12原子结构与元素的性质第1课时新人教版选修三.docx
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12原子结构与元素的性质第1课时新人教版选修三
《选修三第一章第二节 原子结构与元素的性质》导学案（第1课时）
学习时间2011—2012学年上学期周
【课标要求】
1.进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系
2.知道外围电子排布和价电子层的涵义
3.认识周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律
4.知道周期表中各区、周期、族元素的原子结构和位置间的关系
【课前预习】
1.元素周期表中的周期是指；元素周期表中的族是指
2.，叫做元素周期律，在化学（必修2）中元素周期律主要体现在、、、等的周期性变化。
【复习】
什么是元素周期律？
元素的性质包括哪些方面？
元素性质周期性变化的根本原因是什么？
一、原子结构与周期表
【课前练习】完成下表：
元素名称
原子序数
周期
简化电子排布式
元素名称
原子序数
周期
简化电子排布式
锂
氦
钠
氖
钾
氩
铷
氪
銫
氙
.【阅读思考】阅读教材P13-14，元素周期表与原子结构有什么关系
【科学探究】教材P14考察（观察）元素周期表，探究下列问题：
1.元素周期表共有几个周期？
每个周期各有多少种元素？
写出每个周期开头第一个元素和结尾元素的最外层电子的排布式的通式。
为什么第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同？
2.元素周期表共有多少个纵列？
周期表上元素的“外围电子排布”简称“价电子层”，这是由于这些能级上的电子数可在化学反应中发生变化。
每个纵列的价电子层的电子总数是否相等？
3.按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，课本图1－16所示。
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。
s区、d区和p区分别有几个纵列？
为什么s区（H除外）、d区和ds区的元素都是金属？
4.元素周期表可分为哪些族？
为什么副族元素又称为过渡元素？
5.为什么在元素周期表中非金属主要集中在右上角三角区内？
6.处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或准金属。
为什么？
【归纳】S区元素价电子特征排布为，价电子数等于族序数。
ｄ区元素价电子排布特征为；价电子总数等于副族序数；ds区元素特征电子排布为，价电子总数等于所在的列序数；p区元素特征电子排布为；价电子总数等于主族序数。
原子结构与元素在周期表中的位置是有一定的关系的。
1.原子核外电子总数决定所在周期数
周期数=（钯除外）46Pd[Kr]4d10,最大能层数是4，但是在第五周期。
2.外围电子总数决定排在哪一族如：
29Cu3d104s1，10+1=11尾数是1所以，是IB。
元素周期表是元素原子结构以及递变规律的具体体现。
【思考】元素在周期表中排布在哪个横行，由什么决定？
元素在周期表中排在哪个列由什么决定？
（分析周期表着重看元素原子的外围电子排布及价电子总数与族序数的联系。
）
【学与问】1.元素周期表中，同周期的主族元素从左到右，最高化合价和最低化合价、金属性和非金属性的变化有什么规律？
2.元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？
应如何理解这种趋势？
周期表中的同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？
应如何理解这种趋势？
【典例解悟】1.
图1
（1）上表中的实线是元素周期表的部分边界，请在表中用实线补全元素周期表的边界。
（2）元素甲是第三周期、第ⅥA族元素，请在下边方框中按氦元素（图1）的式样，写出元素甲的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量和最外层电子排布。
（3）元素乙的3p亚层中只有1个电子，则乙原子半径与甲原子半径比较：
______>______；甲、乙的最高价氧化物水化物的酸性强弱为：
______>______（用化学式表示）。
（4）元素周期表体现了元素周期律，元素周期律的本质是原子核外电子排布的________，请写出元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系：
_________________________________。
2.根据所学的电子排布规律及周期表判断，同周期的ⅡA和ⅢA之间的原子序数差不可能是（）A.1B.11C.25D.8
3.R元素的原子，其最外层的p能级电子数等于所有的能层s能级电子总数，则R是（）
A.LiB.BeC.SD.Ar
【当堂检测】
1．外围电子构型为4f75d16s2元素在周期表中的位置是（
）
A 四周期ⅦB族B 五周期ⅢB族C 六周期ⅦB族D 六周期ⅢB族
2．原子序数小于18的八种连号元素，它们单质的熔点随原子序数增大而变化的趋势如图所示。
图中X元素应属（）
AⅢA族BⅣA族CⅤA族DⅥA族
3．某周期ⅡA族元素的原子序数为x，则同周期的Ⅲ族元素的原子序数是（）
A只有x+1B可能是x+8或x+18
C可能是x+2D可能是x+1或x+11或x+25
4．下列各组元素性质递变情况错误的是（）
ALi、Be、B原子最外层电子数依次增多BP、S、Cl元素最高正化合价依次升高
CN、O、F原子半径依次增大DNa、K、Rb的金属性依次增强
5.外围电子构型为4f75d16s2元素在周期表中的位置是（
）
A、第四周期ⅦB族B、第五周期ⅢB族C、 第六周期ⅦB族D、 第六周期ⅢB族
6.镭是元素周期表中第七周期的ⅡA族元素。
下面关于镭的性质的描述中不正确的是（）
A.在化合物中呈+2价B.单质使水分解.放出氢气
C.氢氧化物呈两性D.碳酸盐难溶于水
7.元素的分区和族
1）s区:
最后的电子填在上,包括,属于活泼金属,为碱金属和碱土金属;
2）p区:
最后的电子填在上,包括族元素,为非金属和少数金属;
3）d区:
最后的电子填在上,包括族元素,为过渡金属;
4）ds区:
（n-1）d全充满,最后的电子填在上,包括,过渡金属（d和ds区金属合起来,为过渡金属）;
5）f区:
包括元素,称为内过渡元素或内过渡系.
