2020-2021学年第二节 原子结构与元素的性质课文内容课件ppt

这是一份2020-2021学年第二节 原子结构与元素的性质课文内容课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了思考与探究，课堂练习，②以非金属元素为主，①均为金属元素，元素周期表的五个分区，原子结构与元素周期表，科学探究，科学史话，纵列问题2，问题4等内容，欢迎下载使用。
【教学目标】1.认识原子结构与元素周期系的关系，了解周期系的应用价值。2.能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。
写出下列各元素的价电子排布式
一、原子结构与元素周期表
1、元素周期表的编排原则？主族元素的原子结构与元素在周期表中的位置有何关系？
2、元素周期表共有几个周期？共有几个族？各周期元素的种数？
3、各族在周期表中的位置？什么叫镧系元素、锕系元素？
第1周期(H--He)：2 种元素
第2周期(Li--Ne)：8 种元素
第3周期(Na--Ar)：8 种元素
第4周期(K--Kr)：18 种元素
第5周期(Rb--Xe)：18 种元素
第6周期(Cs--Rn)：32 种元素
镧57La – 镥71Lu 共15 种元素称镧系元素
锕89Ac – 铹103Lr 共15 种元素称锕系元素
周期序数 = 电子层数（能层数）
知识回顾：元素周期表的结构（由周期与族构成）
ⅠA, ⅡA, ⅢA, ⅣA,ⅤA, ⅥA, ⅦA
主族序数=最外层电子数=价电子数=最高正价数
ⅠB, ⅡB, ⅢB, ⅣB,ⅤB, ⅥB, ⅦB
三个纵行(第8、9、10），位于Ⅶ B 与ⅠB中间
元素周期表从左到右族顺序依次为：
ⅠA , ⅡA , ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB，第VIII 族； ⅠB , ⅡB , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA，零族
___________________________
每周期，电子排布最外层总是从1个到8个，元素从碱金属到稀有气体。
1.随着原子序数的增加，元素原子的外围电子层排布呈现周期性的变化：每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子层排布重复出现从ns1 到 ns2np6 的周期性变化。2.最外层电子数：从1到8
（一）元素周期系的形成(1)周期系的形成随着元素原子的核电荷数的递增，每到出现__________，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现_____________；这样形成一个_______，循环往复形成周期系。
(2)原因：___________________的周期性重复。
问题与思考：1.除第一周期外，元素周期表中每一周期的第一个元素是什么元素？最后一个元素是什么元素？请写出它们的电子排布式。2.每一周期元素基态原子电子排布式有什么规律？
1s22s22p63s1
1s22s22p63s23p6
[Ar]3d104s24p6
[Kr] 4d105s25p6
[Xe] 4f145d106s26p6
[Rn] 5f146d107s27p6
(二)原子的电子排布与周期的划分
(1)观察周期表,我们会发现,每一周期的第一种元素(除第一周期外)是 ________, 最外层电子排布为______,每一周期的最后一种元素都是__________, 这些元素的最外层电子排布除He为1s2 外,其余都是__________.
(2)观察周期表发现周期表中周期序数等于该周期中元素的______.
结论：随着核电荷数的增加，核外电子的排布发生周期性的变化。
你能否根据原子结构与各周期中元素种数的关系分析元素周期系周期发展规律？
归纳： 3、随着核电荷数的递增，电子在能级里的填充顺序遵循构造原理，元素周期系的周期不是单调的，每一周期里元素的数目不总是一样多，而是随着周期序号的递增渐渐增多。因而，我们可以把元素周期系的周期发展形象的比喻成螺壳上的螺旋。
元素周期系周期发展像螺壳上的螺旋
1、写出每个周期开头第一个元素的最外层电子的排布式？
ns1 (n表示电子层数)
第一周期：s2 其它周期：ns2np6 (n为电子层数)
2、写出每个周期最后一个元素的最外层电子的排布式？
科 学 探 究：P14
3、同族主族元素的价电子层有何规律？
4、同族过渡元素的价电子层有何规律？
价电子层上的电子总数相等
5、零族元素的价电子层有何规律？
(三)原子的电子排布与族的划分
在周期中有18个纵列,除零族元素中He（1s2）与其它稀有气体ns2np6不同外，一般说来，其它每个族序数和价电子数是一般相等的。主族元素：主族序数=原子的最外层电子数 =价电子数副族元素：副族序数（大多数） =（n-1)d+ns的电子数 =价电子数
1、已知某元素的原子序数是25，写出该元素原子的价电子层结构式，并指出该元素所属的周期和族。
其排布式为： 3d54s2
由于最高能级组数为4，其中有7个价电子，故该元素是第四周期ⅦB族。
按照电子排布，可把周期表的元素划分为5个区：s区、p区、d区、ds区、f区。划分区的依据是什么？ s区、d区、p区分别有几个纵列？
区的名称来自按照构造原理最后填充的能级的符号
问题与思考：各区包含哪些元素？
（四）元素周期表的分区
价电子数=主族序数=最外层电子数
含ⅠA与ⅡA共两族两列；价电子层为ns1或2(n≥1)
①价电子总数=主族序数（零族除外）
含ⅢA至ⅦA及零族共六族六列；价电子层为ns2 np1-6(n≥2) ,
