人教版高中化学必修二元素性质与原子结构
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第一章原子结构与性质第二节原子结构与元素的性质1.2.1原子结构与元素周期表【教材分析】本节内容分为两部分: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周期性变化的基础上,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。
教学过程中应注意帮助学生根据元素原子核外电子排布特点,以及从原子半径、电离能及电负性等方面加深对元素周期律、元素周期表及元素“位一构一性”三者关系的理解。
【课程目标】课程目标学科素养1.熟知原子结构与元素周期表的关系,进一步熟悉元素周期表的结构。
2.能够从原子结构的角度认识元素周期表中区的划分。
a.科学态度与社会责任:通过对元素周期表发展史的了解,认识科学家对元素周期表经历的探索过程,b.培养宏观辨识与微观探析:通过对构造原理与元素周期表分区关系的分析,了解元素周期表是微观上原子核外电子排布的宏观表达方式,【教学重难点】教学重点:原子核外电子排布与元素周期表分区的关系教学难点:原子核外电子排布与元素周期表分区的关系【教材过程】【导入新课】化学元素周期表年随着元素数目在十九世纪的增多,每一种元素都具有不同的特性,化学家们开始感到他们像是迷失在一座茂密的丛林中:自然界究竟有多少种元素?它们之间的内在关系怎样?有没有规律?怎样分类?终于俄国化学家门捷列夫从杂乱无章的元素迷宫中理出了一个头绪。
门捷列夫为了研究元素的分类和规律,把当时已知的几十种元素的主要性质和原子量写在一张张的小卡片上,反复进行排列,比较它们的性质,探索它们之间的联系。
1869年,他正式提出元素周期律,它在周期表中排列了当时已经知道的63种元素。
元素的发现:1650-2017年发现元素的种类数【新课讲授】一、元素周期表的发展三张有重要历史意义的周期表第一张周期表——门捷列夫周期表。
《原子结构》教学设计的可能状态,复杂的原子光谱得以诠释。
1936年马德隆发表了以原子光谱事实为依据的完整的构造原理。
【过渡】什么是能层?什么是能级?构造原理又是什么?我们通过今天的学习内容进行了解。
现史,认识到科学是在不断发展的,培养求真务实、不断进步的科学精神与社会责任感。
讲授新课第三节有机化合物的分类方法【知识回顾】1.原子的结构①数量关系:核电荷数(Z) = 核内质子数= 核外电子数②质量关系:质量数(A)= 质子数(Z)+ 中子数(N)质量数:对质子和中子的相对质量取整数相加的数值,即近似原子量。
2.原子核外电子层的表达方式原子质量主要集中在原子核上。
原子核体积很小,只占原子体积的几亿分之一。
3.核外电子排布的一般规律(1)先排能量低的电子层,再排能量高的电子层,由内向外。
基础知识回顾回顾前面学习过的知识,为能层能级构造原理的做的学习铺垫。
(2)每一层最多容纳电子数:2n2个。
(3)最外层电子数不超过8个(K层为最外层时不超过2个)。
(4)次外层电子数不超过18个,倒数第三层不超过32个。
(5)倒数第三层不超过32个电子。
一、能层与能级1. 能层(1)含义:核外电子按能量不同分成能层,即电子层。
(2)符号及能量关系:小结:能层越高,电子的能量越高,离原子核越远。
2. 能级(1)含义:同一能层的电子,还被分成不同能级。
(2)能级符号与所能容纳电子数如下表:【思考与讨论】(1)一个能层的能级数与能层序数(n)间存在什么关系?一个能层最多可容纳的电子数与能层序数(n)间存在什么关系?答案:2n2 ;相等(2)以s、p、d、f为符号的能级分别最多可容纳多少个电子?3d、4d、5d能级容纳的最多电子数是否相同?答案:;相同(3)第五能层最多可容纳多少个电子?它们分别容纳在几思考交流通过思考与交流,学会归纳总结能级数与序数、最多容纳电子数的关系,更深入的理解核外电子排4.下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是( A )A.1s、2p、3dB.1s、2s、3sC.2s、2p、2dD.3p、3d、3f5.原子核外P 能层和p 能级可容纳的最多电子数分别为( C )A.32 和2B.50 和6C.72 和6D.86 和10二、基态与激发态原子光谱1.基态与激发态(1)基态原子:处于最低能量状态的原子。
第1章原子结构与性质
1分钟练习1学生通过书写Li、Be、B的原子轨道表示式,巩固泡利原理和
