《原子结构与元素周期表》课件

《原子结构与元素周期表》素养目标学法指导1.通过对元素周期表发展史的了解，认识科学家对元素周期表经历的探索过程，培养科学态度与社会责任的核心素养2．通过对构造原理与元素周期表分区关系的分析，了解元素周期表是微观上原子核外电子排布的宏观表达方式，培养宏观辨识与微观探析的核心素养1.通过实例列举，落实运用于微粒相关数据的计算2．认识核外电子的排布是有规律的，通过具体实例落实核外电子的排布与周期表的关系知识导图

课前·新知导学元素周期律等概念和相关关系式1．等量关系(1)原子序数＝____________＝__________＝原子的核外电子数。(2)电子层数＝________数；最外层电子数＝________________数。核电荷数质子数周期主族元素的族序2．相关概念(1)元素性质随着____________________递增发生________性递变，称之为元素周期律。按原子核电荷数递增排列的_________称为元素周期系。(2)元素周期表是呈现________________的表格。第一张元素周期表是由______________制作的。元素原子的核电荷数周期序列元素周期系门捷列夫元素的最外层电子数一定等于元素所在周期表中的族序数吗？微思考【答案】不一定，只有主族元素的最外层电子数才等于族序数。俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述正确的是 (

)A．115号元素在第六周期B．113号元素在第七周期ⅢA族C．115号和113号元素都是非金属元素D．镅元素和115号元素不在同一周期【答案】B【解析】第一至七周期中，0族元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118。第七周期的首位元素是87号元素，位于ⅠA族；112号是第七周期中最后的过渡元素，位于ⅡB族；118号是第七周期中的0族元素(不是金属元素)。构造原理与元素周期表的结构1．编排原则：根据构造原理，除第一周期外，其余周期总是从_______能级开始，以________能级结束，递增的核电荷数(或电子数)等于该周期的__________。ns

np

元素数2．周期和族(1)周期：把具有相同____________的元素，按照原子序数递增的顺序排列成横行，每一个横行称为一个周期。(2)族：周期表中，有18个纵列，8、9、10三个纵列叫第________族，其余15个纵列每一个纵列标作一个族。电子层数1、2、3

4、5、6、7

ns1

ns2np6

Ⅷ

3．分区(1)根据核外电子排布，可把周期表里的元素划分成________个区：____________________________。除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。(2)根据元素的金属性和非金属性，划分为__________区(周期表左下方)和____________区(周期表右上方)。5

s区、p区、d区、ds区、f区金属元素非金属元素4．对角线规则某些主族元素与______方的主族元素的某些性质是相似的，这种相似性称之为对角线规则。如Li和Mg在过量的氧气中燃烧生成正常氧化物，而不是过氧化物。右下某元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，据此判断该元素在周期表中的位置，并指出属于周期表中的哪一区元素。微思考【答案】第四周期第ⅡB族；位于ds区。

判断正误。(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)一般地，周期序数越大，该周期所含金属元素越多。

(

)(2)非金属元素都分布在p区。 (

)(3)同族元素价层电子数相同。 (

)(4)价层电子排布为3d84s2的元素属于s区。 (

)【答案】(1)√

(2)×

(3)√

(4)×课堂·素养初培任务一核外电子排布与元素周期表的关系素养探源核心素养考查途径科学探究与创新意识通过对原子核外电子的排布展示对照分析，归纳核外电子的排布与周期表的关系，考查学生根据实例展示及对照分析，而进行归纳总结得出规律的能力[情境导入]元素周期系周期性发展就像螺壳上的螺旋

