人教版 (2019)选择性必修2第一章 原子结构与性质第二节 原子结构与元素的性质教课课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修2第一章 原子结构与性质第二节 原子结构与元素的性质教课课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了随堂演练知识落实，课时对点练，内容索引，呈现周期系的表格，特长式周期表，上下对齐，内层轨，种元素，元素周期表，能级符号等内容，欢迎下载使用。

1.了解元素周期律、元素周期系和元素周期表的关系。2.能从核外电子排布角度，解释元素周期系的基本结构。3.通过原子结构和元素在周期表中的位置分析推理其他元素的位置及 性质，培养学生的模型认知能力。
一、元素周期律、元素周期系和元素周期表
二、构造原理与元素周期表
1.元素周期律： 。2.元素周期系： 。3.元素周期表： ，元素周期系只有一个，元素周期表多种多样。4.三张有重要历史意义的周期表(1)门捷列夫周期表门捷列夫周期表又称 周期表，重要特征是______________________ 。
元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变
元素按其原子核电荷数递增排列的序列
从第四周期开始每个周期
截成两截，第1～7族分主副族，第八族称为过渡元素
(2)维尔纳周期表维尔纳周期表是 ，每个周期一行，各族元素、过渡金属、稀有气体、镧系和锕系，各有各的位置，同族元素 ，它确定了前五个周期的元素种类。(3)玻尔元素周期表玻尔元素周期表特别重要之处是把21～28、39～46等元素用 框起，这说明他已经认识到，这些框内元素的原子新增加的电子是填入_______ 的，他已经用原子结构解释元素周期系了，玻尔元素周期表确定了第六周期为 。
为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表(部分如下)150周年，联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。关于下表的说法正确的是A.表中数字代表元素的原子序数B.表中元素的排列依据是元素的原子结构C.推测表中“？＝70”指代的元素的最高 化合价为＋4D.每一纵列都对应现在常用的元素周期表 中的一族
解析　表中数字代表元素的相对原子质量，故A错误；表中元素的排列依据是相对原子质量的大小，故B错误；
推测表中“？＝70”和C、Si在同一横排，属于同主族，所以元素的最高化合价为＋4，故C正确；每一横行都对应现在常用的元素周期表中的同一族，故D错误。
1.元素周期表的基本结构(1)周期元素种数的确定第一周期从1s1开始，以1s2结束，只有两种元素。其余各周期总是从ns能级开始，以np结束，从ns能级开始以np结束递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的元素数目。
(2)元素周期表的形成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：
若将p段与p段对齐，d段与d段对齐、f段单独列出，将2s2与p段末端对齐，则得到书末的元素周期表
2.元素周期表探究(1)元素周期表的结构
(2)元素周期表的分区①根据核外电子的排布分区按电子排布式中最后填入电子的 可将元素周期表分为s、p、d、f 4个区，而ⅠB、ⅡB族这2个纵行的元素的核外电子因先填满了_______能级而后再填充 能级而得名ds区。5个区的位置关系如下图所示。
②根据元素的金属性和非金属性分区
3.元素的对角线规则(1)在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的主族元素(如图)的有些性质是相似的(如锂和镁在过量的氧气中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”。
(2)处于“对角线”位置的元素，它们的性质具有相似性。实例分析：①锂和镁的相似性a.锂与镁的沸点较为接近：b.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。 。
c.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。d.锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。e.锂和镁的氢氧化物在加热时，可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。f.在碱金属的氟化物、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。
②铍和铝的相似性a.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。b.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： ； 。c.二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。d.BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易升华。
Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
Be(OH)2＋2HCl===BeCl2＋2H2O，Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O
③硼和硅的相似性a.自然界中B与Si均以化合物的形式存在。b.B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应：2B＋2KOH＋2H2O ===2KBO2＋3H2↑，Si＋2KOH＋H2O===K2SiO3＋2H2↑。c.硼烷和硅烷的稳定性都比较差，且都易水解。d.硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低，易挥发，易水解。
