用选修三第二节原子结构与元素的性质

高中化学《选修三》知识要点第一章原子结构与性质第一节原子结构1．原子的诞生①宇宙诞生于一次大爆炸，爆炸产生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂。

②氢是宇宙中最丰富的元素，约占宇宙原子总数的88.6%，氦约占氢的1/8，它们合起来约点宇宙元素的99.7%以上，其它90多种元素不到1%。

2．能层与能级①能层与能级划分依据：能层划分是按电子离核的远近和能量的高低。

离核越近的电子能量越低；K＜L＜M＜N＜O＜P……能级划分的依据是同一能层中电子的能量也不相同，电子云的形状和伸展方向不同。

能层能级的数目与能层系数相同。

②能级的表示：1s－2s－2p－3s－3p－3d－4s－4p－4d－4f－……③能级能量大小关系：ns<np<nd<nf3．构造原理：（1）根据构造原理，按箭头顺序电子进入能级，能量最低，最稳定。

（2）按照构造原理，将电子进入能级的顺序可以分为能级组，能级组能量大小关系为：ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np4．原子核外电子排布遵循的规律①能量最低原理：按照构造原理进行电子排布，原子的能量最低，最稳定。

②泡利原理：在一个原子轨道里，最多容纳2个电子，且自旋方向相反。

③洪特规则：电子在进入多轨道能级时，总是先分占不同轨道，自旋方向相同（先占位，后配对）；当能级上电子数为全满、全空或半满时，能量最低，最稳定。

5．基态与激发态与光谱原子处于能量最低状态时，称为基态。

由基态变为激发态，吸收能量，产生吸收光谱（暗线光谱）；反之，原子由激发态变为基态时，释放能量（主要以光的形式），产生发射光谱（明线光谱）。

第二节原子结构与元素的性质1．原子结构与元素周期表①电子排布与原子结构示意图以铁为例：Fe：1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2②电子排布与元素在周期表中的位置+26 2 8 214K层L层M层N层K层L层M层N层例 锗（Ge ）：1s 2 2s 22p 6 3s 23p 63d 10 4s 24p 2 第四周期，第ⅣA 族铁（Fe ）：1s 2 2s 22p 6 3s 23p 63d 6 4s 2第四周期，第Ⅷ族锰（Mn ）：1s 2 2s 22p 6 3s 23p 63d 5 4s 2第四周期，第ⅦA 族③电子排布与元素的性质 例 硫（S ）：1s 2 2s 22p 6 3s 23p 4 主要化合价：+4，+6，－2。

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。

第一章原子结构与性质第二节原子结构与元素的性质教学目标1、进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系2、知道外围电子排布和价电子层的涵义3、认识周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律4、知道周期表中各区、周期、族元素的原子结构和位置间的关系教学过程〖复习〗必修中什么是元素周期律？元素的性质包括哪些方面？元素性质周期性变化的根本原因是什么？〖课前练习〗写出锂、钠、钾、铷、銫基态原子的简化电子排布式和氦、氖、氩、氪、氙的简化电子排布式。

一、原子结构与周期表1、周期系：随着元素原子的核电—荷数递增，每到出现碱金属，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现稀有气体。

然后又开始由碱金属到稀有气体，如此循环往复——这就是元素周期系中的一个个周期。

例如，第11号元素钠到第18号元素氩的最外层电子排布重复了第3号元素锂到第10号元素氖的最外层电子排布——从1个电子到8个电子；再往后，尽管情形变得复杂一些，但每个周期的第1个元素的原子最外电子层总是1个电子，最后一个元素的原子最外电子层总是8个电子。

可见，元素周期系的形成是由于元素的原子核外屯子的排布发生周期性的重复。

2、周期表我们今天就继续来讨论一下原子结构与元素性质是什么关系？所有元素都被编排在元素周期表里，那么元素原子的核外电子排布与元素周期表的关系又是怎样呢？说到元素周期表，同学们应该还是比较熟悉的。

第一张元素周期表是由门捷列夫制作的，至今元素周期表的种类是多种多样的：电子层状、金字塔式、建筑群式、螺旋型(教材p15页)到现在的长式元素周期表，还待进一步的完善。

