1、学年高中化学 专题2 第二单元 元素性质的递变规律教学设计 苏教版选修3第二单元元素性质的递变规律第1课时原子核外电子排布的周期性课标要求了解元素周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布规律。课标解读 1.掌握核外电子排布与周期划分的关系。2掌握核外电子排布与族划分的关系。3了解元素周期表的分区。4能确定元素在元素周期表中的位置。教学地位用原子结构知识揭示元素或相关物质的性质的中间载体为元素周期表，要使用元素周期表解决元素或物质的性质，必须将元素有效的放入周期表中。本课时的内容主要解决该方面的问题。新课导入建议据美国科学新闻杂志报道，美国劳伦斯伯克利国家实验室的Victor Ninov领导
2、的研究小组，用大约100万万亿(即1018)个氪离子对一个铅靶轰击10多天，终于得到118号元素的3个原子，后者又很快衰变成116号、114号和其他元素。这一结果令科学家们兴奋不已，他们说预计还将有更多的超重元素被发现。看到这些令人吃惊的成果，伯克利实验室的Ken Gregorich预计，该实验室和德国重离子研究中心以及俄罗斯的研究人员不久将会用氪离子来轰击铋靶，以获得119号元素。由于119号元素会衰变成尚未发现的117、115和113号元素，所以科学家有可能一次就获得4种新元素！(1)根据元素周期表的结构，118号元素应该位于其中什么位置？(2)类比同族的元素的性质，118号元素性质的活泼
3、性会怎么样？要解决上述问题，请走进“第二单元元素性质的递变规律”。教学流程设计课标解读重点难点1.进一步理解元素周期律。2.理解元素性质随原子序数递增的周期性变化的本质是核外电子排布的周期性变化。理解元素性质随原子序数递增的周期性变化的本质是核外电子排布的周期性变化。(重点)主族元素原子核外价电子排布和元素性质的周期性变化主族AAAAAAA原子核外价电子排布ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5最高正化合价1234567最低负化合价4321性质递变规律化合价同主族最高正价相同，且等于主族序数同周期最高正价逐渐升高，从1递增到7金属性非金属性同主族从上到下，金属
4、性逐渐增强，非金属性逐渐减弱同周期从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强原子半径同主族从上到下，原子半径逐渐增大同周期从左到右，原子半径逐渐减小1(1)主族元素的最高正价、最低负价之间有什么关系？(2)主族元素的族序数均等于该元素的最高正价吗？【提示】(1)最高正价|最低负价|8(其中H、O、F除外)(2)O、F两元素无正化合价，不符合主族序数等于元素的最高正价。16周期元素原子的外围电子排布周期元素种类外围电子排布A族0族最多可容纳的外围电子数121s11s22282s12s22p68383s13s23p684184s14s24p685185s15s25p686326s16s26p682
5、最外层电子排布为ns2的元素一定位于第A族吗？【提示】不一定，如He及大部分过渡元素的最外层电子排布也为ns2，但不在第A族。元素原子核外电子排布的周期性变化每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化。核外电子排布与元素周期表的关系【问题导思】元素周期表中的一个横行就是一个周期吗？一列就是一个族吗？从原子结构示意图上能直接得出所有元素的周期序数和族序数吗？元素的价电子与族序数有什么联系？【提示】一个横行就是一周期；一列不一定是一个族，如第8、9、10三列均为族。能得出周期序数，但不一定得出族序数。主族元素的价层电子与族序数相等。1核外电子排布与周期的划
6、分周期序数电子层数外围电子排布特征元素原子的电子排布式该周期的元素种数111s1s122222s2pHe2s122p168333s3pNe3s123p168443d4s或4s4pAr3d1104s124p1618(1)每种元素的电子层数，就是该元素所处的周期数，主族元素的最外层电子数为其主族序数。(2)每周期起始元素和结束元素的外围电子排布分别为ns1和ns2np6(第1周期为ns2)。2核外电子排布与族的划分族的划分依据是原子的外围电子排布(1)同主族元素原子的外围电子排布完全相同，外围电子全部排布在ns或nsnp轨道上。外围电子数与族序数相同。(2)稀有气体的外围电子排布为1s2或ns2n
7、p6。(3)过渡元素(副族和族)同一纵行原子的外围电子排布基本相同。外围电子排布为(n1)d110ns12，BB族的外围电子数与族序数相同，第B、B族和第族的外围电子数与族序数不相同。1B、B的族序数原子的(n1)d10ns12ns电子数。2当(n1)dns电子数为8、9、10时统称为族。已知M2的3d轨道中有5个电子，该元素在周期表中的位置为()A第4周期A族B第4周期B族C第4周期B族 D第4周期族【解析】由M2的3d5推出M原子核外电子排布为Ar3d54s2。由于M原子外围电子排布为3d54s2，故知M处于B族；又M原子共有四个电子层，知M位于第4周期。【答案】C1某元素基态原子的M层全
