p6 6 3s3s1 1或或Ne3sNe3s1 1钾钾 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 64s4s1 1或或Ar4sAr4s1 1铷铷 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d

5、3d10104s4s2 24p4p6 65s5s1 1或或Kr5sKr5s1 1铯铯 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p6 64d4d10105s5s2 25p5p6 66s6s1 1 或或Xe5sXe5s1 1归纳：归纳：最外层电子数相同最外层电子数相同 随着元素原子随着元素原子的核电荷数递增每到出现碱金属，就开始建立的核电荷数递增每到出现碱金属，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到多，最后达到8 8个电子，出现稀有气体；然后又个电子，出现稀有气体；然后

6、又开始由碱金层到稀有气体。开始由碱金层到稀有气体。结论结论1：随着核电荷数的增加，核外电子：随着核电荷数的增加，核外电子的排布发生周期性的变化。的排布发生周期性的变化。核外电子排布规律核外电子排布规律复习复习1：随着核电荷数的增加，同一周期元素的性：随着核电荷数的增加，同一周期元素的性质变化有何规律？质变化有何规律？金属性、非金属性：金属性、非金属性：金属性逐渐减弱，金属性逐渐减弱， 非金属性逐渐增强。非金属性逐渐增强。化合价：最高正价化合价：最高正价+1、+2、+3、+4、+5、+6、+7。最低负价：。最低负价：-4、-3、-2、-1。2.2.元素性质的周期性复习复习2 2：随着核电荷数的增

7、加，同一主族元素的：随着核电荷数的增加，同一主族元素的性质变化有何规律？性质变化有何规律？自上而下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐自上而下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。减弱。最高正价相同，最高正价和最低负价的绝对最高正价相同，最高正价和最低负价的绝对值之和等于值之和等于8 8。结论结论2 2：随着核电荷数的增加，元素的性质呈现：随着核电荷数的增加，元素的性质呈现周期性变化周期性变化. .思考：周期表中每一周期中的元素的数目是多少？思考：周期表中每一周期中的元素的数目是多少？(读周期表回答读周期表回答)周期周期一一二二三三四四五五六六七七八八元素元素数目数目28818183232？金属金属元

8、素元素数目数目023141530？5031说明：元素周期系的周期性变化并不是单调的说明：元素周期系的周期性变化并不是单调的3.3.原子结构与各周期中元素种数的关系：原子结构与各周期中元素种数的关系：原子原子结构结构的周的周期性期性变化变化决定决定元素元素性质性质的周的周期性期性变化变化表现表现形式形式元元素素周周期期表表思考：原子结构的周期性变化、元素性质思考：原子结构的周期性变化、元素性质的周期性变化与元素周期表三者之间有什的周期性变化与元素周期表三者之间有什么关系呢？么关系呢？科学探究科学探究1.1.元素周期表共有几个周期？每个周期各有多元素周期表共有几个周期？每个周期各有多少种元素？写出

9、每个周期开头第一个元素和结少种元素？写出每个周期开头第一个元素和结尾元素的最外层电子排布式的通式。为什么第尾元素的最外层电子排布式的通式。为什么第一周期结尾元素的电子排布式跟其他元素的电一周期结尾元素的电子排布式跟其他元素的电子排布式不同？子排布式不同？ns1 ns2np6因为第一周期的元素只有因为第一周期的元素只有1 1个个1s1s能级，其结尾元能级，其结尾元素的电子排布式为素的电子排布式为1s1s2 2，跟其他周期的结尾元素，跟其他周期的结尾元素的电子排布式不同。的电子排布式不同。科学探究科学探究2.2.元素周期表共有多少个纵列？周期表上的元素周期表共有多少个纵列？周期表上的“外外围电子排

10、布围电子排布”简称简称“价电子层价电子层”，这是由于这些，这是由于这些能级上的电子数在化学反应中发生变化。每个纵能级上的电子数在化学反应中发生变化。每个纵行的价电子层的电子总数是否相等？主族元素的行的价电子层的电子总数是否相等？主族元素的价电子数和族序数有何关系？价电子数和族序数有何关系？18 18 纵列纵列不相等不相等相等相等3.3.按照电子排布，可把周期表的元素划分为按照电子排布，可把周期表的元素划分为5 5个区：个区：s s区、区、d d区、区、dsds区、区、p p区、区、f f区。划分区的区。划分区的 依据是什依据是什么？么？ s s区、区、d d区、区、p p区分别有几个纵列？为什

