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 阅读思考 阅读求知 阅读检测 一 原子核外电子的排布1 电子层的划分 1 核外电子的能量及运动区域 阅读思考 阅读求知 阅读检测 2 电子层及其与能量的关系 2 核外电子的排布规律电子总是尽可能先从内层排起 当一层充满后再填充下一层 阅读思考 阅读求知 阅读检测 二 元素周期律1 原子核外电子排布的周期性变化 1 图示 2 规律 随着原子序数的递增 元素原子的最外层电子数呈现由1到8的周期性变化 第一周期除外 阅读思考 阅读求知 阅读检测 2 元素原子半径的周期性变化 1 图示 2 规律 同周期元素随着原子序数的递增 元素原子半径呈现由大到小的周期性变化 阅读思考 阅读求知 阅读检测 3 元素主要化合价的周期性变化 1 图示 2 规律 随着原子序数的递增 元素的最高正化合价呈现 1 7 最低负化合价呈现 4 1的周期性变化 阅读思考 阅读求知 阅读检测 4 元素金属性与非金属性的周期性变化 1 Na Mg Al金属性强弱比较 阅读思考 阅读求知 阅读检测 2 Si P S Cl非金属性强弱比较 阅读思考 阅读求知 阅读检测 3 同周期元素性质的递变规律 5 元素周期律 1 内容 元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化 2 实质 元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果 阅读思考 阅读求知 阅读检测 1 核外电子排布时 是按照什么分层的 思考提示 是按照能量高低分层的 2 元素的性质常见的有哪些 原子的结构与元素的性质有何关系 思考提示 元素的性质包括原子半径 元素的主要化合价 元素的金属性和非金属性等 原子的结构决定元素的性质 阅读思考 阅读求知 阅读检测 1 下列粒子的结构示意图中 错误的是 A B C D 解析 错误 K层最多只能容纳2个电子 错误 Cl的核电荷数为17 错误 最外层电子不能超过8个 错误 L层上电子应为8个 M层上电子应为5个 答案 D 阅读思考 阅读求知 阅读检测 2 下列叙述中错误的是 A 原子半径 Na Si ClB 酸性 H3PO4Mg AlD 稳定性 HClH2S SiH4 答案 D 探究任务一 探究任务二 探究任务三 知识内容探究1 当N层上有电子时 M层上的电子是否已排满 探究提示 不一定 因M层排满时是18个电子 但当M层为最外层时不能超过8个电子 故M层电子数多于8个电子时 就会先排布在N层上 例如 钙原子 探究任务一 探究任务二 探究任务三 2 M电子层最多可容纳18个电子 为什么钾原子的核外电子排布不是而是 提示 若钾原子的M层排布9个电子 此时M层就成为最外层 这和电子排布规律中的 最外层上排布的电子数不能超过8个 相矛盾 不符合电子排布的规律 即M层不是最外层时最多排18个电子 而它作为最外层时最多只能排8个电子 探究任务一 探究任务二 探究任务三 重点考向探究考向1核外电子排布规律的应用 典例1 根据下列叙述 写出元素名称并画出原子结构示意图 探究任务一 探究任务二 探究任务三 解析 L层有8个电子 则M层有4个电子 故A为硅 当次外层为K层时 最外层电子数则为3 是硼 当次外层为L层时 最外层电子数为1 5 8 12违背了排布规律 故不可能 C元素原子的质子数为10 1 11 故为钠 当次外层为K层时 D为氧 当次外层为L层时 最外层则有24个电子 故不可能 答案 探究任务一 探究任务二 探究任务三 规律方法点拨1 原子核外电子排布规律 四最 1 一个最低 核外电子总是先排布在能量最低的电子层 然后由内向外从能量较低的电子层逐步向能量较高的电子层排布 即 排满K层再排L层 排满L层再排M层 2 三个最多 各电子层最多容纳的电子数是2n2个 如K L M N层最多容纳的电子数分别为2 8 18 32 最外层电子数最多是8个 K层是最外层时 最多不超过2个 次外层电子数最多是18个 探究任务一 探究任务二 探究任务三 2 粒子核外电子排布的表示方法 1 原子结构示意图 表示原子的核电荷数和核外电子在原子核外各电子层排布的图示 如Na原子的原子结构示意图为 探究任务一 探究任务二 探究任务三 2 离子结构示意图 离子结构示意图中各符号与原子结构示意图含义一样 但注意原子结构示意图中质子数等于核外电子数 而离子结构示意图中质子数与核外电子数不相等 探究任务一 探究任务二 探究任务三 3 常见含2e 10e 18e 的微粒 1 核外有2个电子的粒子 Li Be2 H He H2 2 核外有10个电子的粒子分子 CH4 NH3 H2O HF Ne 3 核外有18个电子的粒子分子 Ar HCl H2S PH3 SiH4 F2 H2O2 N2H4 CH3CH3等阳离子 K Ca2 阴离子 P3 S2 HS Cl 探究任务一 探究任务二 探究任务三 4 短周期元素原子结构的特点总结 1 最外层电子数为1的原子有H Li Na 2 最外层电子数为2的原子有He Be Mg 3 最外层电子数与次外层电子数相等的原子有Be Ar 4 最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C 5 最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O 6 最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne 7 次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li Si 8 内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li P 9 电子层数与最外层电子数相等的原子有H Be Al 10 电子层数是最外层电子数2倍的原子是Li 11 最外层电子数是电子层数2倍的原子有He C S 12 最外层电子数是电子层数3倍的原子是O 探究任务一 探究任务二 探究任务三 成功体验1核电荷数小于18的某元素X 其原子核外电子层数为a 最外层电子数为 2a 1 