1.2 原子结构与元素的性质 第1课时（教学课件）-【生动课堂】2025-2026学年高二化学同步教学系列（人教版2019选择性必修2）

该高中化学课件聚焦原子结构与元素周期表的内在联系，涵盖元素周期律、周期系及构造原理的应用。通过门捷列夫原始周期表数据导入，回忆相对原子质量排列历史，衔接现代原子序数与核外电子排布的关联，搭建从历史到理论的学习支架。 其亮点是以历史周期表演变为线索（门捷列夫到玻尔），结合问题探究（如周期元素种类、分区原因）和表格归纳（价电子排布与周期族关系），培养科学思维与探究能力。实例有对比玻尔周期表解释过渡元素内层电子填充，用分区表格明确价电子规律，助学生形成结构决定性质的化学观念，也为教师提供系统探究活动与分层练习设计。

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 人教版 化学 选择性必修2 物质结构与性质 第一章 原子结构与性质 01.元素周期律、元素周期系和元素周期表 知识导航 02.构造原理与元素周期表 引·新课导入 请你回忆！ 门捷列夫制出了第一张元素周期表，他是根据什么排列的元素呢？ Ti = 50 Zr= 90 ?= 100 V = 51 Nb=94 Ta= 182 Cr = 52 Mo=96 W= 186 Mn= 55 Rh=104.4 Pt= 197.4 Fe = 56 Ru=104.4 Ir= 198 Ni=Co = 59 Pd=106.6 Os= 199 H=1 Cu= 63.4 Ag=108 Hg= 200 Be= 9.4 Mg= 24 Zn= 65.2 Cd=112 B= 11 Al= 27.4 ? = 68 U=116 Au= 197? C= 12 Si= 28 ? = 70 Sn=118 N= 14 P= 31 As= 75 Sb=122 Bi= 210? O= 16 S= 32 Se= 79.4 Te= 128? F= 19 Cl= 35.5 Br = 80 I= 127 Li=? Na= 23 K= 39 Rb= 85.4 Cs= 133 Tl= 204 Ca= 40 Sr= 87.6 Ba= 137 Pb= 207 ?= 45 Ce= 92 ? Er= 56 La= 94 ? Yt= 60 Di= 95 ? In= 75.6 Th=118? 相对原子质量 引·新课导入 请你回忆！ 门捷列夫制出了第一张元素周期表，他是根据什么排列的元素呢？ 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，这个序列中的元素性质随着相对原子质量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提出原子序数的概念。随后元素周期律表述为元素的性质随原子序数递增而呈周期性的变化。 01.元素周期律、元素周期系和元素周期表 一、元素周期律、元素周期系和元素周期表 探·知识奥秘 1.几个基本概念 ⑴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。 ⑵元素周期系：元素的这一按其原子序数（即原子核电荷数）递增排列的序列称为元素周期系。 ⑶元素周期表：是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 探·知识奥秘 2.三张有重要历史意义的周期表 ⑴门捷列夫的第二张元素周期表 一、元素周期律、元素周期系和元素周期表 图1-14是该表的修订版，又称短式周期表 探·知识奥秘 一、元素周期律、元素周期系和元素周期表 ⑴门捷列夫的第二张元素周期表 从第四周期开始每个周期截成两截 门捷列夫周期表最重要的特征 第Ⅰ~Ⅶ 族分主副族 第Ⅷ族称为过渡元素（第Ⅷ族 是铁、钴、镍等“三素组” 门捷列夫短式 周期表 探·知识奥秘 一、元素周期律、元素周期系和元素周期表 ⑵维尔纳的特长式周期表 ①各族元素、过渡金属、稀有气体、镧系和锕系，各有各的位置。 ③每个周期一行 ②同族元素上下对齐 ④它确定了前五个周期的元素种类 维尔纳周期表中Be、Mg 的位置与现今周期表不同 探·知识奥秘 1922 年，玻尔获诺贝尔奖时做了题为“原子结构”（The Structure of the Atom）的报告，其中有一张周期表，如图1-16所示。它是1895年汤姆孙周期表的改进版。 一、元素周期律、元素周期系和元素周期表 ⑶玻尔元素周期表 探·知识奥秘 一、元素周期律、元素周期系和元素周期表 ⑶玻尔元素周期表 ①把21～28、39～46等元素用方框框起 ②他已经用原子结构解释元素周期系 ③框内元素的原子新增加的电子是填入内层轨道的 ④确定了第六周期为32种元素 ⑤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。 “ ” 问题思考 请你观察！ 元素周期表的轮廓图 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? 02.构造原理与元素周期表 “ ” 问题思考 请你探究！ 再探元素周期表？ 【问题】 仔细考察书末的元素周期表，你能提出哪些问题？例如： （1）元素周期表共有几个周期？每个周期各有多少种元素？为什么第一周期结 尾元素的电子排布跟同族的其他周期元素的不同？ （2）元素周期表共有多少个列？各列的价层电 子数各为多少？同列元素价层电子数是否相等？元 素周期表可分为哪些族？族序有什么规律？ （3）为什么在元素周期表中非金属主要集中在 右上角三角区内（如图1-18）？ …… 探究 再探元素周期表 探·知识奥秘 1.根据基态原子的价层电子排布式找规律 二、构造原理与元素周期表 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 （n=周期序数=电子层数） 周期序数=基态原子的能层数 第一周期：从 开始，以 结束 1s1 1s2 其余各周期：从 能级开始，以 能级结束 ns np 探·知识奥秘 2.