第二节?? ? ??原子结构与元素的性质
?? ? ? ??第一课时
【学习目标】
1. 进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系
2. 知道外围电子排布和价电子层的涵义
3. 认识周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律
4. 知道周期表中各区、周期、族元素的原子结构和位置间的关系
【学习过程】
【课前预习】
1.?元素周期表中的周期是指??????????????????????????? ? ? ??；元素周期表中的族是指?? ? ??? ???????????????????? ? ?
2.????????????????????????????????? ? ??，叫做元素周期律，在化学（必修2）中元素周期律主要体现在???? ? ? ??、???? ? ? ??、????? ? ? ??、?????? ? ? ??等的周期性变化。
【知识梳理】
【复习】
什么是元素周期律？??????????????????????????????????????????? ? ? ?
元素的性质包括哪些方面？?????????? ? ? ???????????????????????????????? ? ?
元素性质周期性变化的根本原因是什么？??????????????????????????????????? ? ? ?
【课前练习】
写出锂、钠、钾、铷、銫基态原子的简化电子排布式和氦、氖、氩、氪、氙的简化电子排布式。
?
?
一、原子结构与周期表
1.?周期系：??????????????????????????????????????????????????????????????? ? ? ?
2.?周期表????? ? ? ??????????????????????????????????????????????????????? ? ?
【思考】元素在周期表中排布在哪个横行，由什么决定？什么叫外围电子排布？什么叫价电子层？什么叫价电子？元素在周期表中排在哪个列由什么决定？
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?
?
【知识梳理】
【复习】
什么是元素周期律？??????????????????????????????????????????? ? ? ?
元素的性质包括哪些方面？?????????????????????????????????? ? ? ???????? ? ?
元素性质周期性变化的根本原因是什么？??????????????????????????????????? ? ? ?
【课前练习】
写出锂、钠、钾、铷、銫基态原子的简化电子排布式和氦、氖、氩、氪、氙的简化电子排布式。
?
?
一、原子结构与周期表
1.?周期系：??????????????????????????????????????????????????????????????? ? ? ?
2.?周期表????????????????????????????? ? ? ??????????????????????????????? ? ?
【思考】元素在周期表中排布在哪个横行，由什么决定？什么叫外围电子排布？什么叫价电子层？什么叫价电子？元素在周期表中排在哪个列由什么决定？
征为??? ? ??；价电子总数等于副族序数；ds区元素特征电子排布为??? ? ? ??，价电子总数等于所在的列序数；p区元素特征电子排布为????????? ? ??；价电子总数等于主族序数。
原子结构与元素在周期表中的位置是有一定的关系的。
1.?原子核外电子总数决定所在周期数
周期数=?? ???????? ? ??（钯除外）46Pd [Kr]4d10,最大能层数是4，但是在第五周期。
2.?? ??外围电子总数决定排在哪一族??如：29Cu??3d104s1?，10+1=11尾数是1所以，是IB。
??元素周期表是元素原子结构以及递变规律的具体体现。
【典题解悟】
例1.?根据所学的电子排布规律及周期表判断，同周期的ⅡA和ⅢA之间的原子序数差不可能是（? ? ? ??）
A.1???? ? ? ??B .11? ? ? ??C.25?? ? ??D.8
解析：解法1：周期表中第二、三周期的ⅡA和ⅢA之间的原子序数差是1，第四、五周期的ⅡA和ⅢA之间的原子序数差是11，第二、三周期的ⅡA和ⅢA之间的原子序数差1，是设两种元素的符号分别为X和Y，则化合物的化学式为X2Y3，即X为＋3价，Y为-2价第六、七周期的ⅡA和ⅢA之间的原子序数差25。
解法2：由于第同周期的ⅡA和ⅢA对应的族序数一个偶数族，一个奇数族。利用奇偶法，族序数差不可能为偶数，也可判断出只有D不可能。
答案：D
例2. R元素的原子，其最外层的p能级电子数等于所有的能层s能级电子总数，则R是(? ??)