轨道表示式书写
1分钟发现问题2学生思考基态C原子轨道表示式的可能书写方法。
1分钟知识讲授2教师根据学生反馈,介绍洪特规则。
4分钟练习2学生通过书写7~24号元素的原子轨道表示式,熟悉洪特规则和轨道表示式书写。
教师根据学生对Cr元素轨道表示式的书写,简介洪特规则特例。
1分钟练习3学生通过书写Cu的原子轨道表示式,熟悉洪特规则和轨道表示
式书写。
2分钟知识讲授3教师通过以上核外电子的排布,给出能量最低原理的定义。
1分钟小结学生整理归纳电子在原子轨道排布的三原则。
4分钟思考与练习学生通过讨论问题,运用电子排布三原则分析综合问题。
1分钟总结教师引导学生完成本节知识结构的思维导图。
同时提出新的问
题:原子结构与元素性质之间的联系,引出下一节内容。
环节二环节三通过学生活动诊断1-36号元素基态原子的价电子排布式,
学习原子核外电子排布与元素周期系结构的联系,落实核外电子排布与周期、族、分区的划分
了解化合价与族的关系,过渡元素的特点
【元素周期表的未来】
通过学生活动展望元素周期表远景图,预测119号元素的基态原子价电子排布,来诊断学生对于构造原理和元素周期表关系的学习效果
环节三一电离能变化的一般规律,找到其与电子排布的联系
【电离能与化合价的联系】
通过学生活动,让学生自主发现逐级电离能与元素化合价的关系,将此作为诊断学生的活动
识与微观探析的核心素养。
高中化学学习材料金戈铁骑整理制作元素性质与原子结构学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________1.下列关于碱金属和卤素的说法中,错误..的是( )。
A.随着核电荷数的增大,碱金属元素和卤素的原子半径都逐渐增大B.碱金属元素中,锂原子失去电子的能力最弱,卤素中,氟原子得电子能力最强C.钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈D.溴单质与水反应比氯单质与水反应更剧烈2.下列关于碱金属元素的原子结构和性质的叙述中不正确...的是( )。
A.碱金属元素原子的最外层都只有一个电子,在化学反应中容易失去电子B.碱金属元素形成的单质都是强还原剂C.若碱金属M在氧气中燃烧只能生成M2O,则M可能为NaD.碱金属元素形成的单质都能与水反应生成碱3.下列关于F、Cl、Br、I性质的比较中不正确...的是( )。
A.原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多B.气态氢化物的稳定性随核电荷数的增多而增强C.原子半径随核电荷数的增加而增大D.单质的颜色随核电荷数的增加而加深4.下列有关非金属元素的叙述以及推理结果正确的是( )。
A.非金属性:F>Cl,故将F2通入NaCl溶液中能置换出氯B.非金属性:Br<Cl,故水溶液的酸性:HBr<HClC.非金属性:N>P,故稳定性:NH3>PH3D.非金属性:S<Cl,故水溶液的酸性:H2SO3<HClO5.下列叙述正确的是( )。
A.HBr、HI、HCl的稳定性依次减弱B.RbOH、KOH、NaOH的碱性依次增强C.K+、Na+、Li+的氧化性依次减弱D.HIO4、HBrO4、HClO4的酸性依次增强6.X、Y是元素周期表中第ⅦA族的两种元素,X的非金属性比Y的强。
则下列叙述中正确的是( )。
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多B.Y单质能从含X-的溶液中置换出单质XC.X的单质比Y的单质更容易与H2反应D.X的氢化物水溶液的酸性一定比Y的氢化物水溶液的酸性强7.镭元素位于元素周期表第七周期ⅡA族。
下列关于镭的性质的说法不正确...的是( )。
A.氢氧化物呈两性B.单质与水反应放出氢气C.在化合物中呈+2价D.单质的还原性比镁强8.下列事实不能..说明氯元素的非金属性比硫元素强的是( )。
A.氯气与氢硫酸能发生置换反应B.HClO4的酸性比H2SO4强C.盐酸是强酸,氢硫酸是弱酸D.受热时,氯化氢比硫化氢稳定9.下列说法错误的是()A.硒(Se)化氢比硫化氢稳定B.砹(At)的单质颜色为黑色C.铍(Be)原子失电子能力比镁弱D.氢氧化镭[Ra(OH)2]比氢氧化钙的碱性强10.元素周期表中前七周期所含的元素种数如下表:周期1234567元素种数28818183232由此推测第八周期最多可能含有的元素种数是( )。