(1)价电子一定是最外层电子(　　)(2)元素的价电子数一定等于其所在族的族序数(　　)(3)同一族元素的价电子数一定相同(　　)(4)基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA元素(　　)(5)原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定是过渡元素(　　)(6)基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区(　　)
1.在元素周期表中，同族元素的 相同，这是同族元素性质相似的结构基础。ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、零族最外层电子排布的通式分别为___________________________________________ 。2.从第四周期开始，比短周期多出的元素全部是金属元素的原因。
提示　四、五周期多出来的各10种元素，它们的最外层电子数不超过2个，即为ns1～2(Pd除外)；而六、七周期比四、五周期又多出来的各14种元素，它们基态原子最外层也只有2个s电子，所以它们都是金属元素。
ns1、ns2、ns2np1、ns2np2、ns2np3、ns2np4、ns2np5、
3.(1)s区、d区、p区分别有几个列。
提示　s区有两列；d区有8列，p区有6列。
(2)写出s区、p区、d区、ds区、f区价电子排布式的通式。
提示　s区：ns1～2p区：ns2np1～6(He除外)d区：(n－1)d1～9ns1～2(钯除外)ds区：(n－1)d10ns1～2f区：(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2
(3)元素周期表中的第11列铜、银、金和第12列锌、镉、汞为什么称为ds区？
提示　第11列铜、银、金和第12列锌、镉、汞，由于该区开始的第11列铜、银、金按构造原理进行电子排布时，电子排布式中最后两个能级的电子排布应为(n－1)d9ns2，而事实上却是(n－1)d10ns1，可理解为先填满了(n－1)d能级而后再填充ns能级，因而得名ds区。
(4)为什么s区(H除外)、d区、ds区的元素都是金属元素？
提示　因为s区、d区和ds区元素的最外层电子数为1～2个。
(5)典型非金属元素的价电子数有什么特点。
提示　一般典型非金属元素的价电子数大于或等于4个(注：H、B除外)。
(6)为什么副族元素又称为过渡元素？
提示　由于副族元素是从典型的金属元素(s区元素)过渡到非金属元素(p区元素)的中间元素，因而又被称为过渡元素。
4.(1)写出13Al、24Cr、26Fe、29Cu、30Zn、33As等元素原子的核外电子排布式，并判断它们在元素周期表中的位置。①13Al：______________，_______________。②24Cr：___________________，_______________。③26Fe：___________________，______________。④29Cu：___________________，_______________。⑤30Zn：___________________，_______________。⑥33As：______________________，_______________。
1s22s22p63s23p1　 第三周期ⅢA族
1s22s22p63s23p63d54s1　 第四周期ⅥB族
1s22s22p63s23p63d64s2　 第四周期Ⅷ族
1s22s22p63s23p63d104s1　 第四周期ⅠB族
1s22s22p63s23p63d104s2　 第四周期ⅡB族
1s22s22p63s23p63d104s24p3　 第四周期ⅤA族
(2)Cu、Cr的电子排布式不符合构造原理，此外还有哪些元素的基态原子电子排布不符合构造原理。
答案　M(钼)、Ag(银)、Au(金)、Ru(钌)、Rh(铑)、Pd(钯)、Pt(铂)
5.(1)写出下列价电子层所对应的元素在周期表中的位置和所属的区，并指明属于金属还是非金属。
(2)预言119号元素基态原子的最外层电子排布式。
根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置
1.(2019·广南县第三中学校高二开学考试)下列对元素周期表的认识正确的是A.有9行7个周期B.有16列16个族C.有三个短周期四个长周期D.非金属元素存在于主族与副族中
解析　元素周期表有7个横行，分为7个周期，故A错误；元素周期表有18列16个族，其中7个主族、7个副族、1个第Ⅷ族和1个0族，故B错误；元素周期表有7个周期，其中一、二、三为短周期，四、五、六、七为长周期，故C正确；副族中没有非金属元素，非金属元素全部是主族或0族元素，故D错误。
2.下列叙述中正确的是A.除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的 族序数B.除短周期外，其他周期均有18种元素C.副族元素中没有非金属元素D.碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素
解析　A项中F的最高化合价为0价，O的最高化合价不是＋6，与族序数不等；B项中六、七周期所含元素数均不是18种；D项中H不属于碱金属。
3.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
解析　由于该元素的能级最高为5s，所以处于第五周期，外围电子排布为4d55s1。所以位于第ⅥB族。因此该元素在周期表中的位置是第五周期ⅥB族。
4.已知M2＋的3d轨道中有6个电子。试推断：(1)M原子的电子排布式。
答案　1s22s22p63s23p63d64s2　
(2)M原子的最外层电子数为多少？
(3)M元素在周期表中的位置。
解析　因3d能级未满，4p能级肯定无电子，故M应在过渡元素区，M一定为第四周期元素。该元素失电子时应先失去4s电子再失3d电子，故4s轨道应有2个电子。综上可推知M的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，应在第四周期Ⅷ族，最外层有2个电子。
5.仔细观察下图，回答下列问题：(1)B的原子结构示意图为________，B元素位于元素周期表的第_____周期______族。
解析　B是5号元素，原子结构示意图为 。
(2)铍的最高价氧化物的水化物是______(填“酸性”“碱性”或“两性”)化合物，证明这一结论的有关离子方程式是____________________________________________________________。
