高中化學 1.2.1原子核外電子的排布 元素周期律課件 新人教版必修2.ppt
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第二節(jié) 元素周期律 第1課時 原子核外電子的排布 元素周期律,1了解原子的核外電子能量高低與分層排布的關系。 2了解核外電子分層排布的規(guī)律。 3了解元素的原子結構和元素性質的周期性變化。 4理解元素周期律的內容和實質。,1核外電子的分層排布 在多電子的原子里,電子的能量并不相同。能量低的,通常在離核 的區(qū)域運動;能量高的,通常在離核 的區(qū)域運動。核外電子的分層運動,又叫核外電子的分層排布。其關系如下:,原子核外電子的排布,導 學 導 練,近,K L M N O P Q,遠,2.原子核外電子的排布規(guī)律,3(1)原子(離子)結構的表示方法,如下所示: (2)原子結構示意圖中,核內質子數(shù)等于核外電子數(shù),而離子結構示意圖中,二者則不相等。如: Na Cl 陽離子:核外電子數(shù)小于核電荷數(shù)。 陰離子:核外電子數(shù)大于核電荷數(shù)。,點撥 電子層實質上是一個“區(qū)域”,或者說是一個“空間范圍”,它與宏觀上層的含義完全不同。 核外電子排布的規(guī)律是互相聯(lián)系的,不能孤立地理解。如鈣原子由于受最外層電子數(shù)不超過8個的限制。其原子結構 示意圖為 而不應該是 。,判斷正誤 (1)鋰的原子結構示意圖是 。 ( ) (2)某原子M層電子數(shù)為L層電子數(shù)的4倍。 ( ) (3)某離子M層和L層電子數(shù)均為K層的4倍。 ( ) (4)離子的核電荷數(shù)一定等于其核外電子數(shù)。 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4),1原子結構的周期性變化 (1)元素原子核外電子排布的周期性變化。 規(guī)律:隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子的最外層電子排布呈現(xiàn) 的周期性變化(第1周期除外)。,元素周期律,導 學 導 練,由1到8,(2)元素原子半徑的周期性變化。 規(guī)律:隨著原子序數(shù)的遞增,元素的原子半徑呈現(xiàn) 的周期性變化。,由大到小,2元素性質的周期性變化 (1)元素主要化合價的周期性變化 規(guī)律:隨著原子序數(shù)的遞增,元素的最高正化合價呈現(xiàn) ,最低負化合價呈現(xiàn) 的周期性變化。,17,41,點撥 元素化合價的“三個二” 二“特殊”。 F無正價,O無最高正價; 二“只有”。 金屬只有正價,只有非金屬才有負價; 二“等式”(主族元素)。 最高正價最外層電子數(shù), |最低負價數(shù)值|最高正價數(shù)值|8。,(2)元素金屬性、非金屬性的周期性變化 Na、Mg、Al與水(或酸)反應的比較,劇烈,緩慢,劇烈,較快,強,中強,兩性,Si、P、S、Cl四種元素性質的比較,弱,中強,強,強,3元素周期律 內容: 。 實質:元素周期律是 發(fā)生周期性變化的必然結果。 點撥 元素的性質包括:原子半徑、元素的主要化合價、金屬性、非金屬性等。 物質的性質:物理性質:顏色、狀態(tài)、氣味、揮發(fā)性、溶解性、密度、硬度、熔沸點、導電性、延展性等。 化學性質:氧化性、還原性、穩(wěn)定性、酸性、堿性等。,元素的性質隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性,變化的規(guī)律,核外電子排布,在第三周期元素中,除稀有氣體元素外: (1)原子半徑最小的元素是_(填元素符號); (2)金屬性最強的元素是_(填元素符號); (3)最高價氧化物對應水化物酸性最強的是_(用化學式回答,下同); (4)最不穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物是_; (5)最高價氧化物對應水化物堿性最強的是_; (6)氧化物中具有兩性的是_。,解析 (1)第三周期元素從左到右原子半徑逐漸減小,原子半徑最小的是Cl。 (2)金屬性最強的元素在最左邊,應為Na。 (3)非金屬性最強的元素,其最高價氧化物對應水化物的酸性最強,氯的非金屬性最強,其對應的酸是HClO4。 (4)非金屬性最弱的元素Si的氣態(tài)氫化物最不穩(wěn)定。 (5)金屬性最強的Na對應的NaOH的堿性最強。 (6)鋁的氧化物Al2O3具有兩性。 答案 (1)Cl (2)Na (3)HClO4 (4)SiH4 (5)NaOH (6)Al2O3,要點一 原子核外電子排布規(guī)律的應用 【示例1】 (2013汕頭高一檢測)甲、乙兩元素原子的第2層電子數(shù)都是其他層電子總數(shù)的2倍。