归纳与整理教学设计第一课时

第一章 原子结构与性质

归纳与整理

知识与技能：

1．了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。

2．了解元素电离能、电负性的含义，并能用以说明元素的某些性质。

3．了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。

过程和方法：复习回顾、类比和归纳、习题练习。

情感和价值观：充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。

教学过程：〖回顾〗原子的组成

〖考点一〗原子核外电子运动状态

1、核外电子排布的规律

(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次

排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。

(2)原子核外各电子层最多容纳29’个电子。

(3)原于最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子

(4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒

数第三层电子数目不能超过32个。 说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如；当M层是最外层

时，最多可排8个电子；当M层不是最外层时，最多可排18个电子

〖思考〗这些规律是如何归纳出来的呢？

2、能层与能级

由必修的知识，我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的，由内而外可以分为：

第一、二、三、四、五、六、七……能层

符号表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q…… 能量由低到高

例如：钠原子有11个电子，分布在三个不同的能层上，第一层2个电子，第二层8个电子，第三层1个电子。由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，电子总是尽可能先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。理论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下：

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能 层 一 二 三 四 五 六 七……

符 号 K L M N O P Q……

最多电子数 2 8 18 32 50……

即每层所容纳的最多电子数是：2n2(n：能层的序数) 但是同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级(S、P、d、F)，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。各能层上的能级是不一样的。

能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：

能 层 K L M N O ……

能 级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ……

最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 ……

各能层电子数 2 8 18 32 50 ……

（1）

每个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……

（2）

任一能层，能级数=能层序数

（3） s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍

3、构造原理

根据构造原理，只要我们知道原子序数，就可以写出几乎所有元素原子的电子排布。

即电子所排的能级顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……

元素原子的电子排布：（1—36号）氢 H 1s1……钠 Na 1s22s22p63s1

……钾 K 1s22s22p63s23p64s1 【Ar】4s1

……有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有一个电子的偏差，如：铬

24Cr [Ar]3d4s 铜

29Cu [Ar]3d4s

[课堂练习] 写出17Cl（氯）、21Sc(钪)、35Br（溴）的电子排布

氯：1s22s22p63s23p5

钪：1s22s22p63s23p63d14s2

溴：1s22s22p63s23p63d104s24p5

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3、电子云和原子轨道：

(1)电子运动的特点：①质量极小 ②运动空间极小 ③极高速运动。

4、自选状态

[重点难点]泡利原理和洪特规则

泡利原理：一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相反，这个原理成为泡利原理。

洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则是洪特规则。

二、原子结构与周期表

1、元素周期表的分区：按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，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。

〖归纳〗S区元素价电子特征排布为ｎS1~2，价电子数等于族序数。ｄ区元素价电子排布特征为（ｎ-1）d1~10ns1~2；价电子总数等于副族序数；ds区元素特征电子排布为(n-1)d10ns1~2，价电子总数等于所在的列序数；p区元素特征电子排布为

ns2np1~6；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=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）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。

元素周期表是元素原子结构以及递变规律的具体体现。

三、元素周期律

(1)原子半径

〖归纳总结〗原子半径的大小取决于两个相反的因素：一是电子的能层数，另一个是核电荷数。显然电子的能层数越大，电子间的负电排斥将使原子半径增大，所以同主族元素随着原子序数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。而当电子能层相同时，核电荷数越大，核对电子的吸引力也越大，将使原子半径

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缩小，所以同周期元素，从左往右，原子半径逐渐减小。

(2)电离能

〖归纳总结〗

1、递变规律

周一周期

同一族

第一电离从左往右，第一电离能呈增大从上到下，第一电离能呈增能

的趋势

大趋势。

2、第一电离能越小，越易失电子，金属的活泼性就越强。因此碱金属元素的第一电离能越小，金属的活泼性就越强。

3．气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能(用I1表示)，从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需消耗的能量叫做第二电离能(用I2表示)，依次类推，可得到I3、I4、I5……同一种元素的逐级电离能的大小关系：I1

4、Be有价电子排布为2s2，是全充满结构，比较稳定，而B的价电子排布为2s22p1，、比Be不稳定，因此失去第一个电子B比Be容易，第一电离能小。镁的第一电离能比铝的大，磷的第一电离能比硫的大，为什么呢？

