高中化学第1章物质结构元素周期律第2节元素周期律课时1原子核外电子的排布元素周期律学案.docx

第二节元素周期律课时1原子核外电子的排布元素周期律学习目标：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及其表示方法。2.了解元素的原子结构和元素性质的周期性变化。(重点)3.理解元素周期律的内容和实质。(难点)自 主 预 习探 新 知1原子核外电子的排布规律(1)电子层：概念：原子核外电子运动的不同区域。表示及特点。电子层n1234567表示符号KLMNOPQ能量高低由低到高离核远近由近到远(2)电子分层排布：电子总是尽可能地先从内层排起，当一层充满后再填充下一层，即原子核外电子排布时，先排K层，充满后再填充L层。原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。原子最外层电子数不能超过8(K层为最外层时不能超过2)，次外层电子数不能超过18。2元素周期律(1)原子核外电子的周期性变化第一周期最外层电子数由12。第二周期最外层电子数由18。第三周期最外层电子数由18。结论：随着原子序数的递增，元素原子的电子层排布呈现周期性变化。(2)原子半径的周期性变化同周期从左到右原子半径逐渐减小。结论：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。(3)元素化合价的周期性变化随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化每周期：最高正价：17(第二周期为5)，负价：410。注意：O无最高正价，F无正价。(4)元素周期律内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。实质：元素性质的周期性变化是核外电子排布呈周期性变化的必然结果。基础自测1判断对错(对的打“”，错的打“”)。(1)核外电子的能量不同，能量高的在离核近的区域运动()(2)K的M层可以排9个电子()(3)每一周期的最外层电子均是由1个至8个电子()(4)每一周期的化合价从左到右均是由1价至7价递增()(5)同周期从A至A的原子半径依次减小()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)2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)元素化合价最高的是_，其相应的氧化物的化学式为_。(3)元素化合价最低的是_，其相应氢化物的化学式为_。【答案】(1)Cl(2)ClCl2O7(3)SiSiH4合 作 探 究攻 重 难核外电子排布规律及表示方法问题思考(1)核电荷数120的元素的核外电子排布特点原子最外层有1个电子的元素：_。原子最外层有2个电子的元素：_。原子最外层电子数等于次外层电子数的元素：_。原子最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：_；最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：_；最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：_。原子电子层数与最外层电子数相等的元素：_。原子电子总数为最外层电子数2倍的元素：_。原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：_。原子内层电子数是最外层电子数2倍的元素：_。【提示】H、Li、Na、KBe、Mg、He、CaBe、ArCONeH、Be、AlBeLi、SiLi、P(2)钾的原子结构示意图若画为，它违背了核外电子排布的哪条规律？试画出正确的钾的原子结构示意图。【提示】违背了最外层电子数不能超过8个的规律；。(3)举例说明10e原子、分子和离子。【提示】原子：Ne；分子：CH4、NH3、H2O、HF；离子：O2、F、N3、Na、Mg2、Al3(1)原子核外电子排布规律的“四最”“一个最低”能量最低原理：核外电子总是尽可能地先排布在能量最低的电子层。“三个最多”各电子层的电子排布规律：a各电子层最多容纳的电子数是2n2个。b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)。c次外层电子数最多是18个。【注意】a以上规律相互联系，不能孤立地去理解，如M层不是最外层时，其容纳的电子数最多为18，当其为最外层时，其容纳的电子数最多不超过8。b原子最外层电子数为8(He为2个)时为稳定结构，当最外层电子不满8个(或2个)时为不稳定结构，不稳定结构在一定条件下可以变为稳定结构。(2)原子或离子结构示意图 (3)常见10电子、18电子的粒子核外有10个电子的粒子：a分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne；b阳离子：Na、Mg2、Al3、NH、H3O；c阴离子：N3、O2、F、OH、NH。核外有18个电子的粒子：a分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2等；b阳离子：K、Ca2；c阴离子：P3、S2、HS、Cl。对点训练1X和Y属短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y位于X的前一周期，且最外层只有一个电子，下列的说法正确的是()AX可能是第二周期非金属元素BX可能是第三周期金属元素CY可能与X同主族DY一定是金属元素CX可能是Li或Si，Y为H或Li。