下列推斷正確的是 ( )。 A甲與乙處于同一周期 B甲與乙處于同一主族 C甲與乙指的是碳和鋁 D甲與乙的原子序數(shù)之和是偶數(shù),解析 L層最多可有8個電子,當其他層共有4個電子時符合題意。根據(jù)核外電子排布規(guī)律,Mg符合條件;當L層未填滿電子時,K層的2個電子已填入,此時L層應有4個電子,碳符合條件。則甲、乙指的是碳和鎂,D項符合題意。 答案 D,1確定元素的種類。 根據(jù)原子核外電子排布的某些特點可以確定元素的種類,注意120號元素原子結構的特殊關系。,2.推斷元素的性質。,特別提醒 (1)通常把最外層有8個電子(K層為最外層時電子數(shù)是2個)的結構,稱為相對穩(wěn)定結構。稀有氣體的原子就是上述結構,一般不與其他物質發(fā)生化學反應。當元素的原子最外層電子數(shù)小于8(K層小于2)時是不穩(wěn)定結構。在化學反應中,不穩(wěn)定結構總是通過各種方式(如得失電子、共用電子等)趨向達到相對穩(wěn)定結構。 (2)過渡元素原子最外層電子數(shù)不超過2個,若原子最外層有n個電子: n1,位于第A族或過渡元素區(qū)。 n2,位于第A族、0族或過渡元素區(qū)。 n3時,則一定位于第n主族(n8時,位于0族)。,【應用1】 短周期元素中,A元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍;B元素原子最外層電子數(shù)是其內層電子總數(shù)的3倍;C元素原子M層電子數(shù)等于其L層電子數(shù)的一半;D元素原子最外層有1個電子,D的陽離子與B的陰離子電子層結構相同,則4種元素原子序數(shù)關系中正確的是 ( )。 ACDBA BDBAC CADCB DBACD,解析 A元素原子的次外層電子數(shù)只能是2,最外層電子數(shù)是4。A的原子序數(shù)為6;B元素的內層電子總數(shù)只能是2,最外層電子數(shù)為6,B的原子序數(shù)為8;C元素原子有3個電子層,L層必有8個電子,M層有4個電子,C的原子序數(shù)為14;D的陽離子與B的陰離子(即O2)電子層結構相同,D為Na,原子序數(shù)為11;故原子序數(shù):CDBA。 答案 A,要點二 元素周期律 【示例2】 (2013廣州高一檢測)(雙選)已知X、Y、Z是三種原子序數(shù)相連的元素,最高價氧化物對應水化物酸性相對強弱的順序是HXO4H2YO4H3ZO4,則下列判斷正確的是 ( )。 A氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HXH2YZH3 B非金屬活潑性:YXZ C原子半徑:XYZ D原子最外層電子數(shù):XYZ,解析 本題的關鍵是“最高價氧化物對應水化物的酸性相對強弱”這一信息,由此可推知X、Y、Z為非金屬元素,原子序數(shù)相連意味著它們屬同周期元素,故活潑性:XYZ,原子半徑:XYZ,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性順序為:HXH2YZH3。 答案 AD,1元素周期表中元素及其單質和化合物性質的變化規(guī)律,2.元素的金屬性、非金屬性強弱判斷規(guī)律 (1)金屬性強弱的判斷依據(jù) 元素的單質與水或酸置換出氫氣的反應越容易進行,則其金屬性越強。 元素的最高價氧化物的水化物的堿性越強,則其金屬性越強。 金屬元素的單質與鹽在水溶液中進行置換反應,若A置換出B,則A的金屬性強于B。 在金屬活動性順序表中,前面的金屬性強于后面的。 金屬陽離子的氧化性越強,則其單質的還原性越弱,元素的金屬性越弱(注:Fe的陽離子僅指Fe2)。,(2)非金屬性強弱的判斷依據(jù) 非金屬元素的單質與氫氣化合生成氣態(tài)氫化物的反應越容易進行,則其非金屬性越強。 非金屬元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強,則元素的非金屬性越強。 元素的最高價氧化物的水化物的酸性越強,則其非金屬性越強。 非金屬元素的單質與鹽在水溶液中進行置換反應,若A置換出B,并且A體現(xiàn)出氧化性,則A的非金屬性強于B。 非金屬陰離子的還原性越強,則其單質的氧化性越弱。,【應用2】 X、Y兩元素是同周期的非金屬元素,如果X原子半徑比Y的大,下面說法正確的是 ( )。 A最高價氧化物對應水化物的酸性,X的比Y的強 BX的非金屬性比Y的強 CX的陰離子比Y的陰離子還原性強 DX的氣態(tài)氫化物比Y的穩(wěn)定 解析 X原子半徑比Y的大,說明X在Y的左邊,原子序數(shù)X比Y小,X的非金屬性比Y的弱,因此最高價氧化物對應水化物的酸性X比Y的弱,X的陰離子比Y的陰離子還原性強,X的氣態(tài)氫化物不如Y的穩(wěn)定。 