原子结构与元素的性质 【知识建构+拓展延伸】 高二化学 （人教版2019选择性必修2）

第二节原子结构与元素的性质第1课时第一章原子结构与性质21本节重点本节难点元素周期律、元素周期系和元素周期表构造原理与元素周期表仔细观察元素周期表，思考：构造原理与元素周期表之间存在什么关系呢？联合国教科文组织总干事阿祖莱说：“化学元素周期表不仅仅是对宇宙中所有已知原子进行排序的列表，它本质上是帮助我们更好地了解我们周围世界的一个窗口。”化学元素周期表年元素周期律、元素周期系和元素周期表原子结构与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其原子核电荷数递增排列的序列元素周期表呈现周期系的表格，元素周期系只有一个，元素周期表多种多样又称

周期表；三张有重要历史意义的周期表元素周期律、元素周期系和元素周期表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重要特征：门捷列夫门捷列夫第二张元素周期表元素周期律、元素周期系和元素周期表三张有重要历史意义的周期表维尔纳维尔纳周期表是

，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。特长式周期表上下对齐(2\8\8\18\18)维尔纳的特长式周期表把21～28、39～46等元素用

框起，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

。重要之处：方框内层轨道32种元素元素周期律、元素周期系和元素周期表三张有重要历史意义的周期表波尔【例1】为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表(部分如下)150周年，联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”，关于下表的说法正确的是()A.表中数字代表元素的原子序数B.表中元素的排列依据是元素的原子结构C.推测表中“？＝70”指代的元素的最高化合价为＋4D.每一纵列都对应现在常用的元素周期表中的一族C元素周期表的基本结构构造原理与元素周期表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；周期ns～np电子数元素数目一1s1～2二2s1～22p1～6三3s1～23p1～6四4s1～23d1～104p1～6五5s1～24d1～105p1～6六6s1～24f1～145d1～106p1～6七7s1～25f1～146d1～107p1～62288881818181832323232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目；元素周期表的基本结构构造原理与元素周期表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：怎么和书末的元素周期表不一样呢？元素周期表的基本结构构造原理与元素周期表元素周期表的形成将2s2与p段末端对齐将p段与p段对齐d段与d段对齐f段单独列出元素周期表探究构造原理与元素周期表元素周期表的结构周期：每一横行叫一周期，共7个周期。7个周期(7个横行)短周期第四、五、六、七周期，每周期所含元素的种类数分别是：____、_____、_____、_____。第一、二、三周期，每周期所含元素的种类数分别是：____、_____、_____。长周期：28818183232元素周期表探究构造原理与元素周期表元素周期表的结构族：每一纵行叫一族。个数元素周期表中有___个纵列，共有____个族特点主族元素的族序数＝_____________分类主族共有___个，包括第____________________________________族副族共有___个，包括第ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB族Ⅷ族包括第__________三个纵列0族占据元素周期表的第___纵列，最外层电子数为__(He为2)1816最外层电子数7ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA78、9、10188元素周期表探究构造原理与元素周期表元素周期表的分区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、f4个区，而ⅠB、ⅡB族这2个纵行的元素的核外电子因先填满了_______能级而后再填充

能级而得名ds区。能级符号(n－1)dns【例1】s区、d区、p区分别有几个列。s区有两列；d区有8列，p区有6列。【例2】写出s区、p区、d区、ds区、f区价电子排布式的通式。s区：ns1～2p区：ns2np1～6(He除外)d区：(n－1)d1～9ns1～2(钯除外)ds区：(n－1)d10ns1～2f区：(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2②根据元素的金属性和非金属性分区元素周期表探究构造原理与元素周期表元素周期表的分区【例1】写出13Al、24Cr、26Fe、29Cu、30Zn、33As等元素原子的核外电子排布式，并判断它们在元素周期表中的位置。①13Al：______________，_______________。②24Cr：___________________，_______________。③26Fe：___________________，______________。④29Cu：___________________，_______________。⑤30Zn：___________________，_______________。⑥33As：______________________，_______________。1s22s22p63s23p1

