高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修2第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)試講課ppt課件

這是一份高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修2第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)試講課ppt課件，文件包含人教版2019高中化學(xué)必修二121《原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》課件pptx、元素周期表之歌mp4、元素周期表發(fā)展史mp4、前40號(hào)元素背誦視頻mp4等4份課件配套教學(xué)資源，其中PPT共57頁(yè)， 歡迎下載使用。
1.知道元素周期表中分區(qū)、周期和族的元素原子核外電子排布特征，了解元素周期表的應(yīng)用價(jià)值。 2. 能從原子價(jià)電子數(shù)目和價(jià)電子排布的角度解釋元素周期表的分區(qū)、周期和族的劃分。
通過剛才的視頻，我們一起回顧了元素周期表前40號(hào)元素的排序。在必修階段，我們對(duì)周期表有一定的了解，今天我們?cè)谶x修層面再探元素周期表。
元素周期律、元素周期系和元素周期表
任務(wù)一：探究元素周期律、元素周期系和元素周期表的含義及關(guān)系
學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材P18第1自然段，回答下列問題：
1、元素周期律的含義？
2、元素周期系的含義？
3、元素周期表的含義？
4、元素周期表和元素周期系的關(guān)系？
元素的性質(zhì)隨原子的核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變，這一規(guī)律叫做元素周期律
元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列稱為元素周期系
元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格
元素周期系只有一個(gè)，元素周期表多種多樣。
1、元素周期律的實(shí)質(zhì)：元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子 排布周期性變化的必然結(jié)果
2、門捷列夫提出的原子序數(shù)是按相對(duì)原子質(zhì)量從小到大的順序?qū)υ? 進(jìn)行編號(hào)
3、原子序數(shù)是按照元素核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編號(hào)而得到 的序數(shù)
4、原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)
【典例1】下列敘述不正確的是（ ） A.門捷列夫元素周期表按相對(duì)原子質(zhì)量從小到大的順序 將元素排列起來 B.元素周期律是元素性質(zhì)隨著原子序數(shù)遞增發(fā)生周期性 重復(fù)的規(guī)律 C.元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格 D.元素周期表和元素周期系均只有一個(gè)
【解析】 元素周期表多種多樣，元素周期系只有一個(gè)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3、元素周期表和元素周期系的關(guān)系
依次遞增
復(fù)習(xí)提問：請(qǐng)同學(xué)們分組討論，回顧下元素周期表的結(jié)構(gòu)，并回答相關(guān)的問題？
1、 填寫下面關(guān)于周期的表格：
2、 填寫下面關(guān)于族的表格：
3、電子層數(shù)與周期序數(shù)的關(guān)系？
4、主族元素族序數(shù)、主族元素的價(jià)電子數(shù)、原子最外層電子數(shù)三者之間的關(guān)系？
（1）周期（七橫七周期，三短四長(zhǎng)） ：
（2）族（十八縱行十六族，七主八副一0）
4、主族元素族序數(shù)、主族元素的價(jià)電子數(shù)、主族元素的最高化合價(jià)、原子最外層電子數(shù)四者之間的關(guān)系？
主族元素族序數(shù)=主族元素的價(jià)電子數(shù)=主族元素的最高化合價(jià)（O、F除外）=原子最外層電子數(shù)
任務(wù)二：用構(gòu)造原理解釋元素周期系的基本結(jié)構(gòu)
學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材P20第1自然段，回答下列問題：
1、各周期從 能級(jí)開始、以 能級(jí)結(jié)束(第一周期從 能級(jí)開始，以 能級(jí)結(jié)束),中間按照 原理依次排滿各能級(jí)。