A.Li?? ??B.Be?? ??C. S???D. Ar
解析：若只有1个能层，则不存在p能级，若有2个能层，则有两个s能级，则电子排布为1s22s22p4?为O元素，若有3个能层，则有三个s能级，则电子排布为把s22s22p63s23p6，则可以看出应选D。
答案：D
【当堂检测】
1．外围电子构型为4f75d16s2元素在周期表中的位置是?(? ? )
A??四周期ⅦB族?? ??B??五周期ⅢB族
C??六周期ⅦB族?? ??D??六周期ⅢB族
2．原子序数小于18的八种连号元素，它们单质的熔点随原子序数增大而变化的趋势如图所示。图中X元素应属（?? ??）
?
A???ⅢA族? ??B???ⅣA族? ??C???ⅤA族? ??D???ⅥA族
3．某周期ⅡA族元素的原子序数为x，则同周期的Ⅲ族元素的原子序数是(? ??)
A???只有x+1?????? ? ? ??B???可能是x+8或x+18
C???可能是x+2???? ? ? ??D???可能是x+1或x+11或x+25
4．下列各组元素性质递变情况错误的是(? ??)
A????Li、Be、B原子最外层电子数依次增多???? ? ? ?
B???P、S、Cl元素最高正化合价依次升高
C????N、O、F原子半径依次增大?????????? ? ? ?
D???Na、K、Rb的金属性依次增强
5.?外围电子构型为4f75d16s2元素在周期表中的位置是?(? ? )
A、第四周期ⅦB族? ??B、第五周期ⅢB族???C、?第六周期ⅦB族???D、?第六周期ⅢB族
6.?镭是元素周期表中第七周期的ⅡA族元素。下面关于镭的性质的描述中不正确的是(? ??)
A.?在化合物中呈+2价?????????????? ? ? ????B.单质使水分解.放出氢气
C.?氢氧化物呈两性?????????????????? ? ? ??D.?碳酸盐难溶于水
7.元素的分区和族
1) s?区: ,?最后的电子填在?? ? ? ??上,?包括????? ? ? ??,?属于活泼金属,?为碱金属和碱土金属;
2) p区: ,?最后的电子填在??? ? ??上,?包括????? ? ? ????族元素,?为非金属和少数金属;
3) d区: ,?最后的电子填在??? ? ??上,?包括??????? ? ? ??族元素,?为过渡金属;
4) ds区: , (n-1)d全充满,?最后的电子填在??? ? ? ??上,?包括?????? ? ??,?过渡金属(d和ds区金属合起来,为过渡金属);
5) f区: ,?包括?? ? ? ??元素,?称为内过渡元素或内过渡系.
?
?
?
?
第二节??? ??原子结构与元素的性质
???? ???第二课时
【学习目标】
1.掌握原子半径的变化规律
2.能说出元素电离能的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质
3.进一步形成有关物质结构的基本观念，初步认识物质的结构与性质之间的关系
4.认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系
5.认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值
【学习过程】
【课前预习】
1.气态原子或离子?????????????????????????????? ???????叫电离能，常用符号????? ??表示，单位为???????????????????????????????????????? ??叫第一电离能。
2.根据电离能的定义可知，电离能越小，表示在气态时该原子???????????????????????? ??，反之，电离能越大，表示在气态时该原子??????????????????????????????????? ??，同一周期从左到右，元素的第一电离能总体上具有?????? ??的趋势，同一主族从上到下，第一电离能??????????? ??。
【知识梳理】
二、元素周期律
?(1)原子半径
〖探究〗观察下列图表分析总结：
?
元素周期表中同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？元素周期表中，同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？
【归纳总结】
?
?
?
?
(2)电离能
1.第一电离能I1：? ??态电?????性基态原子失去???? ??个电子，转化为气态基态正离子所需要的?????????? ??叫做第一电离能。第一电离能越大，金属活动性越???????? ??。
同一元素的第二电离能??? ??第一电离能。
2.如何理解第二电离能I2、第三电离能I3?、I4、I5…… ？分析下表：
【思考总结】
1、原子的第一电离能有什么变化规律呢？碱金属元素的第一电离能有什么变化规律呢？为什么Be的第一电离能大于B，N的第一电离能大于O，Mg的第一电离能大于Al，Zn的第一电离能大于Ga？第一电离能的大小与元素的金属性和非金属性有什么关系？碱金属的电离能与金属活泼性有什么关系？
?
