高中 化学 选择性必修2 第一章 原子结构与性质《第二节 第1课时 原子结构与元素周期表》教学设计.docx

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

[课程标准]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.能列举元素周期表的应用。

任务一核外电子排布与元素周期表

某课外兴趣小组研究了元素原子价层电子排布与元素周期表的关系，采用列表法分析如下：

表一：主族元素的价层电子排布与族序数的关系

主族序数

ⅠA

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

价层电子排布式

ns1

ns2

ns2np1

ns2np2

ns2np3

ns2np4

ns2np5

表二：过渡元素的价层电子排布

族序数

ⅢB

ⅣB

…

ⅦB

价层电子排布式

(n－1)d1ns2

(n－1)d2ns2

…

(n－1)d5ns2

族序数

Ⅷ(特殊元素除外)

ⅠB

ⅡB

价层电子排布式

(n－1)d6～8ns2

(n－1)d10ns1

(n－1)d10ns2

思考下列问题：

问题1：价层电子就是最外层电子吗？同一族元素的价层电子排布是否一定相同？

问题2：价层电子排布式为5s25p1的元素，在元素周期表中处于什么位置？据此分析元素的价层电子排布与元素在周期表中的位置有何关系。

问题3：某元素位于周期表中第四周期第ⅤA族，你能否据此写出该元素原子的价层电子排布式和电子排布式？

提示：问题1：价层电子不一定是最外层电子，只有主族元素的价层电子才是最外层电子；过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，在第Ⅷ族中部分元素的价层电子排布也不相同。

问题2：该元素位于第五周期第ⅢA族。最高能层序数＝周期序数，主族元素原子的价层电子数＝该元素在周期表中的主族序数。

问题3：该元素原子的价层电子排布式为4s24p3；原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。

一、元素周期律、元素周期系和元素周期表的概念

1.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。

2.元素周期系：元素按其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。

二、构造原理与元素周期表

1.核外电子排布与周期的划分

(1)电子排布与周期划分的本质联系

第一周期从1s1开始，以1s2结束；其余各周期总是从ns能级开始，以np能级结束。

(2)规律

①每一周期对应一个能级组。

②周期序数＝能级组中最大能层序数。

③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。

(3)现行元素周期表共分为7个周期

2.核外电子排布与族的划分

(1)划分依据：取决于原子的价层电子数目和价层电子排布。

(2)特点：①同族元素的价层电子数目和价层电子排布相同。这是同族元素性质相似的基础。

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)。

(3)现行元素周期表有18个纵列，共分为16个族。

1.正误判断，错误的说明原因。

(1)元素周期律是揭示元素性质随核电荷数递增而呈现周期性变化的规律。

答案：正确。

(2)元素周期表是元素周期律的具体表现形式。

答案：正确。

(3)原子的价层电子数一定等于其所在族的族序数。

答案：错误，过渡元素有些不符合。

(4)第10页列元素都是金属元素。

答案：正确。

(5)原子价层电子排布式为3d24s2的元素位于元素周期表第四周期第ⅣB族。

答案：正确。

2.(2023·上海青浦高二校考期末)元素周期律是对元素性质的规律性总结，元素周期表是这种规律的呈现形式。利用元素周期律可以推测一些未知元素可能的性质。根据你所学的周期律，回答下列问题：

(1)元素周期表有几个周期，几个主族。正确选项是()

A．6，7 B．7，7

C．7，18 D．7，14

(2)22Ti被誉为21世纪明星金属，其最外层电子数为__________(填字母)。

A．1个 B．2个

C．3个 D．5个

(3)元素周期表中，第三电子层有一个未成对电子的元素有__________种(填字母)。

A．2 B．3

C．4 D．5

答案：(1)B(2)B(3)C

解析：(1)元素周期表包含七横行对应7个周期，18列对应有16族，七主族八副族和一个0族；

(2)钛原子电子数＝质子数，根据核外电子排布规律，最外层电子数为2个；

(3)元素周期表中，第三电子层有一个未成对电子的元素有eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Ne))3s1、eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Ne))3s23p1、eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Ne))3s23p5、