首先我们就一起来回忆一下长式元素周期表的结构是怎样的？在周期表中，把能层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，称之为周期，有7个；在把不同横行中最外层电子数相同的元素，按能层数递增的顺序由上而下排成纵行，称之为族，共有18个纵行，16 个族。

原子结构与元素性质-鲁科版选修三教案
1. 概述
本教案通过鲁科版选修三的相关内容，介绍了原子结构和元素性质的基本概念和相关知识点，帮助学生加深理解，掌握相关的基础知识。

2. 原子结构
2.1 原子结构的基本组成
学生需要理解原子结构的基本组成，即原子核和电子，原子核由质子和中子组成，电子围绕原子核不断运动。

2.2 质子、中子和电子的性质和作用
本部分介绍了质子、中子和电子的性质和作用，如质子数和质量数的概念，以及电子在原子中的运动轨道等。

2.3 原子的量子结构
学生需要理解量子理论的基本概念，如波粒二象性、波长、频率等，以及原子的能级、光谱等。

3. 元素性质
3.1 元素周期表
本部分介绍了元素周期表的组成和结构，以及主族、副族、金属、非金属等概念。

3.2 元素的物理和化学性质
学生需要理解元素的物理和化学性质，如原子半径、离子半径、电负性等，以及元素的化合价、化合物的结构和性质等。

3.3 元素周期律和化学反应中的应用
本部分介绍了元素周期律的基本概念和周期表分类，以及化学反应中的应用，如酸碱反应、氧化还原反应等。

4. 总结
通过学习本教案，学生应该掌握原子结构和元素性质的基本概念和相关知识点，巩固相关的基础知识，为后续学习和应用打下基础。

第二节原子结构与元素的性质电离能及其变化规律核心素养通过对电离能的认识和学习，培养学生科学探究精神，培养学生微观意识，使学生能够从微观结构说明同类物质的共性，解释同类的不同物质的性质变化规律，同时培养学生结构决定性质的化学思想。

教材分析学生通过对必修2相关知识的学习，已经能够从原子结构的角度出发，结合元素周期律和元素周期表的相关知识对原子得失电子的难易进行定性地判断。

但是，在实际生产、生活和科学研究中，仅有定性的判断是远远不够的。

本节教材引入“电离能”这一描述元素性质的物理量，旨在从定量的角度来说明原子得失电子能力的强弱。

教材通过对电离能定义的描述，电离能变化规律及其本质的讨论，引导学生在必修2对元素周期律学习的基础之上建立起新的“位(元素在周期表中的位置)—构(原子结构)—性(元素性质)”三者之间的关系。

高中化学新课程标准对本节内容的要求是：能说出元素电离能的涵义，能应用元素电离能解释或说明元素的某些性质。

普通高中新课程教师用书中提出本课题的教学目标是：了解元素电离能的定义，知道同种元素逐级能及同一周期、同一主族元素第一电离能的变化规律，知道元素电离能和原子核外电子排布的关系，能够应用元素电离能说明原子或离子失去电子的难易，解释某些元素的主要化合价，理解电子是分层排布的。

教学过程本节课的教学设计以培养学生的核心素养这一新的教学理念为指导，基于图表分析设置多个层层递进问题引导学生有效展开学习活动，充分运用问题教学法，以问题情景为起点（提出问题），问题探究为中心（探究问题），问题解决为终点（解决问题），以问题为主线引领整个教学过程，引导学生运用图表分析、探究、解决教师提出的问题，进而完成对“电离能及其变化规律”的知识学习与建构。

环节一：提出问题（问题情景为起点）[PPT投影]科学史话：在布瓦博德朗发现元素镓之前，门捷列夫准确预言在锌与砷之间存在类铝元素和类硅元素。

[提问]在19世纪科技水平并不发达的时代，门捷列夫就能准确预言，让人非常钦佩。

专题2原子结构与元素的性质程结论：推断金属性、非金属性强弱。

【沟通与争辩】标出下列化合物中元素的化合价。

(1)MgO (2)BeCl2 (3)CO2 (4)Mg3N2（5） IBr（6）SOCl2试分析化合价的正负与电负性的关系：2、衡量元素在化合物中吸电子力量的大小。