答案 C,粒子半徑大小的比較“四同”規(guī)律 1同周期“序大徑小” (1)規(guī)律:同周期,從左往右,原子半徑逐漸減小。 (2)舉例:第3周期中:r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)。 2同主族“序大徑大” (1)規(guī)律:同主族,從上到下,原子(或離子)半徑逐漸增大。 (2)舉例:堿金屬:r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs),r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)。,3同元素 (1)同種元素的原子和離子半徑比較“陰大陽小”。 某原子與其離子半徑比較,其陰離子半徑大于該原子半徑,陽離子半徑小于該原子半徑。 如:r(Na)r(Na);r(Cl)r(Cl)。 (2)同種元素不同價態(tài)的陽離子半徑比較規(guī)律“數(shù)大徑小”。 帶電荷數(shù)越多,粒子半徑越小。 如:r(Fe3)r(Fe2)r(Fe)。 4同結構“序大徑小” (1)規(guī)律:電子層結構相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小。 (2)舉例:r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)。,特別提醒 所帶電荷、電子層均不同的離子可選一種離子參照比較。例:比較r(Mg2)與r(K)可選r(Na)為參照,可知r(K)r(Na)r(Mg2)。,【應用3】 (雙選)下列微粒半徑大小的比較中,正確的是 ( )。 ANaMg2Al3O2 BS2ClNaAl3 CNaMgAlS DCsRbKNa 解析 四種離子核外電子數(shù)相同,隨著核電荷數(shù)的增多,離子半徑依次減小,即微粒半徑:Al3Mg2NaO2,A項錯;因S2、Cl比Na、Al3多一個電子層,則S2、Cl半徑比Na、Al3大,再根據(jù)“序小徑大”的規(guī)則,則微粒半徑:S2ClNaAl3,B項正確;Na、Mg、Al、S的原子半徑依次減小,C項錯;Na、K、Rb、Cs最外層電子數(shù)相同,電子層數(shù)依次增多,半徑依次增大,D項正確。 答案 BD,一 核外電子排布規(guī)律 1下列各原子結構示意圖中所表示的核外電子排布正確的是 ( )。,解析 解答此題時應注意: 電子排布遵循能量最低原理。各電子層最多所能容納的電子數(shù)目為2n2。原子最外層電子數(shù)不能超過8(K層為最外層時不能超過2);A項不符合能量最低原理,應該先排滿K層再排L層,所以A項錯誤;B項不符合各層最多排2n2個電子,K層最多排2個電子,所以B項錯誤;D項不符合最外層最多只能排8個電子,所以D項錯誤。 答案 C,2在第n電子層中,當它作為原子的最外電子層時,最多容納的電子數(shù)與n1層相同,當它作為原子的次外層時,其電子數(shù)比n1層最多能多10個,則此電子層是 ( )。 AK層 BL層 CM層 DN層 解析 n作為最外層時,最多只能容納8個電子,所以n1層應為8個電子,為L層,則n應為M層;若n為次外層,則n1為最外層,則次外層電子數(shù)最多為10818,則進一步證明n為M層。 答案 C,二 元素周期律 3. 元素X形成的離子與鈣離子的核外電子排布相同,且X的離子半徑小于負二價硫離子的半徑。X元素為 ( )。 AAl BP CAr DK 答案 D,4(雙選)A、B兩金屬元素的原子電子層數(shù)相同,如果A原子半徑比B大,則下列判斷不正確的是 ( )。 A兩元素形成的最高價氧化物對應的水化物的堿性應是A強于B BB單質比A單質容易置換酸(或水)中氫 CA的金屬性比B的金屬性強 DA的陽離子比B的陽離子氧化性強 解析 A、B兩元素位于同周期,A的原子半徑比B大,則A位于B的左邊,A元素的金屬性比B強。 答案 BD,5原子序數(shù)為1117號的元素,隨核電荷數(shù)的遞增,以下各項內容的變化是填“增大(強)”、“減小(弱)”或“相同(不變)” (1)各元素的原子半徑依次_,其原因是_。 (2)各元素原子的電子層數(shù)_,最外層電子數(shù)依次_。 (3)元素的金屬性逐漸_,而非金屬性逐漸_,元素失電子能力逐漸_,得電子能力逐漸_。,解析 原子序數(shù)為1117號的元素,在元素周期表中位于第三周期,根據(jù)同周期元素的原子結構和性質的變化,可解答本題。 答案 (1)減小 電子層數(shù)相同時,隨核電荷數(shù)增大,原子核對最外層電子的引力增大,因此原子半徑減小 (2)相同 增大 (3)減弱 增強 減弱 增強,- 配套講稿:
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