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第1课时原子核外电子的排布元素周期律课程目标1．了解原子的核外电子能量高低与分层排布的关系，了解核外电子分层排布规律。2．了解元素的原子结构和元素性质的周期性变化。3．理解元素周期律的内容和实质。图说考点,基础知识[新知预习]一、原子核外电子的排布1．电子层(1)定义：的区域简化成的不连续的壳层。(2)不同电子层的表示及能量关系序号1234567符号KLMNOPQ与原子核的距离由近到远————→各电子层能量由低到高————→不同2.原子核外电子的排布规律二、元素周期律1．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规律：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8(2)元素原子半径的周期性变化规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现的周期性变化。由大到小2．元素性质的周期性变化(1)元素主要化合价的周期性变化规律：随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现，最低负化合价呈现的周期性变化。＋1→＋7－4→－1(2)元素金属性、非金属性的周期性变化①Na、Mg、Al金属性的比较NaMgAl规律(同周期从左到右)单质与水(或酸)反应与冷水反应，产生氢气与冷水几乎不反应，与沸水反应，放出氢气；与酸反应，放出氢气与酸反应，放出氢气从水或酸中置换H2能力逐渐减弱剧烈缓慢剧烈较快最高价氧化物对应的水化物碱性强弱NaOH碱Mg(OH)2碱Al(OH)3氢氧化物最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱强中强两性②Si、P、S、Cl非金属性的比较SiPSCl规律(同周期从左到右)单质与氢气反应的条件高温磷蒸气与氢气能反应加热光照或点燃时发生爆炸而化合与H2化合能力逐渐增强形成的气态氢化物的热稳定性SiH4PH3H2SHCl氢化物稳定性逐渐增强很不稳定不稳定受热分解稳定最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)酸性强弱H2SiO3酸H3PO4酸H2SO4酸HClO4强酸(比H2SO4酸性)最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐增强结论：随着原子序数的递增，元素的金属性、非金属性呈现周期性的变化。―――――――――――――――――→NaMgAlSiPSCl金属性减弱，非金属性增强弱中强强强3．元素周期律内容：。实质：元素周期律是发生周期性变化的必然结果。元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化的规律核外电子排布[即时性自测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)锂的原子结构示意图是。()(2)某原子M层电子数为L层电子数的4倍。()(3)某离子M层和L层电子数均为K层的4倍。()(4)离子的核电荷数一定等于其核外电子数。()(5)非金属元素都有正负化合价。()(6)核电荷数越大，原子半径越大。()(7)金属性越强，其氢化物越稳定。()××√××××2.188X的原子结构示意图，其中正确的是()解析：188X表示该原子的核内质子数为8，核外电子数为8，质量数为18。核外有2个电子层K、L，分别容纳电子数为2、6，故C正确。答案：C3.如图是某元素的原子结构示意图，下列说法正确的是()A．该原子的核外电子数是16B．该原子在化学反应中容易失去6个电子C．该元素属于非金属元素，不能与氧元素形成化合物D．该原子的电子层数为6解析：由该元素的原子结构示意图可知，该原子的核外电子数是2＋8＋6＝16，A正确；该元素原子的最外层电子数是6，在化学反应中易得到2个电子而形成带2个单位负电荷的阴离子，该元素的化合价为－2价，B错误；该元素原子的最外层电子数是6，大于4，为非金属元素，能与氧元素形成化合物，C错误；该原子的电子层数为3，最外层电子数是6，D错误。答案：A4．下列叙述正确的是()A．电子的能量越低，运动区域离原子核越远B．电子总是尽可能地先从内层排起C．稀有气体元素原子的最外层都有8个电子D．当M层是最外层时，最多可排布18个电子答案：B5．元素性质呈现周期性变化的根本原因是()A．原子半径呈周期性变化B．元素化合价呈周期性变化C．电子层数逐渐增加D．元素原子的核外电子排布呈周期性变化答案：D6．在第三周期元素中，除稀有气体元素外：(1)原子半径最小的元素是________(填元素符号)。(2)金属性最强的元素是________(填元素符号)。(3)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是________(用化学式回答，下同)。(4)最不稳定的气态氢化物是________。(5)最高价氧化物对应水化物碱性最强的是________。(6)氧化物中具有两性的是________。ClNaHClO4SiH4NaOHAl2O3解析：(1)第三周期元素从左到右原子半径逐渐减小，原子半径最小的是Cl。(2)金属性最强的元素在最左边，应为Na。(3)非金属性最强的元素，其最高价氧化物对应水化物的酸性最强，氯的非金属性最强，其对应的酸是HClO4。(4)非金属性最弱的元素Si的气态氢化物最不稳定。(5)金属性最强的Na对应的NaOH的碱性最强。(6)铝的氧化物Al2O3具有两性。技能素养提升点一核外电子排布规律与原子结构[例1]有A、B两种原子，A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，A和B分别是()A．硅原子和钠原子B．硼原子和氢原子C．碳原子和铝原子D．氮原子和氧原子【解析】A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，说明A、B为第二、第三周期元素；L层最多排8个电子，B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，说明B原子L层有8个电子，A原子的L层有4个电子，故A是碳；A原子的M层比B原子的M层少3个电子，故B为铝。【答案】C[提升1]下列微粒结构示意图中，不正确的是()解析：A中核电荷数和核外电子数都是8，这是氧原子的结构示意图，正确；B中核电荷数为11，这是Na的原子核，钠原子的核外有11个电子，钠元素的最高化合价为＋1价，Na＋的核外应有10个电子，而图中核外只有9个电子，错误；C中核电荷数和核外电子数都是17，这是氯原子的结构示意图，正确；D中核电荷数和核外电子数分别是17和18，这是Cl－的结构示意图，正确。