原子核外电子的排布原子核外电子的排布 第一单元第一单元 核外电子排布和元素周期律单元分析核外电子排布和元素周期律单元分析专题专题1 1 微观结构与物质的多样性微观结构与物质的多样性12 （1 1）电子的质量很小，带负电荷。）电子的质量很小，带负电荷。 （2 2）电子运动的空间范围小。）电子运动的空间范围小。 （3 3）电子做高速运动，接近光速。）电子做高速运动，接近光速。 由于上述原因，核外电子的运动规律与由于上述原因，核外电子的运动规律与 宏观物体不同：它没有确定的轨道，我宏观物体不同：它没有确定的轨道，我 们不能测定或计算它在某一时刻所在的们不能测定或计算它在某一时刻所在的 位置，也不能描绘出它的运动轨道。位置，也不能描绘出它的运动轨道。资料：核外电子运动的特点：资料：核外电子运动的特点：3思考：思考： 钠钠原原子子核核外外有有1111个个电电子子，这这1111个个电电子子是是聚聚成成一一堆堆在在离离核核相相同同的的距距离离处处运运动动，还还是是分分散散在在离离核核不不同同的的距距离离处处运运动动？为为什么？什么？4第第一一层层第第二二层层第第三三层层第第四四层层第第五五层层第第六六层层第第七七层层K层层L层层M层层N层层O层层P层层Q层层1.核外电子分层排布：按照电子能量的高低，核外电子分层排布：按照电子能量的高低，由里向外排列。由里向外排列。 2.2.电电子子层层科科学学上上根根据据电电子子的的能能量量差差异异和和通通常常运运动动区区域域离离核核的的远远近近不不同同，将将能能量量不不同同的的电电子子 运动区域称为电子层。运动区域称为电子层。53.3.核外电子排布的一般规律核外电子排布的一般规律(1)(1)电电子子在在原原子子核核外外排排布布时时，总总是是尽尽量量先先排排在在离离核核最最近近（能能量量最最低低）的的电电子子层层里里，然然后后由由里里向向外外，依依次次排排布布在在能能量量较较高高的的电电子子层层里里。即最先排布即最先排布K K层，当层，当K K层排满后，再排层排满后，再排L L层层6思考：思考：写出写出1 11818号元素的原子结构示意图，并带号元素的原子结构示意图，并带着问题仔细观察：这着问题仔细观察：这18种元素，它们的原种元素，它们的原子核外的每一个电子层中，所容纳的电子子核外的每一个电子层中，所容纳的电子数有什么规律？数有什么规律？7思考：思考：氪元素的原子核外的第氪元素的原子核外的第3电子层中，所容纳电子层中，所容纳的电子数是多少？的电子数是多少？8思考：思考：氪元素的原子核外的第氪元素的原子核外的第3电子层中，所容纳电子层中，所容纳的电子数是多少？的电子数是多少？9（）每一电子层，最多填充的电子数（）每一电子层，最多填充的电子数为为2n2个（个（n为电子层序数）。为电子层序数）。结论：结论：10表表11 稀有气体元素原子核外电子排布稀有气体元素原子核外电子排布81832188286Rn（氡）818188254Xe（氙）8188236Kr（氪）88218Ar（氩）8210Ne（氖）22He（氦）PONMLK各电子层的电子数元素11(3)(3)最外层电子数都不超过最外层电子数都不超过8 8个个 （K K层不超过层不超过2 2个）。个）。(4)(4)次外层电子数不超过次外层电子数不超过1818个，个， 倒数第三层电子数不超过倒数第三层电子数不超过3232个。个。12原原子子核核外外电电子子的的排排布布分层的排布分层的排布排排布布的的规规律律由于电子能量的不同而由于电子能量的不同而分层排布，由近到远，分层排布，由近到远，由能量低到能量高。由能量低到能量高。1能量由低到高；能量由低到高；每层最多容纳电子每层最多容纳电子数目是数目是2n2。3最外层电子数目不超最外层电子数目不超过过8个，个，K层为最外层时层为最外层时不超过不超过2个。个。