資源簡介

新授課
第一章 原子結構與性質
課時4 原子結構與元素周期表
【學習目標】
1.能運用電子排布式解釋元素周期系的基本結構。 2.能從原子價層電子和價層電子排布角度解釋元素周期表的分區、周期和族的劃分。
【學習活動】
學習任務
目標一：能運用電子排布式解釋元素周期系的基本結構。 任務1：閱讀教材p18-p20內容并回顧必修第一冊“物質結構 元素周期律”知識，回答下列問題。 1.元素周期系的內涵是什么？元素周期系與元素周期表存在什么關系？ 2.書末的元素周期表中周期和族的劃分依據是什么？主族元素的原子結構與元素在周期表中的位置有什么關系？ 任務2： 1.元素周期表共有幾個周期？寫出每一周期開始第一種元素和結尾元素的最外層電子排布通式。為什么第一周期結尾元素的電子排布跟其他周期不同？ 2.元素周期表共有多少列？同列的價層電子數是否相等？寫出第1列和第16列的價電子排布通式。 任務3: 1.價層電子排布為5s25p1的元素，在元素周期表中處于什么位置？據此分析元素的價層電子排布與元素在周期表中的位置有何關系？ 2.某元素位于元素周期表中第四周期第ⅤA族，你能否據此寫出該元素的價層電子排布式和電子排布式？ 3.主族元素從左到右價層電子排布有何特點？除氦外，0族價層電子排布有何特點？ 4.原子序數1～36的某元素基態原子的最外層電子排布式為ns2，該元素可能屬于哪一族？
目標二：能從原子價層電子和價層電子排布角度解釋元素周期表的分區、周期和族的劃分。 任務1：閱讀教材p21“探究”內容，回答下列問題。 1.元素周期表劃分區的依據是什么？區的名稱與該區原子中電子的能級符號之間有什么關系？ 2.為什么副族元素又稱為過渡元素？過渡元素價層電子數跟它們的族序數有什么關系？寫出它們的價層電子排布通式。 3.按照核外電子排布，可把元素周期表劃分成5個區。除ds區外，各區的名稱來自按構造原理最后填入電子的能級的符號。s區、d區和p區分別有幾個列？為什么s區（除氫元素）、d區和ds區的元素都是金屬元素？ 4.處于非金屬與金屬分界線上的元素常被稱為半金屬或類金屬，為什么？ 5.在周期表里找出Cr和Cu的價層電子。它們的電子排布符合構造原理嗎？此外還有哪些元素的基態原子電子排布不符合構造原理？ 任務2： 1.根據周期表分區的依據，各區的名稱來自按構造原理最后填入電子的能級的符號。則p區元素價層電子都是ns2np1～6嗎？價層電子為ns1～2的元素一定都在s區嗎？ 2.某元素的原子序數為35，它的價層電子排布是怎樣的？它屬于第幾周期第幾族？屬于哪個區？ 3.Fe元素處于周期表中的哪個區？Fe2+、Fe3+的電子排布式怎樣書寫？兩種離子更穩定的是誰？為什么？ 4.某元素的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，據此判斷該元素是何種元素？位于周期表中的哪一區？
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖
2新授課
第一章 原子結構與性質
課時4 原子結構與元素周期表
【學習目標】
1.能運用電子排布式解釋元素周期系的基本結構。 2.能從原子價層電子和價層電子排布角度解釋元素周期表的分區、周期和族的劃分。
【學習活動】
學習任務
目標一：能運用電子排布式解釋元素周期系的基本結構。 任務1：閱讀教材p18-p20內容并回顧必修第一冊“物質結構 元素周期律”知識，回答下列問題。 1.元素周期系的內涵是什么？元素周期系與元素周期表存在什么關系？ 參考答案：元素按原子核電荷數遞增排列的序列稱為元素周期系。 元素周期系只有一個，元素周期表多種多樣。 2.書末的元素周期表中周期和族的劃分依據是什么？主族元素的原子結構與元素在周期表中的位置有什么關系？ 參考答案：按照構造原理共分7個能級組，每一個能級組對應一個周期，每一個能級組容納的最多電子數為該周期含有的元素種類數，即周期的劃分依據是元素原子的電子層數（周期序數＝電子層數），而族的劃分依據則是元素原子的價層電子排布。 主族元素原子的電子層數即其周期序數，最外層電子數即其主族序數。 任務2： 1.元素周期表共有幾個周期？寫出每一周期開始第一種元素和結尾元素的最外層電子排布通式。為什么第一周期結尾元素的電子排布跟其他周期不同？ 參考答案：元素周期表共有7個周期，每一周期第一種元素的最外層電子排布通式為ns1，結尾元素為ns2np6（第一周期為1s2)；因為第一周期只有1s一個能級，最多可容納2個電子，而其他周期元素的最外層有ns、np兩個能級，最多可容納8個電子，所以第一周期結尾元素的電子排布跟其他周期不同。 2.元素周期表共有多少列？同列的價層電子數是否相等？寫出第1列和第16列的價電子排布通式。 參考答案：元素周期表中共有18個縱行，即18列；0族元素中He的價電子數與其他稀有氣體元素的不同，其他縱行的價電子數是相等的（鑭系、錒系元素除外）。第1列的價電子排布通式是ns1，第16列的價電子排布通式為ns2np4。 