探究原子核外电子排布与周期的关系 二、构造原理与元素周期表 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 周期序数=基态原子的能层数 探·知识奥秘 二、构造原理与元素周期表 3.能级组：能量相近的合并成一组 2s2p 1s 3s3p 4s3d4p 5s4d5p 6s4f5d6p 7s5f6d7p 探·知识奥秘 二、构造原理与元素周期表 3.能级组 1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p 共七个能级组，也就形成了7个周期 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。 探·知识奥秘 4.核外电子排布与分区 若以一个方格代表一种元素，每个周期排一个横排，并按s、p、d、f分段，左侧对齐，可得到如下元素周期表： 二、构造原理与元素周期表 “ ” 问题思考 请你思考！ 怎样将图1-17变成书末的元素周期表？ 思考与讨论 1950年国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）推荐了一张元素周期表，书末的元素周期表就是参照其新版制作的。请问：怎样将图1-17变成书末的元素周期表？ 二、构造原理与元素周期表 探·知识奥秘 美化排列 p f d s s p s d p f s d p d s p p s s 探·知识奥秘 二、构造原理与元素周期表 4.核外电子排布与分区 元素周期表的形成 探·知识奥秘 二、构造原理与元素周期表 4.核外电子排布与分区 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 ns1～2 (n－1)d1～9ns1～2(Pd除外) (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 ns2np1～6（氦除外） (n－1)d10ns1～2 探·知识奥秘 以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号。 二、构造原理与元素周期表 4.核外电子排布与分区 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 “ ” 问题思考 请你观察！ 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的划分之间有什么内在联系。 探·知识奥秘 二、构造原理与元素周期表 5.核外电子排布与族的划分 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 (n－1)d1～10ns1～2 探·知识奥秘 5.核外电子排布与族的划分 二、构造原理与元素周期表 ⑴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 5.核外电子排布与族的划分 二、构造原理与元素周期表 ⑵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 “ ” 问题思考 请你探究！ 再探元素周期表？ 【解释与整理】 回答上述问题和你提出的问题，并整理出你对元素周期表的新认识。 【讨论】 （1）为什么副族元素又称为过渡元素？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。 （2）按照核外电子排布，可把元素周期表划分 成5个区，如图1-19所示。除ds①区外，一般来说， 各区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的 符号。s区、d区和p区分别有几个列？为什么s区 （除氢元素）、d区和ds区的元素都是金属元素？ （3）处于非金属与金属分界线附近的元素常被称为半金属或类金属，为什么？ （4）在周期表里找出Cr和Cu的价层电子。它们的电子排布符合构造原理吗？此 外还有哪些元素的基态原子电子排布不符合构造原理？ （5）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。 探究 再探元素周期表 问题思考 请你探究！ 再探元素周期表？ 1、元素周期表共有几个周期？每个周期有多少种元素？为什么第一周期结尾元素的电子排布跟同族的其他周期元素的不同？ 2、元素周期表共有多少列？各列的价层电子数各为多少？同列元素价层电子数是否相等?元素周期表可分为哪些族？族序有什么规律？ 7 个 2，8，8，18，18，32，32 只有一个电子层，能级只有1s能级 18列 Ⅰ~ⅦA族、Ⅰ~ⅦB 和Ⅷ、0族 主族序数=价层电子数 ⅢB-ⅦB：族序数 = 价层电子数 ⅠB-ⅡB：族序数 = 最外层电子数 ns1~2 ns2np1~6 (n－1)d1~10ns1~2 相等（除0族中的He） 再探元素周期表【讨论】 问题思考 ⑴为什么副族元素又称为过渡元素？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。 从金属元素过渡到非金属元素的中间元素 ⅢB-ⅦB：族序数 = 价层电子数 ⅠB-ⅡB：族序数 = 最外层电子数 (n－1)d1~10ns1~2 （2）按照核外电子排布，可把元素周期表划分成5个区，如图1-19所示。除ds①区外，一般来说， 各区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。s区、d区和p区分别有几个列？