次外层电子数目不次外层电子数目不超过超过18个，个，13元素周期律元素周期律( (一一) )第一单元第一单元 核外电子排布和元素周期律单元分析核外电子排布和元素周期律单元分析专题专题1 1 微观结构与物质的多样性微观结构与物质的多样性14HHe LiBeBCNOFNe Na Mg AlSiPSClAr15结论：结论：什么叫原子序数什么叫原子序数?根据原子序数的规定方法，该序数与根据原子序数的规定方法，该序数与原子组成的哪些粒子数有关系原子组成的哪些粒子数有关系?有什么关系有什么关系?16原子序数原子序数=核电荷数核电荷数=质子数质子数=原子核外电子数原子核外电子数结论：结论：什么叫原子序数什么叫原子序数?根据原子序数的规定方法，该序数与根据原子序数的规定方法，该序数与原子组成的哪些粒子数有关系原子组成的哪些粒子数有关系?有什么关系有什么关系?17请画出请画出118号元素的原子结构示意号元素的原子结构示意图，观察图，观察原子核外最外层电子排布原子核外最外层电子排布随原子序数的递增有什么规律性的随原子序数的递增有什么规律性的变化变化? ?思考：思考：18元素核外电子排布情况元素核外电子排布情况19310号元素，从号元素，从Li到到Ne有有2个电子层，个电子层，随原子序数的增大，最外层电子数目由随原子序数的增大，最外层电子数目由1个增加到个增加到8个，而达到稳定结构个，而达到稳定结构1118号元素，从号元素，从Na到到Ar有有3个电子层，个电子层，随原子序数的增大，最外层电子数目由随原子序数的增大，最外层电子数目由1个增加到个增加到8个，而达到稳定结构个，而达到稳定结构元素核外电子排布情况元素核外电子排布情况12号元素，从号元素，从H到到He只有只有1个个电子层，最外层电子数目由电子层，最外层电子数目由1个个增加到到增加到到2个，而达到稳定结构个，而达到稳定结构20原子序数原子序数电子层数电子层数最外层电子最外层电子数数达到稳定结构时最外层达到稳定结构时最外层电子数电子数121122310218811183188结论：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现周期性变化结论：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现周期性变化原子核外最外层电子排布规律原子核外最外层电子排布规律21从表中的数据看，你认为元素原子半径随原子序数从表中的数据看，你认为元素原子半径随原子序数的递增呈现什么规律性的变化的递增呈现什么规律性的变化?观察与思考：观察与思考：22原子序数原子序数原子半径的变化原子半径的变化3 39 90.152nm0.071nm大大小小111117170.186nm0.099nm大大小小结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性的变化期性的变化原子半径变化的规律性原子半径变化的规律性23一些元素原子半径规律性变化示意图一些元素原子半径规律性变化示意图 24原子半径大小比较规律原子半径大小比较规律一般情况下，电子层数相同时，随着核电荷数的递增，一般情况下，电子层数相同时，随着核电荷数的递增， 原子半径逐渐原子半径逐渐一般情况下，最外层电子数相同时，随着核电荷数的递一般情况下，最外层电子数相同时，随着核电荷数的递增，增， 原子半径逐渐原子半径逐渐25原子半径大小比较规律原子半径大小比较规律变小变小增大增大一般情况下，电子层数相同时，随着核电荷数的递增，一般情况下，电子层数相同时，随着核电荷数的递增， 原子半径逐渐原子半径逐渐一般情况下，最外层电子数相同时，随着核电荷数的递一般情况下，最外层电子数相同时，随着核电荷数的递增，增， 原子半径逐渐原子半径逐渐26一些元素的主要化合价一些元素的主要化合价27一些元素的主要化合价一些元素的主要化合价28元素化合价与最外层电子排布的关系元素化合价与最外层电子排布的关系29常见元素化合价的一般规律常见元素化合价的一般规律120号元素中，除了号元素中，除了O、F外，外，元素的最高正价等于最外层电子数；元素的最高正价等于最外层电子数；最低负价与最高正价的关系为：最低负价与最高正价的关系为：最高正价最高正价+/最低负价最低负价/=8金属元素无负价（除零价外，在化学反应中只金属元素无负价（除零价外，在化学反应中只显正价）；显正价）；既有正价又有负价的元素一定是非金既有正价又有负价的元素一定是非金属元素；属元素；氟无正价，氧无最高正价氟无正价，氧无最高正价。