2、元素?cái)?shù)的確定方法：
從ns能級(jí)開始以np結(jié)束遞增的核電荷數(shù)(或電子數(shù))就等于每個(gè)周期里的元素?cái)?shù)
任務(wù)三：結(jié)合構(gòu)造原理填寫下列關(guān)于周期表的表格
學(xué)生活動(dòng)：小組合作探究，閱讀教材P20第3、4自然段并結(jié)合書后元素周期表，回答下列表格：
【典例1】 CCTV-1《焦點(diǎn)訪談》欄目中曾報(bào)道“鉈中毒事件”,鉈的 相關(guān)信息如圖所示。下列有關(guān)卡片信息解讀不正確的是（ ） A.鉈的元素符號(hào)為Tl B.鉈的相對(duì)原子質(zhì)量為204.4g/ml C.鉈位于第六周期第ⅢA族 D.鉈原子的質(zhì)子數(shù)為81
【解析】答案：B 。A鉈的元素符號(hào)為Tl,A正確；B相對(duì)原子質(zhì)量是一個(gè)比值，沒有單位，B錯(cuò)誤；C.根據(jù)鉈的最外層電子排布是6s26p1可知Tl位于第六周期第IIIA族，C正確；D.鉈原子的質(zhì)子數(shù)為81，D正確。答案：B
【典例2】下列對(duì)元素周期表的認(rèn)識(shí)正確的是（ ） A.有9行7個(gè)周期 B.有16列16個(gè)族 C.有三個(gè)短周期四個(gè)長(zhǎng)周期 D.非金屬元素存在于主族與副族中
【解析】答案：C。7行7周期，A錯(cuò)誤；18列16個(gè)族，B錯(cuò)誤；副族沒有非金屬元素。
【典例3】?jī)r(jià)電子排布式為4s24p1的元素，在周期表中的位置是（ ） A.第四周期第IA族 B.第四周期第ⅢA族 C.第五周期第IA族 D.第五周期第ⅢA族
【解析】答案：B。某基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為4s24p1,該元素原子序數(shù)=2+8+18+3=31,為Ga元素，位于第四周期第ⅢA族，故合理選項(xiàng)是B。
任務(wù)四：探究按照電子排布對(duì)元素周期表進(jìn)行分區(qū)
學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材P21探究“討論”中的（2）和書下注解，結(jié)合書后元素周期表的內(nèi)容，小組討論合作，填寫下列表格：
各區(qū)元素原子的價(jià)層電子排布、元素的位置及類別
2、對(duì)于副族（鑭系和錒系除外）和第VIII族而言：價(jià)層電子數(shù)=(n-1)d+ns能級(jí)上的電子總數(shù)
1、對(duì)于主族和0族元素而言：價(jià)層電子數(shù)=ns能級(jí)上的電子數(shù)或ns+np能級(jí)上的電子總數(shù)
【典例1】下列各元素是主族元素還是副族元素?位于周期表中的第幾周期和哪個(gè)族?屬于哪個(gè)區(qū)? 1s22s22p63s23p5 (2)[Kr] 4d105s25p2 (3)[Ar]3d34s2 (4)[Ar]3d104s1 (5)[Ar]4s1
第三周期 第VIIA族 P區(qū)
第五周期 第IVA族 P區(qū)
第四周期 第VB族 d區(qū)
第四周期 第IB族 ds區(qū)
第四周期 第IA族 s區(qū)
【解析】(1)最后一個(gè)電子填充在s軌道，屬于s區(qū)，主族元素。族序數(shù)=ns的電子數(shù)，即族序數(shù)為2,位于第三周期第ⅡA族。(2)最后一個(gè)電子填充在p軌道，屬于p區(qū)，主族元素。族序數(shù)=(ns+np)的電子數(shù)，即族序數(shù)為2+2=4,位于第五周期第IVA族。(3)最后一個(gè)電子填充在d軌道，且小于10,屬于d區(qū)，副族元素。族序數(shù)=[(n-1)d+ns]的電子數(shù)，即族序數(shù)為1+2=3,位于第四周期第ⅢB族。(4)最后一個(gè)電子填充在s軌道，且(n-1)d軌道電子數(shù)等于10, 屬于ds區(qū)，副族元素。族序數(shù)=ns的電子數(shù)，即族序數(shù)為1,位于第四周期第IB族。
【典例2】(多選）關(guān)于元素周期表中元素的分區(qū)，下列說法正確的 是（ ） A.元素周期表的d區(qū)全部是副族元素 B.元素周期表的d區(qū)包含所有的過渡元素 C.過渡元素包括d區(qū)、f區(qū)、ds區(qū)的元素 D.ds區(qū)元素不都是副族元素
【解析】答案：AC。d區(qū)包括ⅢB~ⅦB族(系和錒系除外)元素和Ⅷ族元素，ds區(qū)包括IB族和ⅡB族元素，過渡元素包括所有的副族元素和Ⅷ族元素，即包括了d區(qū)、f區(qū)、ds區(qū)的元素，故B項(xiàng)錯(cuò)誤，AC項(xiàng)正確。
任務(wù)五：探究按照金屬和非金屬元素對(duì)元素周期表進(jìn)行分區(qū)
