（新人教版）高中化學(xué)選修3《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》全冊教學(xué)案

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

教材分析：

一、本章教學(xué)目標(biāo)

1.了解原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，知道原子核外電子的能級分布，能用電子排布式表示常見元素（1?36號）原子

核外電子的排布。

2.了解能量最低原理，知道基態(tài)與激發(fā)態(tài)，知道原子核外電子在一定條件下會發(fā)生躍遷產(chǎn)生原子光譜。

3.了解原子核外電子的運動狀態(tài)，知道電子云和原子軌道。

4.認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)與元素周期系的關(guān)系，了解元素周期系的應(yīng)用價值。

5.能說出元素電離能、電負(fù)性的涵義，能應(yīng)用元素的電離能說明元素的某些性質(zhì)。

6.從科學(xué)家探索物質(zhì)構(gòu)成奧秘的史實中體會科學(xué)探究的過程和方法，在抽象思維、理論分析的過程中逐步

形成科學(xué)的價值觀。

本章知識分析：

本章是在學(xué)生已有原子結(jié)構(gòu)知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深入地研究原子的結(jié)構(gòu)，從構(gòu)造原理和能量最低原理介紹

了原子的核外電子排布以及原子光譜等，并圖文并茂地描述了電子云和原子軌道；在原子結(jié)構(gòu)知識的基礎(chǔ)上，介

紹了元素周期系、元素周期表及元素周期律?？傊?，本章按照課程標(biāo)準(zhǔn)要求比較系統(tǒng)而深入地介紹了原子結(jié)構(gòu)與

元素的性質(zhì)，為后續(xù)章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。盡管本章內(nèi)容比較抽象，是學(xué)習(xí)難點，但作為本書的第一章，教

科書從內(nèi)容和形式上都比較注意激發(fā)和保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，有利于增強學(xué)生學(xué)習(xí)化

學(xué)的興趣。

通過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠比較系統(tǒng)地掌握原子結(jié)構(gòu)的知識，在原子水平上認(rèn)識物質(zhì)構(gòu)成的規(guī)律，并能運用

原子結(jié)構(gòu)知識解釋一些化學(xué)現(xiàn)象。

注意木章不能挖得很深，屬于略微展開。

相關(guān)知識回顧（必修2）

1.原子序數(shù)：含義：_______________________________________________________________________

（1）原子序數(shù)與構(gòu)成原子的粒子間的關(guān)系：

原子序數(shù)====。（3）原子組成的表示方

法

原子符號：A

a.2XAz

b.原子結(jié)構(gòu)示意圖：

c.電子式：_________

A上.C

&符號B'；尺的意義：ABCDE（4）特殊結(jié)構(gòu)微粒

匯總：

無電子微粒無中子微粒

2e-微粒8e-微粒

10e-微粒_______________________________________________________________________________

18e-微粒_________________________________________________________________________

2.元素周期表：（1）編排原則：把電子層數(shù)相同的元素，按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排成橫行叫周期;再

把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素，按電子層數(shù)遞增的順序有上到下排成縱行，叫族。

（2）結(jié)構(gòu)：各周期元素的種數(shù)。族元素的原子序數(shù)

r第一周期22

r短周第二周期810

期第三周期818

①周期

*

（共七個）J第四周期1836

第五周期1854

短周.

期第六周期3286

1

1不完全周期第七周期26118

②族族序數(shù)羅馬數(shù)字用表示:主族用表示；副族用上表示。

L主族2個

族副族7個

（共個）＜第VIII族是第8、9、10縱行

零族是第18縱行

阿拉伯?dāng)?shù)字：12345678

羅馬數(shù)字：IIIJIIIVVVIVIIVIII

（3）元素周期表與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系：

①周期序數(shù)=電子層數(shù)②主族序數(shù)=原子最外層電子數(shù)=元素最高止化合價數(shù)

（4）元素族的別稱：①第IA族：堿金屬第IIA族：堿土金屬②第V1IA族：鹵族元素

③第0族：稀有氣體元素

3、有關(guān)概念：

（1）質(zhì)量數(shù)：_____________________________________________________________

（2）質(zhì)量數(shù)（）=（）+（）

（3）元素：具有相同的原子的總稱。

（4）核素：具有一定數(shù)目的和一定數(shù)目的原子。

（5）同位素：相同而不同的同一元素的原子，互稱同位素。

（6）同位素的性質(zhì)：①同位素的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同②在天然存在的某種元素里，

無論是游離態(tài)還是化合態(tài)，各種元素所占的百分比是不變的。

（7）元素的相對原子質(zhì)量：

a、某種核素的相對原子質(zhì)量=

b、元素的相對原子質(zhì)量=

練習(xí)：用A質(zhì)子數(shù)B中子數(shù)C核外電子數(shù)D最外層電子數(shù)E電子層數(shù)填下列空格。

①原子種類由決定②元素種類由決定

③元素有無同位素由決定④同位素相對原子質(zhì)量由決定

⑤元素原子半徑由決定⑥元素的化合價由決定

⑦元素的化學(xué)性質(zhì)由決定

4、元素周期律：

(1)原子核外電子的排布：電子層?