30元素周期表元素周期表 ( (二二) )第一单元第一单元 核外电子排布和元素周期律单元分析核外电子排布和元素周期律单元分析专题专题1 1 微观结构与物质的多样性微观结构与物质的多样性311.随随着着原原子子序序数数的的递递增增，元元素素原原子子的的核核外电子排布呈现周期性变化。外电子排布呈现周期性变化。2.随随着着原原子子序序数数的的递递增增，元元素素原原子子半半径径呈现周期性的变化。呈现周期性的变化。3.随随着着原原子子序序数数的的递递增增，元元素素化化合合价价呈呈现周期性的变化现周期性的变化复习复习32随着原子序数的递增，元素的金属性、随着原子序数的递增，元素的金属性、非金属性是否也呈现周期性的变化？非金属性是否也呈现周期性的变化？如何比较元素的金属性及非金属性？如何比较元素的金属性及非金属性？思考与讨论思考与讨论 33元素金属性强弱判断的依据：元素金属性强弱判断的依据：1.单质跟水（或酸）反应置换出氢的难易。单质跟水（或酸）反应置换出氢的难易。2.最最高高价价氧氧化化物物对对应应的的水水化化物物氢氢氧氧化化物物的的碱碱性性强弱。强弱。3.单质与盐溶液的置换反应。单质与盐溶液的置换反应。元素非金属性强弱判断依据：元素非金属性强弱判断依据：1.最高价氧化物的水化物的酸性强弱。最高价氧化物的水化物的酸性强弱。2.与与氢氢气气生生成成气气态态氢氢化化物物的的难难易易程程度度及及氢氢化化物物的的稳稳定性。定性。3.单质与盐溶液的置换反应。单质与盐溶液的置换反应。元素的金属性及非金属性的比较方法元素的金属性及非金属性的比较方法34探究实验探究实验【实验实验1】切取绿豆大小的一小块金属钠，用滤纸吸切取绿豆大小的一小块金属钠，用滤纸吸干其表面的煤油。在一只干其表面的煤油。在一只250 mL 烧杯中加入少量的烧杯中加入少量的水，在水中滴加两滴酚酞溶液，将金属钠投入烧杯中，水，在水中滴加两滴酚酞溶液，将金属钠投入烧杯中，观察并记录实验现象。观察并记录实验现象。 【实实验验2】将将已已用用砂砂纸纸打打磨磨除除去去氧氧化化膜膜的的一一小小段段镁镁条条放放入入试试管管中中，向向试试管管中中加加入入适适量量的的水水，再再向向水水中中滴滴加加两两滴滴酚酚酞酞溶溶液液，观观察察实实验验现现象象。再再加加热热试试管管，观观察察并并记录实验现象。记录实验现象。【实实验验3】在在两两支支试试管管中中，分分别别放放入入已已用用砂砂纸纸打打磨磨除除去去氧氧化化膜膜的的一一小小段段镁镁条条和和铝铝片片，再再向向试试管管中中各各加加入入2 molL -1盐酸盐酸2 mL，观察并记录实验现象。，观察并记录实验现象。35性质性质NaMgAl单质与水（或单质与水（或酸）的反应情酸）的反应情况况与冷水与冷水剧烈反剧烈反应应与冷水缓慢、与冷水缓慢、与沸水迅速反与沸水迅速反应，与酸剧烈应，与酸剧烈反应反应与酸迅与酸迅速反应速反应最高价氧化物最高价氧化物对应水化物的对应水化物的碱性强弱碱性强弱NaOH强强碱碱Mg(OH)2中中强碱强碱Al(OH)3两性氢两性氢氧化物氧化物随着核电荷数的递增，元素的金属性呈现周期性的变化。随着核电荷数的递增，元素的金属性呈现周期性的变化。观察与思考：观察与思考：36回回答答Si、P、S、Cl的的非非金金属属性性的的强强弱弱，并并解解释释其其原因。原因。思考：思考：37结论：结论：Si、P、S、Cl的非金属性依次递增。的非金属性依次递增。 回回答答Si、P、S、Cl的的非非金金属属性性的的强强弱弱，并并解解释释其其原因。