【教学课件】第2节 原子结构与元素性质 第2课时 示范课件

第2课时原子结构与元素的性质第一章原子结构与性质第二节原子结构与元素的性质①1s22s22p63s23p5 ②[Kr]4d105s25p2③[Ar]3d34s2 ④[Ar]3d104s1⑤[Ar]4s1 ⑥[Ar]3d64s2依据电子排布式判断下列各元素（1）是主族元素还是副族元素？（2）位于周期表的第几周期和哪个族？（3）属于哪个分区？温故知新【思维启迪】一、原子结构与元素周期表判断依据与方法：（1）根据价电子所在的能级，即可判断出是主族元素还是副族元素主族元素的价电子是ns电子，或者ns+np电子**提示：最外层有p电子则d就一定不是价电子了，为什么？副族元素的价电子是(n-1)d+ns电子①1s22s22p63s23p5

主族

②[Kr]4d105s25p2主族③[Ar]3d34s2副族

④[Ar]3d104s1副族⑤[Ar]4s1主族

⑥[Ar]3d64s2

副族一、原子结构与元素周期表判断依据与方法：（2）根据价电子排布的特征，逐步确定它所在的周期与族。第一步：元素的周期序数等于其基态原子的能层数（Pd除外）第二步：计算价电子总数n，若为主族元素，则其在第n主族。若为副族元素，n为3~7，则其在第n副族；n为8~10,则其在第VIII族；n为11，其在第IB族，n为12，其在第IIB族。①1s22s22p63s23p5

第三周期第VIIA族②[Kr]4d105s25p2第五周期第IVA族③[Ar]3d34s2第四周期第VB族

④[Ar]3d104s1第四周期第IB族⑤[Ar]4s1第四周期第IA族

⑥[Ar]3d64s2

第四周期第VIII族一、原子结构与元素周期表判断依据与方法：（3）根据价电子排布的特征，确定它所在的区。其对应关系为s区元素的价电子排布通式为ns1~2，p区元素的价电子排布通式为ns2np1~6，d区元素的价电子排布通式为(n-1)d1~9ns1~2，ds区元素的价电子排布通式为(n-1)d10ns1~2。①1s22s22p63s23p5