分別用n=或來表示從內(nèi)到外的電子層。

(2)排布原理：核外電子一般總是盡先從排起，當(dāng)一層充滿后再填充

5、判斷元素金屬性或非金屬性的強弱的依據(jù)

金屬性強弱非金屬性強弱

1、最高價氧化物對應(yīng)水化物堿性強弱最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性強弱

2、與水或酸反應(yīng)，置換出H的易難與出化合的難易及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性

3、活潑金屬能從鹽溶液中置換出不活活潑非金屬單質(zhì)能置換出較不活潑非金屬

潑金屬單質(zhì)

6、比較微粒半徑的大小

(1)核電荷數(shù)相同的微粒，電子數(shù)越多，則半徑越

如：H+VHVK;Fe>Fe2t〉Fe3+Na+_Na;Cl_Cl-

(2)電子數(shù)相同的微粒，核電荷數(shù)越多則半徑越.如：

①與He電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒:H>Li+>Be2+

②與Ne電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒：02>F>Na+>Mg2+>Ap+

③與Ar電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒:S2>CI>K+>Ca2+

7、電子數(shù)和核電荷數(shù)都不同的微粒：

⑴同主族的元素泮徑從上到下

(2)同周期:原子半徑從左到右遞減.如：Na_ClCI____Na*

(3)比較Ge、P、。的半徑大小

8、核外電子排布的規(guī)律：

(1)

(2)

(3)

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)：（第一課時）

知識與技能：

1、進(jìn)一步認(rèn)識原子核外電子的分層排布

2、知道原子核外電子的能層分布及其能量關(guān)系

3、知道原子核外電子的能級分布及其能量關(guān)系

4、能用符號表示原子核外的不同能級，初步知道量子數(shù)的涵義

5、了解原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，能用構(gòu)造原理認(rèn)識原子的核外電子排布

6、能用電子排布式表示常見元素（1?36號）原子核外電子的排布

方法和過程：復(fù)習(xí)和沿伸、類比和歸納、能層類比樓層，能級類比樓梯。

情感和價值觀：充分認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)理論發(fā)展的過程是一個逐步深入完美的過程。

教學(xué)過程：

1、原子結(jié)構(gòu)理論發(fā)展

從古代希臘哲學(xué)家留基伯和德謨克利特的樸素原子說到現(xiàn)代量子力學(xué)模型，人類思想中的原子結(jié)構(gòu)模型

經(jīng)過多次演變，給我們多方面的啟迪。

現(xiàn)代大爆炸宇宙學(xué)理論認(rèn)為，我們所在的宇宙誕生于一次大爆炸。大爆炸后約兩小時，誕生了大量的氫、

少量的氮以及極少量的鋰。其后，經(jīng)過或長或短的發(fā)展過程，氫、氮等發(fā)生原子核的熔合反應(yīng)，分期分批

地合成其他元素。

K復(fù)習(xí)H必修中學(xué)習(xí)的原子核外電子排布規(guī)律：

核外電子排布的尸般規(guī)律

（1）核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層，然后由里向外，依次

排布在能量逐步升高的電子層（能量最低原理）。

（2）原子核外各電子層最多容納29,個電子。

（3）原于最外層電子數(shù)目不能超過8個（K層為最外層時不能超過2個電子

（4）次外層電子數(shù)目不能超過18個（K層為次外層時不能超過2個），倒

數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過32個。

說明：以上規(guī)律是互相聯(lián)系的，不能孤立地理解。例如；當(dāng)M層是最外層

時，最多可排8個電子；當(dāng)M層不是最外層時，最多可排18個電子

K思考》這些規(guī)律是如何歸納出來的呢？

2、能層與能級

由必修的知識，我們已經(jīng)知道多電子原子的核外電子的能量是不同的，由內(nèi)而外可以分為：

第一、二、三、四、五、六、七......能層

符號表示K、L、M、N、0、P、Q.

能量由低到高

例如：鈉原子有11個電子，分布在三個不同的能層上，第一層2個電子，第二層8個電子，第三層1個電

子。由于原子中的電子是處在原子核的引力場中，電子總是盡可能先從內(nèi)層排起，當(dāng)一層充滿后再填充下

一層。理論研究證明，原子核外每一層所能容納的最多電子數(shù)如下：

能層一二三四五六七......

符號KLMN。PQ..

最多電子數(shù)28183250......

即每層所容納的最多電子數(shù)是：2/（n：能層的序數(shù)）

但是同一個能層的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成能級（S、P、d、F）,就好比能層是樓層，能級

是樓梯的階級。各能層上的能級是不一樣的。

能級的符號和所能容納的最多電子數(shù)如下：

能層KLMN0

能級1S2s2p3s3p3d4s4p4d4f.....

最多電子數(shù)2262610261014

各能層電子數(shù)28183250

(1)每個能層中,能級符號的順序是ns、np>nd>nf.

(2)任一能層，能級數(shù)=能層序數(shù)

s、p、d、f......可容納的電子數(shù)依次是1、3、5、7......的兩倍

3、構(gòu)造原理

根據(jù)構(gòu)造原理，只要我們知道原子序數(shù)，就可以寫出幾乎所有元素原子的電子排布。

即電子所排的能級順序：Is2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s......

