原子结构与元素周期表（课件）【大单元教学】高二化学（人教版2019选择性必修2）

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学习目标1.通过分析核外电子排布与元素周期表中周期划分的联系，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.能够从原子结构的角度认识元素周期表中区的划分。新课导入新课导入科学史话门捷列夫与第一张元素周期表门捷列夫周期表修订版新课探究任务1元素周期表的发展门捷列夫第一版元素周期表相对原子质量问题1：观察门捷列夫周期表，分析该表对元素进行排序的依据是什么？新课探究任务1科学史话1913年，英国物理学家莫塞莱发现，元素的特征X射线波长λ与其在周期表中次序（他称之为原子序数，以Z表示)一致，并得到Z值与波长λ之间的经验公式：

(1/λ)½=a(Z-b)a、b为常数元素的X射线谱图Z

(1/λ)½元素周期表的发展新课探究任务1问题2：通过表格，你能得出什么结论？元素原子序数核电荷（电子电荷为单位）相对原子质量钙2020.0040.09钪21没有测量44.1钛2221.9948.1钒2322.9651.06铬2423.9852.0锰2524.9954.93铁2625.9955.85钴2727.0058.97镍2828.0458.68铜2929.0163.57锌3030.0165.37莫塞莱测量的核电荷数原子序数=核电荷数编排依据：相对原子质量核电荷数元素周期表的发展新课探究科学史话维尔纳的特长式周期表确定了前五周期的元素种类Be、Mg的位置与现今周期表不同新课探究科学史话玻尔元素周期表玻尔周期表中用方框框起原子新增加的电子是填入内层轨道的。玻尔周期表中用直线连接前后周期相关元素（同族元素），原因它们的价电子数相等新课探究问题3：元素周期表共有几个周期、几个主族、几个副族？Ⅷ族在元素周期表中占几列？7个周期7个主族副族Ⅷ族占三列0族任务1元素周期表的发展新课探究任务1元素周期表的发展周期族短周期（第一，二，三周期，2，8，8）长周期（第四，五周期，第六，七周期）

18，18，

32，

32主族（ⅠA~ⅦA，7个纵行）副族（

ⅠB~ⅦB，7个纵行）

（8，9，10纵行）零族元素周期表结构7个横行18个纵行周期序数=电子层数（能层数）；主族元素族序数=原子最外层电子数。新课探究任务2元素周期律和元素周期系1.元素周期律

元素的性质随着核电荷数递增发生周期性递变。2.元素周期系

按其原子的核电荷数递增排列的序列。3.元素周期表是呈现元素周期系的表格原子序数＝核电荷数＝质子数元素周期系只有一个，元素周期表多种多样。新课探究任务2元素周期律和元素周期系问题4：回忆前18号元素原子结构示意图，思考元素周期系形成的原因。核电荷数递增碱金属稀有气体(1)形成：最外层电子数1—8一个周期，循环往复。(2)形成原因：核外电子排布的周期性变化出现碱金属新电子层开始出现稀有气体新电子层结束原子序数递增最外层电子数递增元素周期系新课探究任务3构造原理与元素周期表问题5：回忆并书写1～36号元素的基态原子的价电子排布式，思考以下问题。ⅠA0HⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAHeLiBeBCNOFNeNaMgⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr（1）第一周期的价层电子从_____开始,以_____结束；（2）其余各周期的价电子总是从____能级开始,以______结束。思考与讨论：——核外电子排布与周期的关系新课探究任务3构造原理与元素周期表ⅠA01s1ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA1s22s12s22s22p12s22p22s22p32s22p42s22p52s22p63s13s2ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB3s23p13s23p23s23p33s23p43s23p53s23p64s14s23d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s24s24p14s24p24s24p33s23p44s24p54s24p6