②价电子总数=副族序数;若价电子总数为8、9、10，则为Ⅷ族。
含ⅢB至ⅦB和Ⅷ族共六族八列 （镧系和锕系属f区）；价电子层为(n-1)d1-9ns1-2
说明： 核外电子的排布规律只是经验总结，并不是所有元素都一定符合。
4、ds区： 含ⅠB与ⅡB共两族两列； 价电子层为 (n-1)d10ns1或2
①价电子总数=所在的列序数
②均为金属元素；且d轨道电子全充满
5、f区： 包括镧系与锕系；价电子层(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2
由于最外层电子数基本相同，(n-1)d电子数也基本相同，一般是(n-2)f的电子数不同，因此镧系元素化学性质相似；锕系元素化学性质也相似。
小结：分区与外围电子排布的关系
d、ds、f 区全是金属元素，非金属元素主要集中 P 区。主族主要含 s、p 区，副族（过渡元素）主要含 d、ds 区。
问题与思考：各区元素的价电子构型
(n-1)d1-8ns1-2
(n-1)d10ns1-2
(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2
1. 横行：问题1七个周期；2，8，8，18，18，32种，不完全；最外层的排布式的通式为ns1 ns2np6;因为第一周期只有1s能级，电子排布式只能为1s2
科学探究P14：六个问题
18个纵列；相等【除零族元素He（1s2）外】
每个纵列的价电子构型和它们的族序数有什么联系？
主族：价电子层为ns或ns np型，价电子为最外层电子副族：价电子层一般出现d、f原子轨道等
3. 周期表的区域划分：问题3
S区：2列（IA、IIA） d区：8列（IIIB---VIII） P区：6列（IIIA---VIIA、0） ds区：2列（IB、IIB） f区：镧系、锕系
问：为什么s区、d区、ds区的元素都是金属(除H外)？
s区、d区、ds区的元素最外层电子数为1-2个电子，在反应中易失去，所以都是金属。
7主族:IA---VIIA 7副族:IIIB---IIB 第Ⅷ族 0族
副族元素包括d区、ds区元素，介于s区元素（主要是金属元素）和p区（主要是非金属）元素之间，处于由金属向非金属过渡的区域，因此，把副族元素又称为过渡元素
问题5：这是由元素的价电子层结构和元素周期表中元素性质的递变规律决定的。同周期元素从左到右非金属性增强同主族从上到下非金属性减弱，金属性增强结果使元素周期表右上角三角区内的元素主要呈现出非金属性。
问题与思考：金属与非金属的分区？
由于元素的金属性和非金属性没有严格的界限，处于非金属三角区边缘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，因此这些元素常被称为半金属或准金属。
1、已知某元素在周期表中位于第五周期、ⅥA族位置上。试写出该元素基态原子的价电子排布式、电子排布式并分析该元素在哪区？
由于是ⅥA族， 4d必是全充满的，所以价电子排布为5s25p4，
电子排布式[Kr]4d105s25p4
2、下列元素是主族元素还是副族元素？第几周期？第几族？
（1）1s2 2s2 2p6 3s2 3p5（2）[Ar]3d10 4s1
3、由下列元素在周期表中的位置，给出其原子的价电子层构型
（3）第四周期第VIA族（4）第四周期第IVB族
P区，主族，第三周期，第VIIA族
ds区，副族，第四周期，第IB族
1．定义元素的性质随（ ）的递增发生周期性的递变，称为元素的周期律。
2．实质 元素原子 的周期性变化．
元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？周期表中的同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？
（1）电子层数不同时,电子层数越多,原子半径越大。
1、电子的能层数2、核电荷数3、核外电子数
（2）电子层相同时,核电荷数越大，原子半径越小。
（电子层、核电荷数都相同时,电子数越多， 离子半径越大）
课堂练习1：比较下列微粒的半径的大小：（1）Ca AI (2) Na+ Na (3) Cl- Cl (4) K+ Ca2+ S2- CI-
S2->CI->K+>Ca2+
课堂练习2：具有相同电子层结构的三种微粒An+、Bn-、C下列分析正确的是（ ）A.原子序数关系：C>B>AB.微粒半径关系： Bn-> An+C.C微粒是稀有气体元素的原子.D. 原子半径关系是：AⅥA元素
ⅤA半充满、 ⅡA全充满结构
①电离能是衡量气态原子失去电子难易的物理量。元素的电离能越小，表示气态时越容易失去电子，即元素在气态时的金属性越强。②判断原子失去电子的数目或形成的阳离子的电荷
③利用逐级电离能判断化合价
学与问：P181.碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系？
碱金属元素的 第一电离能越小，金属的活泼性就越强。
2.为什么原子逐级电离能越来越大？这些数据跟钠、镁、铝的化合价有何关系？
因为随着电子的失去，阳离子所带的正电荷越来越大，再失去一个电子需克服的电性引力越来越大，消耗的能量越来越多。
同种元素I1﹤I2﹤I3﹤I4﹤……
同周期元素从左到右第一电离能呈现逐渐增大的趋势
同主族元素自上而下第一电离能逐渐减少
课堂练习1、下列说法正确的是（ ）A.第3周期所含的元素中钠的第一电离能最小B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大C.在所有元素中，氟的第一电离能最大.D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大.
