【26版步步高化学人教版选择性必修二学习笔记第一章第二节第1课时原子结构与元素周期表

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第二节　原子结构与元素的性质

第1课时　原子结构与元素周期表

［核心素养发展目标］1.通过辨识原子结构及价层电子排布与元素在周期表中的位置之间的关系，形成“结构决定性质”的观念。2.认识周期表中各区及元素周期表的规律，培养学生的模型认知能力。

一、元素周期系和元素周期表

1.元素周期律、元素周期系和元素周期表

(1)元素周期律

元素的性质随递增而呈周期性的变化，这个规律称作元素周期律。

(2)元素周期系

元素按原子序数(即)递增排列的序列称为元素周期系。

(3)元素周期表——呈现___________________的表格。

(4)元素周期系与元素周期表的关系

2.构造原理和元素周期表

(1)根据构造原理得出的核外电子排布，可以解释元素周期系的基本结构。例如：第一周期从开始，以结束；其余各周期总是从能级开始，以能级结束，其间递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的。 

(2)元素周期表中，同族元素价层电子数(镧系、锕系、稀有气体元素除外)，这是同族元素性质相似的结构基础。 

(3)族序数和价层电子数的关系

主族元素：价层电子数=最外层电子数；副族(过渡元素)的价层电子还包括部分内层电子。

1.过渡元素价层电子数跟它们的族序数有什么关系？写出它们的价层电子排布通式。

2.预言119号元素基态原子最外层电子排布，第八周期有多少种元素。

1.正误判断

(1)价层电子一定是最外层电子(　　)

(2)元素的价层电子数一定等于其所在族的族序数(　　)

(3)同一族元素的价层电子数一定相同(　　)

(4)基态原子的N能层上只有一个电子的元素，一定是第ⅠA族元素(　　)

(5)原子的价层电子排布为(n-1)d^6~8ns²的元素一定是过渡元素(　　)

2.若某原子的价层电子排布为4d¹5s²，下列说法正确的是(　　)

A.该元素位于元素周期表中第五周期第ⅢB族

B.该元素原子价层电子数为2

C.该元素为非金属元素

D.该元素原子N能层共有8个电子

3.已知某元素+2价离子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶，该元素在周期表中属于(　　)

A.第ⅤB族B.第ⅡB族

C.第Ⅷ族D.第ⅡA族

(1)价层电子排布和元素周期表的关系

①原子的电子层数=能级中最高能层序数=周期序数。

②主族元素原子的价层电子数=该元素在周期表中的主族序数，0族元素(除He外)原子的价层电子数为8。

③过渡元素(除镧系、锕系外，以第四周期为例)。

(2)价层电子排布与元素的最高正价

①当主族元素失去全部价层电子后，表现出该元素的最高化合价，最高正价=主族序数(O、F除外)。

②第ⅢB~ⅦB族可失去ns和(n-1)d轨道上的全部电子，最高正价=族序数。

③第Ⅷ族可失去最外层的s轨道上的电子和次外层的部分(n-1)d轨道上的电子，所以最高正价低于族序数(8)，只有Ru和Os可表现正八价。

④第ⅠB族可失去ns¹电子和部分(n-1)d电子，所以第ⅠB族的族序数<最高正价，第ⅡB族只失去ns²电子，第ⅡB族的族序数=最高正价。

二、元素周期表的分区

1.根据元素的金属性和非金属性分区

2.原子结构与元素周期表的分区

按照核外电子排布，可把元素周期表划分成5个区。除ds区外，一般来说，各区的名称来自按构造原理最后填入电子的的符号。 

(1)s区：包括第族元素，价层电子排布为，最后一个电子填在能级上，除氢元素外均属于活泼金属元素。 

(2)p区：包括第族以及族元素，价层电子排布为(除He)外，最后一个电子填在能级上，为非金属元素、稀有气体元素和少数金属元素。 

(3)d区：包括第族元素(除镧系、锕系外)，价层电子排布为(钯除外)，最后一个电子填在

能级上，为过渡金属元素。

(4)ds区：包括第族元素，价层电子排布为，可理解为先填满了(n-1)d能级而后再填充能级，为过渡金属元素。 

(5)f区：包括元素，价层电子排布为(n-2)f^0~14(n-1)d^0~2ns²。 

3.元素的对角线规则

(1)在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素(如图)的有些性质是相似的，这种相似性被称为对角线规则。

(2)实例分析：

锂和镁的相似性

①锂和镁在氧气中燃烧时只生成对应的氧化物，并且Li₂O和MgO与水反应都十分缓慢。

4Li+O₂2Li₂O、2Mg+O₂2MgO。

②锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li₃N和Mg₃N₂。

③锂和镁的氢氧化物在加热时，可分解为Li₂O、H₂O和MgO、H₂O。

④在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，只有锂盐是难溶于水的，相应的镁盐也难溶于水。

根据对角线规则回答下列问题：

(1)铍和铝的相似性

①铍与铝都可与酸、碱反应放出，并且铍在浓硝酸中也发生。 

②二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液，如

Al(OH)₃+3HCl

Al(OH)₃+NaOH；

Be(OH)₂+2HCl

Be(OH)₂+2NaOH。

③二者的氧化物Al₂O₃和BeO的熔点和硬度都很高。

④BeCl₂和AlCl₃都是共价化合物，易____________________________________________________。

(2)硼和硅的相似性

①自然界中B与Si均以化合物的形式存在。

②B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应：

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