2根据下列微粒结构示意图的共同特征，可把、三种微粒归为一类，下列微粒可以归为此类的是() 【导学号：43722034】C题中三种微粒代表的为阳离子，为Mg2。3A、B、C、D、E五种粒子(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：ACDE；BC2D。(1)写出的离子方程式：_，写出的离子方程式：_。(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电子粒子，对照分析找出其转化关系。(1)分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4；(2)阳离子：Na、Mg2、Al3、NH、H3O；(3)阴离子：F、O2、N3、OH、NH。其中发生信息模式的反应分别为OHNHNH3H2O，OHH3O=2H2O，故A为NH，B为H3O，C为OH，D为H2O，E为NH3。【答案】(1)NHOHNH3H2OH3OOH=2H2O(2)Ne、CH4(合理即可)(3)Na、Mg2(合理即可)同周期元素性质的周期性变化问题思考以第三周期元素为例思考下列问题(1)Na、Mg、Al金属性强弱的比较依据aNa、Mg、Al置换出水(或酸)中的氢时，由易到难的顺序为_。bNa、Mg、Al的最高价氧化物的水化物的碱性由强到弱的顺序为_。结论：钠、镁、铝三种元素的金属性由强到弱的顺序为_。【提示】Na、Mg、AlNaOHMg(OH)2Al(OH)3NaMgAl(2)Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较依据aSi、P、S、Cl的单质与H2化合时条件由易到难的顺序为_。bSi、P、S、Cl的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序为_。结论：Si、P、S、Cl的非金属性由强到弱的顺序为_。【提示】Cl、S、P、SiHClO4H2SO4H3PO4H2SiO3ClSPSi(3)同周期元素性质递变规律【提示】减弱增强(1)同周期、同主族元素原子结构及元素两种性质的递变规律电子层数相同(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。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。(2)元素单质或化合物的递变性质项目同周期(从左至右)同主族(从上到下)金属单质与水或酸置换出H2的难易易难难易最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强逐渐减弱碱性逐渐减弱逐渐增强非金属气态氢化物形成难易难易易难稳定性逐渐增强逐渐减弱还原性逐渐减弱逐渐增强离子阳离子氧化性逐渐增强逐渐减弱阴离子还原性逐渐减弱逐渐增强对点训练4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()甲乙丙丁戊A原子半径：丙丁戊B金属性：甲丙C最高价氢氧化物碱性：丙丁戊D最外层电子数：甲乙C同周期元素原子半径从左至右是依次减小的，故A错；同主族元素金属性自上而下是增强的，故B错；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正确；同周期元素的最外层电子数从左至右越来越多，故D错。5. 已知同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4H2YO4H3XO4，下列判断正确的是() 【导学号：43722035】A原子半径按X、Y、Z的顺序逐渐减小B单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱C三种元素阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序增强D气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱A同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4H2YO4H3XO4，知X、Y、Z的原子序数为XYZYXB气态氢化物的稳定性：ZWXYCW的最高正化合价与负化合价的绝对值可能相等DZ的最高价氧化物的水化物可能为强碱C虽然无法确定X、Y、Z、W是什么元素，但根据元素周期律可推知，原子半径：ZWXY，气态氢化物的稳定性：YXWZ，若W是Si，Si有4价(SiCl4)，有4价(SiH4)，X、Y、Z、W在第AA族区域，Z不可能是强碱。4已知短周期中两元素A与B的原子序数分别为a、b，且原子半径BA，则a与b的相对大小关系是()Aa一定大于bBa一定小于bC若元素A、B在同一周期，则a一定大于bD若元素A、B不在同一周期，则a一定大于bC根据元素周期律可知，若A、B在同一周期，而原子半径BA，所以原子序数ab，C正确；若A、B不在同一周期，两种情况都有可能，故A、B、D错误。5写出118号元素中符合下列条件的原子(或离子)的微粒符号，并画出其结构示意图。 【导学号：43722038】(1)某元素原子L层上的电子数为K层的3倍：_。(2)某元素原子L层上的电子数为K层的一半：_。(3)某元素原子得到2个电子后所形成的电子总数与氩原子的电子总数相同的离子：_。(4)某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数的2倍：_。【解析】(1)