A.18B.32C.50D.6411.碱金属是典型的活泼金属,其根本原因是()A.碱金属单质的密度小,熔点和沸点低B.碱金属在常温下易被氧化C.碱金属原子最外电子层上都只有1个电子,容易失去D.碱金属原子的核电荷数比较小12.下列叙述中一定能说明金属A比金属B的活动性强的是( )。
A.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少B.A原子电子层数比B原子电子层数多C.1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多D.常温时,A能从稀盐酸中置换出氢,而B不能和稀盐酸发生反应13.下列四种元素中,非金属性最强的是( )A.Cl B.PC.S D.Si14.下列各组化合物的性质比较,不正确的是( )A.金属性:Li<Na<KB.密度:Li<Na<KC.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4D.还原性:F-<Cl-<Br-15.下列事实不能..说明非金属性Cl>I的是( )A.Cl2+2I-=2Cl-+I2B.稳定性:HCl>HIC.酸性:HClO4>HIO4D.酸性:HClO2>HIO316.借助碱金属和卤族元素的递变性分析下面的推断,其中正确的是( )A.已知Ca是第4周期、第ⅡA族的元素,故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱B.已知As是第4周期、第ⅤA族的元素,故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强C.已知Cs的原子半径比Na的原子半径大,故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈D.已知Cl的核电荷数比F的核电荷数大,故Cl的原子半径比F的原子半径大17.下列与有关非金属元素叙述以及推理结果不正确的是( )①非金属性F>Cl,故将F2通入NaCl溶液中,发生反应为F2+2Cl-===Cl2+2F-②非金属性F>Br,故酸性:HF>HBr③非金属性S>As,故前者的气态氢化物稳定性更强④非金属性O>N,故O2与H2化合比N2更容易A.②③ B.③④C.①④ D.①②18.实验探究是体验知识的产生和形成过程的基本途径。
下面是某同学完成的探究实验报告的一部分:实验名称:卤素单质的氧化性强弱比较实验药品:KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、碘水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸实验设计如下表:实验步骤实验结论①新制氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色氧化性从强到弱的顺序:氯、溴、碘②NaBr溶液+新制氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色③KI溶液+新制氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色请回答下列问题:(1)完成该实验需用到的实验仪器是、。
(填仪器名称)(2)步骤②中反应的化学方程式为 ,步骤③中反应的离子方程式为。
(3)CCl4在实验中所起的作用是。
(4)该同学的实验设计不足之处是,改进的办法是。
19.铊的相关信息卡片如图所示:(1)铊的原子序数为81,铊在元素周期表中位于第________周期,第________族。
(2)下列推断正确的是________。
A.单质的还原性:Tl>AlB.原子半径:Al>TlC.碱性:Al(OH)3>Tl(OH)3D.氧化性:Tl3+>Al3+(3)铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一。
Tl3+与Ag在酸性介质中发生反应:Tl3++2Ag===Tl++2Ag+。
下列推断正确的是________。
A.Tl+最外层有1个电子B.Tl能形成+3价和+1价的化合物C.Tl3+的氧化性比Ag+弱D.Tl+的还原性比Ag强20.(1)某溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量之比为2:3:4,要使溶液中的Cl-、Br-、I-的物质的量之比变为4:3:2,则通入Cl2的物质的量与原溶液中I-的物质的量之比为________。
(2)要使溶液中只有Cl-和Br-,而没有I-,则此时Cl-和Br-的物质的量之比为________。