下列有关元素X的说法中 不正确的是 A 元素X的原子核内质子数为 2a2 1 B 元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂C 元素X形成的简单离子 各电子层的电子数均达到2n2 n表示电子层数 D 由元素X形成的某些化合物 可能具有杀菌 消毒的作用 探究任务一 探究任务二 探究任务三 解析 因电子层数不可能为小数 只能为整数 根据题意 1 a 3 又因最外层电子数小于或等于8 即2a 1 8 得1 a 3 当a 1时 不成立 当a 2时 最外层电子数为5 元素X为N 当a 3时 最外层电子数为7 元素X为Cl 当X为N元素时 质子数 2a2 1 2 22 1 7 当X为Cl元素时 质子数 2a2 1 2 32 1 17 故A项正确 答案 C 探究任务一 探究任务二 探究任务三 1 根据P S Cl在周期表中位置进行比较 1 H3PO4 H2SO4 HClO4酸性强弱 2 P3 S2 Cl 还原性强弱 探究提示 1 非金属性 Cl S P 酸性 HClO4 H2SO4 H3PO4 2 非金属性 Cl S P 还原性 P3 S2 Cl 探究任务一 探究任务二 探究任务三 2 试根据同周期元素非金属性的变化规律 比较SiH4 PH3 H2S和HCl的稳定性 探究提示 元素的非金属性越强 气态氢化物越稳定 同周期元素 随着原子序数的递增 非金属性逐渐增强 故非金属性 Si P S Cl 所以它们的氢化物的稳定性顺序为SiH4 PH3 H2S HCl 探究任务一 探究任务二 探究任务三 重点考向探究考向2原子结构与元素性质关系的应用 典例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HXO4 H2YO4 H3ZO4 则下列判断不正确的是 A 气态氢化物的稳定性 HX H2Y ZH3B 非金属活泼性 X Y ZC 原子半径 X Y ZD 原子最外层电子数 X Y Z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 X Y Z 原子半径 XH2Y ZH3 答案 C 探究任务一 探究任务二 探究任务三 规律方法点拨1 原子结构与元素性质的周期性变化 探究任务一 探究任务二 探究任务三 探究任务一 探究任务二 探究任务三 2 同周期 同主族元素原子结构及性质的递变规律 1 电子层数相同 同周期 时 核电荷数越大 原子核对外层电子的引力越大 原子半径越小 失电子能力减弱 而得电子能力增强 故随核电荷数的递增 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 2 最外层电子数相同 同主族 时 电子层数越多 原子半径越大 原子核对最外层电子的引力越小 越易失电子 元素的金属性越强 非金属性越弱 探究任务一 探究任务二 探究任务三 成功体验2短周期金属元素甲 戊在元素周期表中的相对位置如表所示 下面判断正确的是 A 原子半径 丙丙C 最高价氢氧化物碱性 丙 丁 戊D 最外层电子数 甲 乙解析 同周期元素原子半径从左至右是依次减小的 故A项错误 同主族元素金属性自上而下是增强的 故B项错误 同周期元素的金属性从左至右越来越弱 故对应最高价氢氧化物的碱性也是减弱的 C项正确 同周期元素的最外层电子数从左至右越来越多 故D项错误 答案 C 探究任务一 探究任务二 探究任务三 1 根据元素周期表中各元素原子半径的变化规律 比较碳元素和氟元素 氧元素和硫元素的原子半径大小 探究提示 C和F是同周期元素 同周期元素从左到右原子半径逐渐减小 故原子半径C大于F O和S为同主族元素 同主族元素从上到下原子半径逐渐增大 所以原子半径S大于O 2 如何比较电子层结构相同的微粒的半径大小 以O2 F Na Mg2 Al3 为例说明 探究提示 电子层结构相同时 核外电子数必定相等 其微粒半径随核电荷数的增加而减小 故离子半径 O2 F Na Mg2 Al3 知识内容探究 探究任务一 探究任务二 探究任务三 重点考向探究考向3微粒半径比较的方法 典例3 下列微粒半径大小比较正确的是 A Na Cl Na Al3 C Na Mg Al SD Cs Rb K Na 探究任务一 探究任务二 探究任务三 解析 4种离子核外电子数相同 随着核电荷数增大 离子半径依次减小 即Al3 Cl Na Al3 故B项正确 答案 B 探究任务一 探究任务二 探究任务三 规律方法点拨1 粒子半径大小的比较 四同 规律 1 同周期 序大径小 规律 同周期 从左往右 原子半径逐渐减小 举例 第三周期中 r Na r Mg r Al r Si r P r S r Cl 2 同主族 序大径大 规律 同主族 从上到下 原子 或离子 半径逐渐增大 举例 碱金属 r Li r Na r K r Rb r Cs r Li r Na r K r Rb r Cs 探究任务一 探究任务二 探究任务三 3 同元素 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 Cl 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 F r Na r Mg2 r Al3 探究任务一 探究任务二 探究任务三 2 三看 法比较简单粒子的半径大小 一看 电子层数 当最外层电子数相同时 电子层数越多 半径越大 二看 核电荷数 当电子层数相同时 核电荷数越大 半径越小 三看 核外电子数 当电子层数和核电荷数均相同时 核外电子数越多 半径越大 探究任务一 探究任务二 探究任务三 成功体验3已知下列原子的半径 根据以上数据 磷原子的半径可能是 A 1 10 10 10mB 0 80 10 10mC 1 20 10 10mD 0 70 10 10m解析 根据元素周期律可知 磷原子的半径应在Si和S之间 故答案为A项 答案 A 探究任务一 探究任务二 探究任务三 成功体验4以下元素都是短周期元素 已知离子aA2 bB cC3 dD 都具有相同的电子层结构 eE3 比cC3 半径大 则下列叙述中正确的是 A 原子半径 A B E D CB 原子序数 d c b a eC 离子半径 eE3 cC3 dD