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第二节原子结构与元素的性质一、教材分析本节课是人教版化学选修3第一章第二节的教学内容，是在必修2第一章《物质结构元素周期律》, 选修3第一章第一节《原子结构》基础上进一步认识原子结构与元素性质的关系。
本节教学内容分为两部分：第一部分在复习原子结构及元素周期表相关知识的基础上，从原子核外电子排布的特点出发，结合元素周期表进一步探究元素在周期表中的位置与原子结构的关系。
第二部分在复习元素的核外电子排布、元素的主要化合价、元素的金属性与非金属性变化的基础上，进一步从原子半径、电离能以及电负性等方面探究元素性质的周期性变化规律。
本节教学需要三个课时，本教学设计是第一课时的内容。
总的思路是通过复习原子结构及元素周期表的相关知识引入新知识的学习，然后设置问题引导学生进一步探究原子结构与元素周期表的关系，再结合教材中的“科学探究”引导学生进行问题探究，最后在学生讨论交流的基础上，总结归纳元素的外围电子排布的特征与元素周期表结构的关系。
根据新课标的要求，本人在教学的过程中采用探究法，坚持以人为本的宗旨，注重对学生进行科学方法的训练和科学思维的培养，提高学生的逻辑推理能力以及分析问题、解决问题、总结规律的能力。
二、教学重点1、原子结构与元素周期表的关系及原子核外电子排布的周期性变化。
2、电离能得定义及与原子结构之间的关系。
3、电负性及其意义。
三、教学难点1、电离能得定义及与原子结构之间的关系2、电离能得定义及与原子结构之间的关系3、电负性的应用。
四、教学方法复习法、延伸归纳法、讨论法、引导分析法1. 可以以问题思考的形式复习原子结构、元素周期律和元素周期表的相关知识，引导学生从元素原子核外电子排布特征的角度进一步认识、理解原子结构与元素在周期表中位置的关系。
2. 对于电离能和电负性概念的教学，应突出电离能、电负性与元素性质间的关系。
在了解电离能概念和概念要点的基础上，重点引导学生认识、理解元素电离能与元素性质间的关系。
第一章 物质结构 元素周期律第一节 元素周期表一、原子结构．．．．1. 原子核得构成原子 A Z X核电荷数(Z) = 核内质子数 = 核外电子数 = 原子序数2、质量数将原子核内所有得质子与中子得相对质量取近似整数值加起来,所得得数值,叫质量数。
XA Z ——元素符号质量数——核电荷数——（核内质子数）表示原子组成的一种方法a ——代表质量数；b ——代表质子数既核电荷数；c ——代表离子的所带电荷数；d ——代表化合价e ——代表原子个数请看下列表示a b+dXc+e质量数(A)= 质子数(Z)+ 中子数(N)阳离子 a W m+ :核电荷数＝质子数>核外电子数,核外电子数＝a －m阴离子 b Y n -:核电荷数＝质子数<核外电子数,核外电子数＝b ＋n补充:1、原子就是化学变化中得最小粒子;2、分子就是保持物质得化学性质中得最小粒子;3、元素就是具有相同核电荷数即核内质子数得一类原子得总称二、核素、同位素．．．．．．1、定义:核素:人们把具有一定数目质子与一定数目中子得一种原子称为核素。
同位素:质子数相同而中子数不同得同一元素得不同核素(原子)互为同位素。
2、同位素得特点 ①化学性质几乎完全相同原子核核外电子 Z 个中子 (A -Z)个质子 Z 个②天然存在得某种元素,不论就是游离态还就是化合态,其各种同位素所占得原子个数百分比(即丰度)一般就是不变得。
练习:1、法国里昂得科学家最近发现一种只由四个中子构成得粒子,这种粒子称为“四中子”,也有人称之为“零号元素”。
下列有关“四中子”粒子得说法不正确得就是( )A.该粒子不显电性B.该粒子质量数为4C.与氢元素得质子数相同D.该粒子质量比氢原子大2、已知A2－、B－、C＋、D2＋、E3＋五种简单离子得核外电子数相等,与它们对应得原子得核电荷数由大到小得顺序就是___________ 。
3、现有b X n－与aY m＋两种离子,它们得电子数相同,则 a 与下列式子有相等关系得就是( )(A)b－m－n (B) b＋m＋n(C)b－m＋n (D) b＋m－n4、某元素得阳离子R n＋,核外共用x个电子,原子得质量数为A,则该元素原子里得中子数为( )(A)A－x－n (B)A－x＋n (C)A＋x－n (D)A＋x＋n三、元素周期表得结构．．．．．．．．1、编排原则:①按原子序数递增得顺序从左到右排列②将电子层数相同．．．．．．得各元素从左到右排成一横行．．。
第二课时元素周期律夯实基础轻松达标1.在下面的价电子构型中,通常第一电离能最小的原子具有哪一种构型(）A.n s2n p3B。
n s2n p4C.n s2n p5D。
n s2n p6n s2n p4的原子失去一个电子后形成n s2n p3的稳定结构，因而其第一电离能最小.2.下列关于微粒半径的说法正确的是(）A。
