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课题

原子结构与元素的性质（第一课时）

【教学目标】

知识与技能：

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。

过程与方法：

自主探究：原子结构与元素周期表的关系。

情感态度价值观：

培养学生的阅读能力、归纳总结，培养不断探索的科学品质。

【教学重点】

1、原子核外电子排布的周期性变化

2、原子结构与元素周期表的关系

【教学难点】

元素周期表的结构与原子结构的关系

【教学过程】

【复习】必修中什么是元素周期律？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？

【过渡】我们今天利用原子结构的新规律继续研究元素周期表和元素周期律。

【板书】

第二节

原子结构与元素的性质

一、原子结构与元素周期表

【练习】门捷列夫周期表中每一周期的第一个元素(除第一周期外是锂、钠、钾、铷、铯、

钫——碱金属。你能根据构造原理写出它们的电子排布吗? 碱金属

原子序数

周期

基态原子的电子排布

锂

3

二

ls2 2s1或[He]2s1 钠

11

三

1s22s22p63s1或[Ne]3s1

钾

19

四

1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1

铷

37

五

ls12s22p63s23p63d104s14p65s1或[Kr]5s1

铯

55

六

ls12s22p63s23p63d104s14p65s25p66s1或[Xe]6s1

1

【观察思考】（公布答案）根据同学们所写的电子排，思考碱金属电子排布规律。

【回答】随着元素原子的核电荷数递增每到出现碱金属，就开始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，出现稀有气体；然后又开始由碱金层到稀有气体。

【讲述】回答的很好，最外层电子从1到8，如此循环往复——这就是元素周期系中的一个个周期。例如，第11号元素钠到第18号元素氩的最外层电子排布

布重复了第3号元素锂到第10号元素氖的最外层电子排布—从一个到8个，再往后，尽管情形变得复杂一些，但每个周期的第1个元素的原子最外电子层总是1个电子，最后一个元素的原子最外电子层总是8个电子。可见，元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。

【板书内容】1、元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。

【练习】由于随着核电荷数的递增，电子在能级里的填充顺序遵循构造原理，元素周期系的周期不是单调的，每一周期里元素自数目并不总是一样多，而是随周期序号的递增渐渐增多，同时，金属元素的数目也逐渐增多，请同学们填表：

周

期

元素数目

金属元素数目

一

二

2 0 8 2 三

8 3 四

18 14 五

18 15 六

32 30 七

32(?) ? 【讲述】根据随周期序号的递增渐渐增多，同时，金属元素的数目也逐渐增多特点我们可以把元素周期系的发展形象地比喻成螺壳上的螺旋：

【科学探究】考察元素周期表，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产式的通式。为什么第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期个同?

2．元素周期表共有多少个纵列?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，如图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、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

(如图1—17)? ①

2

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? 【小组交流】公布优秀答案，重点讲解。

1、（略）

2、18个纵列，每个纵列价电子总数不相等。

3、s区元素：ⅠA和ⅡA族；p区元；ⅢA～ⅦA族元素。0族稀有气体也属于p区。d区元素：ⅢB～Ⅷ族元素；ds区元素：包括ⅠB和ⅡB族。f区元素：包括镧系和锕系元素。

4、7个主族、7个副族、一个Ⅷ族、一个零族，副族元素处于金属元素与非金属元素中间，因而又称过渡元素。

5、根据必修学习的元素周期律同一周期从左往右金属性逐渐减弱非金属逐渐增强，同一主族，从下往上金属性减弱，非金属性增强，所以周期系已知112种元素中只有21种非金属（包括稀有气体），它们集中在长式周期表p区右上角三角区内。

