新授课
第一章 原子结构与性质
课时4 原子结构与元素周期表
【学习目标】
1.能运用电子排布式解释元素周期系的基本结构。 2.能从原子价层电子和价层电子排布角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分。
【学习活动】
学习任务
目标一：能运用电子排布式解释元素周期系的基本结构。 任务1：阅读教材p18-p20内容并回顾必修第一册“物质结构 元素周期律”知识，回答下列问题。 1.元素周期系的内涵是什么？元素周期系与元素周期表存在什么关系？ 2.书末的元素周期表中周期和族的划分依据是什么？主族元素的原子结构与元素在周期表中的位置有什么关系？ 任务2： 1.元素周期表共有几个周期？写出每一周期开始第一种元素和结尾元素的最外层电子排布通式。为什么第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同？ 2.元素周期表共有多少列？同列的价层电子数是否相等？写出第1列和第16列的价电子排布通式。 任务3: 1.价层电子排布为5s25p1的元素，在元素周期表中处于什么位置？据此分析元素的价层电子排布与元素在周期表中的位置有何关系？ 2.某元素位于元素周期表中第四周期第ⅤA族，你能否据此写出该元素的价层电子排布式和电子排布式？ 3.主族元素从左到右价层电子排布有何特点？除氦外，0族价层电子排布有何特点？ 4.原子序数1～36的某元素基态原子的最外层电子排布式为ns2，该元素可能属于哪一族？
目标二：能从原子价层电子和价层电子排布角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分。 任务1：阅读教材p21“探究”内容，回答下列问题。 1.元素周期表划分区的依据是什么？区的名称与该区原子中电子的能级符号之间有什么关系？ 2.为什么副族元素又称为过渡元素？过渡元素价层电子数跟它们的族序数有什么关系？写出它们的价层电子排布通式。 3.按照核外电子排布，可把元素周期表划分成5个区。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ds区的元素都是金属元素？ 4.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？ 5.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？ 任务2： 1.根据周期表分区的依据，各区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。则p区元素价层电子都是ns2np1～6吗？价层电子为ns1～2的元素一定都在s区吗？ 2.某元素的原子序数为35，它的价层电子排布是怎样的？它属于第几周期第几族？属于哪个区？ 3.Fe元素处于周期表中的哪个区？Fe2+、Fe3+的电子排布式怎样书写？两种离子更稳定的是谁？为什么？ 4.某元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，据此判断该元素是何种元素？位于周期表中的哪一区？
【学习总结】
回顾本课所学，画出思维导图
2新授课
第一章 原子结构与性质
课时4 原子结构与元素周期表
【学习目标】
1.能运用电子排布式解释元素周期系的基本结构。 2.能从原子价层电子和价层电子排布角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分。
【学习活动】
学习任务
目标一：能运用电子排布式解释元素周期系的基本结构。 任务1：阅读教材p18-p20内容并回顾必修第一册“物质结构 元素周期律”知识，回答下列问题。 1.元素周期系的内涵是什么？元素周期系与元素周期表存在什么关系？ 参考答案：元素按原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系。 元素周期系只有一个，元素周期表多种多样。 2.书末的元素周期表中周期和族的划分依据是什么？主族元素的原子结构与元素在周期表中的位置有什么关系？ 参考答案：按照构造原理共分7个能级组，每一个能级组对应一个周期，每一个能级组容纳的最多电子数为该周期含有的元素种类数，即周期的划分依据是元素原子的电子层数（周期序数＝电子层数），而族的划分依据则是元素原子的价层电子排布。 主族元素原子的电子层数即其周期序数，最外层电子数即其主族序数。 任务2： 1.元素周期表共有几个周期？写出每一周期开始第一种元素和结尾元素的最外层电子排布通式。为什么第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同？ 参考答案：元素周期表共有7个周期，每一周期第一种元素的最外层电子排布通式为ns1，结尾元素为ns2np6（第一周期为1s2)；因为第一周期只有1s一个能级，最多可容纳2个电子，而其他周期元素的最外层有ns、np两个能级，最多可容纳8个电子，所以第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同。 2.元素周期表共有多少列？同列的价层电子数是否相等？