元素原子的電子排布：（1一36號）

氫H1s1

鈉NaIs22s22P63sl

鉀KIs22s22P63s23P64sl[Ar]4s1

有少數(shù)元素的基態(tài)原子的電子排布對于構(gòu)造原理有一個電子的偏差，如:

格

24Cr[Ar]3d54sl

銅

29Cu[Ar]3di04sl

[課堂練習(xí)]

1、寫出17cl（氯）、2iSc（銃）、3的（澳）的電子排布

氯：Is22s22P63s23Ps

銃：Is22s22P63s23P63dl4s2

澳：Is22s22P63s23P63d104s24P5

根據(jù)構(gòu)造原理只要我們知道原子序數(shù)，就可以寫出元素原子的電子排布，這樣的電子排布是基態(tài)原子的。

2,寫出1-36號元素的核外電子排布式。

3、寫出1-36號元素的簡化核外電子排布式。

總結(jié)并記住書寫方法。

4、畫出下列原子的結(jié)構(gòu)示意圖：Be、N、Na、Ne、Mg

回答下列問題：

在這些元素的原子中，最外層電子數(shù)大于次外層電子數(shù)的有,最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等

的有,最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等的有;

L層電子數(shù)達(dá)到最多的有,K層與M層電子數(shù)相等的有。

5、下列符號代表一些能層或能級的能量，請將它們按能量由低到高的順序排列：

⑴EKENELEM，

（2）E3sE2SE4SE1S,

（3）E3sE3dE2PE4f0

6、A元素原子的M電子層比次外層少2個電子。B元素原子核外L層電子數(shù)比最外層多7個電子。

（1）A元素的元素符號是,B元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為:

（2）A、B兩元素形成化合物的化學(xué)式及名稱分別是

第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)：（第二課時）

知識與技能：

1、了解原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，能用構(gòu)造原理認(rèn)識原子的核外電子排布

2、能用電子排布式表示常見元素（1?36號）原子核外電子的排布

3、知道原子核外電子的排布遵循能量最低原理

4、知道原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)的涵義

5、初步知道原子核外電子的躍遷及吸收或發(fā)射光譜，了解其簡單應(yīng)用

教學(xué)過程：

K課前練習(xí)》1、理論研究證明，在多電子原子中，電子的排布分成不同的能層，同一能層的電子，還可以分成

不同的能級。能層和能級的符號及所能容納的最多電子數(shù)如下：

能層KLMNO

能級152s2P3s3P3d4s4P4d4f5s5p

最彩電子數(shù)226261026101426........

（1）根據(jù)的不同，原子核外電子可以分成不同的能層，每個能層上所能排布的最多電子數(shù)為—，除K

層外，其他能層作最外層時，最多只能有—電子。

(2)從上表中可以發(fā)現(xiàn)許多的規(guī)律，如S能級上只能容納2個電子，每個能層上的能級數(shù)與相

等。請再寫出一個規(guī)律。

2、A、B、C、D均為主族元素，已知A原子L層上的電子數(shù)是K層的三倍；B元素的原子核外K、I.層上電子數(shù)

之和等于M、N層電子數(shù)之和；C元素形成的C?+離子與覆原子的核外電子排布完全相同，D原子核外比C原

子核外多5個電子。則

(1)A元素在周期表中的位置是,B元素的原子序數(shù)為；

(2)寫出C和D的單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式.

K引入》電子在核外空間運動，能否用宏觀的牛頓運動定律來描述呢？

4、電子云和原子軌道：

(1)電子運動的特點：①質(zhì)量極?、谶\動空間極小③極高速運動。

因此，電子運動來能用牛頓運動定律來描述，只能用統(tǒng)計的觀點來描述。我們不可能像描述宏觀運動物體

那樣，確定一定狀態(tài)的核外電子在某個時刻處于原子核外空間如何，而只能確定它在原子核外各處出現(xiàn)的

概率。

概率分布圖看起來像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。常把電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間圈出來，人們把