8、充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子。(1)其基态原子的外围电子排布式为_；(2)在周期表中的位置_。【解析】根据题意知该元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，其外围电子排布式为3d104s1，该元素应为第4周期第B族元素(铜元素)。【答案】(1)3d104s1(2)第4周期第B族核外电子排布与周期表的分区1元素周期表的分区：元素周期表按电子排布分为5个区：s区、p区、d区、ds区、f区。2各区元素特点分区元素分布外围电子排布式元素性质特点s区A族、A族ns12除氢外都是活泼金属元素p区A族A族、0族ns2np16最外层电子参与反应(稀有气体除外)d区B
9、族B族、族(n1)d19ns12d轨道也不同程度地参与化学键的形成ds区B族、B族(n1)d10ns12金属元素f区镧系、锕系(n2)f014(n1)d02ns2镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近1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，又称为半金属或准金属，但不能叫两性元素。2价电子数指出下列元素是主族元素还是副族元素，在周期表中的位置是什么？(1)1s22s22p63s2是_族元素，位于周期表中第_周期第_族，属于_区元素；(2)Kr4d105s25p2是_族元素，位于周期表中第_周期第_族，属于_区元素；(3)Ar3d14s2是_族元素，位于周期表中
10、第_周期第_族，属于_区元素；(4)Ar3d104s1是_族元素，位于周期表中第_周期第_族，属于_区元素。【解析】(1)最后一个电子填充在s轨道，属于s区，主族元素。族序数ns电子数，即为2，在第三周期第A族。(2)最后一个电子填充在p轨道，属于p区，主族元素。族序数nsnp电子数，即224，在第五周期第A族。(3)最后一个电子填充在d轨道，且小于10，属于d区，副族元素。族序数(n1)dns电子数，即123，在第四周期第B族。(4)最后一个电子填充在d轨道，且等于10，属于ds区，副族元素。族序数ns电子数，即为1，在第四周期第B族。【答案】(1)主三As(2)主五Ap(3)副四Bd(4)
11、副四Bds2元素周期表长周期共有18个纵行，从左到右排为18列，即碱金属是第1列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说法正确的是()A第9列元素中没有非金属B第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5C最外层电子排布为ns2的元素一定在第二列D第11、12列为d区的元素【解析】第9列是过渡元素中的第族元素，全部是金属元素，A正确；第15列是第A族元素，原子的最外层电子排布是ns2np3，故B不正确；最外层电子排布为ns2的元素除第二列(第A族)外，还有零族的氦元素及众多的过渡元素，故C不正确；第11、12列是第B、B族元素，为ds区元素，故D不正确。【答案】A【教师备课资源】(教师用书
12、独具)金属元素、非金属元素的分区下列各组元素均属于p区的是()A原子序数为1,2,7的元素BO、S、PCFe、Ar、ClDNa、Li、Mg【解析】A中原子序数为1的元素是氢，它位于s区，故A错；B中的O、S位于A族，P位于A族，均位于p区，故B正确；C中的Ar位于零族，Cl位于A族，均位于p区，而Fe位于族，属于d区，故C错；D项的Na、Li位于A族，Mg位于A族，均为s区，故D也错。【答案】B1外围电子排布为5s25p1的元素，在周期表中的位置是()A第4周期A族B第5周期A族C第5周期A族 D第4周期A族【解析】电子层数周期数，外围电子数主族元素的族序数，所以该元素位于第5周期A族。【答案
13、】B2具有以下结构的原子，一定属于主族元素的是()A最外层有3个电子的原子B最外层电子排布为ns2的原子C最外层有3个未成对电子的原子D次外层无未成对电子的原子【解析】主族元素包括s区和p区(除0族)元素，其原子的电子排布特点是次外层达到饱和，最外层电子排布为ns12或ns2np15，A选项中原子的最外层有3个电子，则最外层电子排布为ns2np1，一定属于主族元素(A)，C选项中原子的最外层电子排布为ns2np3，一定属于主族元素(A)，而某些过渡元素原子的次外层电子也可达到饱和，如Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。【答案】AC3某元素的最外层电子数为2，外围电子
