第1章 第2节 第1课时 核外电子排布的表示方法（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修2（人教版2019 单选版）

第一章 原子结构与性质 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 栏目索引 基础落实 梳理必备知识 重难探究 提升关键能力 学以致用 发展科学素养 课程标准 核心素养目标 　　1.知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征。 2．能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分。 　　1.证据推理与模型认知：认识元素周期表的基本结构，建构元素周期表模型，促进对“位置”与“结构”关系的理解。 2．科学态度与社会责任：了解元素周期表的发展历史，具有探索未知、崇尚真理的意识。 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 一、元素周期律、元素周期系和元素周期表 1．元素周期律的发展 (1)1869年，门捷列夫发现，按____________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__开始进行编号，称为原子序数。 (2)这个序列中的元素性质随着________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。 相对原子质量 氢 原子序数 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R (3)1913年，英国物理学家莫塞莱证明原子序数即原子________，随后元素周期律表述为元素的性质随元素原子的________递增发生周期性递变。 2．元素周期系 (1)元素周期系 元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系。 (2)元素周期表与元素周期系的关系 元素周期表是呈现__________的表格，元素周期系只有一个，元素周期表多种多样。 核电荷数 核电荷数 元素周期系 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 二、构造原理与元素周期表 1．元素周期系的结构 (1)根据________得出的核外电子排布，可以解释元素周期系的基本结构。 构造原理 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R (2)第一周期从____开始，以____结束，只有两种元素。 (3)其余各周期总是从___能级开始，以___能级结束，递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的______。 1s1 1s2 ns np 元素数 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 2．长式元素周期表(书末) (1)元素周期表的结构 2 8 8 18 18 32 32 8、9、10 18 7 8 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R (2)元素周期表的分区 按照核外电子排布，把元素周期表划分成__个区，除ds区外，各区的名称来自按________最后填入电子的____的符号。具体如下图所示： 构造原理 5 能级 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 处于非金属与金属分界线附近的元素常被称为______或______。 ds区元素：包括第 Ⅰ B族、Ⅱ B族元素，其原子的(n－1)d轨道为充满电子的轨道，价层电子排布式为(n－1)d10ns1～2。 f区元素：包括镧系元素和锕系元素，其原子的价层电子排布式为(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2，电子可填入(n－2)f原子轨道。因为最外层电子数基本相同，(n－1)d的电子数也基本相同，所以镧系元素化学性质相似，锕系元素化学性质也相似。 半金属 类金属 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R (3)对角线规则 在元素周期表中，某些主族元素与______的主族元素的有些性质是相似的，如Li和Mg在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物(Li2O、MgO)，而不是过氧化物，这种相似性被称为对角线规则。 右下方 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R ◆深度剖析 关于元素周期系的理解 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R (1)把元素周期系的周期发展形象地比喻成螺壳上的螺旋，越靠近壳心的地方，周期越短，所含元素的种类越少；越向外扩散，周期越长，所含元素的种类越多。 (2)元素周期系的形成 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R ◆拓展延伸 鲍林近似能级图及应用 鲍林基于大量光谱实验数据及近似的理论计算，提出多电子的原子轨道近似能级图。 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R (1)第一能级组对应第一周期，只涉及s轨道，最多容纳2个电子，故该周期只有2种元素。 (2)第二、三能级组涉及s、p轨道，分别对应第二、三周期，原子最外层电子从1个增加到8个，均含有8种元素。 (3)第四能级组对应第四周期，从19号到36号共包含18种元素，其中过渡元素的原子中新增的电子逐渐填入3d轨道。 (4)一个能级组最多容纳的电子数等于对应的周期包含的元素种类。 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R ◆微辨析(对的画“√”，错的画“×”) (1)元素周期表中只有第 Ⅱ A族元素原子的价层电子排布为ns2(　　 　　) (2)某元素基态原子价层电子排布为4s24p3，该元素位于第四周期第ⅤA族(　　 　　) (3)在元素周期表中，第 Ⅲ B族所含元素种类最多(　　 　　) (4)在元素周期表中s区、d区和ds区都是金属元素(H除外)(　　 　　) √ × √ √ 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 探究一 元素的原子结构与元素周期表结构的关系 元素周期表是门捷列夫对化学学科发展的重大贡献，揭示了原子核外电子排布与元素周期表中周期、族的内在联系。元素周期表的轮廓图如图所示： 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R [问题设计] (1)分别写出基态16S、33As的电子排布式，确定二者在元素周期表中的位置，并分析原子核外电子排布与周期的划分之间的关系。 