這種電子云輪廓圖成為原子軌道。

S的原子軌道是球形的，能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越大。

P的原子軌道是紡錘形的，每個P能級有3個軌道，它們互相垂直，分別以Px、Py、Pz為符號。P原子軌道的平

均半徑也隨能層序數(shù)增大而增大。

s電子的原子軌道都是球形的(原子核位于球心)，"能層序數(shù)，2越大，原芋軌道的半徑越大。這是由于1s,

2s,3s.…電子的能量依次增高，電子在離核更遠(yuǎn)的區(qū)域出現(xiàn)的概率逐漸增大，電子云越來越向更大的空間擴(kuò)展。

這是不難理解的，打個比喻，神州五號必須依靠推動(提供能量)才能克服地球引力上天，2s電子比1s電子能量

高，克服原子

核的吸引在離核更遠(yuǎn)的空間出現(xiàn)的概率就比1s大，因而2s電子云必然比1s電子云更擴(kuò)散。

(2)［重點難點］泡利原理和洪特規(guī)則

量子力學(xué)告訴我們：ns能級各有一個軌道，np能級各有3個軌道，nd能級各有5個軌道，nf能級各有

7個軌道.而每個軌道里最多能容納2個電子，通常稱為電子對，用方向相反的箭頭"個來表示。

一個原子軌道里最多只能容納2個電子，而且自旋方向相反，這個原理成為泡利原理。

推理各電子層的軌道數(shù)和容納的電子數(shù)。

當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，而且自旋方向相同，這個規(guī)則是洪

特規(guī)則。

R練習(xí)習(xí)寫出5、6、7、8、9號元素核外電子排布軌道式。并記住各主族元素最外層電子排布軌道式的

特點：(成對電子對的數(shù)目、耒成對電子數(shù)和它占據(jù)的軌道。

R思考』下列表示的是第二周期中一些原子的核外電子排布，請說出每種符號的意義及從中獲得的一些信息。

ggRIII困班國

回回回團(tuán)四

BCN0F

R思考I寫出24號、29號元素的電子排布式，價電子排布軌道式，閱讀周期表，比較有什么不同，為

什么？從元素周期表中查出銅、銀、金的外圍電子層排布。

它們是否符合構(gòu)造原理？

2.電子排布式可以簡化，如可以把鈉的電子排布式寫成[Ne]3S】。試問：上式方括號里的符號的意

義是什么？你能仿照鈉原子的簡化電子排布式寫出第8號元素氧、第14號元素硅和第26號元素鐵的簡化

電子排布式嗎？

洪特規(guī)則的特例：對于同一個能級，當(dāng)電子排布為全充滿、半充滿或全空時，是比較穩(wěn)定的。

課堂練習(xí)

1、用軌道表示式表示下列原子的價電子排布。

(1)N(2)CI(3)0(4)Mg

2、以下列出的是一些原子的2P能級和3d能級中電子排布的情況。試判斷，哪些違反了泡利不相容原理，哪些

違反了洪特規(guī)則。

|小

(1)ItIfI|I(2)tI1IjI(3)|t

11111

違反泡利不相容原理的有，違反洪特規(guī)則的有

3、下列原子的外圍電子排布中，那一種狀態(tài)的能量較低？試說明理由。

⑴氮原子：A.口|灣|B.口川山|

2s2p2s2p

(2)鈉原子：A.3s1B.3Pl

(3)銘原子:A.3d54slB.3d44s2

4、核外電子排布式和軌道表示式是表示原子核外電子排布的兩種不同方式。請你比較這兩種表示方式的共同點

和不同點。

5、原子核外電子的運動有何特點?科學(xué)家是怎樣來描述電子運動狀態(tài)的？以氮原子為例，說明原子核外電子排

布所遵循的原理。

第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)：（第3課時）

知識與技能：

1、知道原子核外電子的排布遵循能量最低原理

2、知道原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)的涵義

3、初步知道原子核外電子的躍遷及吸收或發(fā)射光譜，了解其簡單應(yīng)用

［重點難點］能量最低原理、基態(tài)、激發(fā)態(tài)、光譜

教學(xué)過程：

K引入』在日常生活中，我們看到許多可見光如燈光、霓虹燈光、激光、焰火與原子結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系呢？

創(chuàng)設(shè)問題情景：利用錄像播放或計算機(jī)演示日常生活中的一些光現(xiàn)象，如霓虹燈光、激光、節(jié)日燃放的五

彩繽紛的焰火等。

提出問題：這些光現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的？

問題探究：指導(dǎo)學(xué)生閱讀教科書，引導(dǎo)學(xué)生從原子中電子能量變化的角度去認(rèn)識光產(chǎn)生的原因。

問題解決：聯(lián)系原子的電子排布所遵循的構(gòu)造原理，理解原子基態(tài)、激發(fā)態(tài)與電子躍遷等概念，并利用這

些概念解釋光譜產(chǎn)生的原因。

應(yīng)用反饋：舉例說明光譜分析的應(yīng)用，如科學(xué)家們通過太陽光譜的分析發(fā)現(xiàn)了稀有氣體氨，化學(xué)研究中利

用光譜分析檢測一些物質(zhì)的存在與含量，還可以讓學(xué)生在課后查閱光譜分析方法及應(yīng)用的有關(guān)資料以擴(kuò)展他們

的知識面。

K總結(jié)工

原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)，簡稱能量最低原理。

處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子。

當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子。電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較

低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，將釋放能量。光（輻射）是電子釋放能量的重要形式之一。

不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光

譜，總稱原子光譜。許多元素是通過原子光譜發(fā)現(xiàn)的。在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素,

稱為光譜分析。

R閱讀分析H分析教材p8發(fā)射光譜圖和吸收光譜圖，認(rèn)識兩種光譜的特點。

閱讀P8科學(xué)史話，認(rèn)識光譜的發(fā)展。

K課堂練習(xí)H

1、同一原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)相比較（）

A、基態(tài)時的能量比激發(fā)態(tài)時高B、基態(tài)時比較穩(wěn)定

C、基態(tài)時的能量比激發(fā)態(tài)時低D、激發(fā)態(tài)時比較穩(wěn)定

2、生活中的下列現(xiàn)象與原子核外電子發(fā)生躍遷有關(guān)的是（）

A、鋼鐵長期使用后生銹B、節(jié)日里燃放的焰火

C、金屬導(dǎo)線可以導(dǎo)電D、衛(wèi)生丸久置后消失

3、比較多電子原子中電子能量大小的依據(jù)是（）

A.元素原子的核電荷數(shù)B.原子核外電子的多少

C.電子離原子核的遠(yuǎn)近D.原子核外電子的大小

4、當(dāng)氫原子中的電子從2P能級，向其他低能量能級躍遷時（）

A.產(chǎn)生的光譜為吸收光譜B.產(chǎn)生的光譜為發(fā)射光譜

C.產(chǎn)生的光譜線的條數(shù)可能是2條D.電子的勢能將升高.

