1.2 原子结构与元素的性质(第1课时 原子结构与元素周期表)-2022-2023学年高二化学同步素养目标精品讲义（人教版2019选择性必修2）

第一章 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 榆次一中 李金虎 【学习目标】 1．熟知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．能从原子价层电子数目和价层电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分。 3．能列举元素周期律(表)的应用。 【素养目标】 1．通过认识三张周期表的研究过程，培养学生“科学探究与科学精神”的学科素养。 2．通过原子结构和元素在周期表中的位置分析其他元素的位置及性质，培养学生“证据推理和模型认知”的学科素养。 必备知识与关键能力 知识点一：元素周期律、元素周期系和元素周期表 1869年，门捷列夫发现，按相对原子质量从小到大的顺序将元素排列起来，得到一个元素序列，并从最轻的元素氢开始进行编号，称为原子序数，这个序列中的元素性质随着原子序数递增发生周期性的重复，这一规律被门捷列夫称作元素周期律。 1913年，英国物理学家莫塞莱证明原子序数即原子核电荷数。 元素周期律：元素的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。 三者关系： 元素周期系只有一个，元素周期表多种多样。 知识点二：三张有重要历史意义的周期表 1．门捷列夫周期表 1869年，门捷列夫制作了历史上第一张周期表，上图是该表的修订版，又称短式周期表。门捷列夫周期表最重要的特征是从第四周期开始每个周期截成两截，第1 ~ 7族分主副族，第八族称为过渡元素（第八族是铁、钴、镍等“三素组”）。至今，仍在使用主副族和第八族等名词，但有些概念是不同的，如过渡元素等。 2． 维尔纳周期表 1905年，配位化学鼻祖维尔纳制作了一张周期表，如上图所示。维尔纳周期表是特长式周期表，每个周期一行，各族元素、过渡金属、稀有气体、镧系和锕系，各有各的位置，同族元素上下对齐，尽管当时镧系和锕系的概念尚未形成，不知道它们有多少种元素。维尔纳周期表前五个周期的元素种类被完全确定——2、8、8、18、18，但第六、第七周期因镧系和锕系元素种类未知而未定。现今的元素周期表与维尔纳周期表相似，但也有差异，如维尔纳周期表中Be、Mg的位置与现今周期表不同。 3．玻尔元素周期表 玻尔元素周期表特别重要之处是把21～28、39～46等元素用方框框起，这说明他已经认识到，这些框内元素的原子新增加的电子是填入内层轨道的，他已经用原子结构解释元素周期系了，玻尔元素周期表确定了第六周期为32种元素，但第七周期元素所知甚少。玻尔周期表还用直线连接前后周期的相关元素（同族元素），这是因为玻尔已经知道，它们的价电子数相等。 知识点三：构造原理与元素周期表 根据构造原理得出的核外电子排布，可以解释元素周期系的基本结构。例如，可以解释元素周期系中每个周期的元素数，第一周期从1s 1 开始，以1s 2 结束，只有两种元素。其余各周期总是从ns能级开始，以np结束，而从ns能级开始以np结束递增的核电荷数（或电子数）就等于每个周期里的元素数。 1. 原子结构与元素周期表的关系： 周期 电子 层数 每周期第一个元素 每周期最后一个元素 原子序数 基态原子的简化电子排布式 原子序数 基态原子的电子排布式 二 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6 三 3 11 [Ne]3s1 18 1s22s22p63s23p6 四 4 19 [Ar]4s1 36 1s22s22p63s23p63d104s24p6 五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d105s25p6 六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d104s2 4p64d104f145s25p65d106s26p6 2．每族元素的价电子排布特点 (1)主族 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 排布 特点 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 (2)0族：ns2np6(其中He为1s2)。 (3)过渡元素(副族和第Ⅷ族)(n－1)d1～10ns1～2(Pd、镧系和锕系元素除外)。 3．元素周期表中的特殊位置 (1)按元素种类 a．分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条虚线，即为金属元素区和非金属元素区的分界线。 b．各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。 c．分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性