2020届人教版高二化学选修3教学案：原子结构与元素的性质含答案

1．认识原子结构与元素周期系的关系。了解元素周期系的应用价值。 2．了解元素的电离能、电负性的含义。能应用元素的电离能说明元素的某些性质。 3．理解元素原子半径、元素的第一电离能、电负性的周期性变化。 4 ． 了 解 元 素 的 “ 对 角 线 规 则 ”， 能 列 举 实 例 予 以 说 明 。 细读教材记主干 1．元素的周期序数与原子结构有何关系如何确定主族元素的主族序数 提示周期序数＝电子层数＝能层数；主族序数＝最外层电子数＝价电子数。 2．每一周期第一周期除外都是从碱金属元素开始到稀有气体元素结束，外围电子排 布从ns →nsnp He 为 1s 。 3．各区元素原子的外围电子排布。 s 区ns ds 区n－1dns 101～2 1～2 1 递增 262 ；p 区nsnp 21～6；d 区n－1d1～9ns1～2； 。 4．同周期，同主族，元素性质的变化规律是什么 原子半径逐渐减小 最高正价＋1 →＋7 提示1同周期从左向右金属性逐渐减弱  非金属性逐渐增强 原子半径逐渐增大  2同主族从上到下金属性逐渐增强  非金属性逐渐减弱 5．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。 同族元素从上到下第一电离能变小， 同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势， 但第ⅡA 族与第ⅢA 族、第ⅤA 族与第ⅥA 族之间出现反常。 6．电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小的。同周期从左到右， 元素的电负性逐渐变大；同主族从上到下，元素的电负性逐渐变小。 [新知探究] 1．元素周期系 1碱金属和稀有气体元素原子的价电子排布对比 周期 二 三 四 续表 周期 五 六 结论 碱金属 铷 铯 价电子排布 5s 6s1 1 碱金属 锂 钠 钾 价电子排布 2s 3s 4s1 1 1 稀有气体 氖 氩 氪 价电子排布 2s 2p 3s 3p 4s 4p 26 26 26 稀有气体 氙 氡 1 价电子排布 5s 5p 6s 6p 26 26 26 每一周期从碱金属元素开始到稀有气体元素结束，价电子排布从ns 递增到nsnp ， 但元素周期系的周期不是单调的，每一周期里元素的数目并不总是一样多 2元素周期系的形成 ①形成 ②原因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。 ③元素周期系的周期不是单调的， 每一周期里元素的数目并不一样多， 而是随周期序数 的递增逐渐增多；同时，金属元素的数目也逐渐增多。 2．元素周期表 1周期与族 ①周期具有相同的电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列成的一个横行。 ②族周期表中，有 18 个纵行，除 8、9、10 三个纵行叫第Ⅷ族外，其余15 个纵行每 一个纵行标作一族。 2分区 ①根据核外电子排布，可把周期表里的元素划分成5 个区s 区、p 区、d 区、ds 区、f 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符号。 ②根据元素的金属性和非金属性。 [名师点拨] 1．核外电子排布与元素周期表 1核外电子排布与周期的划分 ①每一周期元素原子的外围电子排布和元素种数。 外围电子排布 周 期 1 2 3 续表 外围电子排布 周 期 4 5 6 7 最外层容纳的电 ⅠA 4s 5s 6s 7s1 1 1 1 各周期增 最外层容纳的电子 ⅠA 1s 2s 3s1 1 1 元素 种类 2 8 8 0 族 数 1s 2s 2p 3s 3p 26 26 2 加的能级 1s 2s、2p 3s、3p 2 8 8 各周期增 0 族 子数 4s 4p 5s 5p 6s 6p 26 26 26 元素 种类 18 18 32 32 加的能级 4s、3d、4p 5s、4d、5p 6s、4f、5d、6p 7s、5f、6d、7p 8 8 8 ②核外电子排布与周期划分的关系。 a．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七个能级组， 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。 b．每一能级组对应一个周期，且该能级组中最大的能层序数等于元素的周期序数。 2核外电子排布与族的划分族的划分依据是原子的价层电子排布。 ①同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价电子全部排布在ns 或nsnp 轨道上， 价电子数与族序数相同。 ②稀有气体的价电子排布为1s 或nsnp 。 ③过渡元素副族和第Ⅷ族同一纵列原子的价层电子排布基本相同镧系、锕系元素除 外。价电子排布为n－1d1～10 226 ns1～2，ⅢB～ⅦB 族元素的价电子数与族序数相同。 2．各区元素原子的价电子排布特点及化学性质 包括的元素 第ⅠA、 s 区 ⅡA 族上 素 第ⅢA～ⅦA 族、 p 区 0 族 随着最外层电子数目的增 加，非金属性增强，金属 性减弱 均为过渡金属，由于 d 轨 d 区第ⅢB～ⅦB、Ⅷ族 n－1d1～9 1～2 价电子排布化学性质 除氢外，都是活泼金属元 素碱金属和碱土金属元 ns最后的电子填在ns nsnp最后的电子填在 np 上 21～6 ns1～2[最后的电道都未充满电子，因此 d 轨道可以不同程度地参与 化学键的形成 子填在n－1d 上] 第ⅠB、 ds 区 ⅡB 族 n－1dns 101～2[n－1d 全 均为过渡金属， d 轨道已充 满电子，因此 d 轨道一般 不再参与化学键的形成 充满] 镧系元素的化学性质非常 相近，锕系元素的化学性 质也非常相近 f 区镧系、锕系 n－2f 0～14n－1d 2 0～ ns2 [对点演练] 1．2016深圳高二检测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五个区， 并以最后填入电子 的轨道能级符号作为该区的符号，如图所示。 1在 s 区中，族序数最大、原子序数最小的元素，原子的价电子的电子云形状为 ________。 2在 d 区中，族序数最大、原子序数最小的元素，常见离子的电子排布式为 ______________，其中较稳定的是________。 3在 ds 区中，族序数最大、原子序数最小的元素，原子的价电子排布式为________。 4在 p 区中，第二周期第ⅤA 族元素原子价电子排布图为______________。 5当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在________区中。 解析1s 区为第ⅠA 族，第ⅡA 族，符合条件的元素为Be，其电子排布式为 1s 2s ， 价电子的电子云形状为球形。2d 区为第ⅢB 族～第ⅦB 族、第Ⅷ族，族序数最大且原子序 数最小的为 Fe， 常见离子为 Fe 、 Fe ， 电子排布式为 1s 2s 2p 3s 3p 3d 、 1s 2s 2p 3s 3p 3d ， 由离子的电子排布式为可知Fe 的 3d 轨道“半充满” ，其稳定性强于Fe 。3ds 区符合条 件的为 Zn，其电子排布式为 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s ，价电子排布式为