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1、第二节 原子结构与元素的性质 学习目标 1.了解元素周期表与原子结构的关系。 2.掌握同周期主族元素从左到右，最高化合价和最 低化合价、金属性和非金属性、原子半径的变化规 律。 3.掌握同主族元素从上到下，金属性和非金属性、 原子半径的变化规律。 4.能说出元素电离能、电负性的含义，能应用元素 的电离能说明元素的某些性质。 课堂互动讲练 课前自主学案 知能优化训练 第 二 节节 原 子 结结 构 与 元 素 的 性 质质 课前自主学案 一、元素周期系 1碱金属元素基态原子的电子排布 碱 金属 原 子序数 周 期 基态态原子的电电子 排布式 锂锂3二1s22s1或He2s1 钠钠11三 1s22
2、s22p63s1或 _ Ne3s1 碱 金属 原 子序数 周 期 基态态原子的电电子排布式 钾钾19四 _或 Ar4s1 铷铷37五 _ _或Kr5s1 铯铯55六 1s22s22p63s23p63d104s24p6 4d105s25p66s1或_ 1s22s22p63s23p64s1 1s22s22p63s23p63d104s24p65s1 Xe6s1 思考感悟 1.由碱金属元素在周期表中的位置和价电子排布 式，可以看出碱金属元素所在的周期与电子层数 有何关系？ 【提示】 碱金属元素的周期数电子层数。 2元素周期系的形成 (1)周期系的形成 随着元素原子的核电荷数的递增，每到出现 _，就开始
3、建立一个新的电子层，随后最 外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现 _；这样形成一个_，循环往复 形成周期系。 碱金属 稀有气体周期 (2)原因：_的周期性重 复。 原子核外电子排布 二、元素周期表 1周期表的结构 2周期与族 (1)周期：具有相同的_的元素按照原 子序数_的顺序排列成的一个横行。 (2)族：周期表中，有_个纵列，除 _三个纵列叫第族外，其余15个纵 列每一个纵列标作一族。 电子层数 递增 18 8、9、10 思考感悟 2结合元素周期表，分析各族元素的族序数与价电 子排布的关系。 【提示】 主族元素的价电子排布为ns12或ns2np1 5，族序数等于价电子数；零族元素的价
4、电子排布为 ns2np6(He除外)；过渡元素BB族元素的价电 子排布为(n1)d10ns12，族序数与最外层电子数相 等，BB族元素的价电子排布为(n1)d15ns1 2，族序数等于价电子数，族的价电子排布通常 为(n1)d68ns2。 三、元素周期律和原子半径 1元素周期律 元素的性质随_的递增发生周期性递 变的规律。 2原子半径 (1)决定因素 核电荷数 增大 越大越小 (2)变化规律 电电子 能层层数 增大 不变变 增大 减小 思考感悟 3是否电子的能层数多的元素的原子半径一定大 于电子的能层数小的元素的原子半径？ 【提示】 不一定，原子半径的大小由核电荷数 与电子的能层数两个因素综合
5、决定，如碱金属元 素的原子半径比它下一周期卤素原子的半径大。 四、电离能 1概念 _原子失去一个电子转化为气 态基态正离子所需要的_叫做第一电 离能。 2元素第一电离能的意义 衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一电 离能数值_，原子越容易失去一个电子。 气态电中性基态 最低能量 越小 3元素第一电离能的变化规律 (1)同周期元素随着原子序数的递增，元素的第一 电离能呈现_的趋势。 (2)同族元素从上到下第一电离能逐渐_。 增大 减小 思考感悟 【提示】 应远大于其第一电离能的2倍。因为首 先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能 最小，再失去的电子是能级较低的电子，且失去 电子后离子所
6、带正电荷对电子吸引力更强，从而 使电离能越来越大。 五、电负性 1键合电子和电负性的含义 (1)键合电子 元素相互化合时，原子中用于形成_的电 子。 (2)电负性 用来描述不同元素的原子对_吸引力的 大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力 _。 化学键 键合电子 越大 2衡量标准 以氟的电负性为_和锂的电负性为_作为相对 标准，得出各元素的电负性(稀有气体未计)。 3递变规律 (1)同周期，自左到右，元素原子的电负性逐渐 _。 (2)同主族，自上到下，元素原子的电负性逐渐 _。 4.01.0 变大 变小 4应用：判断金属性、非金属性强弱 强 强 金属非金属 六、对角线规则 在元素周期表中，
7、某些主族元素与_的主 族元素的电负性接近，有些性质相似，被称为“对 角线规则”。 如： 右下方 课堂互动讲练 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 周 期 外围电围电 子排布 各 周期增 加的能 级级 元 素种 类类 A族 0族 最外层层最 多容纳电纳电 子 数 一 1s 1 1s221s2 二 2s 1 2s22 p6 8 2s 、2p 8 周 期 外围电围电 子排布各周期 增加的能级级 元 素种 类类 A族 0 族 最外层层 最多容纳纳 电电子数 三3 s1 3s2 3p6 83s、3p8 四4 s1 4s2 4p6 8 4s
