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第二節 原子結構與元素的性質　
第1課時 原子結構與元素周期表
人教版選擇性必修2
學習目標
1．熟知原子結構與元素周期表的關系，進一步熟悉元素周期表的結構。
2．能從原子價層電子數目和價層電子排布的角度解釋元素周期表的分區、周期和族的劃分。
3．能列舉元素周期律(表)的應用。
學習目標
1．通過認識三張周期表的研究過程，培養學生“科學探究與科學精神”的學科素養。
2．通過原子結構和元素在周期表中的位置分析其他元素的位置及性質，培養學生“證據推理和模型認知”的學科素養。
素養目標
情境引入
1869年，門捷列夫發現，按相對原子質量從小到大的順序將元素排列起來，得到一個元素序列，并從最輕的元素氫開始進行編號，稱為原子序數，這個序列中的元素性質隨著原子序數遞增發生周期性的重復，這一規律被門捷列夫稱作元素周期律。
1913年，英國物理學家莫塞萊證明原子序數即原子核電荷數。
教學過程
一、元素周期律、元素周期系和元素周期表
元素周期律：元素的性質隨元素原子的核電荷數遞增發生周期性遞變。
元素周期系：元素按原子核電荷數遞增排列的序列。
元素周期表：呈現元素周期系的表格。
元素周期系只有一個， 元素周期表多種多樣。
教學過程
二、三張有重要歷史意義的周期表
1869年，門捷列夫制作了歷史上第一張周期表，又稱短式周期表。門捷列夫周期表最重要的特征是從第四周期開始每個周期截成兩截，第1 ~ 7族分主副族，第八族稱為過渡元素（第八族是鐵、鈷、鎳等“三素組”）。
1．門捷列夫周期表
教學過程
2．維爾納周期表
維爾納
教學過程
1905年，配位化學鼻祖維爾納制作了一張周期表，維爾納周期表是特長式周期表，每個周期一行，各族元素、過渡金屬、稀有氣體、鑭系和錒系，各有各的位置，同族元素上下對齊，維爾納周期表前五個周期的元素種類被完全確定——2、8、8、18、18，但第六、第七周期因鑭系和錒系元素種類未知而未定。
教學過程
2．玻爾元素周期表
波爾
教學過程
玻爾元素周期表特別重要之處是把21～28、39～46等元素用方框框起，這說明他已經認識到，這些框內元素的原子新增加的電子是填入內層軌道的，他已經用原子結構解釋元素周期系了，玻爾元素周期表確定了第六周期為32種元素，但第七周期元素所知甚少。玻爾周期表還用直線連接前后周期的相關元素（同族元素），這是因為玻爾已經知道，它們的價電子數相等。
教學過程
三、構造原理與元素周期表
根據構造原理得出的核外電子排布，可以解釋元素周期系的基本結構。
第一周期從1s1 開始，以1s2 結束，只有兩種元素。其余各周期總是從ns能級開始，以np結束，而從ns能級開始以np結束遞增的核電荷數（或電子數）就等于每個周期里的元素數。
教學過程
1. 原子結構與元素周期表的關系
教學過程
2．每族元素的價電子排布特點
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
排布特點 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5
(2)0族：ns2np6(其中He為1s2)。
(3)過渡元素(副族)：(n－1)d1～10ns1～2(Pd、鑭系和錒系元素除外)。
(1)主族
教學過程
若以一個方格代表一種元素，每個周期排一橫排，并按s、p、d、f分段，左側對齊，可以得到如下元素周期表：
如何將其變成書末的元素周期表？
教學過程
p
f
d
s
s
p
s
d
p
f
s
d
p
d
s
p
p
s
s
【發現】：現在使用的元素周期表是按照構造原理的順序將相同的能級符號排在一個區域得到的
教學過程
3．元素周期表的分區
按照最后一個電子排入的能級不同（除ds區）， 可把元素周期表劃分成5個區
由于第11列銅、銀、金按構造原理進行電子排布時，電子排布式中最后兩個能級的電子排布應該為(n-1)d9ns2，而事實上卻是(n-1)d10ns1，可理解為先填滿了(n-1)d能級而后填ns能級，故稱為ds區。
教學過程
四、對角線規則
在元素周期表中,某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質是相似的(如鋰和鎂在過量的氧氣中燃燒均生成正常氧化物,而不是過氧化物),這種相似性被稱為對角線規則
對角線規則是從相關元素及其化合物的許多性質中總結出來的經驗規則,不是定理。
教學過程
教學過程
1. 鋰和鎂的相似性
元素 Li Na Be Mg
沸點/℃ 1 341 881.4 2 467 1 100
②鋰和鎂在氧氣中燃燒時只生成對應的氧化物，并且Li2O和MgO與水反應都十分緩慢。
③鋰和鎂與水的反應都十分緩慢，并且生成的氫氧化物難溶于水，附著于金屬表面阻礙反應的進行。
④鋰和鎂都能直接與氮氣反應生成相應的氮化物Li3N和Mg3N2。
①鋰與鎂的沸點較為接近：
教學過程
①鈹與鋁都可與酸、堿反應放出氫氣，并且鈹在濃硝酸中也發生鈍化。
②二者的氧化物和氫氧化物都既能溶于強酸又能溶于強堿溶液：
Al(OH)3+3HCl =AlCl3+3H2O，Al(OH)3+NaOH=NaAl(OH)4
Be(OH)2+2HCl=BeCl2+2H2O，Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
③二者的氧化物Al2O3和BeO的熔點和硬度都很高。
④BeCl2和AlCl3都是共價化合物，易升華。
2. 鈹和鋁的相似性
教學過程
①自然界中B與Si均以化合物的形式存在。
②B與Si的單質都易與強堿反應，且不與稀酸反應：
2B+2KOH+2H2O=2KBO2+3H2↑，Si+2KOH+H2O=K2SiO3+2H2↑。
③硼烷和硅烷的穩定性都比較差，且都易水解。
④硼和硅的鹵化物的熔、沸點比較低，易揮發，易水解。
(3)硼和硅的相似性
閃爍著銀白色光澤的金屬鈦(22Ti)因具有密度小、強度大、無磁性等優良的機械性能，被廣泛地應用于軍事、醫學等領域，號稱“崛起的第三金屬”。已知鈦有48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列關于金屬鈦的敘述中不正確的是(　　)
A．上述鈦原子中，中子數不可能為22
B．鈦元素在周期表中處于第四周期
C．鈦的不同同位素在周期表中處于不同的位置
D．鈦元素是d區的過渡元素
典例1．
【答案】C　
課堂練習
已知某些元素在周期表中的位置如圖所示；
下列說法正確的是(　　)
A．表中五種元素位于5個不同的區
B．元素4的基態原子的價電子排布式為3d104s2，與它具有相同最外層電子數的元素只可能處于ds區
C．元素1、2、3的基態原子中，未成對電子數之比為1?3?5
D．元素5的原子結構示意圖為
典例2．
【答案】D　
課堂練習
鎂、鋰在元素周期表中具有特殊的“對角線”關系，它們的性質相似。下列有關鋰的性質的敘述，不正確的是(　　)
A．Li2SO4易溶于水
B．LiOH是易溶于水、受熱不分解的強堿
C．Li遇濃硫酸不產生“鈍化”現象
D．Li2CO3受熱分解，生成Li2O和CO2
典例3．
【答案】B　
課堂練習
課堂小結
感 謝 傾 聽　

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