《元素周期律》

第一章第2节元素周期律第1课时原子核外电子的排布学习目标：1、理解解核外电子是分层排布的,不同电子层中的电子具有不同的能量。2、掌握核外电子排布的初步规律,并能据此规律画出常见原子的结构示意图。重点：核外电子的排布规律,画常见原子的结构示意图。难点：核外电子的分层排布。在多电子原子中，电子的能量不同，能量较低的电子在离核较近的区域运动，能量较高的电子在离核较远的区域运动，我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层，电子在原子核外分层运动，也称分层排布。电子层(n):1234567(能量逐渐升高)KLMNOPQ一、原子核外电子的排布[课本P13]1．电子的能量(1)原子是由__________和____________构成的。(2)在多电子原子中，电子的能量_______。(3)电子能量与运动的区域电子能量较低―→运动区域离核_______。电子能量较高―→运动区域离核________。原子核核外电子不同较近较远一、原子核外电子的排布[课本P13]2．电子层(1)概念：在含有多个电子的原子里，电子运动的_____________的区域简化为__________的壳层，称作电子层。(也称作洋葱式结构，如图所示)能量不同不连续(2)不同电子层的表示及能量关系3.电子分层排布电子总是尽可能先从________排起，当一层充满后再填充下一层。各电子层(由内到外)序号(n)1234567符号_____________OPQ与原子核的距离___________能量______________KLMN由近到远由低到高内层电子分层排布的规律（分析表1-2）①各电子层最多容纳的电子数目是2n2②最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个）③次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个A.能量最低原理核外电子总是尽先排布在能量最低的的电子层里，然后由里往外，依次排布在能量逐步升高的电子层里，即排满了K层才排L层，排满了L层才排M层。B.各电子层排布规律(n表示电子层的序号)注意：1.以上几点是互相联系的，不能孤立地理解。如：当M层不是最外层时，最多可以排布18个电子，而当它是最外层时，则最多可以排布8个电子。2.该规律只适用于主族元素原子核外电子的排布3.主族元素原子内层电子数目分别是：2、8、18、324．核外电子排布的表示方法(1)原子结构示意图①小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数。②弧线表示各电子层。③弧线上的数字表示该电子层上的电子数，如(2)离子结构示意图①当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。如：╯╮╯╮╯╮182+11╯28╯╮╮+11Na+：Na：-e-②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。╯╮╯╮╯╮882+17╯╮╯╮╯╮782+17Cl：Cl-：+e-氢(H)氦(He)锂(Li)铍(Be)硼(B)碳(C)氮(N)氧(O)氟(F)氖(Ne)钠(Na)镁(Mg)铝(Al)硅(Si)磷(P)硫(S)氯(Cl)氩(Ar)（3）核电荷数为1—18的元素原子核外电子层排布注意：短周期元素原子结构的特殊性【规律方法】短周期元素原子结构的特殊性(1)原子核内无中子的原子：H。(2)原子最外层有1个电子的元素：H、Li、Na。(3)原子最外层有2个电子的元素：Be、Mg、He。(4)原子最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。(5)原子最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：O；最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：Ne。(6)原子电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。(7)原子电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be。(8)原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。(9)原子内层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMNOP2氦He10氖Ne18氩Ar36氪Kr54氙Xe86氡Rn（4）稀有气体元素原子电子层排布核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMNOP2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188（4）稀有气体元素原子电子层排布5.与稀有气体原子核外电子排布相同的离子（1）与2He原子电子层结构相同的离子：（3）与18Ar原子电子层结构相同的离子：（2）与10Ne原子电子层结构相同的离子：7N3-、8O2-、9F-、11Na+、12Mg2+、13Al3+1H-、3Li+、4Be2+阳离子：与上一周期稀有气体原子核外电子排布相同阴离子：与同周期稀有气体原子核外电子排布相同15P3-、16S2-、17Cl-、19K+、20Ca2+5.含有10个电子的常见粒子[设计P16左下]7N3-、8O2-、9F-、OH-、NH2-15P3-、16S2-、17Cl-、HS-10Ne、HF、H2O、NH3、CH4、11Na+、12Mg2+、13Al3+、NH4+、H3O+阳离子：阴离子：分子：6.含有18个电子的常见粒子[设计P16左下]阳离子：阴离子：分子：18Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H619K+、20Ca2+1、判断下列示意图是否正确？为什么？A、B、C、D、+19289+12210+312+542818206练习:2、某元素的原子核外有3个电子层，最外层有5个电子，该原子核内的质子数为（）A、14B、15C、16D、173、某元素的原子核外有三个电子层，M层的电子数是L层电子数的1/2，则该元素的原子是（）A、LiB、SiC、AlD、KBBXXXXX4、按核外电子排布规律，预测核电荷数为118的元素的原子核外电子层排布是()A2、8、18、32、58B2、8、18、32、50、8C2、8、18、32、50、18、8D2、8、18、32、32、18、8D练习:根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。