11、么区分别有几个纵列？为什么s s区、区、d d区、区、dsds区的元素都是金属？区的元素都是金属？区的名称来自按照构造原理最后填充的能级的符区的名称来自按照构造原理最后填充的能级的符号号s s区包括区包括2 2个纵列：个纵列：A A、AA； d d区包括区包括8 8个纵列：个纵列：BB、BB、BB、BB、BB、族；族； p p区包括区包括6 6个纵列：个纵列： AA、AA、AA、AA、AA、0 0族族ds区区元素：包括元素：包括B和和B族。族。f区元素：包括镧系和区元素：包括镧系和锕系元素。锕系元素。s s区、区、d d区、区、dsds区的元素在发生反应时容易失去最区的元素在发生反应时容易失去

12、最外层电子及倒数第二层的外层电子及倒数第二层的d d电子，所以都是金属。电子，所以都是金属。科学探究科学探究4.4.元素周期表可分成哪些族？为什么副族元素周期表可分成哪些族？为什么副族又称之为过渡元素？又称之为过渡元素？ 元素周期表分成：主族、副族、第元素周期表分成：主族、副族、第族、族、和和0 0族；族； 副族元素处于金属元素向非金属元素过渡副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的区域，因此，又把副族元素称为过渡元素。的区域，因此，又把副族元素称为过渡元素。5.5.为什么在元素周期表中，非金属主要集中右为什么在元素周期表中，非金属主要集中右上角三角区？上角三角区？这是由元素的价电子结构和元素周

13、期表中元素性质递变这是由元素的价电子结构和元素周期表中元素性质递变规律决定的，在元素周期表中，同周期的元素从左到右规律决定的，在元素周期表中，同周期的元素从左到右非金属性渐强，同主族元素从上到下非金属性渐弱，结非金属性渐强，同主族元素从上到下非金属性渐弱，结果使元素周期表右上角的元素主要呈现非金属性。果使元素周期表右上角的元素主要呈现非金属性。科学探究科学探究6.6.处于非金属三角区边缘的元素常被称之为处于非金属三角区边缘的元素常被称之为半金属元素或准金属元素。为什么？半金属元素或准金属元素。为什么？处于非金属三角区边缘的元素既能表现处于非金属三角区边缘的元素既能表现出一定的非金属性，又能表现

14、出一定的出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性，因此，这些元素常被称之为半金属性，因此，这些元素常被称之为半金属或准金属。金属或准金属。课堂练习：课堂练习：1.1.下列关于元素周期律和元素周期表的说法正确的是下列关于元素周期律和元素周期表的说法正确的是（ ）A.A.目前发现的元素占据了周期表的全部位置，不可能再有目前发现的元素占据了周期表的全部位置，不可能再有新的元素被发现。新的元素被发现。B.B.按原子的电子构型，可将周期表分成按原子的电子构型，可将周期表分成5 5个区个区C.C.俄国化学家道尔顿为元素周期表的建立做出了杰出的贡俄国化学家道尔顿为元素周期表的建立做出了杰出的贡献。献。D.D

15、.同一主族的元素从上到下，金属性呈周期性变化同一主族的元素从上到下，金属性呈周期性变化答案：答案：B B2.A2.A、B B、C C、D D四种元素短周期元素的原子半径依四种元素短周期元素的原子半径依次减小，次减小，A A与与C C的核电荷数之比为的核电荷数之比为3 3：4 4，D D能与能与A A、B B、C C形成电子数相等的分子形成电子数相等的分子X X、Y Y、Z.Z.下列叙述正确的下列叙述正确的是（是（ ）A.XA.X、Y Y、Z Z的稳定性逐渐减弱的稳定性逐渐减弱B.AB.A、B B、C C、D D只能形成只能形成5 5种单质种单质. .C.XC.X、Y Y、Z Z三种化合物的熔沸

16、点逐渐升高三种化合物的熔沸点逐渐升高. .D.D.自然界中存在多种有自然界中存在多种有A A、B B、C C、D D四种元素组成四种元素组成的化合物的化合物答案：答案：CDCD科学史话：科学史话： 第一张元素周期表第一张元素周期表 1829年德国化学家德贝菜纳发现当时已知的年德国化学家德贝菜纳发现当时已知的44种元素中有种元素中有15种元种元素可分成素可分成5组，每组的三个元素性质相似，而且中间元素的相对原组，每组的三个元素性质相似，而且中间元素的相对原子质量约为较轻和较重的两个元素相对原子质量之和的一半。例如，子质量约为较轻和较重的两个元素相对原子质量之和的一半。例如，钙、锶、钡性质相似，锶