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)（第1課時）

知識與技能

1、進(jìn)一步認(rèn)識周期表中原子結(jié)構(gòu)和位置、價態(tài)、元素數(shù)目等之間的關(guān)系

2、知道外圍電子排布和價電子層的涵義

3、認(rèn)識周期表中各區(qū)、周期、族元素的原子核外電子排布的規(guī)律

4、知道周期表中各區(qū)、周期、族元素的原子結(jié)構(gòu)和位置間的關(guān)系

教學(xué)過程

K復(fù)習(xí)工必修中什么是元素周期律？元素的性質(zhì)包括哪些方面？元素性質(zhì)周期性變化的根本原因是什么？

R課前練習(xí)X寫出鋰、鈉、鉀、鋤、金色基態(tài)原子的簡化電子排布式和氫、筑、量、筑、澈的簡化電子排布式。

一、原子結(jié)構(gòu)與周期表

1、周期系：

隨著元素原子的核電一荷數(shù)遞增，每到出現(xiàn)堿金屬，就開始建立一個新的電子層，隨后最外層上的電子逐

漸增多，最后達(dá)到8個電子，出現(xiàn)稀有氣體。然后又開始由堿金屬到稀有氣體，如此循環(huán)往復(fù)一一這就是元素周

期系中的一個個周期。例如，第11號元素鈉到第18號元素筑的最外層電子排布重復(fù)了第3號元素鋰到第10號

元素敏的最外層電子排布一一從1個電子到8個電子；再往后，盡管情形變得復(fù)雜一些，但每個周期的第1個元

素的原子最外電子層總是1個電子，最后一個元素的原子最外電子層總是8個電子?？梢?，元素周期系的形成是

由于元素的原子核外屯子的排布發(fā)生周期性的重復(fù)。

2、周期表

我們今天就繼續(xù)來討論一下原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)是什么關(guān)系？所有元素都被編排在元素周期表里，那么無

素原子的核外電子排布與元素周期表的關(guān)系又是怎樣呢？

說到元素周期表，同學(xué)們應(yīng)該還是比較熟悉的。第一張元素周期表是由門捷列夫制作的，至今兀素周期表的

種類是多種多樣的：電子層狀、金字塔式、建筑群式、螺旋型（教材P15頁）到現(xiàn)在的長式元素周期表，還待進(jìn)一

步的完善。

首先我們就一起來回憶一下長式元素周期表的結(jié)構(gòu)是怎樣的？在周期表中，把能層數(shù)相同的元素，按原子序

數(shù)遞增的順序從左到右排成橫行，稱之為周期，有7個；在把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素，按能層數(shù)遞

增的順序由上而下排成縱行，稱之為族，共有18個縱行，16個族。16個族又可分為主族、副族、。族。

K思考》元素在周期表中排布在哪個橫行，由什么決定？什么叫外圍電子排布？什么叫價電子層？什么叫價

電子？要求學(xué)生記住這些術(shù)語。元素在周期表中排在哪個列由什么決定？

閱讀分析周期表著重看元素原子的外圍電子排布及價電子總數(shù)與族序數(shù)的聯(lián)系。

K總結(jié)11元素在周期表中的位置由原子結(jié)構(gòu)決定：原子核外電子層數(shù)決定元素所在的周期，原子的價電子總

數(shù)決定元素所在的族。

［分析探索』每個縱列的價電子層的電子總數(shù)是否相等?按電子排布，可把周期表里的元素劃分成5個區(qū)，

除ds區(qū)外，區(qū)的名稱來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級的符號。s區(qū)、d區(qū)和p區(qū)分別有幾個縱列?為什么s

區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬？

元素周期表可分為哪些族?為什么副族元素又稱為過渡元素？各區(qū)元素的價電子層結(jié)構(gòu)特征是什么？

［基礎(chǔ)要點］分析圖1-16

S區(qū)P區(qū)d區(qū)ds區(qū)f區(qū)

分區(qū)原則

縱列數(shù)

是否都是金屬

區(qū)全是金屬元素，非金屬元素主要集中區(qū)。主族主要含區(qū),副族主要含區(qū),

過渡元素主要含區(qū)。

［思考］周期表上的外圍電子排布稱為"價電子層"，這是由于這些能級上的電子數(shù)可在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生變化。元素

