高中化学人教版（2019）选择性必修2-1.2 原子结构与元素的性质 课件 （29张ppt）
文档属性
| 名称 | 高中化学人教版（2019）选择性必修2-1.2 原子结构与元素的性质 课件 （29张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-11-28 10:31:33 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
第二节 原子结构与元素的性质
教学目标
1.认识元素周期表的基本结构，能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表的分区、周
期和族的划分。
2.认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化，能从电子排布的角度对元素性质的周期性变化进行解释。
教学目录
1.元素周期系和元素周期表
2.构造原理与元素周期表
3.元素周期律
情景微课堂
随着元素数目在十九世纪的增多，每一种元素都具有不同的特性，化学家们开始感到他们像是迷失在一座茂密的丛林中：自然界究竟有多少种元素？它们之间的内在关系怎样？有没有规律？怎样分类？
终于俄国化学家门捷列夫从杂乱无章的元素迷宫中理出了一个头绪。门捷列夫为了研究元素的分类和规律，把当时已知的几十种元素的主要性质和原子量写在一张张的小卡片上，反复进行排列，比较它们的性质，探索它们之间的联系。1869年，他正式提出元素周期律，它在周期表中排列了当时已经知道的63种元素。
情景微课堂
1914年，英国青年物理学家莫塞莱确定了各种金属所产生的标识X射线的波长，并得到了一个重要的发现：各元素的波长非常有规律地随着它们在周期表中的排列顺序而递减。这使得各种元素在周期表中应处的位置完全固定下来了。
化学家们当时把元素从1(氢)一直排列到92(铀)，并且发现，这种"原子序数"不仅对于了解原子的内部结构十分重要，而且比原子量更为重要。 根据莫塞莱工作，化学家们对化学元素周期律作出了科学解释，反映了作为元素周期律的真正基础不是元素的原子量，而是原子序数也就是原子的核电荷数（或者说是原子核外的电子数）。
元素周期系和元素周期表
探索新知
原子序数= =质子数= 。
按原子核电荷数递增排列的序列称为 。元素周期系周期性发展就像螺壳上的螺旋。
核电荷数
原子的核外电子数
元素周期系
探索新知
元素周期表是呈现元素周期系的表格。第一张元素周期表是由 制作的。
门捷列夫
探索新知
形形色色的元素周期表
构造原理与元素周期表
探索新知
根据构造原理，除第一周期外，其余周期总是从 能级开始，以 能级结束，递增的核电荷数(或电子数)等于该周期里的 。
ns
np
元素数
思考探究一
周 期 外围电子排布 各周期增 加的能级 元素
种类
第ⅠA族 0族 最外层最多容纳电子数 一 1s1 1s2 2 1s 2
二 2s1 2s22p6 8 2s、2p 8
三 3s1 3s23p6 8 3s、3p 8
四 4s1 4s24p6 8 4s、3d、4p 18
五 5s1 5s25p6 8 5s、4d、5p 18
六 6s1 6s26p6 8 6s、4f、5d、6p 32
七 7s1 7s27p6 8 7s、5f、6d、7p 32
核外电子排布与周期的划分的关系
归纳总结
根据构造原理，将能量相近的能级分为一组，按能量由低到高可分为7个能级组，同一能级组内，各能级能量相差较小，各能级组之间能量相差较大。
每一个能级组对应一个周期，且该能级组中最高的能级对应的能层数等于元素的周期序数。
思考探究二
核外电子排布与族的关系
(1)价电子。
主族元素的价电子为该元素原子的最外层电子。如碱金属元素原子的价电子排布为ns1。副族元素的价电子与其最外层电子和次外层电子有关(镧系、锕系元素还与次次外层的f电子有关)。如铁元素的价电子排布式为3d64s2。
(2)主族元素。
主族元素的族序数=原子的最外层电子数。同主族元素原子的价电子排布相同，价电子全部排布在ns或nsnp能级上。
主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
价电子 构型 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5
(3)稀有气体元素的价电子排布为ns2np6(He为1s2)。
(4)过渡元素(副族和第Ⅷ族)同一纵列原子的价电子排布基本相同。
族序数 ⅢB ⅣB … ⅦB
价电子构型 (n-1)d1ns2 (n-1)d2ns2 … (n-1)d5ns2
族序数 Ⅷ ⅠB ⅡB 价电子构型 (n-1)d6~8ns2 (n-1)d10ns1 (n-1)d10ns2 探索新知
元素周期表的分区
根据核外电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区:s区、p区、d区、ds区、f区。除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。
归纳总结
归纳总结
分区 元素分布 外围电子排布 元素性质特点
s区 第ⅠA族、第ⅡA族 ns1~2 除氢外都是活泼金属元素
p区 第ⅢA族~ⅦA族、0族 ns2np1~6(He除外) 最外层电子参与成键(0族元素一般不考虑)
d区 第ⅢB族~ ⅦB族、第Ⅷ族 (n-1)d1~9ns1~2(Pd除外) 次外层d能级中的电子不同程度地参与化学键的形成
ds区 第ⅠB族、第ⅡB族 (n-1)d10ns1~2 金属元素