提示：S：1s22s22p63s23p4；第三周期第ⅥA族；As：1s22s22p63s23p63d104s24p3；第四周期第ⅤA族；周期与能层序数(n)有关，基态原子的最外层电子所在轨道处于第n能层时，该元素通常属于第n周期。 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R (2)分别写出基态Cr、Ni、Ge原子的价层电子排布式，并分析原子核外电子排布与族的划分之间的关系。 提示：Cr：3d54s1；Ni：3d84s2；Ge：4s24p2；族的划分与原子的价电子数目和价层电子排布密切相关，一般情况：价电子数目＝元素所在纵列序数，根据价层电子排布可确定其所在族。 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 1．各周期元素原子的价层电子排布与元素种类 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 2.主族和0族元素原子的价层电子排布特点 纵列 族序数 价层电子排布 1 Ⅰ A ns1 2 Ⅱ A ns2 13 Ⅲ A ns2np1 14 ⅣA ns2np2 15 ⅤA ns2np3 16 ⅥA ns2np4 17 ⅦA ns2np5 18 0 ns2np6(He：1s2) 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 3.副族元素原子的价层电子排布特点 纵列 族序数 价层电子排布 3 Ⅲ B (n－1)d1ns2(镧系、锕系元素除外) 4 ⅣB (n－1)d2ns2 5 ⅤB (n－1)d3ns2(Nb：4d45s1) 6 ⅥB (n－1)d5ns1(W：5d46s2) 7 ⅦB (n－1)d5ns2 8、9、10 Ⅷ (n－1)d6～9ns1～2(Pd：4d10) 11 Ⅰ B (n－1)d10ns1 12 Ⅱ B (n－1)d10ns2 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 【例1】 下列关于元素周期表和元素周期律的说法正确的是(　　　　　) A．元素周期表中的d区、ds区全部是金属元素 B．第四周期的金属元素从左到右元素的金属性依次减弱 C．基态原子最外层电子排布为ns1的元素均在 Ⅰ A族或 Ⅰ B族 D．元素周期表最右侧稀有气体元素的基态原子，最外层的电子排布均为ns2np6 A 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 元素周期表中的d区、ds区全部是过渡金属元素，A正确；第四周期的主族元素从左到右，元素的金属性依次减弱，B错误；基态原子最外层电子排布为ns1的元素不一定在ⅠA族或ⅠB族，如Cr位于第ⅥB族，Cr原子的电子排布式为[Ar]3d54s1，C错误；元素周期表最右侧稀有气体元素的基态原子，最外层的电子排布不一定为ns2np6，He为1s2，D错误。 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 1．具有下列特征的两种原子对应的元素，一定处于同一周期的是(　　) A．最外电子层上全部都是s电子 B．3p能级上电子数为奇数 C．4s能级上有2个电子 D．次外层电子数均为8 B 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 原子最外电子层上全部都是s电子，对应元素可能是第Ⅰ A、 Ⅱ A族，也可能是过渡元素，如Cu(3d104s1)等，不一定处于同周期，A错误；3p能级上电子数为奇数的原子可能是Al(3s23p1)、P(3s23p3)、Cl(3s23p5)，对应元素均处于第三周期，B正确；4s能级上有2个电子，若4s能级是最高能级，可能是第四周期的元素，如Ca(4s2)、Zn(3d104s2)等，若4s能级不是最高能级，可能是第五、六、七周期的元素，C错误；原子的次外层电子数为8的元素可能是第三周期元素，如Na、Mg等，也可能是第四周期元素，如K、Ca等，不一定处于同周期，D错误。 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 2．已知某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，该元素在周期表中的位置和区分别是(　　　　　) A．第四周期第ⅡB族；s区 B．第四周期第ⅧB族；d区 C．第四周期第Ⅷ族；d区 D．第四周期第Ⅷ族；ds区 C 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 由某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，可知共4个电子层，为第四周期元素，价层电子排布式为3d84s2，为Ni，最后填充d电子，为d区元素，位于第四周期第Ⅷ族。 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 探究二 元素周期表的分区及原子结构特点 元素周期系只有一个，而元素周期表多种多样。1870年，海因里希·鲍姆豪尔(Heinrich Baumhauer)发表了螺旋形元素周期表结构(如图所示)，该螺旋形结构是以氢元素为中心，元素随着相对原子质量增加呈螺旋式上升，每个从中心到外围的直线的辐射上的元素具有相同的属性，和现代版的元素周期表中同一族的元素一样。 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R [问题设计] (1)结合图中信息，分别写出基态Se、Co的电子排布式，并确定对应元素在元素周期表中的位置。 提示：Se：[Ar]3d104s24p4，第四周期第ⅥA族；Co：[Ar]3d74s2，第四周期第Ⅷ族。 (2)结合图中信息，分别写出基态31Ga、21Sc的价层电子排布式，并确定对应元素在元素周期表中所在分区。 提示：31Ga：4s24p1，p区；21Sc：3d14s2，d区。 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 各分区中元素分布、价层电子排布及元素性质特点如下表： 分区 元素分布 价层电子排布 元素性质特点 s区 Ⅰ A族、 Ⅱ A族 ns1～2 除氢外都是活泼金属元素 p区 Ⅲ A族～ ⅦA族、0族 ns2np1～6(He除外) 最外层电子参与反应(0族元素一般不考虑) 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 分区 元素分布 价层电子排布 元素性质特点 d区 Ⅲ B族～ ⅦB族、Ⅷ族 (n－1)d1～9ns1～2(Pd除外) d轨道也不同程度地参与化学键的形成 ds区 Ⅰ B族、 Ⅱ B族 (n－1)d10ns1～2 金属元素 f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14 (n－1)d0～2ns2 镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 【例2】 关于元素周期表中元素的分区，下列说法正确的是(　　　　　) A．