电负性小的元素在化合物中吸引电子的力量弱，元素的化合价为正值；电负性大的元素在化合物中吸引电子的力量强，元素的化合价为负值。

结论：推断元素在同一化合物中的正、负化合价。

小于，小于口答电负性大，吸电子力量强，显负价教学过程老师主导活动同学主体活动【规律应用】 P22问题解决33、电负性反映了原子间的吸引力和排斥力。

一般认为，假如两个成键元素间的电负性差值大于1.7，他们之间通常形成离子键；假如两个成键元素间的电负性差值小于1.7，他们之间通常形成共价键。

结论：推断由两种元素组成的化合物是离子化合物还是共价化合物。

【规律应用】 P22问题解决2【沟通与争辩】推断HF是离子化合物还是共价化合物？查表计算再推断？，到底哪一种正确？怎么办？是离子化合物，有局限性。

氢取外只差一个电子[典型例题]1932年美国化学家首先提出了电负性的概念。

电负性(用X表示)也是元素的一种重要性质，下表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性数值：请认真分析，回答下列有关问题：① 猜测周期表中电负性最大的元素应为_____；估量钙元素的电负性的取值范围：_______＜ X ＜______。

② 依据表中的所给数据分析，同主族内的不同元素X的值变化的规律是________；简述元素电负性X的大小与元素金属性、非金属性之间的关系________。

③ 阅历规律告知我们：当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时，所形成的一般为离子键；当小于1.7时，一般为共价键。

试推断AlBr3中形成的化学键的类型为______________，其理由是_____________________。

原子结构与性质一 原子结构 1、原子的构成中子N（核素）原子核质子Z(带正电荷元素符号原子结构 决定原子呈电中性电子数（Z 个）体积小，运动速率高（近光速），无固定轨道核外电子 运动特征电子云(比喻） 小黑点的意义、小黑点密度的意义.排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径 表示方法 → 原子（离子）的电子式、原子结构示意图2、三个基本关系(1)数量关系：质子数 = 核电荷数 = 核外电子数（原子中） （2）电性关系:①原子中：质子数=核电荷数=核外电子数②阳离子中：质子数〉核外电子数 或 质子数=核外电子数+电荷数 ③阴离子中：质子数〈核外电子数 或 质子数=核外电子数-电荷数 （3)质量关系：质量数 = 质子数 + 中子数决定定义:以12C原子质量的1/12（约1.66×10-27kg）作为标准,其它原子的质量跟它比较所得的值。

其国际单位制（SI）单位为1，符号为1(单位1一般不写）原子质量:指原子的真实质量,也称绝对质量,是通过精密的实验测得的.如：一个氯原子的m（35Cl)=5.81×10-26kg。

核素的相对原子质量：各核素的质量与12C的质量的1/12的比值.一种元素有几种同位素,就应有几种不同的核素的相对原子质量，相对诸量如35Cl为34.969,37Cl为36。

966。

原子比较核素的近似相对原子质量：是对核素的相对原子质量取近似整数值,数值上与该质量核素的质量数相等。

如:35Cl为35,37Cl为37。

元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子个数百分比算出的平均值。

如:Ar（Cl)=Ar(35Cl)×a％+ Ar（37Cl)×b％元素的近似相对原子质量：用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其原子个数百分比的乘积之和.注意①、核素相对原子质量不是元素的相对原子质量.②、通常可以用元素近似相对原子质量代替元素相对原子质量进行必要的计算。

高中化学选修三知识点总结：原子结构与性质一.原子结构1.能级与能层2.原子轨道3.原子核外电子排布规律⑴构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。

能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s轨道，后进入3d轨道，这种现象叫能级交错。

说明：构造原理并不是说4s能级比3d能级能量低（实际上4s能级比3d能级能量高），而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。

也就是说，整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。

（2）能量最低原理现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。

构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。

（3）泡利（不相容）原理：基态多电子原子中，不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。

换言之，一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利（Pauli）原理。

（4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特（Hund）规则。

洪特规则特例：当p、d、f轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。

即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时，是较稳定状态。

前36号元素中，全空状态的有4Be2s22p0、12Mg3s23p0、20Ca4s23d0；半充满状态的有：7N2s22p3、15P3s23p3、24Cr3d54s1、25Mn3d54s2、33As4s24p3；全充满状态的有10Ne2s22p6、18Ar3s23p6、29Cu3d104s1、30Zn3d104s2、36Kr4s24p6。