任務3: 1.價層電子排布為5s25p1的元素，在元素周期表中處于什么位置？據此分析元素的價層電子排布與元素在周期表中的位置有何關系？ 參考答案：該元素位于第五周期第ⅢA族。元素能級中最高能層序數＝周期序數，主族元素原子的價層電子數＝該元素在元素周期表中的主族序數。 2.某元素位于元素周期表中第四周期第ⅤA族，你能否據此寫出該元素的價層電子排布式和電子排布式？ 參考答案：該元素的價層電子排布式為4s24p3；電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3。 3.主族元素從左到右價層電子排布有何特點？除氦外，0族價層電子排布有何特點？ 參考答案：主族元素從左到右價層電子排布從ns1~ns2np5。 除氦外，0族最外層均有8個電子，價電子排布為ns2np6。 4.原子序數1～36的某元素基態原子的最外層電子排布式為ns2，該元素可能屬于哪一族？ 參考答案：0族（He)、ⅡA族、ⅡB族、ⅢB族、ⅣB族、ⅤB族、ⅦB族、Ⅷ族。
目標二：能從原子價層電子和價層電子排布角度解釋元素周期表的分區、周期和族的劃分。 任務1：閱讀教材p21“探究”內容，回答下列問題。 1.元素周期表劃分區的依據是什么？區的名稱與該區原子中電子的能級符號之間有什么關系？ 參考答案：依據原子的價層電子排布劃分不同的區；區的名稱是來自按構造原理最終填入電子的能級符號（ds區除外），ds區可理解為先填滿了（n－1)d能級而后再填充ns能級，因而得名ds區。 2.為什么副族元素又稱為過渡元素？過渡元素價層電子數跟它們的族序數有什么關系？寫出它們的價層電子排布通式。 參考答案：副族元素介于s區元素（主要是金屬元素）和p區元素（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域，因此副族元素又稱為過渡元素。過渡元素價層電子數跟它們的族序數的關系是：第ⅢB族到第ⅦB族元素的價層電子數等于它們的族序數；第Ⅷ族有3列元素，其族序數等于該族的第1列元素的價層電子數；第IB族、第ⅡB族的族序數等于它們的最外層電子數。過渡元素的價層電子排布通式為（n-1）dl-l0ns1-2（除銅系和鋼系）。 3.按照核外電子排布，可把元素周期表劃分成5個區。除ds區外，各區的名稱來自按構造原理最后填入電子的能級的符號。s區、d區和p區分別有幾個列？為什么s區（除氫元素）、d區和ds區的元素都是金屬元素？ 參考答案：s區有2列，d區有8列，p區有6列。s區元素的價層電子排布通式為nsl-2，d區元素的價層電子排布通式為（n-1）d1-9ns1-2，ds區元素的價層電子排布通式為（n-1）d10ns1-2，它們的最外層電子數均不超過2，在化學反應中容易失去電子，所以s區（除氫元素外）、d區和ds區的元素都是金屬元素。 4.處于非金屬與金屬分界線上的元素常被稱為半金屬或類金屬，為什么？ 參考答案：由于元素的金屬性和非金屬性之間并沒有嚴格的界限，處于非金屬與金屬分界線上的元素既能表現出一定的非金屬性，又能表現出一定的金屬性，因此這些元素常被稱為半金屬或類金屬。 5.在周期表里找出Cr和Cu的價層電子。它們的電子排布符合構造原理嗎？此外還有哪些元素的基態原子電子排布不符合構造原理？ 參考答案：Cr的價層電子排布式為3d54s1，Cu的價層電子排布式為3d104s1，不符合構造原理（它們的3d軌道達到半充滿或全充滿結構，是一種能量較低的穩定結構）。此外，Nb、Mo、Ru，Rh、Pd、Ag、Pt、Au、La、Ce、Gd、Ac、Th、Pa、U、Np、Cm等的基態原子電子排布均不符合構造原理。 任務2： 1.根據周期表分區的依據，各區的名稱來自按構造原理最后填入電子的能級的符號。則p區元素價層電子都是ns2np1～6嗎？價層電子為ns1～2的元素一定都在s區嗎？ 參考答案：都不是。p區He元素的價層電子為2s2，可作為這兩個問題的特例。 2.某元素的原子序數為35，它的價層電子排布是怎樣的？它屬于第幾周期第幾族？屬于哪個區？ 參考答案：4s24p5；第四周期第ⅦA族；p區。 3.Fe元素處于周期表中的哪個區？Fe2+、Fe3+的電子排布式怎樣書寫？兩種離子更穩定的是誰？為什么？ 參考答案：d區；Fe2+、Fe3+的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5；Fe3+；由離子的電子排布式可知Fe3+的3d軌道“半充滿”，其穩定性強于Fe2+。 4.某元素的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，據此判斷該元素是何種元素？位于周期表中的哪一區？ 參考答案：Zn；ds區。
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖
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