第一课时 原子结构与元素周期表

(共24张PPT)
第二节 第一课时 原子结构与元素周期表
[目标]能从价层电子排布及数目角度解释元素周期表的分区、周期、族的划分。
[重点]分区、周期、族的价层电子排布
[难点]构建元素周期表模型
一、目标导学
[时间]20min
[内容]阅读教材p.18-22、笔记、元素周期表,完成下列任务：
1.价层电子排布与周期关系
2.价层电子排布与族的关系
3.价层电子排布与元素周期表的分区
4.元素位置的确定方法
5.教材p.21【探究】问题
二、自主学习
第一张元素周期表手稿
元素周期律
元素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
呈现元素周期系的表格。
一、周期律、周期系和周期表
三、合作学习
门捷列夫周期表
维尔纳周期表
玻尔周期表
元素周期律只有一个
元素周期系只有一个
元素周期表多种多样
[思考]构造原理与元素周期表之间存在什么关系呢？
二、价层电子排布与周期关系
[第一周期] 。
[其余周期] 。
周期 价层电子排布 元素种数
IA族 0族 一 1s1 1s2
二 2s1 2s22p6
三 3s1 3s23p6
四 4s1 4s24p6
五 5s1 5s25p6
六 6s1 6s26p6
七 7s1 7s27p6
1s1→1s2
ns→np
2
8
8
18
18
32
32
三、价层电子排布与族的关系
1.价层电子排布与主族的关系
主 族 数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
列 数 1 2 13 14 15 16 17
价层电子排布式 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5
价层电子数 1 2 3 4 5 6 7
②主族序数＝价电子数=最高正价(O、F除外)=最外层电子数。
①同主族元素的价层电子排布相同，全排在ns或nsnp上。
2.价层电子排布与0族的关系
原子序数 稀有气体 价电子排布
2 氦 1s2
10 氖 2s22p6
18 氩 3s23p6
36 氪 4s24p6
54 氙 5s25p6
86 氡 6s26p6
118 Og 7s27p6
稀有气体的价电子排布：
ns2np6(He为1s2)
3.价层电子排布与副族的关系
[以第四周期副族元素为例]
副族 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn
族数 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB VIII ⅠB ⅡB
价层电子排布 3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2 3d6~84s2 3d104s1 3d104s2
价电子 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
①ⅢB→ⅦB族:族序数=价层电子数=最高正价。
②Ⅷ族:第8、9、10列元素原子的价电子数分别为8、9、10。
③ⅠB和ⅡB族：族序数=原子的最外层电子数。
[元素周期表的形成]
以一个方格代表一种元素，按s、p、d、f分段，左侧对齐。
四、价层电子排布与元素周期表的分区
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
s区
p区 d区 ds区 f区 f区
[按价层电子排布分区]
镧系
锕系
各区元素的价层电子排布特点
分区 元素分布 价层电子排布 元素性质特点
s区 ⅠA族、ⅡA族 ns1～2 除H外都是活泼金属元素
p区 ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2 np1～6 （He除外） 既有金属，也有非金属
d区 ⅢB族(镧、锕系除外) ～ⅦB族 、Ⅷ族 (n－1)d1～9 ns1～2 全为金属元素，过渡元素
ds区 ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10 ns1～2 全为金属元素，过渡元素
价层电子排布式
族：价电子排布式
确定
元素的分区
ns1~2
s区
ⅠA：ns1
ⅡA：ns2
ns2np1~6
p区
ⅢA-ⅦA（价层电子数=族序数）
0 族（排满）
(n-1)d10ns1~2
ds区
ⅠB：(n-1)d10ns1
ⅡB：(n-1)d10ns2
(n-1)d1~9ns1~2
d 区
ⅢB-ⅦB（价层电子数=族序数）
Ⅷ
方法规律
周期：周期序数=能层数
族
五、对角线规则
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。
①锂和镁的相似性
a.锂与镁的沸点较为接近
元素 Li Na Be Mg
沸点/℃ 1341 881.4 2467 1100
b.锂和镁在氧气中燃烧时只生成对应的氧化物，且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。
4Li＋O2 2Li2O
点燃
2Mg＋O2 2MgO
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，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。
②铍和铝的相似性
a.铍、铝都可与酸、碱反应放出H2。常温下，遇浓HNO3均钝化。
b.铍、铝的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液
Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋NaOH=Na[Al(OH)4]
Be(OH)2＋2HCl=BeCl2＋2H2O Be(OH)2+2NaOH=Na2[Be(OH)4]
c.二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。
d.BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易升华。
③硼和硅的相似性
a.自然界中B与Si均以化合物的形式存在。
b.B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应。
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。
Si＋2KOH＋H2O = K2SiO3＋2H2↑
2B＋2KOH＋2H2O = 2KBO2＋3H2↑
四、复述检测
[达标检测1]备受瞩目的港珠澳大桥是世界上总体跨度最长的跨海大桥,桥受力部件采用高强度拉力钢索。钢索表面的合金保护层含有锌、铝和少量钒,下列说法错误的是(　　)。
A.钒位于元素周期表中第四周期第ⅤB族
B.钒的价层电子排布为3d34s2
C.基态Al原子中,其电子占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形
D.锌位于元素周期表的d区
[达标检测2]写出下列价层电子排布所对应的元素在周期表中的位置和所属的区,并指明属于金属元素还是非金属元素。
[达标检测3]下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的叙述中,正确的是(　　)。
A.原子的价层电子排布为ns2np1~5的元素一定是主族元素
B.基态原子的p能级上有4个电子的元素一定是第ⅥA族元素
C.原子的价层电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素一定位于第Ⅷ族
D.基态原子的N能层上只有1个电子的元素一定是第ⅠA族元素
[达标检测4]某元素位于周期表中氯元素的下方且与氯元素相邻,则该元素的名称和该元素原子的价层电子排布式均正确的是(　)。
A.砷,4s24p3
B.溴,4s24p5
C.磷,4s24p3
D.锑,5s25p3
[达标检测5]写出13Al、24Cr、26Fe、33As、30Zn各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和分区。
(1)13Al:　　　　　　　,　　　　,　　　　。
(2)24Cr:　　　　　　　,　　　　,　　　　。
(3)26Fe:　　　　　　　,　　　　,　　　　。
(4)33As:　　　　　　　,　　　　,　　　　。
(5)30Zn:　　　　　　　,　　　　,　　　　。