电子层数少的元素的原子半径一定小于电子层数多的元素的原子半径B.核外电子层结构相同的单核微粒半径相同C.质子数相同的不同单核微粒,电子数越多半径越大D。
电子层数相同的粒子，原子序数越大,原子半径越大,故第ⅦA族元素的原子半径不一定比上一周期第ⅠA族元素的原子半径大，如r(Li）〉r（S)>r(Cl），A错误；对于核外电子层结构相同的单核离子,核电荷数越多,微粒半径越小，B错误；质子数相同的不同单核微粒，阴离子半径〉原子半径>阳离子半径,C正确；同一周期元素的原子具有相同的电子层数,随着原子序数的增大，原子半径逐渐减小,D错误。
3。
对于以下各组微粒的半径,难以确定前者一定大于后者的是(）A.两种原子的核外电子排布分别为:1s22s22p63s23p64s1和1s22s22p63s23p5B。
两种原子的轨道表示式为:和C.3s能级上填有2个电子、3p能级全空的原子与2p能级上填有5个电子的原子D。
3p能级上有一个未成对电子的原子与3p能级上半充满的原子项中前者为K原子后者为Cl原子,原子半径前者大；B 项中前者为Si原子后者为P原子,两者是同周期元素的原子，原子半径前者大于后者;C项中前者为Mg原子后者为F原子,原子半径前者大于后者；D项中前者为Al原子或Cl原子，后者为P 原子，原子半径可能前者大也可能后者大.4.下列关于元素第一电离能的说法不正确的是（)A。
钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的金属性强于钠B。
因同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小,故第一电离能必依次增大C.最外层电子排布式为n s2n p6(若只有K层时为1s2)的原子,第一电离能较大D。
第2课时元素周期律一、元素原子结构与其化合价的周期性变化1．原子核外电子排布的周期性变化以原子序数为1～18的元素为例，探究原子最外层电子数的变化，图示如下：规律：随着原子序数的递增，同周期元素原子的最外层电子排布呈现由1到8的周期性变化(第一周期除外)。
2．原子半径的周期性变化规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。
3．元素化合价的周期性变化以原子序数为1～18的元素为例，探究元素化合价的变化，图示如下：规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化，即每周期，最高正价：＋1到＋7(O无最高正价、F无正价)，最低负价：－4到－1。
粒子半径大小比较的“四同”例1原子序数为3～10的元素，随着核电荷数的递增而逐渐增大的是( )A．电子层数B．核外电子数C．原子半径D．化合价考点元素原子结构的周期性变化题点元素原子结构与化合价的周期性变化答案B解析原子序数为3～10的元素，原子的电子层数都为2，A错误；除了10号稀有气体元素原子外，3～9号元素原子的核电荷数越大，原子半径越小，C错误；因氧无最高正价、氟无正价，D错误。
例2(2018·雅安中学3月月考)下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是( ) A．K Na Li B．N O FC．Ca2＋K＋Cl－D．Ba2＋Ca2＋Mg2＋考点元素周期律题点粒子半径的大小比较答案 C解析 同主族自上而下原子半径逐渐增大，则原子半径大小为Li ＜Na ＜K ，A 错误；同周期自左而右原子半径逐渐减小，则原子半径大小顺序为N ＞O ＞F ，B 错误；离子电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径大小为Ca 2＋＜K ＋＜Cl －，C 正确；离子电子层越多，离子半径越大，则离子半径大小为Ba 2＋＞Ca 2＋＞Mg 2＋，D 错误。
思维启迪具有相同电子层结构的离子应注意：(1)所对应的元素在元素周期表中的位置关系是：阴上阳下，如A ＋、B 2＋、C －、D 2－，在周期表中的相对位置是： D 2－、C－A ＋、B 2＋。
(2)离子半径关系是：序小径大，如：上面四离子半径：D 2－＞C －＞A ＋＞B 2＋。
二、第三周期元素金属性、非金属性的变化规律 1．钠、镁、铝金属性强弱比较(1)实验①中，钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后溶液加酚酞变红。
该实验说明钠与冷水反应剧烈，反应的化学方程式为2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑。