?
?
2、阅读分析表格数据：
?
Na
Mg
Al
各级电离能(KJ/mol)
496
738
578
4562
1415
1817
6912
7733
2745
?
9543
10540
11575
13353
13630
14830
16610
17995
18376
20114
21703
23293
为什么原子的逐级电离能越来越大？这些数据与钠、镁、铝的化合价有什么关系？
数据的突跃变化说明了什么？
【总结归纳】
?
?
?
1、递变规律
?
周一周期
同一族
第一电离能
?
?
2．第一电离能越小，越易?????电子，金属的活泼性就越?????。因此碱金属元素的第一电离能越小，金属的活泼性就越????????。
?3．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要的最低能量叫做第一电离能(用I1表示)，从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需消耗的能量叫做第二电离能(用I2表示)，依次类推，可得到I3、I4、I5……同一种元素的逐级电离能的大小关系：
???????????????? ??即一个原子的逐级电离能是逐渐??????的。这是因为随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多。
4. Be有价电子排布为??????，是全充满结构，比较稳定，而B的价电子排布为??????、比Be不稳定，因此失去第一个电子B比Be????????，第一电离能小。镁的第一电离能比铝的大，磷的第一电离能比硫的大，为什么呢？
?
?
?
5、Na的I1，比I2小很多，电离能差值很大，说明失去第一个电子比失去第二电子容易得多，所以Na容易失去一个电子形成+1价离子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多，所以Mg容易失去两个电子形成十2价离子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以A1容易失去三个电子形成+3价离子。而电离能的突跃变化，说明核外电子是分能层排布的。
【典题解悟】
例题1.不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量（设其为E）如图所示，试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题。
?
?
?
?
（1）同主族内不同元素的E值的变化特点是??????? ??。各主族中E值的这种变化特点体现了元素性质的?????? ??变化规律。
（2）同周期内，随原子序数的增大，E值增大。但个别元素的E值出现反常现象，试预测下列关系中正确的是?? ??（填写编号）。
①E（砷）＞E（硒） ②E（砷）＜E（硒）
③E（溴）＞E（硒） ④E（溴）＞E（硒）
（3）估计1mol气态Ca原子失去最外层一个电子所需能量E值的范围：? ??＜E＜? ??。
（4）10号元素E值较大的原因是?????????????? ?
解析：此题考查了元素第一电离能的变化规律和学生的归纳总结能力。
（1）同主族元素最外层电子数相同，随着原子核电荷数逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，所以失去最外层电子所需能量逐渐减小。
（2）根据图像可知，同周期元素E（氮）＞E（氧），E（磷）＞E（硫），E值出现反常现象。故可推知第四周期E（砷）＞E（硒）。但ⅥA族元素和ⅦA族元素的E值未出现反常。所以E（溴）＞E（硒）。此处应填①、③。
（3）1mol?气态Ca原子失去最外层一个电子比同周期元素钾要难，比同主族元素Mg要容易，故其E值应在419～738之间。
（4）10号元素是Ne，它的原子最外层已经成为8电子稳定结构，故其E值较大。
例2.下列说法正确的是（???）
A.第3周期所含的元素中钠的第一电离能最小
B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大
C.在所有元素中，氟的电离能最大
D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大
解析：考查元素第一电离能的变化规律，一般同周期从左到右第一电离能逐渐增大，碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体最大故A正确C不正确；但有反常，第ⅢA和VA族元素比同周期相邻两种元素第一电离能都低。同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小。，由于核外价电子排布镁为3S2，Al为3S23P1，故Al的第一电离能小于Mg的，所以B错误；根据同主族同周期规律可以推测：第一电离能K
答案：A
【当堂检测】
1．下列元素中哪一个基态原子的第一电离能最大？（? ??）
A? Be??? ??B? B?? ??C? C?? ??D? N
2．在下面的电子结构中,第一电离能最小的原子可能是?(? ? )
A? ns2np3????? ??B? ns2np5??????C? ns2np4??? ??D? ns2np6
3．下列各组微粒按半径逐渐增大，还原性逐渐增强的顺序排列的是（???）
A???Na、K、Rb?????? ??B???F、Cl、Br???C???Mg2+、Al2+、Zn2+????D???Cl-、Br-、I-????