(3)若要使溶液中只有Cl-,则通入Cl2的物质的量和原溶液中Br-的物质的量之比为________。
参考答案1.D【解析】同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,A项正确;碱金属元素中,锂的金属性最弱,卤素中,氟的非金属性最强,B项正确;钾比钠活泼,故钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈,C项正确;氯的非金属性比溴强,溴单质与水反应不如氯单质与水反应剧烈,D项错误。
2.C【解析】钠燃烧只能生成过氧化钠,不能生成氧化钠3.B【解析】卤素按F、Cl、Br、I的顺序非金属性依次减弱,故其气态氢化物的稳定性随核电荷数的增多而减弱,B项错误。
4.C【解析】F2通入NaCl溶液中时,F2先与水反应,A项错误;水溶液的酸性:HCl<HBr,B项错误;非金属性:S<Cl,故水溶液的酸性:H2SO4<HClO4,D项错误。
5.D【解析】HI、HBr、HCl的稳定性依次增强,A项错误;RbOH、KOH、NaOH的碱性依次减弱,B 项错误;K+、Na+、Li+的氧化性依次增强,C项错误。
6.C【解析】略7.A【解析】第ⅡA族从上到下各元素依次为Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra,其金属性与碱金属元素的金属性递变规律相似,也是依次增强,故镭的金属性在第ⅡA族元素中最强,其氢氧化物应是强碱。
8.C【解析】不能根据氢化物的酸性强弱判断元素非金属性的强弱。
9.A【解析】硒和硫处于同一主族,硒在硫的下一周期,按照同一主族元素性质递变规律可知,硒的非金属性比硫弱,因此硒化氢不如硫化氢稳定,A项错误。
10.C【解析】结合周期表及上述关系知,第八周期最后一种元素的原子序数和第七周期最后一种元素(118号元素)的原子序数之差为第八周期元素种数,第八周期元素原子核外有8个电子层,按核外电子排布规律,第八周期元素最后一种元素的原子核外各层电子数为2、8、18、32、50、32、18、8,故第八周期有168-118=50种元素。
11.C【解析】结构决定性质,碱金属最外层只有一个电子,易失去,表现出较活泼的金属性。
12.D【解析】能说明金属A与金属B活动性强弱的依据应该是金属从水或酸中置换出氢的难易程度,而非失去电子的多少。
D项中A能从酸中置换出H2,说明A易失去电子,而B不能从酸中置换出H2,说明B比A难失去电子,进而说明A的金属性强。
13.A【解析】同周期自左向右元素的非金属性逐渐增强。
14.B【解析】Na和K的密度是Na大于K。
15.D【解析】活泼的非金属将较不活泼的非金属从其盐溶液中置换出来,如Cl2+2KI===2KCl+I2说明非金属性Cl>I,A项能说明;元素的单质与氢气化合越容易(或氢化物越稳定)元素的非金属性越强,B项能说明;元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强,元素的非金属性越强,C项能说明;D项中的酸不是最高价氧化物的水化物,不能说明。
16.D【解析】由碱金属和卤族元素的递变性可知,同主族元素从上到下金属性递增,非金属性递减,则最高价氧化物对应水化物碱性增强,金属活泼性增强,非金属气态氢化物稳定性减弱,A、B、C错误;同主族随核电荷数增大,原子半径递增,D正确。
17.D【解析】F2通入NaCl溶液中应该是F2先与水反应;不能根据氢化物水化物的酸性判断非金属性;非金属性越强,气态氢化物稳定性越强,与氢气化合越容易。
18.(1)试管;胶头滴管(2)2NaBr+Cl22NaCl+Br2;Cl2+2I-2Cl-+I2(3)萃取剂(4)没能比较出溴和碘单质的氧化性强弱;将步骤③改为:KI溶液+溴水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层的颜色(或其他合理答案)【解析】要通过实验比较卤素单质的氧化性强弱,需证明氯气的氧化性比溴强、溴的氧化性比碘强,该同学的探究过程只比较了氯气和溴、氯气和碘的氧化性强弱,没有比较溴和碘的氧化性强弱,所以无法得到最终的实验结论,应该加以改进。
19.(1)6 ⅢA (2)A (3)B【解析】(1)推断Tl在元素周期表中的位置,可利用各周期的元素种类数(2、8、8、18、32)进行分析,81-2-8-8-18-18=27,首先推知该元素位于第6周期,第6周期中镧系有15种元素占一个格,则27-14=13。