(2)实验②中，加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色。
该实验说明镁与冷水几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为Mg ＋2H 2O=====△Mg(OH)2↓＋H 2↑。
(3)实验③和④中的两支试管内都有无色气泡产生，但实验③中试管放出气体的速率较快。
反应的化学方程式为 Mg ＋2HCl===MgCl 2＋H 2↑； 2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑。
(4)结论：钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时，由易到难的顺序为Na ＞Mg ＞Al 。
钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3。
钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为Na＞Mg＞Al。
2．Si、P、S 、Cl的非金属性的递变规律Si P S Cl判断依据与氢气反应高温磷蒸气与氢气能反应加热光照或点燃由难到易的顺序为Si＜P＜S＜Cl最高价氧化物对应的水化物的酸性H2SiO3：弱酸H3PO4：中强酸H2SO4：强酸HClO4：强酸酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3结论Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强3.同周期元素性质递变规律―――――――――――――→Na Mg Al Si P S Cl同一周期从左到右，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
(1)同周期元素性质的变化与原子结构的关系核外电子层数相同，随着原子序数(核电荷数)的递增，原子核对核外电子的引力逐渐增强，原子半径逐渐减小，元素原子的得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，最终导致元素的非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱。
(2)元素周期律①元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。
②元素的性质包括：原子半径、主要化合价、金属性、非金属性等。
③元素周期律实质是核外电子排布发生周期性变化的必然结果。
例3下列关于元素周期律的叙述中不正确的是( )A．Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其单核离子的氧化性依次增强B．P、S、Cl最高正化合价依次升高，对应简单气态氢化物的稳定性依次增强C．同周期元素的原子半径以第ⅦA族的为最大D．Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱考点元素金属性与非金属性的周期性变化题点同周期元素性质的变化规律答案C解析Na、Mg、Al原子的最外层电子数依次为1、2、3，其原子的还原性依次减弱，但离子的氧化性依次增强；P、S、Cl的最高正化合价分别为＋5、＋6、＋7，由于P、S、Cl的非金属性依次增强，其所对应的气态氢化物的稳定性也依次增强；除稀有气体元素外，同周期元素从左到右其原子半径逐渐减小；因Na、Mg、Al的金属性依次减弱，则它们的氢氧化物的碱性也依次减弱。
例4下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是( )A．酸性：H2SO4＞H3PO4B．非金属性：Cl＞BrC．碱性：NaOH＞Mg(OH)2D．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3考点元素金属性与非金属性的周期性变化题点元素金属性、非金属性强弱的综合答案D解析在元素周期表中S与P属于同周期元素，S在P的右边，非金属性强于P，所以最高价氧化物对应的水化物的酸性H2SO4强于H3PO4，A项不合题意；在元素周期表中Cl与Br 属于同主族元素，Cl在Br的上方，非金属性Cl强于Br，B项不合题意；在元素周期表中，Na与Mg属同周期元素，Na在Mg的左边，所以金属性Na强于Mg，最高价氧化物对应的水化物碱性NaOH强于Mg(OH)2，C项不合题意；D项考查碳酸盐与碳酸酸式盐热稳定性的问题，不涉及元素周期律的相关知识。
1．下图表示1～18号元素原子结构或性质随核电荷数递增的变化。