4．除去气态原子中的一个电子使之成为气态+1价阳离子时所需外界提供的能量叫做该元素的第一电离能。图是周期表中短周期的一部分，其中第一电离能最小的元素是________.
?????????????????? ?????????????????
5．元素周期表第二周期Li到Ne原子的电离势总的趋势是怎样变化的(??? ??)
A??从大变小??????????????????????????? ??B??从小变大
C??从Li到N逐渐增加，从N到Ne逐渐下降??D??没有多大变化
6．下列第三周期元素的离子中，半径最大的是?(? ? )
A? Na+???????????? ??B? Al3+?????????? ??C? S2-?????????????D? Cl-
7.?原子半径的大小取决于二个相反因素：一是???????????????????????????? ??，另一个
因素是?????????????????????????????? ??。
8．比较硼、氮、氧第一电离能大小，并说明理由。
?
?
?
9.下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
?
?
?
?
?
（1）下列?????????????????? ??（填写编号）组元素的单质可能都是电的良导体。
? ??①a、c、h?????? ??②b、g、k?????? ??③c、h、l?????? ??④d、e、f
（2）如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚面离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：
1．原子核对核外电子的吸引力????? ??2．形成稳定结构的倾向
下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量（KJ·mol-）:
?
锂
X
Y
失去第一个电子
519
502
580
失去第三个电子
11799
6920
2750
失去第四个电子
?
9550
11600
①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远
失去第二个电子
7296
4570
1820
大于失去第一个电子所需的能量。
②表中X可能为以上13种元素中的??????????? ??（填写字母）元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式???????????????????????? ???。
③Y是周期表中??????????? ??族元素。
④以上13种元素中，??????????? ???（填写字母）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
1 D???2 C???3AD?????4 C? ??5 B? ??6 C
7.?电子的能层数? ??核电核数? ?
8.硼:?电子结构为: [He] ,?失去?的一个电子,?达到?全充满的稳定结构,?所以, I1?比较小.
?? ??N?氮:电子结构为: [He] ,?为半充满结构,?比较稳定,?不易失去其上的电子, I1?突然增大.
?? ??O?氧:电子结构为: [He] ,?失去?的一个电子,?即可达到?半充满稳定结构,?所以?I1?有所降低.(反而小于氮的第一电离能)
9.（1）①④
（2）①Li原子失去一个电子后，Li+已形成稳定结构，此时再失去一个电子很困难
②a??Na2O和Na2O2??????????? ??③IIIA或第三主族?????????? ??④m
?
第二节??? ??原子结构与元素的性质
??? ??第三课时
【学习目标】?
1.能说出元素电负性的涵义，能应用元素的电负性说明元素的某些性质
2.能根据元素的电负性资料，解释元素的“对角线”规则，列举实例予以说明
3.能从物质结构决定性质的视角解释一些化学现象，预测物质的有关性质
4.进一步认识物质结构与性质之间的关系，提高分析问题和解决问题的能力
【学习过程】
【课前预习】
1.?????????????????????? ??叫键合电子；我们用电负性描述? ????????????????????。
2.电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。????????的电负性一般小于1.8，??????????的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”的电负性则在1.8左右，他们既有???? ??性又有??????? ??性。
【知识梳理】
【复习】1.什么是电离能？它与元素的金属性、非金属性有什么关系？
?
?
2.同周期元素、同主族元素的电离能变化有什么规律？
?
?
(3)电负性：
?【思考与交流】1.?什么是电负性？电负性的大小体现了什么性质？阅读教材p20页表
同周期元素、同主族元素电负性如何变化规律？如何理解这些规律？根据电负性大小，判断氧的非金属性与氯的非金属性哪个强？
?
