1.2 原子结构与元素周期表 第2课时（教学课件）化学鲁科版选择性必修2

该高中化学课件聚焦核外电子排布与元素周期表的关联，涵盖周期划分、族划分及区划分核心内容。通过复习元素周期表导入，以“周期和族如何划分”问题驱动，结合鲍林能级图、价电子概念及表格对比，搭建从原子结构到周期表位置的学习支架。 其特色在于采用问题驱动→概念建构→应用迁移模型，通过典型范例（如钛元素位置推断）、分区表格及徐光宪规则拓展，培养科学思维与化学观念。学生可深化结构决定位置的认知，教师借助清晰知识脉络与实战练习提升教学效率。

第一章 原子结构与元素性质 第二节　 原子结构与元素周期表 课时2 核外电子排布与元素周期表 鲁科版选择性必修2 核外电子排布与周期的划分 1 知识导航 核外电子排布与族的划分 2 核外电子排布与元素周期表区的划分 3 知识导航 重点：核外电子排布与周期、族的划分 难点：核外电子排布与周期、族的划分 1.通过认识原子结构及价电子排布与元素在周期表中的位置，建立原子核外电子排布规律(结构)与周期表中族、周期划分(位置)的周期性变化规律(性质)的深层关联。 明·教学目标 教学模型：问题驱动→概念建构→应用迁移 2.能够根据价电子排布式推断元素在周期表中的位置。 思考：元素周期表的周期和族是怎样划分的？ 引·新课导入 回忆元素周期表 问题驱动 复习导入 01 核外电子排布与周期的划分 探·知识奥秘 一、核外电子排布与周期的划分 图 1-2-5 是元素周期表的轮廓图。请观察此图分析讨论原子的核外电子排布与元素周期表中周期、族的划分有什么内在联系。 交流 · 研讨 化学家曾尝试建立核外电子排布、原 子轨道能级与元素周期表之间的关系，以 便从能量的角度解释元素性质呈现周期性 变化的原因。 探·知识奥秘 一、核外电子排布与周期的划分 1.鲍林原子轨道近似能级图 交流 · 研讨 美国化学家鲍林（L.Pauling） 基于大量光谱实验数据及近似的理论计算， 提出了多电子原子的原子轨道近似能级图 （图 1-2-6）。 如果将能量相近的原子轨道归为一组，所得到的能级组按照能量从低到高的顺序与元素周期表中的周期相对应。 K L M N O P 探·知识奥秘 一、核外电子排布与周期的划分 交流 · 研讨 2.价电子 Na Mg Al Si P S Cl Ar 1s22s22p63s1 1s22s22p63s2 1s22s22p63s23p1 1s22s22p63s23p2 1s22s22p63s23p3 1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p5 1s22s22p63s23p6 价层电子排布式 通常只有最外能级组的电子才有可能参与化学反应，最外能级组中那些有可能参与化学反应的电子称为价电子。 ①主族元素价电子数就是最外层电子数 ②过渡元素原子价电子除最外层电子外，还包括次外层的部分电子，甚至倒数第三层的电子。 铁 [Ar]3d64s2 3d64s2 探·知识奥秘 一、核外电子排布与周期的划分 交流 · 研讨 3.核外电子排布与周期的划分 能层 K L M N O P Q 价层轨道表示式 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p 价层电子总数 2 8 8 18 18 32 32 1s 2s2p 3s3p 4s3d4p 5s4d5p 6s4f5d6p 7s5f6d7p 价电子排布 周期 1 2 3 4 5 6 7 探·知识奥秘 一、核外电子排布与周期的划分 3.核外电子排布与周期的划分 交流 · 研讨 周期序数 对应能级 原子轨道数 最多容纳电子数 价电子排布式 元素种数 ⅠA族 0族 1 1s 1 2 1s1 1s2 2 2 2s2p 4 8 2s1 2s22p6 8 3 3s3p 4 8 3s1 3s23p6 8 4 4s3d4p 9 18 4s1 4s24p6 18 5 5s4d5p 9 18 5s1 5s25p6 18 6 6s4f5d6p 16 32 6s1 6s26p6 32 7 7s5f6d7p 16 32 7s1 7s27p6 32 探·知识奥秘 一、核外电子排布与周期的划分 交流 · 研讨 3.核外电子排布与周期的划分 ①原子核外电子排布与元素周期表中周期划分的本质联系： 一个能级组最多能容纳的电子数等于对应的周期包含的元素种数。 本周期包含的元素种数 ＝对应能级组所含原子轨道数的2倍＝对应能级组最多容纳的电子数。 一 二 三 四 五 六 七 2 8 8 18 18 32 32 各周期元素种类 探·知识奥秘 一、核外电子排布与周期的划分 交流 · 研讨 3.核外电子排布与周期的划分 ②周期与量子数 n（电子层数）相关 最外层电子所在轨道处于第 n 电子层时，该原子所属元素通常属于第 n 周期。 周期数＝电子层数 析·典型范例 一、核外电子排布与周期的划分 【例1】钛合金可用来制作盔甲，盔甲中的合金的组成元素之一钛元素被称为“21世纪的金属”。 (1)钛元素的原子结构示意图是__________，其基态原子的价电子排布式为____________。 (2)钛元素的基态原子中所含有的未成对电子数为__________ (3)钛元素在元素周期表中的位置为第__________周期。 2 4 探·知识奥秘 关于原子中电子的能级高低，我国化学家徐光宪也进行过深入的研究，提出判断外层 电子能级高低的（n+0.7l）规则。