该图中纵坐标表示( )A．电子层数B．最外层电子数C．最高化合价D．原子半径考点元素原子结构的周期性变化题点元素原子结构与化合价的周期性变化答案B2．下列各组元素的性质递变规律错误的是( )A．N、O、F原子最外层电子数依次增加B．N、O、F原子半径依次增大C．Na、Mg、Al元素最高正化合价依次升高D．Li、Na、K的金属性依次增强考点元素金属性、非金属性的周期性变化题点元素金属性、非金属性变化规律的判断答案B解析N、O、F原子最外层电子数依次为5、6、7，逐渐增多，A项正确；N、O、F是同周期元素，同周期元素从左到右原子半径依次减小，B项错误；Na、Mg、Al元素最高正化合价依次为＋1、＋2、＋3，依次升高，C项正确；Li、Na、K是同主族元素，同主族从上到下元素的金属性依次增强，D项正确。
3．下列结论正确的是( )①粒子半径：K＋>Al3＋>S2－>Cl－②氢化物的稳定性：HF>HCl>H2S>PH3>SiH4③离子的还原性：S2－>Cl－>Br－>I－④氧化性：Cl2>S>Se>Te ⑤酸性：H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO ⑥非金属性：O>N>P>Si ⑦金属性：Be<Mg<Ca<KA．只有②⑤⑦ B．②⑥⑦C．②④⑤⑥⑦ D．②④⑥考点元素金属性、非金属性的周期性变化题点元素金属性、非金属性的变化规律比较答案C解析①粒子半径：S2－>Cl－>K＋>Al3＋；③还原性：S2－>I－>Br－>Cl－。
4．短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如下表所示：甲乙丙丁戊下列判断正确的是( )A．原子半径：丙<丁<戊B．金属性：甲>丙C．氢氧化物碱性：丙>丁>戊D．最外层电子数：甲>乙考点元素周期律题点由元素在同期表中的位置推断元素答案C解析根据元素周期律可知，同周期元素自左向右，原子半径逐渐减小，最外层电子数逐渐增多，故A、D两项错误；同周期金属元素从左到右，最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱，故C项正确；同主族元素自上而下，金属性逐渐增强，故B项错误。
5．(2018·商丘一中下学期段考)把与下列元素有关性质相符的曲线标号填入相应空格中：(1)第ⅡA族元素的价电子数________。
(2)第三周期元素的最高化合价________。
(3)碱金属单质熔点________。
(4)第三周期离子Na＋、Mg2＋、Al3＋、P3－、S2－、Cl－的离子半径________。
(5)第二、三周期元素随原子序数递增原子半径的变化________。
考点元素周期律题点元素性质的相关综合答案(1)B (2)C (3)A (4)E (5)G解析(1)同一主族元素价电子数相等，与原子序数无关，第ⅡA族元素价电子数都是2，图像B符合。
(2)第三周期元素的最高正化合价随着原子序数增大而增大，稀有气体除外，所以化合价从＋1价升高到＋7，稀有气体为0价，图像C符合。
(3)碱金属单质的熔点随着原子序数增大而减小，图像A符合。
(4)电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同的离子其离子半径随着原子序数增大而减小，则Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径依次减小，P3－、S2－、Cl－的离子半径依次减小，阴离子半径大于阳离子半径，图像E符合。
(5)第二、三周期元素，电子层数越大其原子半径越大，同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，图像G符合。
[对点训练]题组一元素原子结构的周期性变化1．下列说法中正确的是( )A．元素性质的周期性变化是指原子半径、元素的主要化合价及金属性和非金属性的周期性变化B．元素的最高正化合价等于元素原子核外电子数C．从Li→F，Na→Cl，元素的最高化合价均呈现从＋1价→＋7价的变化D．电子层数相同的原子核外电子排布，其最外层电子数均从1个到8个呈现周期性变化考点元素原子结构的周期性变化题点元素原子结构与化合价的周期性变化答案A解析O无最高正价，F无正价，B、C错误；H、He的最外层电子数从1到2，D错误。
2．已知下列原子的半径：原子N S O Si半径r/10－10 m0.75 1.020.74 1.17根据以上数据，P原子的半径可能是( )A．1.10×10－10 m B．0.80×10－10 mC．1.20×10－10 m D．0.70×10－10 m考点元素原子结构的周期性变化题点原子半径的大小判断答案A解析根据元素周期律可知，磷原子的半径应在Si和S原子之间，故答案为选项A。