写出第1列和第16列的价电子排布通式。 参考答案：元素周期表中共有18个纵行，即18列；0族元素中He的价电子数与其他稀有气体元素的不同，其他纵行的价电子数是相等的（镧系、锕系元素除外）。第1列的价电子排布通式是ns1，第16列的价电子排布通式为ns2np4。 任务3: 1.价层电子排布为5s25p1的元素，在元素周期表中处于什么位置？据此分析元素的价层电子排布与元素在周期表中的位置有何关系？ 参考答案：该元素位于第五周期第ⅢA族。元素能级中最高能层序数＝周期序数，主族元素原子的价层电子数＝该元素在元素周期表中的主族序数。 2.某元素位于元素周期表中第四周期第ⅤA族，你能否据此写出该元素的价层电子排布式和电子排布式？ 参考答案：该元素的价层电子排布式为4s24p3；电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。 3.主族元素从左到右价层电子排布有何特点？除氦外，0族价层电子排布有何特点？ 参考答案：主族元素从左到右价层电子排布从ns1~ns2np5。 除氦外，0族最外层均有8个电子，价电子排布为ns2np6。 4.原子序数1～36的某元素基态原子的最外层电子排布式为ns2，该元素可能属于哪一族？ 参考答案：0族（He)、ⅡA族、ⅡB族、ⅢB族、ⅣB族、ⅤB族、ⅦB族、Ⅷ族。
目标二：能从原子价层电子和价层电子排布角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分。 任务1：阅读教材p21“探究”内容，回答下列问题。 1.元素周期表划分区的依据是什么？区的名称与该区原子中电子的能级符号之间有什么关系？ 参考答案：依据原子的价层电子排布划分不同的区；区的名称是来自按构造原理最终填入电子的能级符号（ds区除外），ds区可理解为先填满了（n－1)d能级而后再填充ns能级，因而得名ds区。 2.为什么副族元素又称为过渡元素？过渡元素价层电子数跟它们的族序数有什么关系？写出它们的价层电子排布通式。 参考答案：副族元素介于s区元素（主要是金属元素）和p区元素（主要是非金属元素）之间，处于由金属元素向非金属元素过渡的区域，因此副族元素又称为过渡元素。过渡元素价层电子数跟它们的族序数的关系是：第ⅢB族到第ⅦB族元素的价层电子数等于它们的族序数；第Ⅷ族有3列元素，其族序数等于该族的第1列元素的价层电子数；第IB族、第ⅡB族的族序数等于它们的最外层电子数。过渡元素的价层电子排布通式为（n-1）dl-l0ns1-2（除铜系和钢系）。 3.按照核外电子排布，可把元素周期表划分成5个区。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ds区的元素都是金属元素？ 参考答案：s区有2列，d区有8列，p区有6列。s区元素的价层电子排布通式为nsl-2，d区元素的价层电子排布通式为（n-1）d1-9ns1-2，ds区元素的价层电子排布通式为（n-1）d10ns1-2，它们的最外层电子数均不超过2，在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。 4.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？ 参考答案：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。 5.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？ 参考答案：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）。此外，Nb、Mo、Ru，Rh、Pd、Ag、Pt、Au、La、Ce、Gd、Ac、Th、Pa、U、Np、Cm等的基态原子电子排布均不符合构造原理。 任务2： 1.根据周期表分区的依据，各区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。则p区元素价层电子都是ns2np1～6吗？价层电子为ns1～2的元素一定都在s区吗？ 参考答案：都不是。p区He元素的价层电子为2s2，可作为这两个问题的特例。 2.某元素的原子序数为35，它的价层电子排布是怎样的？它属于第几周期第几族？属于哪个区？ 参考答案：4s24p5；第四周期第ⅦA族；p区。 3.Fe元素处于周期表中的哪个区？Fe2+、Fe3+的电子排布式怎样书写？两种离子更稳定的是谁？为什么？ 参考答案：d区；Fe2+、Fe3+的电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5；Fe3+；由离子的电子排布式可知Fe3+的3d轨道“半充满”，其稳定性强于Fe2+。 4.某元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，据此判断该元素是何种元素？位于周期表中的哪一区？ 参考答案：Zn；ds区。
【学习总结】
回顾本课所学，画出思维导图
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