4.基态原子核外电子排布的表示方法(1)电子排布式①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K：1s22s22p63s23p64s1。

第2课时元素周期律(一)[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：能从原子结构的角度理解原子半径、元素第一电离能之间的递变规律，能利用递变规律比较原子(离子)半径、元素第一电离能的相对大小。

2.证据推理与模型认知：通过原子半径、元素第一电离能递变规律的学习，建立“结构决定性质”的认知模型，并能利用该认知模型解释元素性质的规律性和特殊性。

一、原子半径1．原子半径的影响因素及递变规律(1)影响因素(2)递变规律①同周期：从左到右，核电荷数越大，半径越小(稀有气体除外)。

②同主族：从上到下，电子层数越多，半径越大。

2．离子半径的大小比较(1)电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。

例如：r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋) >r(Al3＋)。

(2)带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。

例如：r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs ＋)，r(O2－)<r(S2－)<r(Se2－)<r(Te2－)。

(3)同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。

例如：r(Cl－)>r(Cl)，r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)。

(4)核电荷数、电子层数均不相同的离子可选一种离子参照比较。

例如，比较r(K＋)与r(Mg2＋)可选r(Na＋)为参照，r(K＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)。

例1(2018·聊城二中高二月考)下列对原子半径的理解不正确的是( )A．同周期元素(除稀有气体元素外)从左到右，原子半径依次减小B．对于第三周期元素，从钠到氯，原子半径依次减小C．各元素的原子半径总比其离子半径大D．阴离子的半径大于其原子半径，阳离子的半径小于其原子半径【考点】微粒半径的大小与比较【题点】微粒半径的大小与比较的综合答案 C解析同周期元素(除稀有气体元素外)，随原子序数增大，原子核对核外电子吸引增大，原子半径减小，A、B项正确；原子形成阳离子时，核外电子数减少，核外电子的排斥作用减小，故阳离子半径小于其原子半径；而原子形成阴离子时，核外电子的排斥作用增大，阴离子半径大于其原子半径，C项错误，D项正确。

（人教版选修3）第一章《原子结构与性质》教学设计第二节原子结构与元素的性质（第一课时原子结构与元素周期表）【情景导入】元素的性质跟其在周期表中的位置有相应的关系，所以要探究原子结构与元素的性质的关系首先得研究元素周期表。

本节课我们将对原子结构与元素周期表的关系做进一步探究。

【板书】一、原子结构与元素周期表【板书】活动一、周期与原子结构的关系【思考】阅读教材P13页内容，根据构造原理和碱金属元素原子电子排布式特点，思考元素周期系的形成及原因是什么？【交流1】碱金属元素基态原子的核外电子排布教材P13页：【投影】碱金属原子序数周期基态原子的电子排布式锂 3 二1s22s1或[He]2s1钠11 三1s22s22p63s1或[Ne]3s1钾19 四1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1铷37 五1s22s22p63s23p63d104s24p65s1或[Kr]5s1铯55 六1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1或[Xe]6s1【交流2】(2)周期系的形成：随着元素原子核电荷数的递增，每到出现碱金属，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现稀有气体；然后又开始由碱金属到稀有气体，循环往复形成了周期系。

【交流3】(3)原因：元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。

【投影】【讨论1】（1）核外电子排布与周期划分的关系是什么？【交流1】①根据构造原理，将能量相近的能级分为一组，按能量由低到高可分为七个能级组，同一能级组内，各能级能量相差较小，各能级组之间能量相差较大。

【交流2】②每一能级组对应一个周期，且该能级组中最大的能层数等于元素的周期序数。

【交流3】③周期的划分取决于元素原子的能层数(电子层数)，同一周期元素原子的能层数(电子层数)相同。

【讨论2】元素周期系中各周期所含元素种类的变化规律是什么？【交流】随着核电荷数的递增，电子在能级里的填充顺序遵循构造原理；元素周期系的周期不是单调的；每一周期里元素的数目并不总是一样多，而是随周期序号的递增渐渐增多，同时，金属元素的数目也逐渐增多。