师：各位同学，大家好。今天我们一起学习人教版选择性必修二第一章第二节原子结构与元素性质第一课时。本节课的学习目标有两个：一是深入认识元素周期表的基本结构；二是能从原子价电子数目和价电子排布的角度，解释元素周期表的分区、周期和族的划分，促进对位置与结构关系的理解。
1869年，门捷列夫发现按相对原子质量从小到大的顺序将元素排列起来，得到一个元素序列，并从最轻的元素氢开始进行编号，称为原子序数。这个序列中的元素性质随着原子序数递增发生周期性的重复，这一规律被门捷列夫称作元素周期律。1913年，英国物理学家莫塞莱通过实验证明，原子序数即原子核电荷数。随后，元素周期律表述为：元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变。元素的这一按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系。所以，元素周期系、元素周期表、元素周期律三者之间的关系为：元素周期表是呈现元素周期系的表格。元素周期系只有一个，元素周期表多种多样。接下来为大家介绍三张有重要历史意义的周期表。
第一张，门捷列夫周期表。1869年，门捷列夫制作了历史上第一张周期表。该表是门捷列夫周期表的修订版，又称短式周期表。该表最重要的特征是从第四周期开始，每个周期截成两节。第1 - 7族分主族、副族，第八组称为过渡元素。第八族是铁、钴、镍等三族元素。至今仍在使用主、副族和第八族等名词，但有些概念是不同的，如过渡元素等。
第二张，维尔纳特长式周期表。1905年，配位化学鼻祖维尔纳制作了一张周期表。维尔纳周期表是特长式周期表，每个周期一行，各族元素、过渡元素、稀有气体（氖气和氩气）各有各的位置，同族元素上下对齐。尽管当时镧系和锕系的概念尚未形成，不知道它们有多少种元素，但维尔纳周期表前五个周期的元素种类被完全确定：第一周期有两种元素，第二周期有8种元素，第三周期有8种元素，第四周期有18种元素，第五周期有18种元素。第六、第七周期因镧系和锕系元素种类未知而未定。现今的元素周期表与维尔纳周期表相似，但也有差异，如维尔纳周期表中镧系和锕系的位置与现今周期表不同。
第三张，波尔元素周期表。1922年，波尔获诺贝尔奖时做了题为《原子结构》的报告，其中有一张周期表。它是1895年汤姆森周期表的改进版。在波尔所作的改进中，特别重要之处是把21 - 28、39 - 46等元素用方框框起，因为波尔开始用原子结构解释周期性了，他已经认识到这些框内元素的原子新增加的电子是填入内层轨道的。波尔已经得知硼后14种元素基态原子有4F电子，也用方框框起，而且第6周期为32种元素，但第7周期元素所知甚少。波尔周期表还用直线连接前后周期的相关元素（同族元素），这是因为波尔已经知道它们的价电子数目相等。
师：请同学们先按下暂停键，回忆并书写1 - 36号元素的基态原子价层电子排布式。请注意24号和29号基态原子价层电子排布式，24号铬元素的价层电子排布式为3d?4s1，29号铜元素的价层电子排布式为3d1?4s1。
通过刚才的书写，除第一周期外，每一周期从碱金属元素开始到稀有气体元素结束，最外层电子排布从ns1递增到ns2np?。但元素周期系的周期不是单调的，每一周期里的元素数目不总是一样多。接下来我们一起探究原子核外电子排布与周期的关系。请按下暂停键，填写每一周期元素个数与价层电子填入的能级的关系。
第一周期，价层电子填入的能级为1s，s能级最多可填充两个电子，所以第一周期元素个数为两个。
第二周期，价层电子填入的能级为2s、2p，s能级最多填入两个电子，p能级最多填6个电子，所以第二周期的元素个数为2 + 6 = 8个。
第三周期，价层电子填入的能级为3s、3p，s能级最多填入两个电子，p能级最多填入6个电子，所以第三周期的元素个数为2 + 6 = 8个。
第四周期，价层电子填入的能级为4s、3d、4p，s能级最多填入两个电子，d能级最多填入10个电子，p能级最多填6个电子，所以第四周期元素个数为2 + 10 + 6 = 18个。
第五周期，价层电子填入的能级为5s、4d、5p，s能级最多填入两个电子，d能级最多填10个电子，p能级最多填6个电子，所以第五周期的元素个数为2 + 10 + 6 = 18个。
第六周期，价层电子填入的能级为6s、4f、5d、6p，s能级最多填入两个电子，f能级最多填入14个电子，d能级最多填10个电子，p能级最多填6个电子，所以第六周期的元素个数为2 + 14 + 10 + 6 = 32个。
第七周期，价层电子填入的能级为7s、5f、6d、7p，s能级最多填入两个电子，f能级最多填入14个电子，d能级最多填10个电子，p能级最多填6个电子，所以第七周期的元素个数为2 + 14 + 10 + 6 = 32个。
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1s1开始，以1s2结束，其余各周期总是从ns能级开始，以np能级结束。期间递增的核电荷数或电子数就等于每个周期里的元素数。
师：请同学们预言第八周期有多少种元素？第8周期价层电子填入的能级顺序为8s、5g、6f、7d、8p，s能级最多填入两个电子，g能级有9个轨道，最多填入18个电子，f能级有7个轨道，最多填入14个电子，d能级最多填10个电子，p能级最多填6个电子，所以第八周期元素个数为2 + 18 + 14 + 10 + 6 = 50种。
我们把前7个周期价层电子填入的能级从左到右依次排序，可以得到一个序列。把能量相近的能级合并成一组，称为能级组。能级组之间的能量相差较大，但是能级组内部的能量相差较小。所以有7个能级组，也就形成了7个周期。
1950年，国际纯粹与应用化学联合会推荐了一张元素周期表，书末的元素周期表就是参照其新版制作的。我们来看这张周期表，以一个方格代表一种元素，每个周期排一横排，并按s、p、d、f分段左侧对齐，按照每个能级组的顺序，可以得到一张元素周期表。