8、、3d 、4p 18 五5 s1 5s2 5p6 8 5s、4d 、5p 18 六 6 s1 6s2 6p6 8 6s、4f 、 5d、6p 32 七 7 s1 8 7s、5f 、6d (未完) 26 ( 未完) (2)核外电子排布与周期划分的关系 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 。 每一个能级组对应一个周期，且该能级组中最大 的能层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nsn
9、p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1s2或ns2np6。 (3)过渡元素(副族和族)同一纵行原子的价层电子 排布基本相同。价电子排布为(n1)d110ns12 ，BB族元素的价电子数与族序数相同。 特别提醒：(1)价电子数：主族元素的外围电子为 该元素原子的最外层电子。如碱金属原子的外围电 子排布为ns1。 副族元素的外围电子与其最外层电子和内层电子有 关。如铁元素原子的外围电子排布为3d64s2。 (2)由元素的价电子层排布式可知元素在周期表中 的位置，如：3s23p5为第三周期第A族元素， 即，周期数电子层数最高能层数， 主族序数价电子数。 同样，由主族元素在
10、元素周期表中的位置可以推断 其价电子排布式。 例例1 1 写出13Al、24Cr、26Fe、33As等元素原子的电子 排布式，并判断它们在元素周期表中的位置。 13Al：_ 24Cr： _ 26Fe： _ _ 33As： _ _ 【解析】 Al的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1 ，其最大能层数为3，所以其周期为第三周期；其价 电子总数(外围电子总数)为3，所以其位于第A族 。Cr的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1 ，其最大能层数为4，所以其周期为第四周期；其价 电子总数(外围电子总数)为6且具有d轨道，所以其位 于第B族。Fe的核外电子排布式为 1s22
11、s22p63s23p63d64s2，其最大能层数为4，所以其周 期为第四周期；其价电子总数(外围电子总数)为8， 所以其位于第族。As的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3，其最大能层数为4，所以 其周期为第四周期；其价电子总数(外围电子总数) 为5，所以其位于第A族。 【答案】 Al：1s22s22p63s23p1 第三周期第 A族 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 第四周期第B族 Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 第四周期第族 As：1s22s22p63s23p63d104s24p3 第四周期第A 族 【规律方法】 原子结构与
12、元素在周期表中的位置 是有一定的关系的。 (1)原子核外电子层数决定所在周期数；周期数最 大能层数(钯除外，46Pd：Kr4d10，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29Cu： 3d104s1,10111尾数是1且有d轨道，所以是B族 。 变式训练1 X、Y、Z是AA族的三种非金属 元素，它们在周期表中的位置如图所示，试回答： (1)X元素单质的化学式是 _。 (2)Y元素的原子结构示意图是 _。 Y与Na所形成化合物的电子式为 _。 X Y Z (3)Z元素的名称是_，从元素原子得失电子 的角度看，Z元素具有_性，若从Z元素在 周期表中所处位置看，它具
13、有这种性质的原因是 _， 其价电子排布式为_。 解析：在元素周期表中，非金属元素位于元素周 期表中的右上方，三元素均为非金属元素，必位 于A、A、A三个主族，则可认定X必为氟， Y为硫，Z为砷。 答案：(1)F2 元素周期表的分区 1根据核外电子排布 (1)分区 (2)各区元素化学性质及原子最外层电子排布特 点 分 区 元素分布 外围电围电 子排布 元素性质质 特点 s 区 A、 A族 ns12 除氢氢外都 是活泼泼金属元 素 p 区 A族 A族、0族 ns2np1 6(He除外) 最外层电层电 子参与反应应(0 族元素一般不 考虑虑) 分 区 元素分布 外围电围电 子排布 元素性质质 特点 d 区 B族 B族、族 (n1)d1 9ns12(Pd 除外) d轨轨道也不 同程度地参与 化学键键的形成 d s区 B族、 B族 (n 1)d10ns12 金属元素 f 区 镧镧系、 锕锕系 (n2)f0 14 (n1)d0 2ns2 镧镧系元素 化学性质质相近 ，锕锕系元素化 学性质质相近 2.根据元素金属性与非金属性 特别提醒：(1)过渡元素均为金属元素，但金属元 素却不都是过渡元素，如碱金属、碱土金属等。 (2)处于金属与非金属交界线(又称梯形线)附近的 非金属元素具有一定的金属性，被称为半金属或 准金属，但不能叫两性非金属。 例例2 2 在研究原子核外电子排布与
