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第一章物质结构元素周期律第二节元素周期律第1课时原子核外电子的排布元素周期律第一章物质结构元素周期律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的规律。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。原子核外电子的排布1．电子层(1)含义：在含有多个电子的原子里，电子分别在_________的区域内运动，人们把不同的区域简化为不连续的壳层，称之为电子层。能量不同(2)表示方法电子层n1234567字母KLMNOPQ离核远近能量高低近远低高2.电子分层排布的规律(1)电子总是尽可能先从_____排起，当一层充满后再填充下一层。(2)原子核外各电子层最多容纳____个电子。(3)原子最外层电子数不能超过__(K层为最外层时不能超过__)，次外层电子数不能超过___。内层2n282181．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高。()(2)稀有气体元素的原子最外层都排有8个电子。()(3)M层为最外层时最多容纳的电子数不超过8个。()(4)原子核外各电子层容纳的电子数为2n2个。()××√×2．下面关于多电子原子的核外电子的运动规律的叙述正确的是()①核外电子是分层运动的②所有电子在同一区域里运动③能量高的电子在离核近的区域内运动④能量低的电子在离核近的区域内运动A．①④B．②③C．①③D．②④解析：选A。原子核外电子是分层运动的，能量越低离核越近，能量越高离核越远。3．甲、乙两元素原子的第2层电子数都是其他层电子总数的2倍。下列推断正确的是()A．甲与乙处于同一周期B．甲与乙处于同一主族C．甲与乙指的是碳和铝D．甲与乙的原子序数之和是偶数解析：选D。L层最多可有8个电子，当其他层共有4个电子时符合题意，根据核外电子排布规律，镁符合条件；当L层未填满电子时，K层的2个电子已填入，此时L层应有4个电子，碳符合条件。则甲、乙指的是碳和镁，D项符合题意。1．1～18号元素原子结构的特殊关系特殊关系元素最外层电子数等于次外层电子数的一半Li、Si最外层电子数等于次外层电子数Be、Ar最外层电子数等于次外层电子数的2倍C最外层电子数等于次外层电子数的3倍O特殊关系元素最外层电子数等于次外层电子数的4倍Ne最外层电子数等于电子层数H、Be、Al最外层有1个电子H、Li、Na最外层有2个电子He、Be、Mg2.常见的10电子、18电子微粒(1)常见的10电子粒子10电子粒子分子离子一核10电子NeN3－、O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋二核10电子HFOH－三核10电子H2ONH－2四核10电子NH3H3O＋五核10电子CH4NH＋4(2)常见的18电子粒子①分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4等；②阳离子：K＋、Ca2＋；③阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－。根据提供的条件推断元素，并按要求填空：(1)某元素原子L层电子数是K层电子数的3倍，该元素的元素名称是________。(2)第三周期元素，其最外层电子数与电子层数相同。该元素最高价氧化物的化学式为______，最高价氧化物的水化物与强碱反应的离子方程式为_________________________________________________。(3)原子序数依次递增的同周期四种元素，它们氢化物的质子数与电子数都与Ar相同，这些氢化物的化学式分别为____________、____________、____________、____________。(4)短周期中某元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素的原子结构示意图是________。[解析](1)L层电子数为2×3＝6，其原子结构示意图为，为氧元素。(2)结合周期数＝电子层数，故该元素最外层电子数是3，即铝元素，其最高价氧化物是Al2O3，最高价氧化物的水化物是Al(OH)3，与强碱反应的离子方程式是Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O。(3)Ar的质子数与电子数都是18，则这四种氢化物分别是SiH4、PH3、H2S、HCl。(4)最高正价与最低负价的代数和为4，且最高正价与最低负价的绝对值之和是8，则该元素最外层电子数是6，即第ⅥA族元素，又因为氧元素无最高正价，故只能是硫元素。[答案](1)氧(2)Al2O3Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O(3)SiH4PH3H2SHCl(4)(2019·西安高一检测)A＋、B＋、C－、D、E五种微粒(分子或离子)，它们都分别含有10个电子，已知它们有如下转化关系：①A＋＋C－――→△D＋E↑②B＋＋C－―→2D(1)写出①的离子方程式：______________________________________________；写出②的离子方程式：___________________________________________。(2)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子：______________。(3)除A＋、B＋外，请再写出两种含10个电子的阳离子：________。解析：先列出常见的10电子微粒，对照分析找出其转化关系。分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4；阳离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH＋4、H3O＋；阴离子：F－、O2－、N3－、OH－、NH－2。其中发生题给信息模式的反应分别为OH－＋NH＋4=====△NH3↑＋H2O，OH－＋H3O＋===2H2O，故A＋为NH＋4，B＋为H3O＋，C为OH－，D为H2O，E为NH3。答案：(1)NH＋4＋OH－=====△NH3↑＋H2OH3O＋＋OH－===2H2O(2)Ne、CH4(答案合理即可)(3)Na＋、Mg2＋(答案合理即可)考查原子核外电子排布及其应用1．某短周期元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，那么该原子()A．有3个电子层B．有2个电子层C．最外层电子数是8D．核电荷数是10解析：选B。