原因。思考：思考：38小结小结 随着原子序数的递增，元素的金属性、非金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属性呈现周期性的变化H HLiLiBeBeB BC CN NO OF FNaMgAlSiPSClK KCaCaGaGaGeGeAsAsSeSeBrBrRbRbSrSrInInSnSnSbSbTeTeI ICsCsBaBaTlTlPbPbBiBiPoPoAtAt非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强金金属属性性逐逐渐渐增增强强非非金金属属性性逐逐渐渐增增强强39元素周期律：元素周期律：元素的性质随着元素核电荷数的递增而元素的性质随着元素核电荷数的递增而呈现周期性的变化。呈现周期性的变化。元素周期律的实质：元素周期律的实质：元素周期律是元素原子的核外电子排元素周期律是元素原子的核外电子排布随着元素核电荷数的递增发生周期布随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。性变化的必然结果。课堂小结：课堂小结：40元素周期表及其应用元素周期表及其应用( (一一) )第一单元第一单元 核外电子排布和元素周期律单元分析核外电子排布和元素周期律单元分析专题专题1 1 微观结构与物质的多样性微观结构与物质的多样性41将将118号号元元素素排排列列在在一一张张表表格格中中，这这张张表表格格必必须须体体现现出出周周期期律律内内容容，要要能能体体现现出出原原子子最最外外层层电电子子排排布布、原原子子半半径径、元元素的化合价的周期性变化规律。素的化合价的周期性变化规律。任务：任务：4243一一. .由由1 11818号元素的原子结构分析号元素的原子结构分析1.1.每一横行有什么相同点？每一横行有什么相同点？2.2.每一纵行有什么相同点？每一纵行有什么相同点？每一横行的电子层数相同每一横行的电子层数相同每一纵行的最外层电子数相同（除稀有气体元每一纵行的最外层电子数相同（除稀有气体元素外）素外）二二. .第一张元素周期表是由哪个国家的哪位科学第一张元素周期表是由哪个国家的哪位科学 家编制的家编制的? ?俄国的门捷列夫俄国的门捷列夫44元素周期表元素周期表一一.编排原则：编排原则：按按原子序数原子序数递增的顺序从左到右排列递增的顺序从左到右排列将将电子层数电子层数相同的元素排列成一个横行相同的元素排列成一个横行,即即周期周期把把最外层电子数最外层电子数相同的元素按电子层数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行，即递增的顺序从上到下排成纵行，即族族45周期周期长长周周期期第第1周期：周期：2种元素种元素第第2周期：周期：8种元素种元素第第3周期：周期：8种元素种元素第第4周期：周期：18种元素种元素第第5周期：周期：18种元素种元素第第6周期：周期：32种元素种元素不完全周期不完全周期第第7周期：周期：26种元素种元素镧镧57La镥镥71Lu共共15种元素称镧系元素种元素称镧系元素锕锕89Ac铹铹103Lr共共15种元素称锕系元素种元素称锕系元素周期序数周期序数 = = 电子层数电子层数 （横向）（横向）短短周周期期46族族主族主族(A)副族副族(B)A,A,A,A,A,A,A第第VIII族：族：稀有气体元素稀有气体元素主族序数主族序数 = = 最外层电子数最外层电子数 （纵向）（纵向）零族：零族：共七个主族共七个主族B,B,B,B,B,B,B共七个副族共七个副族三个纵行，位于三个纵行，位于 B B 与与BB中间中间 47请你回答：请你回答：已已知知某某主主族族元元素素的的原原子子结结构构示示意意图图如如下下，判判断其位于第几周期，第几族？断其位于第几周期，第几族？