（1）第一周期的价层电子从1s1开始,以1s2结束。（2）其余各周期总是从ns能级开始,以np结束。——核外电子排布与周期的关系新课探究任务3构造原理与元素周期表周期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问题6：完成以下表格，思考每一周期的元素数与原子结构（电子排布）有何关联？递增的核电荷数（或电子数）=元素个数——核外电子排布与周期的关系新课探究任务3构造原理与元素周期表鲍林近似能级图第一能级组第二能级组第三能级组第四能级组第五能级组第六能级组第七能级组问题6：根据鲍林近似能级图，思考元素原子核外电子排布与周期表中周期划分有什么内在联系？周期序数=对应能级组数=能层数——核外电子排布与周期的关系新课探究任务3构造原理与元素周期表问题7：查看元素周期表，原子的价电子排布与族的划分有什么关系？——核外电子排布与族的关系ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBns1ns2ns2np5ns2np1ns2np6同主族元素价层电子数相同主族序数=价层电子数=最外层电子数零族元素价层电子数8，He除外新课探究任务3构造原理与元素周期表问题8：书写21-30号元素原子的价层电子排布式和价层电子数。——核外电子排布与族的关系新课探究任务3构造原理与元素周期表——核外电子排布与族的关系ⅠA0ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB(n-1)d1ns2(n-1)d10ns1-2(n-1)d2-10ns1-2第ⅢB族—第VIIB族价层电子数=族序数第IB族、第ⅡB族族序数=最外层电子数课堂训练1．若某原子的价层电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是()A．该元素位于元素周期表中第五周期第ⅢB族B．该元素原子价层电子数为2C．该元素为非金属元素D．该元素原子N能层共有8个电子AD2．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族新课探究任务3构造原理与元素周期表——核外电子排布与分区的关系问题9：根据价电子排布的相似性，如何对周期表进行分区？ⅠA与ⅡA两族共两列价电子层：ns1或2

(n≥1)最后填入电子的能级符号是s能级，所以叫s区注意：①价电子层为ns1或2的不一定在S区，He(1s2p区)②除H外，都是金属元素新课探究任务3构造原理与元素周期表——核外电子排布与分区的关系ⅢA至ⅦA及零族共六族六列，价电子层:ns2

np1-6(n≥2)

注意：①He在p区，但它无p电子②以非金属元素为主最后填入电子的能级符号是p能级，所以叫p区新课探究任务3构造原理与元素周期表——核外电子排布与分区的关系ⅢB至ⅦB和Ⅷ族共六族八列(镧系和锕系属f区)价电子层:(n-1)d1-9ns1-2

最后填入电子的能级符号是d能级，所以叫d区注意：①特例：46Pd4d10(不合规则)②均为金属元素新课探究任务3构造原理与元素周期表——核外电子排布与分区的关系ⅠB、ⅡB共两族两列价电子层：(n-1)d10ns1或2

ds区注意：①特例：46Pd4d10(不合规则)②均为金属元素新课探究任务3构造原理与元素周期表——核外电子排布与分区的关系镧系与锕系价电子层(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2

f区注意：最外层电子数基本相同，因此化学性质相似。新课探究任务3构造原理与元素周期表——核外电子排布与分区的关系问题10：按照核外电子排布，可把元素周期表划分成5个区，如图所示。除ds区外，各区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。s区、d区和p区分别有几个列?为什么s区(除氢元素)、d区和s区的元素都是金属元素？s区元素的价层电子排布通式为nsl~2，d区元素价层电子排布通式(n-1)d1~9ns1-2，ds区元素价层电子排布通式(n-1)d10ns1-2，最外层电子数均不超过2，化学反应中容易失去电子，所以s区(除氢元素外)、d区和ds区的元素都是金属元素。新课探究任务3构造原理与元素周期表问题11：处于非金属与金属分界线上的元素常被称为半金属或类金属，为什么?由于元素的金属性和非金属性之间并没有严格的界限，处于非金属与金属分界线上的元素既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性，因此这些元素常被称为半金属或类金属。新课探究任务3构造原理与元素周期表问题12：在周期表里找出Cr和Cu的价层电子。它们的电子排布符合构造原理吗?此外还有哪些元素的基态原子电子排布不符合构造原理?Cr的价层电子排布式为3d54s1，Cu的价层电子排布式为3d104s1，不符合构造原理。（它们的3d轨道达到半充满或全充满结构，是一种能量较低的稳定结构）新课探究任务3构造原理与元素周期表对角线规则

在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素(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体现对角线规则的相关元素①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。②相似性：例如

：B和Si的含氧酸都是弱酸。新课探究任务3构造原理与元素周期表对角线规则

与酸反应与碱反应单质氧化物氢氧化物铍、铝两元素的性质相似性新课探究任务3构造原理与元素周期表对角线规则

锂的化学性质与镁更相似①锂和镁在O2中燃烧，并不生成过氧化物，都只生成氧化物(Li2O、MgO)。②锂和镁都能直接与N2反应生成氮化物(Li3N、Mg3N2)。③锂和镁的氢氧化物在加热时都可分解生成氧化物(Li2O、MgO)和H2O。④锂和镁的碳酸盐均不稳定，受热均能分解生成相应氧化物和CO2。⑤含锂和镁的某些盐，如碳酸盐、磷酸盐等均难溶于水。课堂训练3．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