Mg：1s22s22p63s2

P:1s22s22p63s23p3

那是因为镁原子、磷原子最外层能级中，电子处于半满或全满状态，相对比较稳定，失电子较难。如此相同观点可以解释N的第一电离能大于O，Mg的第一电离能大于Al，Zn的第一电离能大于Ga。

5、Na的I1，比I2小很多，电离能差值很大，说明失去第一个电子比失去第二电子容易得多，所以Na容易失去一个电子形成+1价离子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多，所以Mg容易失去两个电子形成十2价离子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以A1容易失去三个电子形成+3价离子。而电离

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能的突跃变化，说明核外电子是分能层排布的。

（3）、电负性：

〖归纳志与总结〗

1、金属元素越容易失电子，对键合电子的吸引能力越小，电负性越小，其金属性越强；非金属元素越容易得电子，对键合电子的吸引能力越大，电负性越大，其非金属性越强；故可以用电负性来度量金属性与非金属性的强弱。周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大；周期表从上到下，元素的电负性逐渐变小。电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”的电负性则在1.8左右，他们既有金属性又有非金属性。

2、同周期元素从左往右，电负性逐渐增大，表明金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。同主族元素从上往下，电负性逐渐减小，表明元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

[思考5]对角线规则：某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质相似，被称为对角线原则。请查阅电负性表给出相应的解释？

1.

在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似，被称为“对角线规则”。查阅资料，比较锂和镁在空气中燃烧的产物，铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱，说明对角线规则，并用这些元素的电负性解释对角线规则。

2.

对角线规则

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课时作业：

题目

1 答案

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11

12 13

14 15

一、选择题

1．居室装修用石材的放射性常用22688Ra作为标准，居里夫人（Marie Curie）因对Ra元素的研究两度获得诺贝尔奖。下列叙述中正确的是

A．

RaCl2的熔点比CaCl2高

B．Ra元素位于元素周期表中第六周期ⅡA族

C．一个22688Ra原子中含有138个中子

D．Ra(OH)2是一种两性氢氧化物

2．下列离子中，电子数大于质子数且质子数大于中子数的是（

）

A、D3O+

B、Li+

C、OD¯ D、OH¯

3．最近，意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由4个氧原子构成的氧分子，并用质谱仪探测到了它存在的证据。若该氧分子具有空间对称结构，下列关于该氧分子的说法正确的是

A．是一种新的氧化物

C．是氧元素的一种同位素

B．不可能含有极性键 D．是臭氧的同分异构体

4．下列原子或离子原子核外电子排布不属于基态排布的是( ) A. N: 1s22s22p3

B. S2-: 1s22s22p63s23p6

C. Na: 1s22s22p53s2 D. Si: 1s22s22p63s23p2

5．有四种氯化物，它们的通式为XCl2，其中最可能是第IIA族元素的氯化物是: A. 白色固体，熔点低，完全溶于水，得到一种无色中性溶液，此溶液导电性差

B. 绿色固体，熔点高，易被氧化，得到一种蓝绿色溶液，此溶液具有良好的导电性

C. 白色固体，极易升华，如与水接触，可慢慢分解

D. 白色固体，熔点较高，易溶于水，得无色中性溶液，此溶液具有良好的导电性

6．气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是

A. 1s2s2p3s3p→1s2s2p3s3p

B. 1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2

C. 1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3

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2262222621

D. 1s22s22p63s23p64s24p2→1s22s22p63s23p64s24p1

7．等物质的量的主族金属A、B、C分别与足量的稀盐酸反应，所得氢气的体积依次为VA、VB、VC，已知VB=2VC，VA=VB+VC，则在C的生成物中，该金属元素的化合价为

A．+1

B．+2

C．+3

D．+4 8．元素周期表中ⅠA族元素有R′和R″两种同位素，

R′和R″的原子量分别为a和b，R元素中R′和R″原子的百分组成分别为

x 和

y ，则R元素的碳酸盐的式量是

A、2（ax+by）+60

B、

ax+by+60

C、（ax+by）/2+60

D、

ay+bx+60

9．下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是

A.半导体材料砷化镓

B.吸氢材料镧镍合金

C.透明陶瓷材料硒化锌

D.超导材K3C60 10．X和Y属短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y位于X的前一周期，且最外层只有一个电子，则X和Y所形成的化合物的电子式可表示为( ) A.XY