14、数为5，并且是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的判断错误的是()A电子排布式为：1s22s22p63s23p63d34s2B该元素为VC该元素为A族元素D该元素位于d区【解析】该元素为同族元素中原子序数最小的，所以该元素为第2周期或第4周期元素。又因其外围电子数最外层电子数，可推出该元素并不是第2周期元素，应为第4周期元素，外围电子排布式为3d34s2，故为23号元素V，d区元素。【答案】C4下列说法正确的是()A非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数B非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数C最外层有2个电子的原子都是金属原子D最外层有5个电子的
15、原子都是非金属原子【解析】非金属的最外层电子即为价电子，其最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数，A正确；非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值8该元素原子的最外层电子数，B错误；He的最外层也有2个电子，C错误；最外层有5个电子的元素在A族，最后两种元素是金属元素。【答案】A5(2013绍兴高二质检)写出下列原子或离子的核外电子排布式。(1)Cl_，Cl_。(2)Fe_，Fe3_。(3)Zn_。(4)判断下列各元素在周期表中的位置。Cl_，Fe_，Zn_。【答案】(1)Ne3s23p5Ne3s23p6(2)Ar3d64s2Ar3d5(3)Ar3d104s2(4)第3周期A族第4周期族第4周期
16、B族1原子核外电子排布为Ar3d104s2的元素是()A稀有气体B过渡元素C主族元素 DA族元素【解析】该元素的原子序数30，为锌元素，应为B族属过渡元素。【答案】B2(2013杭州高二质检)下列说法中正确的是()As区都是金属元素Bs区都是主族元素C稀有气体在ds区D所有非金属元素都在p区【答案】B3下列四种元素中，其单质氧化性最强的是()A原子含有未成对电子最多的第2周期元素B位于周期表第3周期A族的元素C原子最外电子层排布为2s22p6的元素D原子最外电子层排布为3s23p5的元素【解析】A项，对应的元素是N元素，B项对应Al元素，C项对应Ne元素，D项对应Cl元素。在四种元素形成的单质
17、中，Cl2的氧化性最强。【答案】D4(2013莆田高二质检)X、Y两元素可形成XY3型共价化合物，则X、Y原子最外层的电子排布可能是()AX：3s23p1Y：3s23p5BX：2s22p3Y：2s22p4CX：3s23p1Y：2s22p4 DX：2s22p3Y：3s1【解析】只有A项有对应的共价化合物AlCl3。【答案】A5下列各组原子中，彼此化学性质不可能相似的是()A电子排布式分别为1s2、1s22s2的X、Y原子BM层、L层上分别仅有2个电子的X、Y原子C2p、3p轨道上分别有1个未成对电子的X、Y原子D最外层都只有1个电子的X、Y原子【解析】A中描述的是He、Be，性质不相似。B中描述
18、的是Mg、Be，性质相似。C中描述的可能是F、Cl，性质相似。D中描述的可能是碱金属，性质相似。【答案】A6(2013福州高二检测)用R代表短周期元素，R最外层的2p能级上的未成对电子有3个，下列关于R的描述正确的是()AR的氧化物一定能溶于水BR的最高价氧化物对应水化物是H2RO3CR的氢化物的水溶液呈碱性DR的氧化物都能与NaOH反应【解析】R是N，NO微溶于水，A项错误；N的最高价氧化物的水化物HNO3，B项错；NO与NaOH不反应，D项错。【答案】C7(2013漳州高二质检)下列说法正确的是()A元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从ns1过渡到ns2np6B元素周期表中B到
19、B的10个纵行的元素都是金属，统称过渡金属元素C原子核外电子排布为1s1的原子与原子核外电子排布为1s22s1的原子的化学性质相似D所有的非金属元素都分布在p区【解析】第1周期只有2种元素，所以A项错，C项中核外电子排布1s1为氢元素，核外电子排布1s22s1的为锂元素，二者化学性质不同，D项中氢元素在s区。【答案】B8元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示已知Y元素原子的外围电子排布为nsn1np(n1)，则下列说法不正确的是()XYZA.Y元素原子的外围电子排布为4s24p4BY元素在周期表的第3周期A族CX元素所在周期中所含非金属元素最多DZ元素原子的核外电子排布式为1s22s22p