第一层排满为2个电子，第二层排满为8个电子，第三层为最外层时，最多排8个电子，若该原子有3个电子层，依题意可知最外层(第3层)要排到24个电子，这不可能，则该原子只有2个电子层，第一层为2个电子，第二层为6个电子。2．下列说法中一定错误的是()A．某原子K层上只有一个电子B．某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍C．某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍D．某原子的核电荷数与最外层电子数相等解析：选B。K、L、M电子层上最多容纳的电子数分别为2、8、18；K层上可排1个电子，也可排2个电子，所以A项有可能；当M层上排有电子时，L层上一定排满了8个电子，而M层上最多只能排18个电子，又188×4，所以B项一定是错误的；K层上最多只能排2个电子，2×4＝8，即M层和L层都为8个电子的离子为，K＋、Ca2＋、Cl－等均有可能，所以C项有可能；H和He的核电荷数与最外层电子数相等，所以D项有可能。考查等电子微粒3．下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是()A．H3O＋和OH－B．CO和N2C．HNO2和NO－2D．CH＋3和NH＋4解析：选D。A.H3O＋的质子数为11，电子数为11－1＝10，OH－的质子数为9，电子数为9＋1＝10，电子数相同，故A错误；B.CO的质子数为6＋8＝14，电子数为14，N2的质子数为7×2＝14，电子数为14，电子数相同，故B错误；C.HNO2的质子数为1＋7＋8×2＝24，电子数为24，NO－2的质子数为7＋8×2＝23，电子数为23＋1＝24，电子数相同，故C错误；D.CH＋3的质子数为6＋1×3＝9，电子数为9－1＝8，NH＋4的质子数为7＋1×4＝11，电子数为11－1＝10，电子数不同，故D正确。4．下列说法正确的是()A．某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子B．最外层电子达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C．F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋是与Ne原子具有相同电子层结构的离子D．NH＋4与OH－具有相同的质子数和电子数解析：选C。结构的微粒可以是Cl－、S2－、K＋、Ar等。NH＋4和OH－质子数分别为11和9，电子数都为10。元素周期律1．原子结构的周期性变化(1)原子核外电子排布的周期性变化以原子序数为1～18的元素为例，探究原子最外层电子数的变化，图示如下：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)。(2)原子半径的周期性变化由1到8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。2．元素性质的周期性变化(1)元素化合价的周期性变化以原子序数为1～18的元素为例，探究元素化合价的变化，图示如下：由大到小规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈_______变化。即每周期，最高正价：_________(O、F无正价)。最低负价：_________。周期性＋1→＋7－4→－1(2)元素金属性和非金属性的周期性变化①Na、Mg、Al的金属性强弱比较与酸或水反应置换出氢气由易到难：NaMgAl金属性由强到弱：___________最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱：_____________________________NaOHMg(OH)2Al(OH)3NaMgAl②Si、P、S、Cl的非金属性强弱比较单质与氢气化合由易到难：_____________非金属性由强到弱：_____________气态氢化物的热稳定性由强到弱：____________________最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱：____________________________ClSPSiHClH2SPH3SiH4HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3ClSPSi③同周期元素性质递变规律――――――――――――――――――→NaMgAlSiPSCl金属性逐渐_____，非金属性逐渐_____减弱增强3．元素周期律(1)内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。(2)实质：元素性质的周期性变化是原子的_____________的周期性变化的必然结果。核外电子排布1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)同周期，随着核电荷数的增大，最外层电子数逐渐增多。()(2)最外层电子数越多，原子半径越小。()(3)核电荷数越大，原子半径越小。()(4)从Li→F，Na→Cl，元素的最高化合价均呈现从＋1价→＋7价的变化。()√×××(5)第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强。()(6)同周期中，第ⅠA族元素金属性最强，第ⅦA族元素非金属性最强。()×√2．下列有关元素周期律的叙述中，正确的是()A．氧化性强弱：F2＜Cl2B．金属性强弱：K＜NaC．酸性强弱：H3PO4＜H2SO4D．碱性强弱：NaOH＜Mg(OH)2解析：选C。同主族，上→下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，非金属单质的氧化性逐渐减弱，A、B错误；同周期，左→右，元素的金属性减弱，非金属性增强，即最高价氧化物的水化物的碱性减弱，酸性增强，C正确，D错误。3．下图为周期表中短周期的一部分。已知a原子的最外层电子数是电子总数的三分之一，下列说法中正确的是()A．a的最高价氧化物对应水化物有两性B．b与d组成的化合物不能与水反应C．c的单质能与强碱反应生成两种盐D．非金属性：cdba解析：选C。a应为P，所以b为S，d为O，c为Cl。B项，SO2、SO3均能与水反应；C项，Cl2和NaOH反应可生成NaCl和NaClO两种盐；D项，非金属性应为OClSP，即dcba。1．同周期、同主族元素性质的递变规律同周期(自左至右)同主族(从上到下)原子半径减小增大主要化合价＋1→＋7(O、F无正价)－4→－1相似(最高正价相同)金属性减弱增强非金属性增强减弱同周期(自左至右)同主族(从上到下)离子阳离子氧化性增强减弱阴离