内容正文:
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
新课程标准
核心素养
1.掌握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。
1.宏观辨识与微观探析:能从微观角度理解原子结构与元素周期表中位置的关系,能从原子价层电子数目、价层电子排布的角度解释元素周期表中元素的分区及周期和族的划分。
2.证据推理与模型认知:通过原子结构和元素在周期表中的位置分析推理其他元素的位置及性质,培养学生的模型认知能力。
课前预习新知
知|识|梳|理
知识点一
元素周期律、元素周期系和元素周期表
1.元素周期律。
元素性质随着原子序数递增发生周期性的重复。
2.元素周期系。
按原子核电荷数递增排列的序列。
3.元素周期表。
呈现元素周期系的表格。元素周期系只有一个,元素周期表多种多样。三张有重要历史意义的周期表为:门捷列夫周期表、维尔纳的特长式周期表和玻尔元素周期表。
知识点二
构造原理与元素周期表
1.构造原理与元素周期系。
(1)构造原理与周期。
①每一周期(除第一周期外)从碱金属元素开始到稀有气体元素结束,外围电子排布从ns1递增至ns2np6。
②元素周期系的周期不是单调的,每一周期里元素的数目并不总是一样多。
(2)价层电子与元素性质。
①碱金属与稀有气体的核外电子排布。
周期
碱金属
原子
序数
价层电
子排布
稀有
气体
原子
序数
价层电
子排布
元素
种类
二
锂
3
2s1
氖
10
2s22p6
8
三
钠
11
3s1
氩
18
3s23p6
8
四
钾
19
4s1
氪
36
4s24p6
18
五
铷
37
5s1
氙
54
5s25p6
18
六
铯
55
6s1
氡
86
6s26p6
32
②从第四周期开始的长周期,比短周期多出的元素全部是金属元素,这是因为它们的最外层电子数始终不超过2,即为ns1~2(Pd例外)。而第六、第七周期比第四、第五周期多出14个元素的基态原子最外层也只有2个s电子,所以也是金属元素。
2.元素周期表的结构。
(1)周期。
(2)族:元素周期表中有18个纵列,除8、9、10三个纵列叫第Ⅷ族,其余15个纵列的每一个纵列为一族,故元素周期表中有7个主族、7个副族、一个Ⅷ族和一个0族。
微思考
1.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。
提示:第ⅢB族元素到第ⅦB族元素的价层电子数等于它们的族序数(除镧系、锕系外);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族的价层电子数等于族序数加10。过渡元素的价层电子排布通式为(n-1)d1~10ns1~2(镧系和锕系除外)。
2.预言119号元素基态原子最外层电子排布;预言第八周期有多少种元素。
提示:119号元素基态原子最外层电子排布为8s1;第八周期应有50种元素。
3.同一族元素的价层电子排布一定相同吗?
提示:过渡元素中的镧系和锕系元素的价层电子排布不相同,在第Ⅷ族中部分元素的价层电子排布也不相同。
知识点三
元素周期表的分区
1.根据核外电子的排布分区。
按电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表分为s、p、d、f 4个区,而ⅠB、ⅡB 族这2个纵行的元素的核外电子因先填满了(n-1)d能级而后再填充ns能级而得名ds区。5个区的位置关系如图所示。
2.根据元素的金属性和非金属性分区。
知识点四
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的有些性质是相似的,这种相似性被称为对角线规则。如:
微判断(正确的画“√”,错误的画“×”)
1.价层电子一定是最外层电子。 (×)
2.元素的价层电子数一定等于其所在族的族序数。 (×)
3.同一族元素的价层电子数一定相同。 (×)
4.基态原子的N层上只有一个电子的元素,一定是第ⅠA族元素。 (×)
5.基态原子的价层电子排布为(n-1)ns2的元素一定是过渡元素。 (√)
课堂互动探究
探究一
原子结构与元素周期表的关系
1.主族元素的价层电子排布。
主族
序数
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
价层电
子排布
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
①主族元素的族序数=价层电子总数=最高正价(O、F除外)。
②同主族元素原子的价层电子排布相同,价层电子全部排布在ns或nsnp轨道上。
2.稀有气体的价层电子排布为1s2或ns2np6。
3.过渡元素(副族和Ⅷ族)(以第四周期为例)的价层电子排布。
族序数
价层电子排布