答案：B状元随笔原子核外电子排布的表示方法(1)原子结构示意图用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数，弧线表示各电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。以钠原子为例：(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(电子层数相同，每层上所排的电子数也相同)。如Mg：→Mg2＋：。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。如F：→F－：。[关键能力]1．原子核外电子排布规律的“四最”一个最低能量最低原理：核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里，即按K→L→M→N……顺序排列各电子层最多容纳2n2个电子。最外层电子数目不能超过8(K层为最外层时不能超过2)三个最多次外层最多能容纳的电子数不超过182.正确理解核外电子排布规律(1)核外电子排布的几条规律是互相联系的，不能孤立地理解其中的某一条。如果M层为最外层，则电子数不超过8个，如果其不是最外层，则电子数不超过18个。(2)电子不一定排满M层才排N层，如K和Ca的核外电子排布情况分别为K：；Ca：。状元随笔1～20号元素原子核外电子排布的特点(1)最外层电子数和次外层电子数相等的原子有Be、Ar。(2)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。(3)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。(4)最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne。(5)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子是Li、Si。(6)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子是Li、P。(7)电子层数和最外层电子数相等的原子是H、Be、Al。(8)电子层数是最外层电子数2倍的原子是Li、Ca。(9)最外层电子数是电子层数2倍的原子是He、C、S。(10)最外层电子数是电子层数3倍的原子是O。提升点二元素周期律理解应用[例2]已知X、Y、Z是三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对应水化物酸性相对强弱的顺序是HXO4H2YO4H3ZO4，则下列判断正确的是()A．气态氢化物的稳定性：HXH2YZH3B．非金属活泼性：YXZC．原子半径：XYZD．原子最外层电子数：XYZ【解析】本题的关键是“最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱”这一信息，由此可推知X、Y、Z为非金属元素，原子序数相连意味着它们属同周期元素，故活泼性：XYZ，原子半径：XYZ，原子最外层电子数：XYZ，气态氢化物的稳定性顺序为HXH2YZH3。【答案】A[提升2]根据下表信息，判断以下叙述正确的是()部分短周期元素的原子半径及主要化合价元素代号LMQRT原子半径/nm0.1600.1430.0890.1020.074主要化合价＋2＋3＋2＋6、－2－2A．氢化物的沸点为H2TH2RB．单质与稀盐酸反应的速率为LQC．M与T形成的化合物具有两性D．L2＋与R2－的核外电子数相等解析：由信息表中的原子半径和主要化合价可以判断出T为O，R为S，Q为Be，M为Al，L为Mg。H2O的沸点比H2S的沸点高，Mg的金属性比Be强，Al2O3是两性氧化物，Mg2＋、S2－的核外电子数分别为10、18。答案：C[关键能力]原子结构与元素性质的规律性变化项目同周期(从左到右)同主族(从上到下)电子层数相同逐渐递增最外层电子数逐渐增多相同原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外)逐渐增大金属单质与水或酸置换出H2的难易易→难难→易酸性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱逐渐增强形成难易难→易易→难非金属气态氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱元素金属性逐渐减弱逐渐增强元素非金属性逐渐增强逐渐减弱状元随笔微粒半径比较的两种方法(1)同元素①同种元素的原子和离子半径比较——“阴大阳小”。某原子与其离子半径比较，其阴离子半径大于该原子半径，阳离子半径小于该原子半径。如：r(Na＋)r(Na)；r(Cl－)r(Cl)。②同种元素不同价态的阳离子半径比较规律——“数大径小”。带电荷数越多，粒子半径越小。如：r(Fe3＋)r(Fe2＋)r(Fe)。(2)同结构——“序大径小”①规律：电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。②举例：r(O2－)r(F－)r(Na＋)r(Mg2＋)r(Al3＋)。形成性自评1．对于第二周期元素从左到右(稀有气体元素除外)，下列说法中不正确的是()A．原子半径逐渐减小B．最外层电子数逐渐增多C．最高正化合价逐渐升高D．元素的非金属性逐渐增强答案：C2．核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子相比较，前者下列数据是后者4倍的是()①电子数②最外层电子数③电子层数④次外层电子数A．①④B．①③④C．①②④D．①②③④解析：核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子的电子数分别是16和4，最外层电子数分别是6和2，电子层数分别是3和2，次外层电子数分别为8和2，A项正确。答案：A3．核电荷数为1～18的元素中，下列说法正确的是()A．最外层只有1个电子的元素一定是金属元素B．最外层有2个电子的元素一定是金属元素C．原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素D．最外层电子数为7的原子，最高正价为＋7解析：A项中最外层只有1个电子的有H、Li、Na；B项中可以是He、Be、Mg；C项中只能是Be；D项中F无正化合价。答案：C4．下列各组粒子，按半径由大到小顺序排列正确的是()A．Mg、Ca、K、NaB．S2－、Cl－、K＋、Na＋C．Br－、Br、Cl、SD．Na＋、Al3＋、Cl－、F－解析：K、Ca比Na、Mg多1个电子层，故有r(K)r(Ca)r(Na)r(Mg)，A错；S2－、Cl－、K＋三离子核外电子排布相同，核电荷数越小，离子半径越大，又因K＋比Na＋多1个