最大的是稀有气体的元素：He
从左到右呈现递增趋势（最小的是碱金属）
2、在下面的电子结构中,第一电离能最小的原子可能是 (    )A.ns2np3　　　 B.ns2np5　　　C.ns2np4　　　　D.ns2np6
（三）电负性（阅读课本Ｐ18）
元素相互化合，相邻的原子之间产生的强烈的化学作用力，形象地叫做化学键。
原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。
用来描述不同元素的原子对键合电子的吸引力的大小的数值。（电负性是相对值，没单位）
金 属：＜1.8类金属：≈1.8非金属：＞1.8
2、电负性的标准和数值： 以氟的电负性为4.0作为相对标准，得出了各元素的电负性。
电负性的大小可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度
一般以电负性差1.7为标准　小于1.7为共价键　大于1.7为离子键
标准　F：4.0　Li: 1.0
（2）元素电负性变化规律：　
3、变化规律:①同一周期，主族元素的电负性从左到右逐渐增大，表明其吸引电子的能力逐渐增强。
②同一主族，元素的电负性从上到下呈现减小趋势，表明其吸引电子的能力逐渐减弱。
②判断化学键的类型 电负性相差很大的元素（大于1.7)化合通常形成离子键；电负性相差不大(小于1.7）的两种非金属元素化合，通常形成共价键；
③判断化学键的极性强弱 电负性相差越大的共价键，共用电子对偏向电负性大的原子趋势越大，键的极性越大。
①判断元素金属性和非金属性的强弱 电负性越大，元素的非金属性越强，电负性越小，元素的非金属性越弱，金属性越强。
④判断共价化合物中元素的化合价的正负
1、下列左图是根据数据制作的第三周期元素的电负性变化图，请用类似的方法制作IA、VIIA元素的电负性变化图。
如：查阅资料，比较锂和镁在空气中燃烧的产物，铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱，说明对角线规则，并用这些元素的电负性解释对角线规则。
解答：Li、Mg在空气中燃烧的产物为Li2O、MgO，Be(OH)2、Al(OH)3都是两性氢氧化物，H3BO3、H2SiO3都是弱酸。这些都说明“对角线规则”的正确性。
5.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的性质有些相似，被称为“对角线规则”。
课堂练习：一般认为：如果两个成键元素的电负性相差大于1.7，它们通常形成离子键；如果两个成键元素的电负性相差小于1.7，它们通常形成共价键。查阅下列元素的电负性数值，判断：①NaF ②AlCl3 ③NO ④MgO ⑤BeCl2 ⑥CO2共价化合物（ ）离子化合物（ ）
1、每一周期元素都是从碱金属开始，以稀有气体结束2、f区都是副族元素，s区和p区的都是主族元素3、已知在200C 1ml Na失去1 ml电子需吸收650kJ能量，则其第一电离能为650KJ/ml。4、Ge的电负性为1.8，则其是典型的非金属5、气态O原子的电子排布为： 6、 半径：K+>Cl-7、酸性 HClO4>H2SO4 ，碱性：NaOH > Mg(OH)28、第一周期有2*12=2，第二周期有2*22=8，则第五周期有2*52=50种元素
1.（2009·上海高考）在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分，下列各对原子形成的化学键中共价键成分最少的是（ ）A.Li,F B.Na,F C.Na,Cl D.Mg,O【解析】所以共价键成分最少的为B项。
2、有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中C、E是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1。B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。A、B、C、D、E五种元素的电负性分别为2.5,3.5,0.8,2.1,1.5，请回答下列问题：
(1)A是________，B是________，C是________，D是________，E是________(用化学符号填空，下同)(2)由电负性判断，以上五种元素中金属性最强的是________，非金属性最强的是________。(3)当B与A、C、D分别形成化合物时，B显________价，其他元素显________价。(4)当B与A、C、D、E(与E形成E2B)分别形成化合物时，化合物中有离子键的是_______， 有共价键的是________。
H2O、SO2、SO3
下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。 （1）下列 （填写编号）组元素的单质具有良好导电性。①a、c、h 　②b、g、k 　③c、h、1 　　　④d、e、f
②表中X可能为以上13种元素中的 （填写字母）元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式 。③Y是周期表中 族元素。