2H2O，Be(OH)2＋2H＋===Be2＋＋2H2O
解析　Be(OH)2与Al(OH)3的化学性质相似，但差别在于Be的化合价是＋2价。
(3)根据周期律知识，硼酸酸性比碳酸____，理由是__________________。
解析　B比C的非金属性弱。
(4)根据Mg在空气中的燃烧情况，Li在空气中燃烧生成的产物为______________(用化学式表示)。
解析　Mg在空气中与O2、CO2、N2反应得MgO、Mg3N2，将Li与Mg类比得答案。
6.在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时，人们发现价电子排布相似的元素集中在一起。据此，人们将元素周期表分为5个区，如图所示。请回答下列问题：
解析　s区为ⅠA族、ⅡA族，符合条件的元素为Be，其电子排布式为1s22s2，价电子的电子云形状为球形。
(1)在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的价电子的电子云形状为_____。
解析　d区为ⅢB～ⅦB族(不包括镧系、锕系)、Ⅷ族，族序数最大且原子序数最小的元素为Fe，其常见离子为Fe2＋、Fe3＋，电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布式可知Fe3＋的3d能级为半充满状态，其稳定性大于Fe2＋。
(2)在d区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其常见离子的电子排布式为______________________________________________，其中较稳定的是______。
Fe2＋：1s22s2
2p63s23p63d6，Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5
解析　符合条件的元素为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，价电子排布式为3d104s2。
(3)在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的价电子排布式为________。
解析　符合题意的元素为N，其价电子的轨道表示式为 。
(4)在p区中，第二周期ⅤA族元素原子的价电子的轨道表示式为____________________。
解析　铀和钚均为锕系元素，位于f区。
(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在____区中。
题组一　元素周期表1.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区和ds区的元素D.p区元素都是非金属元素
解析　s区中的H是一个特例，它属于非金属元素，故A错误；d区包括ⅢB～ⅦB族(镧系和锕系除外)元素和Ⅷ族元素，ds区包括ⅠB族和ⅡB族元素，过渡元素包括所有的副族元素和Ⅷ族元素，即包括了d区和ds区的元素，故B错误、C正确；p区包括ⅢA～ⅦA族元素和0族元素，其中的铝、铅等都是金属元素，故D错误。
2.(2019·山东济宁高二期末)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.元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素C.ns电子的能量不一定高于(n－1)p 电子的能量D.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了洪特规则
解析　在周期表中金属元素分布在s区、d区、ds区、f区和p区，故A错误；元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素，称为过渡元素，全部为金属，故B正确；电子能量与能层和能级都有关，ns电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量，故C错误；根据能量最低原理知，电子先排能量低的轨道后排能量高的轨道，则21Sc的电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2，故D错误。
3.下面元素周期表中全部是金属元素的区域为A.只有s区 B.只有d区C.s区、d区和ds区 D.d区和ds区
解析　s区的氢为非金属，d区和ds区全部为金属，p区包含大多数非金属元素。
4.闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛地应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列关于金属钛的叙述中不正确的是A.上述钛原子中，中子数不可能为22B.钛元素在周期表中处于第四周期C.钛的不同同位素在周期表中处于不同的位置D.钛元素是d区的过渡元素
解析　题给三种同位素原子中，中子数最小为26，故A项正确；Ti位于第四周期ⅣB族，属于d区元素，故B、D项正确；同种元素的不同同位素在周期表中的位置相同，故C项错误。
5.元素周期表中共有18纵列，从左到右排为18列，第1列为碱金属元素(氢元素除外)，第18列为稀有气体元素，则下列说法正确的是A.第9列元素中没有非金属元素B.第15列元素原子的最外层电子排布式是ns2np5C.最外层电子排布式为ns2的元素一定在第2列D.第11、12列为d区元素
解析　A项，第9列为Ⅷ族，全部为金属元素；B项，第15列为ⅤA族，其元素原子的最外层电子排布式为ns2np3；C项，He的最外层电子排布式为1s2，却在第18列；D项，第11、12列元素原子的价电子排布式为(n－1)d10ns1～2，所以为ds区元素。
题组二　原子核外电子排布与元素周期表6.已知某元素＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，该元素在周期表中属于A.ⅤB族 B.ⅡB族C.Ⅷ族 D.ⅡA族
解析　由题意推知，该元素的外围电子排布为4s2，故该元素位于第四周期ⅡA族。
7.某元素简化电子排布式为[Xe]4f46s2，其应在A.s区 B.p区 C.d区 D.f区