信息元素名称原子结构示意图A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半B元素原子最外层电子数是次外层电子数的1.5倍C元素＋1价离子C＋的电子层排布与Ne相同D元素原子次外层电子数是最外层电子数的13D原子序数为x的元素位于第IA族，那么原子序数为x+2的元素肯定不会在（）A、第IA族B、第IIIB族C、第IIIA族D、0族A、B是同一族的两种元素，若A的原子序数为X，则B的原子序数不可能是（）。A.X+2B.X+4C.X+8D.X+18B第二课时元素周期律二、元素原子结构的周期性变化1．元素原子核外电子排布的周期性变化周期序数原子序数电子层数最外层电子数一1～211→2二3～1021→8三11～1831→8结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现_______的周期性变化(第一周期除外)由1到82．元素化合价的周期性变化周期序数原子序数化合价(最高价、最低价)的变化一1～2＋1→0二3～10最高正价：__________最低负价：___________三11～18最高正价：__________最低负价：___________结论：随着原子序数的递增，元素的最高正价呈现__________、最低负价呈现___________的周期性变化＋1→＋5－4→－1＋1→＋7－4→－1由＋1到＋7由－4到－11、化合价递变规律2、化合价与主族序数的关系同主族：同周期：(1)最高正价=最外层电子数=主族序数(2)︱最高正价︱+︱最低负价︱=8(3)最低负价=–(8–最外层电子数)=–(8–主族序数)3、注意（1）金属无负价，氟无正价，氧无最高正价（2）稀有气体元素化学性质不活泼，通常情况下难以与其他元素化合，规定其化合价为0（3）价电子：决定元素化合价的电子（外层电子）从上到下，化合价一般相同从左到右，化合价一般由+1→+7，0-4→-1，0•例：某元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H2XO3，这种元素的气态氢化物的化学式为（）•A、HXB、H2X•C、XH3D、XH41.根据硼在周期表中的位置，推测硼的最高价含氧酸化学式不可能是（）A．H2BO4B．H3BO3C．HBO2D．H2B4O7HLiBeBCNHeNaKRbCsFrMgCaSrBaRaAlGaInTlSiGeSnPbPAsSbBiOSSeTePoFClBrIAtNeArKrXeRn3.元素原子半径的周期性变化周期序数原子序数原子半径的变化二3～9逐渐减小三11～17逐渐减小结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现_________的周期性变化由大到小1、当电子层数及核电荷数均不同时，电子层数越多的，半径越大；如Na＜K(层不同，层多，径大）2、当电子层数相同时，核电荷数越大的，半径越小；如Na＞Mg；Na+＞Mg2+（层相同，核多，径小）3、阴离子半径大于对应的原子半径；如Cl＜Cl-4、阳离子半径小于对应的原子半径；如Na＞Na+原子半径和离子半径与核电荷数、电子层数以及电子数的关系结论5、电子排布相同的离子，离子半径随着核电荷数的递增而减小。练习:①Mg2+、Na+、O2-、N3-②K+、CI-、S2-、Ca2+(S2-＞S、AI＞AI3+)比较下列粒子半径的大小（N3-＞O2-＞Na+＞Mg2+）(S2-CI-K+Ca2+)③S2-与S、AI与AI3+1.比较钠、镁、铝、氧、氟的原子半径大小。2.下列化合物中，阳离子与阴离子半径比最小的是（）(A)NaF(B)LiI(C)CsF(D)LiF阳离子半径：Li+Na+Cs+B阴离子半径：I-F-•3.下列半径最大的微粒是（）•A.FB.Mg2+C.Cl-D.Ca2+•4.A和B是前三周期的元素，它们的离子A2+和B3+具有相同的核外电子层结构，下列说法正确的是（）•A.原子半径:AB•B.原子序数:AB•C.离子半径:A2+B3+•D.质量数:ABCAC放少许镁带于试管中，加2mL水，滴入2滴酚酞试液，观察现象；过一会加热至沸，再观察现象。实验现象：镁与冷水反应缓慢，产生少量气泡，滴入酚酞试液后不变色。反应式：Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2结论：镁元素的金属性比钠弱△加热后镁与沸水反应较剧烈，产生较多气泡，溶液变为红色。讨论第三周期元素的性质递变取铝片和镁带，擦去氧化膜，分别和2mL1mol/L盐酸反应。实验现象：镁与铝均能与盐酸反应产生气泡。但镁反应更剧烈。反应：Mg+2HCl=MgCl2+H2结论：镁元素的金属性比铝强2Al+6HCl=2AlCl3+3H2钠（Na）、镁（Mg）、铝（Al）金属性比较性质钠（Na）镁（Mg）铝（Al）与水与酸氢氧化物碱性冷水、剧烈冷水、缓慢结论金属性：NaMg剧烈迅速结论金属性：MgAl强碱性中强碱两性氢氧化物结论金属性：NaMgAl结论：电子层数相同的原子，随着原子序数的增加金属性减弱。小结钠与冷水反应，镁与沸水反应，铝不与水反应。钠与酸反应很剧烈，镁与酸反应剧烈，铝与酸反应平缓NaOH是强碱，Mg(OH)2是中强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物。金属性强弱顺序：NaMgAl•判断金属性强弱的标准•①单质与水或酸•反应置换出氢气的难易•②元素最高价氧化物的水化物（氧化物间接或直接与水反应生成的化合物）——氢氧化物的碱性强弱•③相互置换硅（Si）、磷（P）、硫（S）、氯（Cl)非金属性的比较(课本15页表)性质单质与氢气反应条件含氧酸的酸性SiPSCl高温H4SiO4弱酸磷蒸气与氢气能反应H3PO4中强酸须加热H2SO4强酸光照或点燃爆炸HClO4最强酸结论：电子层数相同的原子，随着原子序数的增加非金属性增强。氢化物化学式元素14Si15P16S17Cl非金属性：SiPSCl单质与氢气的化合条件氢化物的稳定性SiH4PH3H2SHCl高温下少量反应磷蒸气，困难加热反应光照或点燃很不稳定不稳定较不稳定稳定从氢化物看最高价氧化物最高价氧化物的水化物