人教版选修3 第1单元第2节原子结构与元素性质 教案.doc

原子结构与元素的性质教学目的1 掌握原子半径的变化规律，认识原子结构与元素周期表的关系，了解元素周期表的应用价值。2 进一步形成有关物质结构的基本观念，初步认识物质的结构与性质之间的关系。3 理解元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。4 能从物质结构决定性质的视角解释一些化学现象，预测物质的有关性质。教学内容【考纲要求】1了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某种性质；2了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。一、知识点讲解（一）原子结构与元素周期表1周期系：元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。2周期表：元素周期表是元素原子结构以及递变规律的具体体现。（1）周期表元素在周期表中的位置由原子结构决定：原子核外电子层数决定元素所在的周期，原子的价电子总数定元素所在的族。（2）第一张元素周期表是由门捷列夫制作的，至今元素周期表的种类是多种多样的：电子层状、金字塔式、建筑群式、螺旋型(教材p15页)到现在的长式元素周期表，还待进一步的完善。（3）在长式元素周期表中：把能层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，称之为周期，有7个；把不同横行中最外层电子数相同的元素，按能层数递增的顺序由上而下排成纵行，称之为族，共有18个纵行，16 个族。16个族又可分为主族、副族、0族。（4）按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，除ds区外，其它区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号，分别为s区、d区、p区和f区。【典例1】 区全是金属元素，非金属元素主要集中 区。主族主要含 区，副族主要含 区，过渡元素主要含 区。答案 f、d、ds； p；s、 p；d、ds；d、ds、f【归纳】 （1）s区元素价电子特征排布为ns12，价电子数等于族序数；d区元素价电子排布特征为(n-1)d110ns12，价电子总数等于副族序数；ds区元素特征电子排布为(n-1)d10ns12，价电子总数等于所在的列序数；p区元素特征电子排布为ns2np16；价电子总数等于主族序数。（2）原子结构与元素在周期表中的位置是有一定的关系： 原子核外电子总数决定所在周期数，周期数=最大能层数（钯除外），46pd kr4d10，最大能层数是4，但是在第五周期； 外围电子总数决定排在哪一族 如：29cu 3d104s1 ，10+1=11尾数是1所以，是ib。【典例2】用电子排布式表示al、cr（原子序数为24）、fe（原子序数为26）、as(原子序数为33)等元素原子的价电子排布，并由此判断它们属于哪一周期哪一族。al： ；cr： ；fe： ；as： ；答案 al：3s23p1 第三周期第三主族 cr：3d54s1 第四周期第六副族 fe：3d64s2 第四周期第八族 as：4s24p3 第四周期第五主族（二）元素周期律1原子半径原子半径的大小取决于两个相反的因素：一是电子的能层数，另一个是核电荷数。（1）显然电子的能层数越大，电子间的负电排斥将使原子半径增大，所以同主族元素随着原子序数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大；（2）当电子能层相同时，核电荷数越大，核对电子的吸引力也越大，将使原子半径缩小，所以同周期元素，从左往右，原子半径逐渐减小。2电离能（1）概念第一电离能i1：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。 （2）递变规律同一周期从左往右，第一电离能呈增大的趋势；同一族自上到下，第一电离能呈减小趋势。