20、63s23p63d104s24p3【解析】因为Y元素原子的外围电子排布中出现了np轨道，故其ns轨道已经排满且只能为2个电子，则n12，n3，即Y元素原子的外围电子排布为3s23p4，故A项错误，B项正确。Y为S元素，X为F元素，第2周期所含非金属元素最多，故C项正确。Z为As元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，D项正确。【答案】A9按要求填写下表。原子序数电子排布式外围电子排布式周期族161s22s22p63d54s1B【答案】如下表原子序数电子排布式外围电子排布式周期族1s22s22p63s23p43s23p43A102s22p620241s22s22
21、p63s23p63d54s1410.金、银、铜、铁、铝和钛均是人类大量生产和使用的金属。试回答与上述金属原子结构有关的问题。(1)上述金属中属于主族元素的有_。(2)钛被称为继铁、铝之后的第三金属。基态钛原子外围电子的轨道表示式为_。(3)基态金原子的外围电子排布式为5d106s1，试判断金在元素周期表中位于第_周期第_族。(4)已知Ag与Cu位于同一族，则Ag在元素周期表中位于_区(填s、p、d、f或ds)。【答案】(1)铝(2) (3)6B(4)ds11某元素原子的电子排布式为Ar3d104s24p1，根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下列各题：(1)该元素处于元素周
22、期表的第_周期，该周期的元素种数是_；(2)该元素处于元素周期表的_族，该族的非金属元素种数是_；(3)根据所学的知识，该元素处于元素周期表的_区，该区所包括元素族的种类是_。【解析】根据元素原子有4个电子层容纳了电子，知该元素处于第4周期，该周期元素原子的电子排布式为Ar3d1104s124p16，故共有18种元素；根据轨道能量顺序和族的相对顺序可以确定该元素位于A族，本族元素中只有一种非金属元素硼，根据价层电子的电子排布式4s24p1可以确定该元素位于p区，由该区元素的价层电子的电子排布式为ns2np16，可以确定所包括元素族的种类是A族A族、0族。【答案】(1)418(2)A1(3)pA
23、族A族、0族12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6个元素的原子与6个元素的原子形成的某种环状物名称为_。(3)某元素的特征电子排布式为nsnnpn1，该元素原子的核外最外层有_个成单电子。【解析】(1)属于d区元素。(2)元素是氢元素，元素是碳元素，依题意，形成的环状物是苯。(3)从nsnnpn1可知，n2，该元素为N元素，其最外层电子排布为。【答案】(1)(2)苯(3)313(2013泉州高二质检)下表为元素周期表前三周期的一部分：(1)X的氢化物与W的氢化物稳定性_(填化学式)，原因是_。(2)从下面选出
24、X的基态原子的轨道表示式_，另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合_(填序号)。A能量最低原理 B泡利不相容原理C洪特规则(3)Y元素原子的核外电子排布式为_。(4)W、Y、R元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为_。【解析】根据元素周期表的结构可知X为N，Z为F，W为P，Y为S，R为Cl。(1)X、W的氢化物分别为NH3和PH3，因N的非金属性强，故稳定性NH3PH3。(2)当电子在能量相同的轨道上排布时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同，因此N元素的基态原子的轨道表示式为：。【答案】(1)NH3PH3N的非金属性强(2)C(3)1s22s22p63s2
25、3p4(4)HClO4H2SO4H3PO4第2课时电离能和电负性课标要求1能说出元素电离能、电负性的涵义。2能应用元素的电离能说明元素的某些性质。课标解读 1.会比较I1、电负性大小。2能利用I1比较金属元素的金属性、非金属元素的非金属性强弱。3能利用电离能推测原子最外层电子数。4能利用电负性比较元素的金属性、非金属性强弱。5能利用电负性确定化合物中化学键的类型及元素化合价的正负。教学地位本节课内容是“必修2元素周期律”的延伸，可以与必修2的内容融为一体命题，是高考的高频考点。近几年来，高考试题中均有涉及。新课导入建议从复习元素性质(主要化合价、原子半径、金属性、非金属性)在元素周期表中的递变规律入手，提出元素除上述三方面的性质外，还有其他性质，如电离能、电负性等。本节课将学习电离能、电负性在元素周期表中的递变规律及其应用。教学流程设计课标解读重点难点1.了解元素电离能、电负性的概念和电离能、电负性随原子序数递增的周期性变化的规律。2.了解电离能和电负性的简单应用。1.元素电离能、电负性的概念。(重点)2.电离能的周期性变化规律。(难点)元素第一电离能的周期性变化1.第一电离能(1)含义气态原子失去一个电子形成1价气态阳离子所需的最低能量，用符号I1表示，单位：kJmol1。(2)意义第一电离能数值越小，