f区 镧系、锕系 (n-2)f0~14 (n-1)d0~2ns2 镧系元素化学性质相近；锕系元素化学性质相近
元素周期表律
探索新知
原子半径
增大
减小
探索新知
原子半径的递变规律
越大
越小
深度剖析
比较原子半径大小的方法
(1)同周期元素，随着原子序数递增，其原子半径逐渐减小 (稀有气体元素除外)。例：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)
(2)同主族元素，随着电子层数递增，其原子半径逐渐增大。
例：r(Li)(3)不是同周期也不是同主族的元素原子可借助某种原子参照
比较。 例：r(K)>r(Na)，r(Na)>r(Al)，则r(K)>r(Al)
深度剖析
比较离子半径大小的方法
(1)同种元素的粒子半径，阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价
阳离子大于高价阳离子。例：r(Cl－)>r(Cl)，r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)
(2)电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，半径越小。
例：r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)
(3)带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。
例：r(Li＋)(4)核电荷数、电子层数均不同的离子可选一种离子参照比较。
例：比较r(K＋)与r(Mg2＋)可选r(Na＋)为参照： r(K＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)
探索新知
电离能
气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需的 能量，叫第一电离能。通常用 表示。
最低
I1
＋1价气态正离子失去一个电子，形成＋2价气态正离子所需要的最低能量叫第二电离能，用I2表示；依次类推。
思考探究
第一电离能有关规律
①每个周期的第一种元素(氢和碱金属)第一电离能最小，稀有气体元素原子的第一电离能最大，同周期中从左到右元素的第一电离能呈增大的趋势。
②同主族元素原子的第一电离能从上到下逐渐减小。
③同一周期中，第ⅡA族元素的第一电离能比第ⅢA族元素的第一电离能要大，第ⅤA族元素的第一电离能比第ⅥA族元素的第一电离能要大，这是因为第ⅡA族元素的最外层p轨道全空，第ⅤA族元素的最外层p轨道半满，全空和半满状态相对稳定。
归纳总结
探索新知
电负性
①键合电子：原子中用于形成 的电子。
②电负性：用来描述不同元素的原子对 吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力 。
化学键
键合电子
越大
电负性的变化规律
①同一周期：从左到右，元素的电负性逐渐 。
②同一主族：从上到下，元素的电负性逐渐 。
变大
变大
感谢观看
第二节 原子结构与元素的性质
教学目标
1.认识元素周期表的基本结构，能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表的分区、周
期和族的划分。
2.认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化，能从电子排布的角度对元素性质的周期性变化进行解释。
教学目录
1.元素周期系和元素周期表
2.构造原理与元素周期表
3.元素周期律
情景微课堂
随着元素数目在十九世纪的增多，每一种元素都具有不同的特性，化学家们开始感到他们像是迷失在一座茂密的丛林中：自然界究竟有多少种元素？它们之间的内在关系怎样？有没有规律？怎样分类？
终于俄国化学家门捷列夫从杂乱无章的元素迷宫中理出了一个头绪。门捷列夫为了研究元素的分类和规律，把当时已知的几十种元素的主要性质和原子量写在一张张的小卡片上，反复进行排列，比较它们的性质，探索它们之间的联系。1869年，他正式提出元素周期律，它在周期表中排列了当时已经知道的63种元素。
情景微课堂
1914年，英国青年物理学家莫塞莱确定了各种金属所产生的标识X射线的波长，并得到了一个重要的发现：各元素的波长非常有规律地随着它们在周期表中的排列顺序而递减。这使得各种元素在周期表中应处的位置完全固定下来了。
化学家们当时把元素从1(氢)一直排列到92(铀)，并且发现，这种"原子序数"不仅对于了解原子的内部结构十分重要，而且比原子量更为重要。 根据莫塞莱工作，化学家们对化学元素周期律作出了科学解释，反映了作为元素周期律的真正基础不是元素的原子量，而是原子序数也就是原子的核电荷数（或者说是原子核外的电子数）。
元素周期系和元素周期表
探索新知
原子序数= =质子数= 。
按原子核电荷数递增排列的序列称为 。元素周期系周期性发展就像螺壳上的螺旋。
核电荷数
原子的核外电子数
元素周期系
探索新知
元素周期表是呈现元素周期系的表格。第一张元素周期表是由 制作的。
门捷列夫
探索新知
形形色色的元素周期表
构造原理与元素周期表
探索新知
根据构造原理，除第一周期外，其余周期总是从 能级开始，以 能级结束，递增的核电荷数(或电子数)等于该周期里的 。
ns
np
元素数
思考探究一
周 期 外围电子排布 各周期增 加的能级 元素
种类
第ⅠA族 0族 最外层最多容纳电子数 一 1s1 1s2 2 1s 2
二 2s1 2s22p6 8 2s、2p 8
三 3s1 3s23p6 8 3s、3p 8