p区

②[Kr]4d105s25p2p区③[Ar]3d34s2

d区

④[Ar]3d104s1ds区⑤[Ar]4s1s区

⑥[Ar]3d64s2

d区【深度思考】一、原子结构与元素周期表（9）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？请在网上搜集一些例子和证据，分享你的成果。由于元素的金属性和非金属性之间并没有严格的界限，处于非金属和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。例如：晶体硅是半导体，同时具有金属光泽。…………【深度思考】一、原子结构与元素周期表（10）观察书后周期表所给的价电子排布式，除Cr、Cu外，你还发现了那些元素的基态原子电子排布不符合构造原理？Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Pt、Ag、Au、La、Ce、Gd、Ac、Th、Pa、U、Np、Cm，这些元素的基态原子电子排布均不符合构造原理。随着原子核核电荷数和核外电子数目的增多，原子核与电子、电子与电子之间的相互作用更加复杂，其表现在电子排布上就时产生了若干“特例”，但是本质“整个原子能量最低”这点未变。【深度思考】一、原子结构与元素周期表（11）预言119号元素基态原子最外层电子排布；第118号元素为第七周期的稀有气体元素，故119号元素为第八周期的第1个元素，按照构造原理，新增电子应填入8s轨道，故其最外层电子排布为8s1。【方法提炼】需要判断某个原子序数的元素在周期表的什么位置时，可以选序数靠近的稀有气体为“定位元素”，新增的电子再按照构造原理填入相应能级。稀有气体的序数依次为各个周期元素种类数(2、8、8、18、18、32、32)的累加值，即2、10、18、36、54、86、118。【深度思考】一、原子结构与元素周期表（12）如果第八周期元素原子的核外电子排布遵循现有的填充规则，预言第八周期共有多少种元素？电子填入了哪些能级？第八周期应有50种元素。按照构造原理，电子依次填入的能级有8s、5g、6f、7d、8p，分别填入2、18、14、10、6个电子。故第八周期总共能容纳50个电子，应有50种元素。【深度思考】一、原子结构与元素周期表（13）氢元素在周期表中位置几经演变，有的人认为应该把H放在碱金属的顶部，有的人认为应该把H放在卤素的顶部。你支持哪种观点？查阅相关的实验数据、科学事实，支持自己的观点。对角线规则一、原子结构与元素周期表在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，这种相似性被称为对角线规则。例如：（1）金属锂和镁在过量的氧气中燃烧，不形成过氧化物，只生成氧化物；（2）铍和铝的氢氧化物都具有两性；（3）硼和硅的含氧酸酸性的强度很接近，都是弱酸。【深度思考】一、原子结构与元素周期表（14）写出氢氧化铝、氢氧化铍分别和强酸、强碱反应的离子方程式。Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2OBe(OH)2+2OH-=BeO2-+2H2OBe(OH)2+2H+=Be2++2H2O【深度思考】一、原子结构与元素周期表（15）进一步查阅资料，比较Li和Mg、Be和Al、B和Si三对元素及其化合物性质的相似性。例如：锂、镁的氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶于水；锂、镁的碳酸盐在加热时均能分解为相应的氧化物和二氧化碳；铍和铝的氧化物均是熔点高、硬度大的物质；铍和铝都能被冷的浓硝酸钝化。【深度思考】一、原子结构与元素周期表（16）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？经验规则是从大量客观事实中总结出来的，是经验的，不是任何理论推导的结果。经验规则是源于经验的思维模型和假想过程，往往是被理想化的，所以有可能出现客观事实与经验规则不相符的情况，此时要遵循客观事实。对于已有的经验规则，可以尝试运用理论进行解释。二、元素周期律【温故知新】回忆之前学习过的元素周期律知识并回答下列问题：1.碱金属的金属性自上而下是如何递变的？列举事实证明这种递变规律。2.卤素的非金属性自上而下是如何递变的？列举事实证明这种递变规律。3.1-18号元素的原子半径是如何变化的？主要化合物是如何变化？4.Na、Mg、Al的金属性是如何变化的？列举事实证明这种递变规律。二、元素周期律1.原子半径主族元素的原子半径如图所示，请归纳元素周期表中，同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势？同主族元素从上到下，原子的变化趋势？二、元素周期律二、元素周期律【思维启迪】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，电子的能层越多，电子之间的排斥作用将使原子的半径增大；另一个是核电荷数，核电荷数越大，核对电子的吸引作用也就越大，将使原子的半径减小。这两个因素的综合结果使原子半径呈现周期性的递变。【深度思考】二、元素周期律（1）在两种相反因素的作用下，为什么同周期自左向右半径递减，同主族自上而下半径递增？同周期自左向右，每增加一个电子，核电荷相应增加一个正电荷，增加的电子排布在同一层上，增加的电子产生的电子间的排斥作用小于核电荷增加导致的核对外层电子的吸引作用，结果使原子半径逐渐减小。同主族自上而下，随着电子层数的增加，离核更远的外层轨道填入

电子，电子层数的影响大于核电荷增加的影响，导致原子半径增大。【深度思考】二、元素周期律（2）副族元素的原子半径变化如图所示，请归纳其变化规律。类比主族元素的原子半径变化，对变化规律给出解释。【深度思考】二、元素周期律同一周期的过渡元素与主族元素相比，从总的变化趋势来看，从左到右原子半径的变化幅度不大，趋势为减小。这是因为增加的电子都排布在(n-1)d轨道上，不同元素原子的外层电子（ns）受到原子核吸引作用及内层电子排斥作用的总体效果差别不大。【深度思考】二、元素周期律（3）同一种元素的原子半径、阳离子半径、阴离子半径之间有何关系？例如H、H+、H-半径大小关系如何？理由为何？r(H-)>r(H)>r(H+)阴离子相比于原子，核电荷数未变，增加的电子填入最外层，电子之间排斥加大，致使半径增大。阳离子相比于原子，核电荷数未变，失去最外层电子，电子能层减少，致使半径减小。这种规律同样适用于其他元素。二、元素周期律灰色代表原子半径，红色代表阳离子半径，绿色代表阴离子半径【深度思考】二、元素周期律（4）同主族元素的阳离子或阴离子，其半径大小自上而下如何变化？给出你的解释。同主族元素的离子，核电荷数越大，半径越大。同主族的离子与同主族的原子一样，电子能层的增加这一因素占主导地位，故自上而下，无论阴离子，还是阳离子，半径都增加。二、元素周期律【深度思考】二、元素周期律（5）电子构型相同的离子，随着核电荷数的增加