第一电离能越小，越易失电子，金属的活泼性就越强； 同一种元素的逐级电离能的大小关系：i1 i2 i3 i4 k rb bn p as co s cl dsi p cl答案 d【典例10】根据对角线规则，下列物质的性质具有相似性的是（ ） a硼和硅 b铝和铁 c铍和铝 d铜和金答案 c二、课堂练习1对na、mg、al的有关性质的叙述正确的是（ ） a碱性：naoh mg(oh)2 al(oh)3 b第一电离能：na mg mg al d还原性：na mg al答案 d2下列用核电荷数表示出的各组元素，有相似性质的是（ ）a19和55 b7和14 c16和17 d12和24答案 a3元素电负性随原子序数的递增而增强的是（ ）ana、 k、 rb bn、p、as csi、p、cl d o、s、cl答案 c4在短周期元素中，原子最外层只有1个电子或2个电子的元素是（ ）a金属元素 b稀有气体元素 c非金属元素 d无法确定是哪一类元素答案d 5下列关于稀有气体的叙述不正确的是（ ）a各原子轨道电子均已填满 b其原子与同周期a、a族阳离子具有相同的核外电子排布c化学性质非常不活泼 d同周期中第一电离能最大答案b6我国的纳米基础研究能力已跻身于世界的前列，例如曾作为我国两年前十大科技成果之一的就是合成一种一维纳米的材料，化学式为rn。已知该化合物里与氮微粒结合的rn+核外有28个电子，则r位于元素周期表的（ ）a第三周期a族 b第四周期a族 c第五周期a族 d第四周期a族答案b7a、b都是短周期元素，原子半径ba，它们可形成化合物ab2，由此可以得出的正确判断是（ ）a原子序数：ab b a和b可能在同一主族ca可能在第3周期a族 d a肯定是金属元素答案a8具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是（ ）a1s22s22p63s23p2 b1s22s22p3 c1s22s22p2 d1s22s22p63s23p4答案a9下列关于砷（as）元素的叙述中，正确的是（ ）a在ascl3分子中，砷原子最外层电子数为8 b na3aso4溶液的ph小于7c砷的氢化物的化学式为ash3，它是一种强氧化剂d砷的相对原子质量为74.92，由此可知砷原子核内有42个中子答案a10x、y、z三种元素的原子，其最外层电子排布为ns1，3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是（ ）ax3yz3 bx2yz2 cx2yz dxyz3答案a11下列有关物质性质的比较顺序中，不正确的是（ ）a热稳定性：hfhclhbrhi b微粒半径：k+na+mg2+al3+c酸性：hclo4h2so4h3po4h2sio3 d熔点：linakrb答案d12下列说法中错误的是（ ）a所有的非金属元素都分布在p区bp区元素周期表中b族到b族10个纵行的元素都是金属元素c除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是8d同一元素的各种同位素的化学性质一定相同答案a13有a、b、c、d四种元素。其中a为第三周期元素，与d可形成11和21原子比的化合物。b为第四周期d区元素，最高化合价为7。c和b是同周期的元素，具有相同的最高化合价。d为元素周期表所有元素中电负性第二大的元素。试写出四种元素的元素符号和名称，并按电负性由大到小排列顺序a_，b_，c_，d_，电负性由大到小的顺序为_。答案钠（na）、锰（mn）、溴（br）、氧（o）； o br mn na解析 由电负性推知d为o；a与d可形成11和21的化合物，可推知a为na；b为第四周期d区元素且最高正价为7，可知b为mn；c与b同周期且最高价为7，可知c为br。14已知元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质。下面给出14种元素的电负性：元素albbecclflimgnnaopssi电负性1.52.01.52.52.84.01.01.23.00.93.52.12.51.7已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。（1）根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是_。（2）判断下列物质是离子化合物还是共价化合物？mg3n2becl2alcl3sic答案（1）随原子序数的递增，元素的电负性与原子半径一样呈周期性的变化（2）mg3n2为离子化合物，sic、becl2、alcl3均为共价化合物。解析元素的电负性随原子序数的递增呈周期性变化。据已知条件及表中数值：mg3n2中电负性差值为1.8，大于1.7，形成离子键，为离子化合物；becl2、alcl3、sic电负性差值分别为1.3、1.3、0.8，均小于1.7，形成共价键，为共价化合物。15处于相邻两个周期的主族元素a、b、c、d，它们的原子半径依次变小；a离子和b离子的电子层相差两层，且能形成ba2型的离子化合物；c的离子带3个正电荷；d的气态氢化物通式为h2r，d在它的最高价氧化物中的质量分数是40%，原子核中有16个中子。试回答：（1）写出a、b、c、d的元素符号：a：_b：_c：_d：_（2）b、c、d的第一电离能从大到小的顺序如何排列？_。（3）a、b、c的电负性从大到小的顺序如何排列？_。