17、的相对原子质量大约是钙和钡的相对原子钙、锶、钡性质相似，锶的相对原子质量大约是钙和钡的相对原子质量之和的一半。氯、溴、碘，锂、钠、钾等组元素的情况类似，质量之和的一半。氯、溴、碘，锂、钠、钾等组元素的情况类似，由此提出了由此提出了“三素组三素组”的概念，为发现元素性质的规律性打下了基的概念，为发现元素性质的规律性打下了基础。础。 1859年，年，24罗的俄国彼得堡大学年轻讲师门捷列夫来到德国海罗的俄国彼得堡大学年轻讲师门捷列夫来到德国海德堡大学本生的实验室进修。当年，本生和基尔霍夫发明了光谱仪德堡大学本生的实验室进修。当年，本生和基尔霍夫发明了光谱仪，用光谱发现了一些新元素，掀起一股发现新元素

18、热。次年，门捷，用光谱发现了一些新元素，掀起一股发现新元素热。次年，门捷列夫出席了在化学史土具有里程碑意义的德国卡尔斯鲁厄化学大会列夫出席了在化学史土具有里程碑意义的德国卡尔斯鲁厄化学大会。门捷列夫回忆道：。门捷列夫回忆道： “我的周期律的决定性时刻在我的周期律的决定性时刻在1860年，我年，我在会土我聆听了意大利化学家康尼查罗的演讲在会土我聆听了意大利化学家康尼查罗的演讲正是当时，正是当时，元素的性质随原子量元素的性质随原子量(相对原子质量相对原子质量)递增而呈现周期性变化的基本递增而呈现周期性变化的基本思想冲击了我。思想冲击了我。”此后，此后， 门捷列夫为使他的思想信念转化为科学门捷列夫为

19、使他的思想信念转化为科学理论，作出了理论，作出了10年艰苦卓绝的努力，年艰苦卓绝的努力， 系统地研究了元素的性质，系统地研究了元素的性质，按照相对原子质量的大小，将元素排成序，终于发现了元素周期律按照相对原子质量的大小，将元素排成序，终于发现了元素周期律。元素周期表手稿元素周期表手稿 1 1、判断下列各基态元素原子的电子排布式是正确还、判断下列各基态元素原子的电子排布式是正确还是 错 误 ， 如 果 错 误 在 空 格 中 改 正 。是 错 误 ， 如 果 错 误 在 空 格 中 改 正 。 （ 1 1 ） L iL i ： 1 s1 s2 2 ( ) ( ) _ _ _ _ _ _ _ _

20、_ _ _ _ _ _ _ ； （ 2 2 ） B eB e ： 1 s1 s2 22 s2 s1 1 2 p 2 p1 1 ( ) ( ) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ； （3 3）O O： 1s1s2 22s2s2 2 2p 2px x2 22p2py y2 2( )( ) _ _；（4 4）K K： 1s1s2 22s2s2 2 2p 2p6 63s3s2 2 3p 3p6 63d3d1 1( ( ) _) _； （5 5）CuCu： 1s1s2 22s2s2 2 2p 2p6 63s3s2 2 3p 3p6 63d3d9 94s4s1 1 ( ( ) _

21、) _。 (1) (2) x; 1s22s2 (3) x; 1s22s2 2px22py12pz1(4) x; 1s22s2 2p63s2 3p64s1 (5) x; 1s22s2 2p63s2 3p63d104s1答案：答案：2、判断下列表达是正确还是错误、判断下列表达是正确还是错误（1）1s22p1属于基态；属于基态； （ ）（2）1s22s2 2p63s2 3p63d54s1属于激发态；属于激发态； （ ）（3）1s22s2 2p62d1属于激发态；属于激发态； （ ）（4）1s22s2 2p63d1属于基态；属于基态； （ ）答案：答案：(1) x(2) x(3)(4) x3 3、根据

22、、根据2n2n2 2的规律推算第一到第四电子的规律推算第一到第四电子层最多可以容纳的电子数目为层最多可以容纳的电子数目为 。（6. 2,8,8,18）4 4、已知某原子的电子分布是、已知某原子的电子分布是1s1s2 22s2s2 2 2p 2p6 63s3s2 2 3p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p1 1。 （ 1 1 ） 这 元 素 的 原 子 序 数 是 多 少 ？） 这 元 素 的 原 子 序 数 是 多 少 ？ （2 2）这元素属第几周期？）这元素属第几周期？ 第几族？是主族元素第几族？是主族元素还是过渡元素？还是过渡元素？ （3 3）哪些电子是这个原子的价电子。）哪