元素周期表的s区全部是金属元素 B．元素周期表的d区包含所有的过渡元素 C．过渡元素包括d区、f区、ds区的元素 D．ds区元素不都是副族元素 C 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 元素周期表的s区不全部是金属元素，如氢元素是非金属元素，A错误；过渡元素处于元素周期表的d区、ds区和f区，则元素周期表的d区仅包含部分过渡元素，B错误，C正确；第 Ⅰ B族和第 Ⅱ B族元素处于元素周期表的ds区，则ds区元素都是副族元素，D错误。 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 3．按电子排布，可将元素周期表中的元素分为5个区，以下元素属于s区的是(　　　　　) A．Se B．Al C．Fe D．Ca D 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 元素周期表中，第 Ⅰ A、 Ⅱ A族元素属于s区，第 Ⅰ B、 Ⅱ B族属于ds区，其余副族元素属于d区、f区；第 Ⅲ A～0族元素属于p区，故Se、Al、Fe、Ca分别属于p区、p区、d区、s区。 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 4．下列关于元素的分区说法正确的是(　　　　　) A．所有的金属元素都分布在d区和ds区 B．所有的非金属元素都分布在p区 C.元素周期表中第 Ⅲ B族到第 Ⅱ B族10个纵列的元素都是金属元素 D．最外层电子数为2的元素都分布在s区 C 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 部分金属元素分布在s区，如K、Na 是第 Ⅰ A族元素，Mg、Ca是第 Ⅱ A族元素，都是金属元素；部分金属元素分布在p区，如Al、Ga位于第 Ⅲ A族，属于金属元素，A错误；氢元素是非金属元素，位于元素周期表s区，B错误；元素周期表中第 Ⅲ B族到第 Ⅱ B族10个纵列的元素叫过渡元素，都是金属元素，C正确；He是2号元素，原子最外层电子数是2，属于p区元素；Fe原子最外层电子数是2，属于d区元素，Zn原子最外层电子数是2，属于ds区元素，D错误。 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 1．下列关于原子结构与元素周期表的说法不正确的是(　　　　　) A．原子核外可能有两个电子的运动状态是相同的 B．主族元素处于元素周期表的s区和p区 C．价层电子排布为3d54s1的元素位于第四周期第 Ⅵ A族，是d区元素 D．某基态原子的价层电子排布式为4s24p1，该元素位于周期表第四周期第 Ⅲ A族 A 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 由泡利原理可知，原子核外不可能有运动状态相同的两个电子，A错误；由基态原子的价层电子排布式为4s24p1可知，该元素为Ga，位于元素周期表第四周期第 Ⅲ A族，D正确。 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 2．已知某元素＋3价离子的电子排布式为[Ar]3d5，则该元素在元素周期表中的位置及分区分别是(　　　　　) A．第三周期第Ⅷ族，p区 B．第三周期第ⅤB族，ds区 C．第四周期第Ⅷ族，d区 D．第四周期第ⅤB族，f区 C 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 某元素＋3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其原子核外电子数为23＋3＝26，则为Fe元素，其原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，故该元素处于元素周期表中第四周期第Ⅷ族，位于元素周期表的d区。 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 3. 元素周期表中Fe元素的数据如图所示， 下列说法正确的是(　　　　　) A．Fe元素的相对原子质量为55.58 B．Fe为ds区的元素，其在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族 C．Fe原子中有26种空间运动状态不同的电子 D．基态Fe3＋的价层电子轨道表示式为 ，其违反了泡利原理 A 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 根据元素周期表中提供的元素信息可知，Fe元素的相对原子质量为55.58，A正确；Fe的价层电子排布式为3d64s2，为d区的元素，其在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族，B错误；Fe原子中有26种运动状态不同的电子，而不是空间运动状态，C错误；基态Fe3＋的价层电子轨道表示式为 ，其违反了洪特规则，D错误。 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 4．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的4种短周期元素，其原子结构如表所示： 元素 原子结构 W 周期序数等于原子的核外电子总数 X 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，不含未成对电子 Y 其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等 Z 基态原子有8对自旋相反的电子 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 请回答下列问题： (1)写出各元素的元素符号：W：___________________________， X：___________，Y：__________，Z：_____________________。 (2)X元素在周期表中的位置是__________，处于____区。 (3)基态Y原子的电子排布式为____________________，电子占据最高能级原子轨道的形状为______。 (4)基态Z原子的价层电子轨道表示式为______________，处于周期表的______区。 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 答案：(1)H　Mg　Si　Cl　(2)第三周期第 Ⅱ A族　s (3)1s22s22p63s23p2(或[Ne]3s23p2)　哑铃形 第一章 原子结构与性质 化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 课时梯级训练（4） 谢谢观看！ $$