四 4s1 4s24p6 8 4s、3d、4p 18
五 5s1 5s25p6 8 5s、4d、5p 18
六 6s1 6s26p6 8 6s、4f、5d、6p 32
七 7s1 7s27p6 8 7s、5f、6d、7p 32
核外电子排布与周期的划分的关系
归纳总结
根据构造原理，将能量相近的能级分为一组，按能量由低到高可分为7个能级组，同一能级组内，各能级能量相差较小，各能级组之间能量相差较大。
每一个能级组对应一个周期，且该能级组中最高的能级对应的能层数等于元素的周期序数。
思考探究二
核外电子排布与族的关系
(1)价电子。
主族元素的价电子为该元素原子的最外层电子。如碱金属元素原子的价电子排布为ns1。副族元素的价电子与其最外层电子和次外层电子有关(镧系、锕系元素还与次次外层的f电子有关)。如铁元素的价电子排布式为3d64s2。
(2)主族元素。
主族元素的族序数=原子的最外层电子数。同主族元素原子的价电子排布相同，价电子全部排布在ns或nsnp能级上。
主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
价电子 构型 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5
(3)稀有气体元素的价电子排布为ns2np6(He为1s2)。
(4)过渡元素(副族和第Ⅷ族)同一纵列原子的价电子排布基本相同。
族序数 ⅢB ⅣB … ⅦB
价电子构型 (n-1)d1ns2 (n-1)d2ns2 … (n-1)d5ns2
族序数 Ⅷ ⅠB ⅡB 价电子构型 (n-1)d6~8ns2 (n-1)d10ns1 (n-1)d10ns2 探索新知
元素周期表的分区
根据核外电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区:s区、p区、d区、ds区、f区。除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。
归纳总结
归纳总结
分区 元素分布 外围电子排布 元素性质特点
s区 第ⅠA族、第ⅡA族 ns1~2 除氢外都是活泼金属元素
p区 第ⅢA族~ⅦA族、0族 ns2np1~6(He除外) 最外层电子参与成键(0族元素一般不考虑)
d区 第ⅢB族~ ⅦB族、第Ⅷ族 (n-1)d1~9ns1~2(Pd除外) 次外层d能级中的电子不同程度地参与化学键的形成
ds区 第ⅠB族、第ⅡB族 (n-1)d10ns1~2 金属元素
f区 镧系、锕系 (n-2)f0~14 (n-1)d0~2ns2 镧系元素化学性质相近；锕系元素化学性质相近
元素周期表律
探索新知
原子半径
增大
减小
探索新知
原子半径的递变规律
越大
越小
深度剖析
比较原子半径大小的方法
(1)同周期元素，随着原子序数递增，其原子半径逐渐减小 (稀有气体元素除外)。例：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)
(2)同主族元素，随着电子层数递增，其原子半径逐渐增大。
例：r(Li)
比较。 例：r(K)>r(Na)，r(Na)>r(Al)，则r(K)>r(Al)
深度剖析
比较离子半径大小的方法
(1)同种元素的粒子半径，阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价
阳离子大于高价阳离子。例：r(Cl－)>r(Cl)，r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)
(2)电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，半径越小。
例：r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)
(3)带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。
例：r(Li＋)
例：比较r(K＋)与r(Mg2＋)可选r(Na＋)为参照： r(K＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)
探索新知
电离能
气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需的 能量，叫第一电离能。通常用 表示。
最低
I1
＋1价气态正离子失去一个电子，形成＋2价气态正离子所需要的最低能量叫第二电离能，用I2表示；依次类推。
思考探究
第一电离能有关规律
①每个周期的第一种元素(氢和碱金属)第一电离能最小，稀有气体元素原子的第一电离能最大，同周期中从左到右元素的第一电离能呈增大的趋势。
②同主族元素原子的第一电离能从上到下逐渐减小。
③同一周期中，第ⅡA族元素的第一电离能比第ⅢA族元素的第一电离能要大，第ⅤA族元素的第一电离能比第ⅥA族元素的第一电离能要大，这是因为第ⅡA族元素的最外层p轨道全空，第ⅤA族元素的最外层p轨道半满，全空和半满状态相对稳定。
归纳总结
探索新知
电负性
①键合电子：原子中用于形成 的电子。
②电负性：用来描述不同元素的原子对 吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力 。
化学键
键合电子
越大
电负性的变化规律
①同一周期：从左到右，元素的电负性逐渐 。
②同一主族：从上到下，元素的电负性逐渐 。
变大
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