周期表的每個縱列上是否電子總數(shù)相同？

R歸納1S區(qū)元素價電子特征排布為ns1-2,價電子數(shù)等于族序數(shù)。d區(qū)元素價電子排布特征為（n-1）/~1°第1~2：

價電子總數(shù)等于副族序數(shù)：ds區(qū)元素特征電子排布為

（n-lld^ns1"1,價電子總數(shù)等于所在的列序數(shù)；p區(qū)元素特征電子排布為

ns^p1'6；價電子總數(shù)等于主族序數(shù)。原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中的位置是有一定的關(guān)系的。

（1）原子核外電子總數(shù)決定所在周期數(shù)

周期數(shù)=最大能層數(shù)（鈿除外）

46Pd［Kr］4di°,最大能層數(shù)是4,但是在第五周期。

（2）外圍電子總數(shù)決定排在哪一族

如：29Cu3d1°4sl

10+1=11尾數(shù)是1所以，是舊。

元素周期表是元素原子結(jié)構(gòu)以及遞變規(guī)律的具體體現(xiàn)。

原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)（第2課時）

知識與技能：

1、掌握原子半徑的變化規(guī)律

2、能說出元素電離能的涵義，能應(yīng)用元素的電離能說明元素的某些性質(zhì)

3、進(jìn)一步形成有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本觀念，初步認(rèn)識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系

4、認(rèn)識主族元素電離能的變化與核外電子排布的關(guān)系

5、認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)與元素周期系的關(guān)系，了解元素周期系的應(yīng)用價值

教學(xué)過程：

二、元素周期律

(1)原子半徑

R探究』2觀察下列圖表分析總結(jié):

Q

5

6

5

O

元素周期表中同周期主族元素從左到右，原子半徑的變化趨勢如何？應(yīng)如何理解這種趨勢？元素周期表中,

同主族元素從上到下，原子半徑的變化趨勢如何？應(yīng)如何理解這種趨勢？

K歸納總結(jié)』原子半徑的大小取決于兩個相反的因素：一是電子的能層數(shù)，另一個是核電荷數(shù)。顯然電子的

能層數(shù)越大，電子間的負(fù)電排斥將使原子半徑增大，所以同主族元素隨著原子序數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增多,

原子半徑逐漸增大。而當(dāng)電子能層相同時，核電荷數(shù)越大，核對電子的吸引力也越大，將使原子半徑縮小，所以

同周期元素，從左往右，原子半徑逐漸減小。

(2)電離能

［基礎(chǔ)要點］概念

1、第一電離能11；態(tài)電性基態(tài)原子失去個電子，轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的

叫做第一電離能。第一電離能越大，金屬活動性越。同一元素的第二電離能第一電離能。

2、如何理解第二電離能12、第三電離能b、L、k???????分析下表:

哈?也尚俺kJ.mol

■I12

K科學(xué)探究』1、原子的第一電離能有什么變化規(guī)律呢？堿金屬元素的第一電離能有什么變化規(guī)律呢？為什么Be

的第一電離能大于B,N的第一電離能大于O,Mg的第一電離能大于Al,Zn的第一電離能大于Ga?第一電離能

的大小與元素的金屬性和非金屬性有什么關(guān)系？堿金屬的電離能與金屬活潑性有什么關(guān)系？

2、閱讀分析表格數(shù)據(jù)：

NaMgAl

496738578

456214151817

691277332745

各級電離能（KJ/mol）95431054011575

133531363014830

166101799518376

201142170323293

為什么原子的逐級電離能越來越大？這些數(shù)據(jù)與鈉、鎂、鋁的化合價有什么關(guān)系？

數(shù)據(jù)的突躍變化說明了什么？

K歸納總結(jié)R

1、遞變規(guī)律

周一周期同一族

第一電離從左往右，第一電離能呈增大的趨從上到下，第一電離能呈增大趨

能勢勢。

2、第一電離能越小，越易失電子，金屬的活潑性就越強。因此堿金屬元素的第一電離能越小，金屬的活潑性就

越強。

3.氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能（用k表示），從

-價氣態(tài)基態(tài)正離子中再失去一個電子所需消耗的能量叫做第二電離能（用表示），依次類推，可得到、、

LbL15……

同一種元素的逐級電離能的大小關(guān)系：IM2<I3<I4<I5.…即一個原子的逐級電離能是逐漸增大的。這是因為隨著電

子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大，再要失去一個電子需克服的電性引力也越來越大，消耗的能量

也越來越多。

4、Be有價電子排布為2s2,是全充滿結(jié)構(gòu)，比較穩(wěn)定，而B的價電子排布為2s22pl,、比Be不穩(wěn)定，因此

失去第一個電子B比Be容易，第一電離能小。鎂的第一電離能比鋁的大，磷的第一電離能比硫的大，為什么呢？

Mg：Is22s22P63s2

P:ls22s22P63s23P3

那是因為鎂原子、磷原子最外層能級中，電子處于半滿或全滿狀態(tài)，相對比較穩(wěn)定，失電子較難。如此相同

觀點可以解釋N的第一電離能大于。，Mg的第一電離能大于Al,Zn的第-?電離能大于Gao

5、Na的哈比卜小很多，電離能差值很大，說明失去第一個電子比失去第二電子容易得多，所以Na容易失去

一個電子形成+1價離子；Mg的li和I2相差不多，而卜比b小很多，所以Mg容易失去兩個電子形成十2價離子;