B.XY2

C.XY3

D.X2Y3

11．A、B都是短周期元素，原子半径B＞A，它们可形成化合物AB2，由此可以得出的正确判断是( ) A.原子序数：A＜B

B.A和B可能在同一主族

D.A肯定是金属元素

C.A可能在第2周期ⅣA族

12．下列是几种原子的基态电子排布，电负性最大的原子是( ) A.1s2s2p B.1s2s2p3s3p

C.1s22s22p63s23p2 C.1s22s22p63s23p64s2 13．下列关于砷（As）元素的叙述中，正确的是

A、在AsCl3分子中，砷原子最外层电子数为8；

B、Na3AsO4溶液的pH大于7；

C、砷的氢化物的化学式为AsH3，它是一种强氧化剂；

D、砷的相对原子质量为74.92，由此可知砷原子核内有42个中子。

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22422623

14．据酸碱质子理论，凡是能给出质子的分子或离子都是酸，凡是能给合质子的分子或离子都是碱，按照这种理论下列物质既属于酸又属于碱的是

A、NaCl

B、H2O

C、NaHCO3

D、Al2O3

15．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

二、填空题（每空2分，共24分）

16．1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧作出特殊贡献的化学家。Ｏ３能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。Ｏ３分子的结构如图5，呈V型，键角116．5℃。三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键——三个O原子均等地享有这4个电子。请回答：

图5

Ｏ３的分子结构

（1）臭氧与氧气的关系是___________。

（2）选出下列分子与Ｏ３分子的结构最相似的的是

。

Ａ．Ｈ２Ｏ

Ｂ．ＣＯ２

Ｃ．ＳＯ２

Ｄ．ＢｅＣｌ２

（3）分子中某原子有1对没有跟其他原子共用的价电子叫孤对电子，那么Ｏ３分子有___________对孤对电子。

（4）Ｏ３分子是否为极性分子___________（是或否）。

（5）Ｏ３与Ｏ２间的转化是否为氧化还原反应___________（若否，请回答A小题；若是，请回答B小题）

Ａ．Ｏ３具有强氧化性，它能氧化ＰｂＳ为ＰｂＳＯ４而Ｏ２不能，试配平：

_____ＰｂＳ＋______Ｏ３——______ＰｂＳＯ４＋______Ｏ２

Ｂ．Ｏ３在催化剂作用下生成1ｍｏｌＯ２转移电子数___________ｍｏｌ

17．已知元素的某种性质“X”和原子半径、金属性、非金属性等一样，也是元素的一种基本性质。下面给出13种元素的X的数值：

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元素

X的数值

元素

X的数值

试结合元素周期律知识完成下列问题：

(1)经验规律告诉我们：当形成化学键的两原子相应元素的X差值大于1.7时，所形成的一般为离子键；当小于1.7时，一般为共价键。试推断AlBr3中的化学键类型是______。

(2)根据上表给出的数据，简述主族元素的X的数值大小与元素的金属性或非金属性强弱之间的关系______________________________；简述第二周期元素(除惰性气体外)的X的数值大小与原子半径之间的关系_____________________________________________。

(3)请你预测Br与I元素的X数值的大小关系________。

(4)某有机化合物分子中含有S—N键，你认为该共用电子对偏向于________原子(填元素符号)。

三、计算题（共18分）

18．（8分）某核素ZAX的氯化物XCl21.11g配成溶液后，需用1mol/L的硝酸银溶液20mL才能把氯离子完全沉淀下来，试计算：

(1)X的质量数。

(2)若X的核内中子数为20，求37gXCl2中所含质子的物质的量是多少?

19．（10分）电解普通水和重水(12H2O)的混合物，通电一段时间后，两极共生成气体18.5g，体积为33.6L(标况下)。求所生成的气体中氕和氘的原子个数比是多少? 参考答案：

一、选择题

Mg 1.2 Na 0.9 O 3.5 P 2.1 S 2.5 Si 1.7

Al 1.5 B 2.0 Be 1.5 C 2.5 Cl 2.8 F 4.0 Li 1.0

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题目

1 答案

C 2 D 3 B 4 C 5 D 6 B 7 A 8 A 9 C 10 11 A 12 13 14 15 AC A AB BC AD 二、填空题

16．(1)同素异形体

（2）C

（3）5

（4）是

（5）否

1

4

1

4

17．(1)共价键

(2)元素X的数值越大，元素的非金属性越强(或元素X的数值越小，元素的金属性越强)原子半径越小，X的数值越大

(3)Br大于I

(4)N

二、计算题

18．(1)40

(2)18mol

19．3∶1

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