第三周期ⅢA族1s22s22p63s23p63d54s1

第四周期ⅥB族1s22s22p63s23p63d64s2

第四周期Ⅷ族1s22s22p63s23p63d104s1

第四周期ⅠB族1s22s22p63s23p63d104s2

第四周期ⅡB族1s22s22p63s23p63d104s24p3

第四周期ⅤA族Al——在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的主族元素的有些性质是相似的。元素的对角线规则构造原理与元素周期表对角线规则LiBeMgSiB例如：锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物，而不是过氧化物元素的对角线规则构造原理与元素周期表对角线规则——实例分析①锂和镁的相似性a.锂与镁的沸点较为接近：b.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。元素LiNaBeMg沸点/℃1341881.424671100化学方程式：_______________________________、_________________________________4Li＋O22Li2O点燃2Mg＋O22MgO点燃c.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。d.锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。e.锂和镁的氢氧化物在加热时，可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。f.碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，只有锂盐是难溶于水的，相应的镁盐也难溶于水。元素的对角线规则对角线规则——实例分析构造原理与元素周期表②铍和铝的相似性a.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。b.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：

；

。c.二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2OBe(OH)2＋2HCl===BeCl2＋2H2O，Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2Od.BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易升华。b.B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应：元素的对角线规则对角线规则——实例分析构造原理与元素周期表③硼和硅的相似性Si＋2KOH＋H2O===K2SiO3＋2H2↑2B＋2KOH＋2H2O===2KBO2＋3H2↑a.自然界中B与Si均以化合物的形式存在。c.硼烷和硅烷的稳定性都比较差，且都易水解。d.硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低，易挥发，易水解。【例1】在元素周期表中，同族元素的

相同，这是同族元素性质相似的结构基础。ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、零族最外层电子排布的通式分别为_____________________________________________________________。价层电子数ns1、ns2、ns2np1、ns2np2、ns2np3、ns2np4、ns2np5、ns2np6【例2】从第四周期开始，比短周期多出的元素全部是金属元素的原因。四、五周期多出来的各10种元素，它们的最外层电子数不超过2个，即为ns1～2(Pd除外)；而六、七周期比四、五周期又多出来的各14种元素，它们基态原子最外层也只有2个s电子，所以它们都是金属元素。方法总结：根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置构造原理与元素周期表电子排布式确定价电子排布式元素的分区确定s区ns2np1～6ns1～2ⅠB：ⅠA：ns1ns2(n－1)d1～9ns1～2p区ⅢA~ⅦA(外围电子数=族序数)0族(排满)(n－1)d10ns1～2d区ⅢB~ⅦB(外围电子数=族序数)Ⅷds区(n－1)d10ns1(n－1)d10ns2ⅡA：ⅡB：元素的发现时间轴1.下列对元素周期表的认识正确的是()A.有9行7个周期

B.有16列16个族C.有三个短周期四个长周期

D.非金属元素存在于主族与副族中C2.下列叙述中正确的是()A.除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的

族序数B.除短周期外，其他周期均有18种元素C.副族元素中没有非金属元素D.碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素C3.外围电子排布为4d55s1的元素在周期表中的位置是()A.第四周期ⅠB族 B.第五周期ⅠB族C.第四周期ⅥB族 D.第五周期ⅥB族D4.已知M2＋的3d轨道中有6个电子。试推断：(1)M原子的电子排布式。1s22s22p63s23p63d64s2

(2)M原子的最外层电子数为多少？2

(3)M元素在周期表中的位置。第四周期Ⅷ族5.仔细观察下图，回答下列问题：(1)B的原子结构示意图为________，B元素位于元素周期表的第_____周期______族。二ⅢA(3)根据周期律知识，硼酸酸性比碳酸____，理由是__________________。(4)根据Mg在空气中的燃烧情况，Li在空气中燃烧生成的产物为_____________(用化学式表示)。弱硼的非金属性比碳弱Li2O、Li3N(2)铍的最高价氧化物的水化物是______(填“酸性”“碱性”或“两性”)化合物，证明这一结论的有关离子方程式是____________________________________________________________