Al的11、卜、b相差不多，而b比L小很多，所以A1容易失去三個電子形成+3價離子。而電離能的突躍變化,

說明核外電子是分能層排布的。

K課堂練習(xí)X

1、某元素的電離能(電子伏特)如下:

11|2|314|517

14.529.647.477.597.9551.9666.8

此元素位于元素周期表的族數(shù)是

A.IAB.IIAC.IIIAD、IVAE、VIAF、VAG、VUA

2、某元素的全部電離能(電子伏特)如下：

I3I4I7

kl2Isk

13.635.154.977.4113.9138.1739.1871.1

回答下列各問：

⑴由11到L電離能值是怎樣變化的?。

為什么?_______________________________________

(2)11為什么最小?_________________________________

(3)匕和U為什么是有很大的數(shù)值

⑷16到17間，為什么有一個很大的差值?這能說明什么問題？

(5)k到1中，相鄰的電離能間為什么差值比較小?

(6)14和15間，電離能為什么有一個較大的差值

(7)此元素原子的電子層有層。最外層電子構(gòu)型為

，電子軌道式為,此元素的周期位置為

周期族。

2、討論氫的周期位置。為什么放在IA的上方?還可以放在什么位置，為什么？

答：氫原子核外只有一個電子(1?),既可以失去這一個電子變成+1價，又可以獲得一個能。電子變成一I

價，與稀有氣體He的核外電子排布相同。根據(jù)H的電子排布和化合價不難理解H在周期表中的位置既可以放在

IA,又可以放在VI1A。

3、概念辯析：

(1)每一周期元素都是從堿金屬開始，以稀有氣體結(jié)束

(2)f區(qū)都是副族元素，s區(qū)和p區(qū)的都是主族元素

(3)鋁的第一電離能大于K的第一電離能

(4)B電負(fù)性和Si相近

(5)已知在20°ClmolNa失去lmol電子需吸收650kJ能量，貝U其第一電離能為650KJ/mol

(6)Ge的電負(fù)性為1.8,則其是典型的非金屬

(7)氣態(tài)0原子的電子排布為："工遠(yuǎn)OSS-測得電離出1mol電子的能量約為13OOKJ,則

其第一電離能約為1300KJ/mol

(8)半徑：K+>cr

酸性，堿性：

(9)HCIO>H2so4NaOH>Mg(0H)2

(10)第一周期有2*F=2,第二周期有2*22=8,則第五周期有2*52=50種元素

元素的最高正化合價=其最外層電子數(shù)=族序數(shù)

4、元素的電離能與原子的結(jié)構(gòu)及元素的性質(zhì)均有著密切的聯(lián)系，根據(jù)下列材料回答問題。氣態(tài)原子失去1個電

子，形成+1價氣態(tài)離子所需的最低能量稱為該元素的第一電離能，+1價氣態(tài)離子失去1個電子，形成+2

價氣態(tài)離子所需要的最低能量稱為該元素的第二電離能，用b表示，以此類推。下表是鈉和鎂的第一、二、

三電離能(KJ-mol1)。

元素li12

l3

Na49645626912

Mg73814517733

(1)分析表中數(shù)據(jù)，請你說明元素的電離能和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系是:

元素的電離能和元素性質(zhì)之間的關(guān)系是:

(2)分析表中數(shù)據(jù)，結(jié)合你已有的知識歸納與電離能有關(guān)的一些規(guī)律。

(3)請試著解釋：為什么鈉易形成Na,而不易形成Na?+?

原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)(第3課時)

知識與技能：

1、能說出元素電負(fù)性的涵義，能應(yīng)用元素的電負(fù)性說明元素的某些性質(zhì)

2、能根據(jù)元素的電負(fù)性資料，解釋元素的"對角線"規(guī)則，列舉實例予以說明

3、能從物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的視角解釋一些化學(xué)現(xiàn)象，預(yù)測物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)

4、進(jìn)一步認(rèn)識物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系，提高分析問題和解決問題的能力

教學(xué)過程：

K復(fù)習(xí)』1、什么是電離能？它與元素的金屬性、非金屬性有什么關(guān)系？

2、同周期元素、同主族元素的電離能變化有什么規(guī)律？

(3)電負(fù)性:

