【导学案设计】高中化学 1.2.1原子核外电子的排布 元素周期律学案 新人教版必修2.doc

第2节元素周期律第1课时原子核外电子的排布元素周期律1.了解原子核外电子的能量高低与分层排布的关系以及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.理解元素周期律的实质和内容,能比较微粒半径的大小,掌握同周期元素性质递变的规律。元素周期律属于化学基础理论知识,教学必须具有严密的逻辑性,在课堂教学的结构上,应当体现出教材本身逻辑系统的要求,同时应让学生用探究模式实验验证、自行推理,多思考多交流,加深对理论知识的理解。一、原子核外电子的排布1.电子层(1)电子层的含义多电子原子里,电子分别在能量不同的区域内运动,人们把不同的区域简化为不连续的壳层,称之为电子层。(2)电子层表示方法电子层数n1234567字母klmnopq(3)电子的能量与运动区域在离核较近的区域运动的电子能量较低;在离核较远的区域运动的电子能量较高;离核最近的电子层是k层,该电子层上的电子能量最低。2.原子核外电子排布的“能量最低原则”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,依次往后填充。二、原子结构和元素性质的周期性变化1.随着原子序数的递增,同周期元素原子的最外层电子排布呈现从1到8的周期性变化(第一周期除外)。2.随着原子序数的递增,同周期元素的原子半径呈现从左到右依次减小的周期性变化(0族元素除外)。3.随着原子序数的递增,元素的主要化合价一般从+1价依次递增到+7价,经过稀有气体,然后又重复出现。负价从-4价变化到-1价。元素的最高正化合价在数值上一般等于最外层电子数,最低负化合价一般等于最外层电子数-8。4.元素金属性和非金属性的周期性变化(1)钠、镁、铝金属性的递变规律单质与水反应的条件与酸反应剧烈程度比较生成碱的碱性强弱钠可以与冷水反应钠镁铝氢氧化钠氢氧化镁氢氧化铝镁与冷水反应缓慢,与沸水能迅速反应铝与热水几乎不反应结论:根据金属性越强,金属单质与水或酸置换出氢越容易,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,可以推知金属钠、镁、铝的金属性强弱顺序为钠镁铝。(2)硅、磷、硫、氯非金属性的递变规律sipscl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最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)化学式h2sio3h3po4h2so4hclo4酸性弱酸中强酸强酸强酸结论:依据元素的非金属性越强,其单质与氢气化合越容易,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,可推知非金属性强弱顺序为clspsi。由上述(1)、(2)两个递变规律可知同一周期从左到右,元素金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。1.能不能根据金属原子得失电子的多少来判断元素的金属性强弱?【答案】不能,只能通过得失电子的难易程度来判断金属性强弱。2.写出硫原子和硫离子的结构示意图。【答案】s:;s2-:探究1:原子核外电子排布的规律下面是某同学所画的各原子的原子结构示意图,其中正确的是()。【解析】a、b两项不符合最外层电子数不超过8(当k层为最外层时不超过2)的排布规律,c项电子数与核电荷数不相等,第3层电子数应为8,d项正确。【答案】d核外电子在排布时,是不是一定要先排满低能层再排高能层?【答案】不一定排满,要满足最外层电子不超过8个、次外层不超过18个的原则,如k:,m层只排8个电子,n层排1个电子。探究2:元素性质的比较叠氮化钠(nan3)受撞击时会发生爆炸,可用于汽车防撞保护气囊。(1)分别写出n、na两种元素在周期表中的位置。(2)氮元素的最高正价和最低负价分别是多少?(3)分别比较钠原子与氮原子、na+与n3-的半径大小。(4)碳元素与氮元素位于同一周期,能证明氮的非金属性强于碳的事实有哪些?【答案】(1)n:第二周期a族;na:第三周期a族(2)+5;-3(3)r(na)r(n);r(na+)hclhf。2.是不是所有元素都有最高正价,且最高正价数都等于其最外层电子数?【答案】不是,f和o两种元素没有正价。一、原子核外电子排布的四最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。2.三个最多(1)各电子层最多容纳的电子数是2n2。如k、l、m、n层最多容纳的电子数分别为2、8、18、32。(2)最外层电子数最多是8(k层是最外层时,最多不超过2)。(3)次外层电子数最多是18。二、粒子半径大小的比较1.一般而言,先看电子层数,电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,质子数越大,半径越小。2.同一元素:阴离子半径原子半径阳离子半径。如:r(na)r(na+);r(cl-)r(cl)。1.下面关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是()。a.核外电子是分层运动的b.所有电子在同一区域里运动c.能量高的电子在离核近的区域运动d.能量低的电子在离核远的区域绕核旋转【解析】在含有多个电子的原子里,电子是在原子核外距核由近及远、能量由低到高的不同电子层上分层排布的。【答案】a2.依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是()。a.h3bo3的酸性比h2co3的强b.mg(oh)2的碱性比be(oh)2的强c.hcl、hbr、hi的热稳定性依次增强d.若m+和r2-的核外电子层结构相同,则原子序数:rm【解析】碳、硼位于同周期,同周期自左向右非金属性逐渐增强,所以h3bo3的酸性比h2co3的弱,a项错误;be和mg位于同一主族,同一主族从上到下,元素的金属性逐渐增强,故金属性:mgbe,b项正确;cl、br、i属于同主族元素,自上而下非金属性逐渐减弱,因此hcl、hbr、hi的热稳定性依次减弱,c项错误;若m、r的原子序数分别为x和y,由m+和r2-的核外电子层结构相同可得:x-1=y+2,因此xy,则原子序数:rm,d项错误。【答案】b3.(1)na、si、s的原子半径 (填“递增”或“递减”,下同)。(2)lioh、koh、csoh的碱性。(3)hf、nh3、sih4的稳定性。(4)hcl、hbr、hi的还原性。【答案】(1)递减(2)递增(3)递减(4)