【练习】
1.X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布分别为ns1、3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是（ ）
A.XYZ2 B．X2YZ3 C．X2YZ2 D．XYZ3
2.某元素的原子序数为29，试问：
（1）此元素原子的电子总数是多少？
（2）它有多少个电子层？
有多少个能级？
（3）它的外围电子排布式是什么？
（4）它属于第几周期？
第几族？
主族还是副族？
（5）它有多少个未成对电子？
3.下表为元素周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题：
（1）表中属于d区的元素是________（填编号）。
（2）表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子名称为________。
（3）某元素的特征电子排布式为nsnnpn＋1，该元素原子的核外最外层电子的孤对电子对数为________；该元素与元素①形成的分子X的空间构型为________。
（4）某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如上表中元素⑤与元素②的氢氧化物有相似的性质。
请写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式：
___________________________________________________________________________。
【课后作业】
1.短周期元素X、Y的原子序数相差2。
下列有关叙述正确的是（ ）
A.X与Y不可能位于同一主族B.X与Y一定位于同一周期
C.X与Y可能形成共价化合物XYD.X与Y可能形成离子化合物XY
2.下列说法中错误的是（ ）
A.所有的非金属元素都分布在p区
B.p区元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C.除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是8D.同一元素的各种同位素的化学性质一定相同
3.下列说法中错误的是（ ）
A.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
B.元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C.除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D.同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
4.某元素的最高正价与负价的代数和为2，则该元素原子的最外层电子数为（ ）
A.4 B．5 C．6 D．7
5.X元素能形成H2X和XO2两种化合物，该元素的原子序数是（ ）
A.13B．14C．15D．16
6.下列各组元素按最高正价由高到低、负价绝对值由低到高顺序排列的是（ ）
A.Na、Mg、AlB．F、O、NC．N、O、FD．S、P、Si
7.元素X的最高正价和负价的绝对值之差为6，元素Y原子次外层与元素X原子次外层均为8个电子，X、Y的离子具有相同的电子排布，X、Y形成的化合物是（ ）
A.MgF2B．MgCl2C．CaCl2D．CaBr2
8.下表列出的是部分元素的原子序数，有关该表中元素的下列说法中正确的是（ ）
1
2
3
9
10
11
A.每一横行元素其原子的电子层数相同
B.第一纵行元素其原子的最外层电子数相同
C.中间一纵行元素不易与其他元素结合
D.中间一纵行元素金属性（或非金属性）强弱介于左右两纵行元素之间
9.完成下列表格：
原子序数
15
6
周期
四
二
族
ⅣB
ⅦA
基态原子的
电子排布
[Ar]3d64s2
[Xe]6s1
最高正价
10.今有A、B、C、D四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，A与C、B与D分别是同族元素，B、D两元素的质子数之和是A、C质子数之和的两倍，这四种元素中有一种元素的单质溶于CS2溶剂。
（1）确定四种元素分别是：
A.________，B.________，C.________，D._________________。
（2）两种均含四种元素的化合物相互反应放出气体的化学方程式为
________________________________________________________________________。
11.有X、Y、Z、W四种短周期元素，原子序数依次增大，其核电荷数总和为38，Y元素原子最外层电子数占核外电子总数的3/4，W元素原子最外层电子数比同周期Z元素多5个电子，且W和Y不属于同一主族。
（1）写出元素符号：
X________、Y________、Z________________、W__________；
（2）Z、W两元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的方程式是
________________________________________________________________________；
（1）这四种元素组成的一种化合物，化学式是
________________________________________________________________________。
疑点反馈：
（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
《选修三第一章第二节 原子结构与元素的性质》导学案（第1课时）