K思考與交流II1、什么是電負(fù)性？電負(fù)性的大小體現(xiàn)了什么性質(zhì)？閱讀教材P20頁表

電負(fù)性增大

IA

H

2.1I1AIIIAIVAVAVIAVIIA

LiBeBcNoF

1.01.52.02.53.03.54.0

電NaMgAlSiPSCl

仇

0.91.21.51.82.1253.0

KCaGaGeAsSeBr

大

0.81.01.61.82.0242.8

RbSrInSnSbTe1

0.81.01.71.81.92.125

CsBaTlPbBiPoAt

0.70.91.81.91.9

同周期元素、同主族元素電負(fù)性如何變化規(guī)律？如何理解這些規(guī)律？根據(jù)電負(fù)性大小，判斷氧的非金屬性與氯的

非金屬性哪個強？

［科學(xué)探究］

1.根據(jù)數(shù)據(jù)制作的第三周期元素的電負(fù)性變化圖，請用類似的方法制作IA、VIIA元素的電負(fù)性變化圖。

2.電負(fù)性的周期性變化示例

濡三周IW第1A族第VUA族

R歸納志與總結(jié)U

1、金屬元素越容易失電子，對鍵合電子的吸引能力越小，電負(fù)性越小，其金屬性越強；非金屬元素越容易

得電子，對鍵合電子的吸引能力越大，電負(fù)性越大，其非金屬性越強；故可以用電負(fù)性來度量金屬性與非金屬性

的強弱。周期表從左到右，元素的電負(fù)性逐漸變大；周期表從上到下，元素的電負(fù)性逐漸變小。電負(fù)性的大小可

以作為判斷元素金屬性和非金屬性強弱的尺度。金屬的電負(fù)性一般小于1.8,非金屬的電負(fù)性一般大于1.8,而位

于非金屬三角區(qū)邊界的"類金屬"的電負(fù)性則在1.8左右，他們既有金屬性又有非金屬性。

2、同周期元素從左往右，電負(fù)性逐漸增大，表明金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。同主族元素從上往下,

電負(fù)性逐漸減小，表明元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。

［思考5］對角線規(guī)則：某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)相似，被稱為對角線原則。請查閱電負(fù)性表

給出相應(yīng)的解釋？

3.在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的性質(zhì)有些相似，被稱為"對角線規(guī)則"。查閱資

料，比較鋰和鎂在空氣中燃燒的產(chǎn)物，被和鋁的氫氧化物的酸堿性以及硼和硅的含氧酸酸性的強弱，

說明對角線規(guī)則，并用這些元素的電負(fù)性解釋對角線規(guī)則。

4.對角線規(guī)則

LiBeB

ASA展飛

MgAlSi

課時作業(yè):

題目123456789101112131415

答案

一、選擇題

1.居室裝修用石材的放射性常用226g8Ra作為標(biāo)準(zhǔn)，居里夫人(MarieCurie)因?qū)a元素的研究兩度獲得諾貝爾

獎。下列敘述中正確的是

A.RaCk的熔點比CaCl2高B.Ra元素位于元素周期表中第六周期HA族

C.一個226g8Ra原子中含有138個中子D.Ra(0H)2是一種兩性氫氧化物

2.下列離子中，電子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)且質(zhì)子數(shù)大于中子數(shù)的是()

+

A、D30B、Li+C、OD"D、OH"

3.最近，意大利科學(xué)家使用普通氧分子利帶正電荷的氧離子制造出了由4個氧原子構(gòu)成的氧分子，并用質(zhì)譜儀

探測到了它存在的證據(jù)。若該氧分子具有空間對稱結(jié)構(gòu)，下列關(guān)于該氧分子的說法正確的是

A.是一種新的氧化物B.不可能含有極性鍵

C,是氧元素的一種同位素D.是臭氧的同分異構(gòu)體

4.下列原子或離子原子核外電子排布不屬于基態(tài)排布的是()

A.N:Is22s22P3B.S2':Is22s22P63s23P6

C.Na:Is22s22Ps3s2D.Si:Is22s22P63s23P?

5.有四種氯化物，它們的通式為XCI2,其中最可能是第IIA族元素的氯化物是：

A.白色固體，熔點低，完全溶于水，得到一種無色中性溶液，此溶液導(dǎo)電性差

B.綠色固體，熔點高，易被氧化，得到一種藍(lán)綠色溶液，此溶液具有良好的導(dǎo)電性

C.白色固體，極易升華，如與水接觸，可慢慢分解

D.白色固體，熔點較高，易溶于水，得無色中性溶液，此溶液具有良好的導(dǎo)電性

6.氣態(tài)中性基態(tài)原子的原子核外電子排布發(fā)生如下變化，吸收能量最多的是

A.Is22s22P63s23P2-22s22P63s23Pl

B.Is22s22P63s23P3fIs22s22P63s23P2

C.Is22s22P63s23P4玲Is22s22P63s23P3

D.Is22s22P63s23P64s24P2->ls22s22P63s23P64s24Pl

7.等物質(zhì)的量的主族金屬A、B、C分別與足量的稀鹽酸反應(yīng)，所得氫氣的體積依次為VA、VB、VC，已知VB=2VC，

VA=VB+VC，則在C的生成物中，該金屬元素的化合價為

A.+1B.+2C.+3D.+4

8.元素周期表中1A族元素有R'和R"兩種同位素，R'和R"的原子量分別為a和b,R元素中R'和R"原

子的百分組成分別為x和y,則R元素的碳酸鹽的式量是

A、2（ax+by）+60B、ax+by+60C、（ax+by）/2+6OD、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.半導(dǎo)體材料珅化銳

B.吸氧材料錮銀合金

C.透明陶瓷材料硒化鋅

D.超導(dǎo)材K3c60

10.X和Y屬短周期元素，X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半，Y位于X的前一周期，且最外層只有

一個電子，則X和Y所形成的化合物的電子式可表示為（）

A.XYB.XY2