學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合教材P21圖1-18及書后元素周期表，回答下列問題：
1、金屬和非金屬元素的分界線在哪里？
2、非金屬元素主要集中在哪里？
3、金屬鋁具有哪些區(qū)別于其他金屬的化學(xué)性質(zhì)？
4、單質(zhì)硅都有哪些用途？
沿著周期表中硼、硅、砷、碲、砹、與鋁、鍺、銻、釙、之間畫一條線，線的左邊是金屬元素(氫除外),線的右邊是非金屬元素。
非金屬元素要集中在元素周期表右上角的三角區(qū)內(nèi)
金屬鋁可以與氫氧化鈉溶液反應(yīng)
計(jì)算機(jī)芯片、太陽能電池、半導(dǎo)體材料
金屬與非金屬交界處元素的性質(zhì)特點(diǎn)：
在元素周期表中位于金屬和非金屬分界線上的元素兼有金屬和非金屬的性質(zhì)，位于此處的元素(如硼、硅、鍺、砷、銻等)常被稱為半金屬或類金屬(一般可用作半導(dǎo)體材料) 。
任務(wù)六：了解對(duì)角線規(guī)則
學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材P22思考與討論，了解對(duì)角線規(guī)則：
【典例1】下列說法中正確的是（ ） A.所有金屬元素都分布在d區(qū)和ds區(qū) B.元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10個(gè)縱列的元素都是金屬元素 C.ns電子的能量不一定高于(n-1)p電子的能量 D.電子排布式(21Sc) 1s22s22p63s23p63d3違反了洪特規(guī)則
【解析】答案：B。主族元素中也含有金屬元素，故A錯(cuò)誤；C項(xiàng)中， ns電子的能量一定高于(n-1)p電子的能量，故C錯(cuò)誤； D選項(xiàng)違反了能量最低原理 ，故D錯(cuò)誤。
【典例2】下列有關(guān)元素周期表的說法正確的是（ ）A.Li是最活潑金屬，F(xiàn)是最活潑非金屬 B.在周期表中金屬與非金屬的分界處，可找到作催化劑的材料C.元素周期表有7個(gè)主族，7個(gè)副族，1個(gè)0族，1個(gè)第Ⅷ族，共16縱行D.同一周期(第一周期除外)的元素，從左到右由金屬元素逐漸過渡到稀有氣體元素
【解析】答案：D。A.最活潑的金屬是Cs,最活潑的非金屬是F,A錯(cuò)誤；B.元素周期表中，在金屬與非金屬的分界線附近的元素既有金屬的性質(zhì)又有非金屬的性質(zhì)，能作半導(dǎo)體材料，而在過渡元素區(qū)可找到作催化劑的材料，B錯(cuò)誤；C.元素周期表共有18縱行，其中7個(gè)主族，7個(gè)副族，1個(gè)0族，1個(gè)第Ⅷ族，一個(gè)第Ⅷ族占三個(gè)縱行，C錯(cuò)誤；D.同一周期(第一周期除外)的元素，從左到右由金屬元素逐漸過渡到稀有氣體元素，D正確。
學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材P20思考與討論，回答相關(guān)問題：
將圖1-17中第二到第七周期的所有p區(qū)與p區(qū)上下對(duì)齊(即第二到第五周期的p區(qū)右移，與第六、七周期的p區(qū)對(duì)齊)、d區(qū)與d區(qū)上下對(duì)齊(即第四、五周期的d區(qū)右移，與第六、七周期的d區(qū)對(duì)齊),第六、七周期的f區(qū)與f區(qū)上下對(duì)齊，且單列為兩行放在主表的下方(即鑭系和錒系),確保每列的價(jià)層電子數(shù)相同，再將電子排布式為1s2的He移到第一行最右邊，即可得到書末的元素周期表。
學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材P21探究，回答相關(guān)問題：
(1)元素周期表共有幾個(gè)周期？每個(gè)周期各有多少種元素？為什么第一周期結(jié)尾元素的電子排布跟同族的其他周期元素的不同？
答：現(xiàn)行元素周期表包含118種元素，共有七個(gè)周期，每個(gè)周期包含的元素?cái)?shù)目，分別是按照周期序數(shù)一二三四五六七，元素種類數(shù)依次為2、8、8、18、18、32、32。第一周期結(jié)尾元素(He)原子核外只有2個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理，其電子排布式為1s2。與該元素同族的其他周期元素Ne、Ar、Kr、Xe、Rn等，原子核外電子數(shù)依次增加了8、8、18、18、32。根據(jù)構(gòu)造原理，它們的最外層電子排布通式為ns2np6。所以，第一周期結(jié)尾元素的電子排布跟同族的其他周期元素的不同。
(2)元素周期表共有多少個(gè)列？各列的價(jià)層電子數(shù)各為多少？同列元素價(jià)層電子數(shù)是否相等？元素周期表可分為哪些族？族序有什么規(guī)律？