48小结小结元素周期表的结构：元素周期表的结构：周期：周期：三短三长一不全三短三长一不全族：七主七副八与零族：七主七副八与零熟记：熟记：三个短周期，七个主族和零族的元素符号和名称。三个短周期，七个主族和零族的元素符号和名称。49其它周期表5051其它周期表52元素周期表及其应用元素周期表及其应用( (二二) )第一单元第一单元 核外电子排布和元素周期律单元分析核外电子排布和元素周期律单元分析专题专题1 1 微观结构与物质的多样性微观结构与物质的多样性53二、元素的性质与元素在周期表中位置的关系二、元素的性质与元素在周期表中位置的关系1.同周期从左到右，元素的金属性和非金同周期从左到右，元素的金属性和非金属性如何变化？属性如何变化？同同周周期期从从左左到到右右，元元素素的的金金属属性性逐逐渐渐减减弱弱，非金属性逐渐增强。非金属性逐渐增强。54判断：判断：硒酸与高溴酸的酸性强弱硒酸与高溴酸的酸性强弱答案：硒酸高溴酸答案：硒酸高溴酸H2Te与与HI的稳定性的稳定性答案：稳定性答案：稳定性H2TeHILiOH与与Be（OH）2的碱性的碱性答案：碱性：答案：碱性：LiOHBe（OH）255判断：判断：硒酸与高溴酸的酸性强弱硒酸与高溴酸的酸性强弱答案：硒酸高溴酸答案：硒酸高溴酸H2Te与与HI的稳定性的稳定性答案：稳定性答案：稳定性H2TeHILiOH与与Be（OH）2的碱性的碱性答案：碱性：答案：碱性：LiOHBe（OH）256思考：以卤素单质与氢气化合为例，大家讨论同思考：以卤素单质与氢气化合为例，大家讨论同一主族元素从上至下，元素性质将如何递变？一主族元素从上至下，元素性质将如何递变？元素元素FClBrI形形成成的的条条件件冷暗处冷暗处光照光照加热加热加热加热/可逆可逆组成组成HFHClHBrHI热稳定性热稳定性很稳定很稳定稳定稳定较稳定较稳定较不稳定较不稳定57思考：以卤素单质与氢气化合为例，大家讨论同思考：以卤素单质与氢气化合为例，大家讨论同一主族元素从上至下，元素性质将如何递变？一主族元素从上至下，元素性质将如何递变？元素元素FClBrI形形成成的的条条件件冷暗处冷暗处光照光照加热加热加热加热/可逆可逆组成组成HFHClHBrHI热稳定性热稳定性很稳定很稳定稳定稳定较稳定较稳定较不稳定较不稳定同主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱。同主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱。结论：结论：58请判断：请判断：H2SO4和和H2SeO4的酸性的酸性Ca（OH）2和和Al（OH）3的碱性的碱性练习练习59请判断：请判断：H2SO4和和H2SeO4的酸性的酸性答案：答案：H2SO4H2SeO4Ca（OH）2和和Al（OH）3的碱性的碱性答案：答案：Ca（OH）2Al（OH）3练习练习60思思考考：请请同同学学们们在在元元素素周周期期表表中中找找出出金金属属性性最最强强的的元元素素(放放射射性性元元素素除除外外)和非金属性最强的元素。和非金属性最强的元素。61思思考考：请请同同学学们们在在元元素素周周期期表表中中找找出出金金属属性性最最强强的的元元素素(放放射射性性元元素素除除外外)和非金属性最强的元素。和非金属性最强的元素。金属性最强的元素位于周期表左下角金属性最强的元素位于周期表左下角(除放射性元素外除放射性元素外)是铯是铯(Cs)；非金属性最强的元素位于周期表的非金属性最强的元素位于周期表的右上角，是氟右上角，是氟(F)。62原子结构原子结构决定决定反映反映元素性质元素性质决定决定反映反映元素在表中位置元素在表中位置反映反映决定决定2.位置、结构、性质三者之间的关系位置、结构、性质三者之间的关系63三、元素周期表的意义三、元素周期表的意义1.预测新元素预测新元素2.寻找原料寻找原料四、元素周期律的发现和周期表的编制四、元素周期律的发现和周期表的编制64