(1)价层电子排布为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。【答案】该元素位于第五周期第ⅢA族。元素能级中最高能层序数＝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。(2)某元素位于周期表中第四周期ⅤA族，你能否据此写出该元素的价层电子排布和电子排布式？【答案】该元素的价层电子排布式为4s24p3；电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。(3)原子序数1～36的某元素基态原子的最外层电子排布式为ns2，该元素可能属于哪一族？【答案】0族(He)、ⅡA族、ⅡB族、ⅢB族、ⅣB族、ⅤB族(Nb除外)、ⅦB族、Ⅷ族(Ru、Rh、Pd、Pt除外)。1．核外电子排布与周期的划分(1)根据构造原理，将能量相近的能级分为一组，按能量由低到高可分为7个能级组，同一能级组内，各能级能量相差较小，各能级组之间能量相差较大。(2)每一个能级组对应一个周期，且该能级组中最高的能级对应的能层数等于元素的周期序数。(3)每个周期排布的元素种数分别为2、8、8、18、18、32、32。[深化理解]2．核外电子排布与族的关系(1)价层电子。①主族元素的价层电子为该元素原子的最外层电子。如碱金属元素原子的价层电子排布为ns1。②副族元素的价层电子与其最外层电子和次外层电子有关(镧系、锕系元素还与倒数第三层的f电子有关)。如铁元素的价层电子排布为3d64s2。(2)主族元素。①主族元素的族序数＝原子的最外层电子数。②同主族元素原子的价层电子排布相同，价层电子构型为ns1～2或ns2np1～6。③当主族元素原子的价层电子全部失去或偏离时，表现出该元素的最高正价(O、F除外)，等于价层电子数。(3)稀有气体元素价层电子排布为ns2np6(He为1s2)。(4)过渡元素。①同一纵列原子的价层电子排布基本相同，价层电子构型为(n－1)d1～10ns1～2。②第ⅢB族～ⅦB族可失去ns和(n－1)d能级上的全部电子，所以最高正价数＝族序数；第Ⅷ族可失去最外层的s电子和次外层的部分(n－1)d电子，其最高正价一般低于族序数(8)，只有Ru和Os可表现出＋8价；第ⅠB族可失去ns电子和部分(n－1)d电子，所以第ⅠB族的族序数＜最高正价，第ⅡB族只失去ns2电子，第ⅡB族的族序数＝其最高正价。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叙述中，正确的是 (

)A．原子价层电子排布为ns2np1～6的元素一定是主族元素B．基态原子最外电子层的p能级上有5个电子的元素一定是第ⅦA族元素C．原子的价层电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定位于第ⅢB～ⅦB族D．基态原子N能层上只有1个电子的元素一定是主族元素[典例精练]【答案】B【解析】除He外，0族元素原子的价层电子排布式均为ns2np6,0族元素不是主族元素，A错误；基态原子最外电子层的p能级上有5个电子，即价层电子排布式为ns2np5，该元素一定处于第ⅦA族，B正确；原子的价层电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素处于第Ⅷ族，C错误；基态原子N能层上只有1个电子的元素，除主族元素K外，还有过渡金属元素Cu、Cr，D错误。价层电子构型为3d104s1的元素在周期表中位于 (

)A．第五周期第ⅠB族 B．第五周期第ⅡB族C．第四周期第ⅦB族 D．第四周期第ⅠB族【答案】D【解析】该元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,根据电子排布式可知，该原子有4个能层，所以位于第四周期；其价层电子排布式为3d104s1，属于第ⅠB族元素，所以该元素位于第四周期第ⅠB族，故选D。任务二元素周期表的分区素养探源核心素养考查途径宏观辨识与微观探析通过对核外电子排布规律的分析与应用，考查学生对核外电子排布规律的识别能力与应用能力根据元素原子的核外电子排布对元素周期表分区。[情境导入](1)周期表中的s区中，族序数最大、原子序数最小的元素是什么元素？该元素原子价层电子的电子云是什么形状？【答案】s区包括第ⅠA族、第ⅡA族，符合条件的元素为Be，其电子排布式为1s22s2，价层电子的电子云形状为球形。(2)Fe元素处于周期表中的哪个区？写出Fe2＋、Fe3＋的电子排布式，这两种离子哪一种更稳定？为什么？【答案】Fe位于元素周期表中的d区，Fe2＋、Fe3＋的电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布式可知Fe3＋的3d能级“半充满”，其稳定性强于Fe2＋。(3)某元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，据此判断该元素位于周期表中的哪一区？是何种元素？【答案】该元素位于元素周期表中的ds区；元素名称为锌，元素符号为Zn。1．根据元素的性质，对元素周期表分区根据元素的性质(金属性和非金属性)，将元素周期表分为金属元素区和非金属元素区，如下图所示：[深化理解]2．根据原子核外电子排布，对元素周期表分区(1)根据元素周期表中元素原子的价层电子排布，划分为五个区，即s区、p区、d区、ds区和f区，具体如下图所示：(2)各区内元素分布及原子结构特点。分区元素分布价层电子排布元素性质特点s区第ⅠA族、第ⅡA族ns1～2除氢外都是活泼金属元素p区第ⅢA族～ⅦA族、0族ns2np1～6(He除外)最外层电子参与成键(0族元素一般不考虑)d区第ⅢB族～ⅦB族、第Ⅷ族(n－1)d1～9ns1～2(Pd除外)次外层d能级中的电子不同程度地参与化学键的形成ds区第ⅠB族、第ⅡB族(n－1)d10ns1～2金属元素f区镧系、锕系(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2镧系元素化学性质相近；锕系元素化学性质相近已知某元素基态原子的价层电子排布为(n－1)dansb(a、b均为大于0的正整数)，下列有关说法正确的是 (

)A．该元素一定位于元素周期表中的d区B．该元素一定位于元素周期表中的ds区C．该元素的族序数为a＋bD．该元素一定为金属元素【答案】D[