答：元素周期表共有18個(gè)列。從左向右，第1~12列中，除第3列中的鑭系和錒系以外，其他的價(jià)層電子數(shù)都等于列數(shù)；第13~18列中，除第18列中的氦以外，其他的價(jià)層電子數(shù)都等于列數(shù)減10。除了鑭系、錒系和氦以外，同列元素價(jià)層電子數(shù)相等。元素周期表所劃分的族及族序數(shù)，從左向右排列如下：IA族、ⅡA族；ⅢB族→ⅦB族；Ⅷ族；IB族、ⅡB族；ⅢA族→ⅦA族；0族。
(3)為什么在元素周期表中非金屬主要集中在右上角三角區(qū)內(nèi)（如圖1-18）？
答：從原子結(jié)構(gòu)方面來說，元素周期表中右上角三角區(qū)的元素，大多數(shù)的價(jià)層電子排布為ns2np1-6(He除外),價(jià)層電子數(shù)較大，得電子相對(duì)容易，失電子相對(duì)困難。從元素周期表中元素性質(zhì)遞變規(guī)律來說，同周期元素從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng)(不包括0族元素),同主族元素從下向上非金屬性逐漸增強(qiáng)。綜上可知，在元素周期表中非金屬主要集中在右上角三角區(qū)內(nèi)。
(1)為什么副族元素又稱為過渡元素？過渡元素價(jià)層電子數(shù)跟它們的族序數(shù)有什么關(guān)系？寫出它們的價(jià)層電子排布通式。
答：副族元素介于s區(qū)元素(主要是金屬元素)和p區(qū)元素(主要是非金屬元素)之間，處于由金屬元素向非金屬元素過渡的區(qū)域，因此副族元素又稱為過渡元素。過渡元素價(jià)層電子數(shù)跟它們的族序數(shù)的關(guān)系是：第ⅢB族到第ⅦB族元素的價(jià)層電子數(shù)等于它們的族序數(shù)；第Ⅷ族有3列元素，其族序數(shù)等于該族的第1列元素的價(jià)層電子數(shù)；第IB族、第ⅡB族的族序數(shù)等于它們的最外層電子數(shù)。過渡元素的價(jià)層電子排布通式為(n-1)d1-10ns1-2(除鑭系和錒系)。
(2)按照核外電子排布，可把元素周期表劃分成5個(gè)區(qū)，如圖1-19所示。除ds區(qū)外，各區(qū)的名稱來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級(jí)的符號(hào)。s區(qū)、d區(qū)和p區(qū)分別有幾個(gè)列？為什么s區(qū)（除氫元素）、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素？
答：s區(qū)有2列，d區(qū)有8列，p區(qū)有6列。s區(qū)元素的價(jià)層電子排布通式為ns1-2,d區(qū)元素的價(jià)層電子排布通式為(n-1)d1-9ns1-2,ds區(qū)元素的價(jià)層電子排布通式為(n-1)d10ns1-2,它們的最外層電子數(shù)均不超過2,在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，所以s區(qū)(除氫元素外)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素。
(3)處于非金屬與金屬分界線附近的元素常被稱為半金屬或類金屬，為什么？
答：由于元素的金屬性和非金屬性之間并沒有嚴(yán)格的界限，處于非金屬與金屬分界線上的元素既能表現(xiàn)出一定的非金屬性，又能表現(xiàn)出一定的金屬性，因此這些元素常被稱為半金屬或類金屬。
(4)在周期表里找出Cr和Cu的價(jià)層電子。它們的電子排布符合構(gòu)造原理嗎？此外還有哪些元素的基態(tài)原子電子排布不符合構(gòu)造原理？
答：Cr的價(jià)層電子排布式為3d54s1,Cu的價(jià)層電子排布式為3d104s1,不符合構(gòu)造原理(它們的3d軌道達(dá)到半充滿或全充滿結(jié)構(gòu)，是一種能量較低的穩(wěn)定結(jié)構(gòu))。此外，Nb、M、Ru、Rh、Pd、Ag、Pt、Au、La、Ce、Gd、Ac、Th、Pa、U、Np、Cm等的基態(tài)原子電子排布均不符合構(gòu)造原理。
(5)預(yù)言119號(hào)元素基態(tài)原子最外層電子排布；預(yù)言第八周期有多少種元素。
答：119號(hào)元素應(yīng)位于第八周期第IA族，故基態(tài)原子最外層電子排布為8s1;周期分別為一、二、三、四、五、六、七，元素種數(shù)分別為2×12、2×22、2×22、2×32、2×32、2×42、2×42,以此預(yù)測(cè)第八周期元素種數(shù)為2×52=50(種)。
1、構(gòu)造原理與元素周期表的關(guān)系
2、用電子排布的方式對(duì)元素周期表進(jìn)行分區(qū)
3、用金屬和非金屬元素對(duì)元素周期表進(jìn)行分區(qū)
構(gòu)造原理與元素周期表的關(guān)系
元素周期表與元素周期系的關(guān)系
用金屬和非金屬元素對(duì)元素周期表進(jìn)行分區(qū)
用電子排布的方式對(duì)元素周期表進(jìn)行分區(qū)