23、些电子是这个原子的价电子。答案：答案：(1) 31(2) 4(1) 31(2) 4；IIIAIIIA；主族元素；主族元素.(3) 4s.(3) 4s2 24p4p1 1课后作业课后作业1.1.课后习题课后习题1 1、2 2、3 3、4.4.2.2.看化学全解看化学全解第二节原子结构与元素的性质第二节原子结构与元素的性质第第2 2课时课时课堂练习课堂练习元素的性质随（元素的性质随（ ）的递增发生周期）的递增发生周期性的递变，称为元素的周期律性的递变，称为元素的周期律 核电荷数核电荷数二、元素周期律二、元素周期律1.1.原子半径原子半径观察下图，总结原子半径的变化规律观察下图，总结原子半径的变化规

24、律（1 1）原子半径的变化规律：）原子半径的变化规律：同周期主族元素从左到右，原子半同周期主族元素从左到右，原子半径（径（ ）逐渐减小逐渐减小同主族元素的原子半径从上到下同主族元素的原子半径从上到下（ ）逐渐增大逐渐增大思考：如何理解这种变化趋势？思考：如何理解这种变化趋势？原子半径原子半径的大小的大小取决于取决于1、电子的能层数、电子的能层数2、核电荷数、核电荷数（2 2）微粒半径的比较）微粒半径的比较课堂练习课堂练习1：比较下列微粒的半径的大小：比较下列微粒的半径的大小：（1）Ca AI (2) Na+ Na (3) Cl- Cl (4)K+ Ca2+ S2- CI- S S2-2-CIC

25、I- -KK+ +CaCa2+2+总结规律：总结规律：核外电子层结构相同的离子，随着核电荷核外电子层结构相同的离子，随着核电荷数的增加而减小；所带负电荷越多，离子数的增加而减小；所带负电荷越多，离子半径越大，所带正电荷越多，半径越小。半径越大，所带正电荷越多，半径越小。课堂练习课堂练习2 2：具有相同电子层结构的三种微粒具有相同电子层结构的三种微粒A An+n+、B Bn n- -、C C下列分析正确的是（下列分析正确的是（ ）A.A.原子序数关系：原子序数关系：CBACBAB.B.微粒半径关系：微粒半径关系： Bn- An+C. C微粒是稀有气体元素的原子微粒是稀有气体元素的原子.D. 原子

26、半径关系是：原子半径关系是：A B AA的元素；第的元素；第AA元素元素AA元素）元素）（第（第A元素元素和第和第A元素的反常现象如何解释？元素的反常现象如何解释？）同主族的元素自上而下第一电离能逐渐减少同主族的元素自上而下第一电离能逐渐减少. .（3 3）电离能的意义：）电离能的意义：电离能是衡量气态原子失去电子难易的物理电离能是衡量气态原子失去电子难易的物理量。元素的电离能越小，表示气态时越容易量。元素的电离能越小，表示气态时越容易失去电子，即元素在气态时的金属性越强。失去电子，即元素在气态时的金属性越强。学与问：学与问：1.碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什碱金属的电离能与碱金属的活泼

27、性存在什么关系？么关系？碱金属元素的碱金属元素的 第一电离能越小，金属的活第一电离能越小，金属的活泼性就越强。泼性就越强。2.2.为什么原子逐级电离能越来越大？这些数为什么原子逐级电离能越来越大？这些数据跟钠、镁、铝的化合价有何关系？据跟钠、镁、铝的化合价有何关系？因为随着电子的失去，阳离子所带的正电荷因为随着电子的失去，阳离子所带的正电荷越来越大，再失去一个电子需克服的电性引越来越大，再失去一个电子需克服的电性引力越来越大，消耗的能量越来越多。力越来越大，消耗的能量越来越多。课堂练习：课堂练习：下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）A.第第3周期所含的元素中钠的第一电离能最周期所含的元素中

28、钠的第一电离能最小小B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大铝的第一电离能比镁的第一电离能大C.在所有元素中，氟的第一电离能最大在所有元素中，氟的第一电离能最大.D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大钾的第一电离能比镁的第一电离能大.A A第二节原子结构与元素的性质第二节原子结构与元素的性质第第3 3课时课时3.3.电负性电负性（1 1）基本概念）基本概念化学键：化学键：元素相互化合，元素相互化合，相邻相邻的原子之间产的原子之间产生的生的强烈强烈的化学作用力，形象地叫的化学作用力，形象地叫做化学键。做化学键。键合电子：键合电子： 原子中用于形成化学键的电子称原子中用于形成化学键的电子称为键合电子为键合电子电负性：电负性：元素地原子在化合物中吸引键合电子地元素地原子在化合物中吸引键合电子地标度，电负性是相对值，没单位。标度，电负性是相对值，没单位。（2 2）电负性的意义）电负性的意义元素的电负性越大，表示其原子在化合物中元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力（吸引电子的能力（ ）