其中，n 是代表电子层的量子数；l 是用于描述电子运动 状态的另一个量子数，对于 s、p、d、f 能级，l 分别取 0、1、2、3。就原子的外层电子来说， （n+0.7l）越大，能级越高。将（n+0.7l）值的整数部分相同的能级合并为一组，称为“能 级组”。例如，4s、3d 和 4p 的（n+0.7l）值依次等于 4.0、4.4 和 4.7，它们的整数部分 都是 4，故都属于第四能级组。由此，徐光宪作出与鲍林相同的能级排序和能级组划分。 值得注意的是，不同原子的原子轨道能级顺序不尽相同，并不存在一个普适的能级顺序， 不论是鲍林还是徐光宪所列出的能级顺序都只有近似意义。 徐光宪外层电子能级顺序与能级组 一、核外电子排布与周期的划分 02 核外电子排布与族的划分 探·知识奥秘 二、核外电子排布与族的划分 请仔细观察元素周期表中各族元素的价电子排布情况，思考核外电子排布与族之间有什么内在联系。 观察 · 思考 探·知识奥秘 二、核外电子排布与族的划分 观察 · 思考 1s1 2s1 3s1 4s1 1s2 2s2 3s2 4s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p6 2s2 2p1 2s2 2p2 2s2 2p3 2s2 2p4 2s2 2p5 3s2 3p1 3s2 3p2 3s2 3p3 3s2 3p4 3s2 3p5 4s2 4p1 4s2 4p2 4s2 4p3 4s2 4p4 4s2 4p5 3d1 4s2 3d2 4s2 3d3 4s2 3d5 4s1 3d5 4s2 3d6 4s2 3d7 4s2 3d8 4s2 3d10 4s1 3d10 4s2 请仔细观察元素周期表中各族元素的价电子排布情况，思考核外电子排布与族之间有什么内在联系。 探·知识奥秘 二、核外电子排布与族的划分 观察 · 思考 ⅠA 0 H He ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA Li Be B C N O F Ne Na Mg ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB K Rb Cs Fr ns1 ns2 ns2np1 ns2np5 探·知识奥秘 二、核外电子排布与族的划分 观察 · 思考 1.主族价电子排布与族的划分 主族价电子排布 ns1～2 ns2np1～5 族 价层电子 排布通式 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 主族序数=价层电子数 探·知识奥秘 二、核外电子排布与族的划分 观察 · 思考 ⅠA 0 H He ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA Li Be B C N O F Ne Na Mg ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB K Rb Cs Fr (n－1)d1～10ns1～2 探·知识奥秘 二、核外电子排布与族的划分 2.过渡元素价电子排布与族的划分 观察 · 思考 过渡元素价电子排布 (n－1)d1～10ns1～2 族 价层电子排布通式 Ⅰ B Ⅱ B Ⅲ B Ⅳ B Ⅴ B Ⅵ B Ⅶ B Ⅷ (n－1)d1ns2 (n－1)d2ns2 (n－1)d3ns2 (n－1)d5ns1 (n－1)d5ns2 (n－1)d6～8ns2 (n－1)d10ns1 (n－1)d10ns2 ⅠB-ⅡB： 族序数 = 最外层电子数 ⅢB-ⅦB： 族序数 = 价层电子数 析·典型范例 【例1】指出下列元素在周期表中的位置： (1)基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1的元素：第___周期、____族。 (2)基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2的元素：第____周期、____族。 (3)基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1的元素：第_____周期、_____族。 (4)基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5的元素：第_____周期、_____族。 二、核外电子排布与族的划分 4 ⅠA 4 ⅤB 4 ⅠB 3 ⅦA 03 核外电子排布与周期表区的划分 探·知识奥秘 观察 · 思考 三、核外电子排布与周期表区的划分 在研究原子核外电子排布与元素周期表之间的关系时，人们发现价电子排布相似的元素集中在一起。 价层轨道表示式 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p 周期 1 2 3 4 5 6 7 探·知识奥秘 1.美化价电子排列 观察 · 思考 三、核外电子排布与周期表区的划分 将p段与p段对齐 d段与d段对齐 f段单独列出 探·知识奥秘 三、核外电子排布与周期表区的划分 观察 · 思考 1.