?
?
?
?
【科学探究】
1.根据数据制作的第三周期元素的电负性变化图，请用类似的方法制作IA、VIIA元素的电负性变化图。
?
?
?
2.电负性的周期性变化示例
【归纳与总结】
???1.?金属元素越容易失电子，对键合电子的吸引能力越?????，电负性越小，其金属性越??????；非金属元素越容易得电子，对键合电子的吸引能力越?????，电负性越????，其非金属性越强；故可以用电负性来度量金属性与非金属性的强弱。周期表从左到右，元素的电负性逐渐变?????；周期表从上到下，元素的电负性逐渐变?????。
???2.?同周期元素从左往右，电负性逐渐增?????，表明金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增????。同主族元素从上往下，电负性逐渐减????，表明元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
【思考】对角线规则：某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质相似，被称为对角线原则。请查阅电负性表给出相应的解释？
?
?
?
3.?在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似，被称为“对角线规则”。查阅资料，比较锂和镁在空气中燃烧的产物，铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱，说明对角线规则，并用这些元素的电负性解释对角线规则。
4.?对角线规则
?
【典题解悟】
例题1.下列有关电负性的说法中正确的是（? ??）
A.主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大。
B.在元素周期表中，元素电负性从左到右越来越大
C.金属元素电负性一定小于非金属元素电负性。
D.在形成化合物时，电负性越小的元素越容易显示正价
解析：电负性的变化规律：
（1）同一周期，从左到右，元素电负性递增。
（2）同一主族，自上而下，元素电负性递减。（3）副族元素的电负性变化趋势和主族类似。主族元素原子的电离能、电负性变化趋势基本相同，但电离能有特例，如电负性：O＞N，但第一电离能：N＞O，A错误。B、C选项没有考虑过渡元素的情况。
答案：D
例2.能够证明电子在核外是分层排布的事实是（???）
A、电负性?? ??B、电离能?? ??C、电子亲和能? ??D、电势能
【当堂检测】
1.?电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度下列关于电负性的变化规律正确的是?????????（?? ?）?????????????????????? ?
A．周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大
B．周期表从上到下，元素的电负性逐渐变大
C．电负性越大，金属性越强
D．电负性越小，非金属性越强
2.?已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是(??)
A.X与Y形成化合物是，X可以显负价，Y显正价
B.第一电离能可能Y小于X
C.最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于于Y对应的
D.气态氢化物的稳定性：HmY小于HmX
3.?根据对角线规则，下列物质的性质具有相似性的是?? ??（??）??? ?
A.硼和硅??? ??B.铝和铁????? ??C.铍和铝??? ??D.铜和金
4. x、y为两种元素的原子，x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知（? ??）
A．x的原子半径大于y的原子半径???? ??B．x的电负性大于y的电负性
C．x的氧化性大于y的氧化性???????? ??D．x的第一电离能大于y?的第一电离能
5.?元素电负性随原子序数的递增而增强的是????????????? ??（? ??）
A．Na > K > Rb?????? ?????????????????B．N > P > As
C．O > S > Cl?????????????????????? ??D．Si > P > Cl
6.?对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是???（???）??
A．碱性：NaOHB．第一电离能：NaC．电负性：Na>Mg>Al
D．还原性：Na>Mg>Al?
7. X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，下列说法正确的是（?? ??）
A.X的原子半径比Y小????????? ??B.X和Y的核电核数之差为m－n
C.电负性X>Y????????????????? ??D.第一电离能X8.X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，下列说法正确的是（?? ??）
A.X的原子半径比Y小????????? ??B.X和Y的核电核数之差为m－n
C.电负性X>Y????????????????? ??D.第一电离能X9.?下列各元素原子排列中，其电负性减小顺序正确的是（? ??）
A、K＞Na＞Li???B、F＞O＞S??C?、As＞P＞N??D、?C＞N＞O
?
?参考答案:1.A 2.C 3.C 4.BC 5.D 6.D 7.D 8.D 9.B
?
?