为什么s区 （除氢元素）、d区和ds区的元素都是金属元素？ s区有2列，d区有8列，ds区有2列、 p区有6列。 最外层电子数为1～2个( 始终不超过2 )，即为ns1-2（Pd例外），容易失去电子（H除外） 再探元素周期表【讨论】 问题思考 (3) 处于非金属与金属分界线上的元素常被称为半金属或类金属，为什么？ (4) Cr和Cu的价层电子排布符合构造原理么？还有哪些不符合？ (5) 预言119号元素基态原子最外层电子排布，并预测第八周期有多少种元素。 处于非金属与金属分界线上的元素： 既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性 Nb、Mo、Ru、Pd、Ag、Pt、Au等 不符合； 8s1 50 种 探·知识奥秘 二、构造原理与元素周期表 预测第八周期有多少种元素 价层电子填入的能级顺序： 8s → 5g → 6f → 7d → 8p 2 + 18 + 14 + 10 + 6 = 50 种 8s 8p 7d 6f 5g “ ” 问题思考 二、构造原理与元素周期表 思考与讨论 在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族 元素（如图1-20）的有些性质是相似的（如锂和镁 在过量的氧气燃烧均生成正常氧化物，而不是过氧化物）， 这种相似性被称为对角线规则。 （1）对角线规则是从相关元素及其化合物的许多性质 中总结出来的经验规则。在科学研究中，你对类似对角线规则这样的经验规则 有何看法？ （2）以“对角线规则”为关键词，利用互联网搜索有关资料，比较锂和镁、铍和 铝、硼和硅三对元素及其化合物性质的相似性。 探·知识奥秘 二、构造原理与元素周期表 6.元素的对角线规则 在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素（如图1-20）的有些性质是相似的这种相似性被称为对角线规则。 探·知识奥秘 二、构造原理与元素周期表 6.元素的对角线规则 ⑴锂和镁的相似性 ①锂与镁的沸点较为接近： 元素 Li Na Be Mg 沸点/℃ 1 341 881.4 2 467 1 100 ②锂和镁在氧气中燃烧时只生成对应的氧化物，并且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。 化学方程式：_______________________________、 4Li＋O2 2Li2O 点燃 2Mg＋O2 2MgO 点燃 ③锂和镁与水的反应都十分缓慢，并且生成的氢氧化物难溶于水，附着于金属表面阻碍反应的进行。 ④锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。 ⑤锂和镁的氢氧化物在加热时，可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。 ⑥碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，只有锂盐是难溶于水的，相应的镁盐也难溶于水。 探·知识奥秘 二、构造原理与元素周期表 6.元素的对角线规则 ⑵铍和铝的相似性 ①铍与铝都可与酸、碱反应放出氢气，并且铍在浓硝酸中也发生钝化。 ②二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液： ③二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。 Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，Al(OH)3＋NaOH===NaAl(OH)4 Be(OH)2＋2HCl===BeCl2＋2H2O，Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O ④BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易升华。 探·知识奥秘 二、构造原理与元素周期表 6.元素的对角线规则 ⑶硼和硅的相似性 ②B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应： Si＋2KOH＋H2O===K2SiO3＋2H2↑ 2B＋2KOH＋6H2O ===2KB(OH)4＋3H2↑ ①自然界中B与Si均以化合物的形式存在。 ③硼烷和硅烷的稳定性都比较差，且都易水解。 ④硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低，易挥发，易水解。 理·核心要点 原子结构与元素周期表 元素周期律、元素周期系和元素周期表 构造原理与元素周期表 几个基本概念 三张有重要历史意义的周期表 根据基态原子的价层电子排布式找规律 探究原子核外电子排布与周期的关系 能级组 核外电子排布与分区 核外电子排布与族的划分 元素的对角线规则 练·课堂练习 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·课堂练习 3.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 C 练·课堂练习 4.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。 4 ⅠA 4 ⅤB 4 ⅠB 3 ⅦA 练·课堂练习 5.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 Thank You https://www.zxxk.com/user/13354804 感谢 您的聆听 人教版 化学 选择性必修2 物质结构与性质 $