一、原子结构与周期表
【科学探究】教材P14
考察（观察）元素周期表，探究下列问题：
1.元素周期表共有几个周期？
每个周期各有多少种元素？
写出每个周期开头第一个元素和结尾元素的最外层电子的排布式的通式。
为什么第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同？
提示 元素周期表共有7个周期；每个周期包含的元素种类如下：
周期 一 二 三 四 五 六 七
元素数目2 8 8 18 18 32 32（？
）
每周期开头元素最外层电子排布通式为ns1
每周期结尾最外层电子排布通式为ns2np6（第一周期为1s2）。
第一周期元素原子只有一个能层，只有1s一个能级，最多为2个电子。
而其他周期元素原子最外层有ns、np两个能级，最多可排8个电子。
2.提示 18个纵列；不相等。
3.提示 s区有2个纵列，d区有8个纵列，p区有6个纵列。
s区、d区和ds区的元素原子最外层电子数为1～2个，在反应中易失去电子，故s区（H除外）、d区和ds区的元素都是金属元素。
4.提示 元素周期表可分为7个主族：
ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA；7个副族：
ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB；一个Ⅷ族和一个0族。
在周期表中从第四周期开始由ⅡA经过副族、Ⅷ族到ⅢA，所以副族和第Ⅷ族元素又称过渡元素。
5.提示 从周期表看，同周期元素越向右，非金属性越强，同主族元素越向上，非金属性越强，所以非金属主要集中在右上角。
6.提示 处于非金属三角区边缘的元素具有一定的金属性。
【思考】
（1）原子核外电子层数决定元素所在的周期；周期数=最大能层数（钯除外）46Pd[Kr]4d10,最大能层数是4，但是在第五周期。
（2）原子的价电子总数决定元素所在的族；如：
29Cu3d104s1，10+1=11尾数是1所以，是IB。
总结：
元素周期表是元素原子结构以及递变规律的具体体现。
【学与问】
1.提示 元素周期表中，同周期的主族元素从左到右：
最高化合价从＋1―→＋7（第二周期到＋5）；最低化合价从－4―→－1；金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
2.提示 同周期主族元素，从左到右，原子半径减小，因为同周期元素原子具有相同的电子能层，但随核电荷数增多，核对电子的引力变大，从而使原子半径减小。
同主族元素，从上到下，原子半径增大，因为同主族元素自上到下，原子具有的电子能层数增多，使原子半径增大；虽然自上到下核电荷数也增多可使原子半径减小，但前者是主要因素，故最终原子半径增大。
【典例解悟】1.
解析
（1）略
（2）因甲位于第三周期、第ⅥA族，则应是硫元素，答案为
（3）因乙元素的3p亚层只有一个电子，即其电子排布式为1s22s22p63s23p1，即乙元素是Al，其原子半径大于硫，甲、乙的最高价氧化物对应水化物分别为H2SO4和Al（OH）3，显然酸性前者强于后者。
（4）元素周期律的本质是核外电子排布的周期性变化。
因此元素周期表不是随意设定的，并且元素在周期表中的位置与原子结构密切相关，元素的周期数即为原子核外电子层数；元素所在主族数即为原子结构的最外层电子数。
答案
（1）
（2）
（3）Al S H2SO4 Al（OH）3
（4）周期性变化 元素的周期数即为原子核外电子层数，元素的主族序数即为原子结构的最外层电子数
2.解析：
解法1：
周期表中第二、三周期的ⅡA和ⅢA之间的原子序数差是1，第四、五周期的ⅡA和ⅢA之间的原子序数差是11，第二、三周期的ⅡA和ⅢA之间的原子序数差1，是设两种元素的符号分别为X和Y，则化合物的化学式为X2Y3，即X为＋3价，Y为-2价第六、七周期的ⅡA和ⅢA之间的原子序数差25。
解法2：
由于第同周期的ⅡA和ⅢA对应的族序数一个偶数族，一个奇数族。
利用奇偶法，族序数差不可能为偶数，也可判断出只有D不可能。
答案：
D
3.解析：
若只有1个能层，则不存在p能级，若有2个能层，则有两个s能级，则电子排布为1s22s22p4为O元素，若有3个能层，则有三个s能级，则电子排布为把s22s22p63s23p6，则可以看出应选D。
答案：
D
【当堂检测】
参考答案：
1D2B3D4C5.D6.BD
7.1）ns,IA、IIA2）np,IIIA-VIIA以及03）（n-1）d,IA、IIA4）ns,IB-IIB
5）镧系和锕系
【练习】1.答案 A2.答案
（1）29个
（2）4个电子层；7个能级（3）3d104s1 （4）第四周期；第ⅠB族；副族（5）有1个未成对电子
3.答案
（1）⑨
（2）苯（3）1 三角锥形（4）Be（OH）2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O
【课后作业】
1.答案 CD2.答案 A3.答案 AD4.答案 B5.答案 D6.答案 D7.答案 C8.答案 C9.答案
原子序数
26
22
55
9
周期
三
四
六
二
族
ⅤA
Ⅷ
ⅠA
ⅣA
基态原子的
电子排布
[Ne]3s23p3
[Ar]3d24s2
[He]2s22p5
[He]2s22p2
最高正价
＋5
＋3
＋4
＋1
－
＋4
最低负价
－3
－
－
－
－1
－4
10.答案
（1）H O Na S
（2）NaHSO4＋NaHSO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑
11.答案
（1）H O Mg Cl
（2）Mg（OH）2＋2HClO4===Mg（ClO4）2＋2H2O
（3）Mg（OH）Cl
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