（4）向d的氢化物的水溶液中滴入少量a的单质，发生什么现象？_。写出有关反应的化学方程式_。答案（1）brmgals （2）s mg al （3）br al mg（4）溶液变浑浊，br2的深红棕色褪去h2sbr2=s2hbr解析由ba2为离子化合物可以推知，b为2价，最外层有2个电子，a为1价，最外层有7个电子。c最外层有3个电子。d在氢化物中呈2价，最高价氧化物为ro3，由其中d占40%可求出r相对原子质量为32，质子数为16，即s。综合上述信息可以推出各元素。三、课堂小结1原子结构与元素周期表2元素周期律（1）原子半径（2）电离能（3）电负性（4）原子半径、电离能、电负性的周期性变化规律四、课后作业1下列说法中，正确的是（ ）a在周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核外电子数b在周期表里，元素所在的周期数等于原子核外电子层数c最外层电子数为8的粒子都是稀有气体元素的原子d元素的原子序数越大，其原子半径也越大答案b2x、y、z是3种短周期元素，其中x、y位于同一族，y、z处于同一周期。x原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。z原子的核外电子数比y原子少1。下列说法正确的是（ ）a元素非金属性由弱到强的顺序为z y xby元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为h3yo4c3种元素的气态氢化物中，z的气态氢化物最稳定d原子半径由大到小的顺序为z y b a b微粒半径的关系是bn an+cc一定是稀有气体元素的一种原子 d原子半径的关系是a c b答案c5下列各组元素性质递变情况错误的是（ ）ali、be、b原子最外层电子数依次增多 bp、s、cl元素最高正化合价依次升高cb、c、n、o、f原子半径依次增大 dli、na、k、rb原子半径依次增大答案c6下列叙述中错误的是（ ）a所有的非金属元素都在p区 bp区的外围电子排布方式为3s23p3c碱金属元素具有较小的电负性 d当各轨道处于全满、半满、全空时原子较稳定答案a7国际无机化学命名委员会将长式元素周期表原先的主、副族及族序号取消，从左往右改为第18列，碱金属为第1列，稀有气体为第18列。按这个规定，下列说法不正确的是（ ）a只有第2列元素的原子最外层有2个电子 b第14列元素形成的化合物种类最多c第3列元素种类最多 d第16、17列元素都是金属元素答案a8下列各组元素性质的递变情况错误的是（ ）ali、be、b原子最外层电子数依次增多 bp、c、cl元素最高正价依次升高cn、o、f电负性依次增大 dna、k、rb第一电离能逐渐减小答案b 9r、w、x、y、z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是（m、n均为正整数） （ ）a若r(oh)n为强碱，则w(oh)(n1)也为强碱b若hnxom为强酸，则y是活泼非金属元素c若y的最低化合价为2，则z的最高正化合价为6d若x的最高正化合价为5，则五种元素都是非金属元素答案b10下列各组元素性质递变情况错误的是（ ）ali、be、b原子最外层电子数依次增多 bp、s、cl元素最高正化合价依次升高cb、c、n、o、f原子半径依次增大 dli、na、k、rb原子半径依次增大答案c11下列原子的第一电离能最大的是（ ）ab bc cal dsi答案b12已知元素周期表中第一、二、三、四、五、六、七周期中所含元素种类（假设第七周期已排满）分别是2、8、8、18、18、32、32，由此可知116号元素处于周期表第_周期，第_族，其电子排布式为_。答案 七、 via、rn5f146d107s27p413用元素符号填空：（1）原子半径最小的元素是_。 （2）第一电离能最大的元素是_。（3）电负性最大的元素是_。 （4）第四周期中，第一电离能最小的元素是_。答案（1）h（2）he（3）f（4）k14短周期的三种元素x、y、z，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5。x元素原子最外电子层上的电子数是y和z两元素原子最外电子层上的电子数的总和；y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，x和z可以形成xz3的化合物。请回答：（1）x元素的名称是_；y元素的名称是_；z元素的名称是_。（2）xz3化合物的分子式是_，电子式是_。（3）分别写出x、y的含氧酸的分子式_、_。答案 （1）氮碳氢 （2）nh3 （3）hno3或hno2h2co3或h2c2o4等有机酸解析由y入手进行推断，y元素原子的最外电子层上的电子数是