解析　元素在周期表中的分区，取决于元素原子的最后一个电子所进入的能级，因最后一个电子进入f能级，所以该元素为f区元素。
8.外围电子排布为3d104s2的元素在周期表中的位置是A.第三周期ⅦB族 B.第三周期ⅡB族C.第四周期ⅦB族 D.第四周期ⅡB族
解析　该元素的最大能层为4，应位于第四周期，3d和4s电子数之和为12，应在第12列，是ⅡB族。
9.某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的判断错误的是A.电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2B.该元素为VC.该元素为ⅡA族元素D.该元素位于d区
解析　某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，说明最外层电子数和价电子数不相等，则价电子应存在d能级电子，并且是同族中原子序数最小的元素，则可知应为第四周期元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d3 4s2，为第四周期ⅤB族元素，为V元素，位于d区。
10.已知某元素原子的价电子排布式为(n－1)dansb，则下列说法正确的是A.该元素是金属元素B.该元素位于周期表中d区C.该元素的族序数为a＋bD.该元素位于周期表中第四周期
解析　由原子的价电子排布式为(n－1)dansb可知该元素应为过渡元素，是金属元素，A正确；该元素可能位于周期表的d区或ds区，B错误；其族序数不一定是a＋b(如铜)，C错误；该元素可能位于周期表中的第四、第五或第六周期，D错误。
11.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是A.基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是第ⅠA族元素B.基态原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定是副族元素C.基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区D.基态原子的价电子排布为(n－1)dxnsy的元素的族序数一定为x＋y
解析　基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能为K、Cr或Cu，K为主族元素，Cr、Cu为副族元素，故A错误；副族元素的d能级电子数为10或1～5，原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素为Ⅷ族元素，故B错误；基态原子的p能级上半充满的元素，电子最后填充p能级，属于p区，故C正确；ⅢB～ⅦB及Ⅷ族元素，其族序数为外围电子中d、s能级含有的电子数目之和，族序数一定为x＋y，ⅠB族、ⅡB族元素，族序数等于外围电子排布中s能级中的电子数，族序数为y，故D错误。
12.某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下列各题：(1)该元素处于元素周期表的第____周期，该周期的元素种数是____。
解析　根据元素原子有4个电子层容纳电子，则该元素处于第四周期，故共有18种元素。
(2)该元素处于元素周期表的第_____族，该族的非金属元素种数是___。
解析　由外围电子排布为4s24p1可以知道，该元素处于p区，为主族元素，最外层电子数为3，处于第ⅢA族，该族元素只有一种非金属元素——硼。
(3)该元素处于元素周期表的___区，该区包括_____________族的元素。
解析　由外围电子排布为4s24p1可以知道，该元素处于p区，由该区元素的价层电子的电子排布为ns24p1～6，可以确定所包含元素族的种数为ⅢA～ⅦA族、0族。
13.下表为元素周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。请回答下列问题：(1)表中属于d区的元素是_____(填编号)。
解析　⑨属于d区元素。
(2)表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状物名称为___。
解析　元素①是氢元素，元素③是碳元素，依题意，形成的环状物是苯。
(3)某元素的特征电子排布式为nsnnpn＋1，该元素原子的核外最外层电子数为_____。
解析　从nsnnpn＋1可知，n＝2，该元素为N元素，最外层电子数为5。
14.结合元素周期表回答下列问题：(1)表中的实线是元素周期表的部分边界，请在图中用实线补全元素周期表的边界。
(2)表中所列元素，属于短周期元素的有__________________________(用元素符号回答，下同)，属于主族元素的有_______________________。(3)g元素位于第____周期___族；i元素位于第____周期_____族。
H、C、Na、Mg、Al、S、Ar
H、C、Na、Mg、Al、S
(4)元素f是第____周期______族元素，请按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量________。
(5)写出b元素的基态原子的电子排布式_________，写出h元素的符号____，该原子的价层电子的轨道表示式________________________。
15.有A、B、C、D、E、F、G七种元素，除E为第四周期元素外其余均为短周期元素。A、E、G位于元素周期表的s区，其余元素位于p区，A、E的原子外围电子层排布相同，A的原子中没有成对电子；B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；C元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn＋1；D元素单质的氧化性在同周期主族元素的单质中排第二位；F的基态原子核外成对电子数是单电子数的3倍；G的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同。
回答下列问题：(1)写出下列元素的符号：D____，G_____。(2)E元素位于周期表____区，_____族。(3)写出C的电子排布式：__________。(4)B的原子结构示意图为________。(5)基态A原子中含有的未成对电子数为____。