6、处于非金属三角区边界上的元素兼具金属和非金属的特性，有时也称“半金属”或“准金属”，

例如，硅是非金属，但其单质晶体为具蓝灰色金属光泽的半导体，锗是金属，却跟硅一样具金刚石型结构，也是半导体。

【板书内容】

2、s区元素：ⅠA和ⅡA族，（1、2纵行）价电子特征排布为ｎs1~2，价电子数等于族序数；

p区元；ⅢA～ⅦA族元素，（13-18纵行）特征电子排布为ns2np1~6；价电子总数等于主族序数。

0族稀有气体也属于p区。

d区元素：ⅢB～Ⅷ族元素，（3-10纵行）价电子排布特征为（ｎ-1）d1~10ns1~2；价电子总数等于副族序数；

ds区元素：包括ⅠB和ⅡB族，（11、12纵行）特征电子排布为(n-1)d10ns1~2，价电子总数等于所在的列序数。

f区元素：包括镧系和锕系元素。

3

3、原子结构与元素在周期表中的位置是有一定的关系的。

原子核外电子总数决定所在周期数

周期数=最大能层数（钯除外）

1046Pd [Kr]4d,最大能层数是4，但是在第五周期。

外围电子总数决定排在哪一族

如：29Cu

3d104s1

10+1=11尾数是1所以，是IB。

【投影】科学史话：

第一张元素周期表

1829年德国化学家德贝菜纳发现当时已知的44种元素中有15种元素可分成5组，每组的三个元素性质相似，而且中间元素的相对原子质量约为较轻和较重的两个元素相对原子质量之和的一半。例如，钙、锶、钡性质相似，锶的相对原子质量大约是钙和钡的相对原子质量之和的一半。氯、溴、碘，锂、钠、钾等组元素的情况类似，由此提出了“三素组”的概念，为发现元素性质的规律性打下了基础。

1859年，24岁的俄国彼得堡大学年轻讲师门捷列夫来到德国海德堡大学本生的实验室进修。当年，本生和基尔霍夫发明了光谱仪，用光谱发现了一些新元素，掀起一股发现新元素热。次年，门捷列夫出席了在化学史土具有里程碑意义的德国卡尔斯鲁厄化学大会。门捷列夫回忆道：

“我的周期律的决定性时刻在1860年，我……在会土我聆听了意大利化学家康尼查罗的演讲……正是当时，元素的性质随原子量(相对原子质量)递增而呈现周期性变化的基本思想冲击了我。”此后，

门捷列夫为使他的思想信念转化为科学理论，作出了10年艰苦卓绝的努力，

系统地研究了元素的性质，按照相对原子质量的大小，将元素排成序，终于发现了元素周期律。

【小结】。

【课堂练习】

1、判断下列各基态元素原子的电子排布式是正确还是错误，如果错误在空格中改正。

（1）Li：

1s2； ( ) ________；

（2）Be：

1s22s1 2p1 ( ) ________；

（3）O：

1s22s2 2px22py2；( ) _______；

（4）K：

1s22s2 2p63s2 3p63d1；( ) ________；

（5）Cu：

1s22s2 2p63s2 3p63d94s2 ( ) ______。

4

答案：(1) √(2) x; 1s22s2 (3) x; 1s22s2 2p22p12p1(4) x; 1s22s2 2p63s2 3p64s1 (5) x; 1s22s2 2p63s2 3p63d104s1 xyz2、判断下列表达是正确还是错误

（1）1s22p1属于基态； （ ）

（2）1s22s2 2p63s2 3p63d54s1属于激发态；

（ ）

（3）1s22s2 2p62d1属于激发态； （ ）

（4）1s22s2 2p63d1属于基态； （ ）

答案：(1) x(2) x(3)√(4) x

3、根据2n2的规律推算第一到第四电子层最多可以容纳的电子数目为 。（6. 2,8,8,18）

4、已知某原子的电子分布是1s22s2 2p63s2 3p63d104s24p1。

1）这元素的原子序数是多少？

2）这元素属第几周期？

第几族？是主族元素还是过渡元素？

3）哪些电子是这个原子的价电子。

答案：(1) 31(2) 4；IIIA；主族元素.(3) 4s24p1

【作业】P24

1、2、3、4、10

5

（

（

（