美化价电子排列 探·知识奥秘 观察 · 思考 ns1～2 ns2np1～6（氦除外） (n－1)d1～9ns1～2(Pd除外) (n－1)d10ns1～2 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 三、核外电子排布与周期表区的划分 探·知识奥秘 2.元素周期表的分区 人们将元素周期表分为 5 个区，并以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号 三、核外电子排布与周期表区的划分 观察 · 思考 分区 价电子排布 元素分布 s区 ns1～2 ⅠA、ⅡA族、He p区 ns2np1～6 ⅢA族～ⅦA族、0族(He除外) d区 (n－1)d1～9ns1～2(Pd除外) ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(镧系、锕系除外) ds区 (n－1)d10ns1～2 ⅠB族、ⅡB族 f区 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 镧系、锕系 探·知识奥秘 三、核外电子排布与周期表区的划分 观察 · 思考 2.元素周期表的分区 探·知识奥秘 3.元素周期表中各区元素的特点 三、核外电子排布与周期表区的划分   元素的位置 价电子排布 电子最后进入的轨道 化学性质 s区 p区 ⅠA、ⅡA族 ns1～2 ns 除氢外，都是活泼金属元素 (碱金属和碱土金属元素) ⅢA～ⅦA族、0族 ns2np1～6 (He除外) np 同周期中随着最外层电子数目的增加，非金属性增强，金属性减弱(0族除外) 探·知识奥秘 3.元素周期表中各区元素的特点 三、核外电子排布与周期表区的划分   元素的位置 价电子排布 电子最后进入的轨道 化学性质 d区 ds区 f区 ⅢB～ⅦB族、Ⅷ族 (n－1)d1～9 ns1～2(Pd除外) (n－1)d 均为过渡金属元素，由于d轨道都未充满电子，因此d轨道可以不同程度地参与化学键的形成 ⅠB、ⅡB族ns1～2 (n－1)d10 ns 均为过渡金属元素，d轨道已充满电子，因此d轨道一般不再参与化学键的形成 镧系、锕系 (n－2)f0～14 (n－1)d0～2 ns2 (n－2)f或 (n－1)d 镧系元素的化学性质非常相近，锕系元素的化学性质也非常相近 探·知识奥秘 4.元素周期表的分区的意义 活动 · 探究 了解元素周期表的分区，就能更清楚地把握元素周期表的实质，更便捷地认识元素及其化合物的性质。 三、核外电子排布与周期表区的划分 元素的化合价与原子的核外电子排布尤其是价电子排布有着密切的关系 ①除Ⅷ族、ⅠB族的某些元素和0族元素外，元素的最高化合价等于它所在族的序数，如Sc、Ti、V、 Cr、Mn的最高化合价分别为＋3、＋4、＋5、＋6、＋7。 ②一般来说，非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的绝对值之和等于8(F无正价)。 探·知识奥秘 活动 · 探究 三、核外电子排布与周期表区的划分 元素的化合价与原子的核外电子排布尤其是价电子排布有着密切的关系 ③稀有气体元素的化合价在通常情况下为0。 ④过渡元素的价电子较多且所在轨道的能量相差不大，因此过渡元素具有多种价态，如锰元素的化合价为＋2～＋7。 4.元素周期表的分区的意义 析·典型范例 【例1】下列说法中正确的是　(　　) A．所有金属元素都分布在d区和ds区 B．最外层电子数为2的元素都分布在s区 C．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素 D．s区均为金属元素 三、核外电子排布与周期表区的划分 C 理·核心要点 核外电子排布与元素周期表 核外电子排布与周期的划分 核外电子排布与族的划分 核外电子排布与元素周期表区的划分 鲍林原子轨道近似能级图 价电子 主族价电子排布与族的划分 过渡元素价电子排布与族的划分 美化价电子排列 元素周期表的分区 元素周期表中各区元素的特点 核外电子排布与周期的划分 元素周期表的分区的意义 练·技能实战 1.外围电子排布为4d55s1的元素在周期表中的位置是( ) A.第四周期ⅠB族 B.第五周期ⅠB族 C.第四周期ⅥB族 D.第五周期ⅥB族 D 2.按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，以下元素属于s区的是(　　) A．Fe B．Mg C．As D．Cu B 练·技能实战 3.最活泼的金属单质、最活泼的非金属单质、常温下呈液态的金属单质，其组成元素分别位于下列元素周期表中的(　　) A．s区、p区、ds区　　　 B．s区、p区、d区 C．f区、p区、ds区 D．s区、f区、ds区 A 练·技能实战 4.(1)砷原子的最外层电子排布式是4s24p3，在元素周期表中，砷元素位于第________周期________族；最高价氧化物的化学式为______________，砷酸钠的化学式是________________ (2)已知下列元素在周期表中的位置，写出它们的价电子排布式和元素符号： ①第4周期ⅣB族______________；②第5周期ⅦA族______________。 4　 ⅤA As2O5 Na3AsO4 3d24s2、Ti 5s25p5、I 感谢 您的聆听 THANKS https://www.zxxk.com/user/13354804 鲁科版选择性必修2 $