安徽省安庆一中2012-2013学年高一化学1.2.1 原子核外电子排布和元素周期律.ppt

第1章原子结构与元素周期律 第二节元素周期律第1课时原子核外电子排布和元素周期律 原子核外电子的排布1 电子的能量 1 原子是由 和 构成的 2 在多电子原子中 电子的能量是 的 在离核较近的区域内运动的电子能量较低 在离核 的区域内运动的电子能量较高 2 电子层 1 概念 在含有多个电子的原子里 电子运动的 的区域简化为 的壳层 称作电子层 也称作洋葱式结构 原子核 核外电子 不相同 较远 能量不同 不连续 预习 2 不同电子层的表示及能量关系 M 3 电子分层排布电子总是尽可能先从 排起 当一层 后再填充下一层 内层 充满 1 在前20号元素中 有哪些离子的核外电子排布与稀有气体Ne的核外电子排布相同 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 的周期性变化 第一周期除外 1到8 2 元素原子半径的周期性变化 结论 同周期元素随着原子序数的递增 元素原子半径呈现 的周期性变化 由大到小 2 元素性质的周期性变化元素主要化合价的周期性变化 规律 随着原子序数的递增 元素的最高正价呈现 最低负价呈现 的周期性变化 1 7 4 1 3 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 2 Si P S Cl非金属性强弱的比较 3 同周期元素性质的递变规律 4 元素周期律 1 内容 元素的性质随着原子序数的递增而 2 实质 元素性质的周期性变化是 周期性变化的必然结果 呈周期性的变化 元素原子核外电子排布 2 1 请结合原子结构解释同周期元素 随着原子序数的递增 元素金属性减弱 非金属性增强的原因 2 随原子序数的递增 C N O F的最高正化合价也递增吗 提示 1 因同周期元素原子的电子层数相同 但核电荷数依次增大 对最外层电子吸引能力依次增强 失电子能力依次减弱 得电子能力依次增强 故金属性依次减弱 非金属性依次增强 2 不是 因为O F无正化合价 1 2012 大连高一检测 下列叙述正确的是 A 电子的能量越低 运动区域离原子核越远B 核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动C 稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子D 当M层是最外层时 最多可排布18个电子解析 在离核较近区域内运动的电子能量较低 He原子最外层只有2个电子 任何电子层作最外层时 所容纳的电子均不超过8个 答案 B 2 除第一周期外 关于同周期主族元素的下列变化规律中不正确的是 A 从左到右 原子半径逐渐减小B 从左到右 元素原子的氧化性减弱 还原性增强C 从左到右 元素最高正价数从 1递增到 7 O F除外 负价由 4递变到 1D 从左到右 元素最高价氧化物对应的水化物的碱性减弱 酸性增强 O F除外 解析 同周期的主族元素从左到右 原子半径逐渐减小 氧化性增强 还原性减弱 金属性减弱 非金属性增强 最高正价从 1递增到 7 O F除外 负价由 4递变到 1 由此可得B错误 答案 B 3 原子序数为11 17号的元素 随核电荷数的递增 以下各项内容的变化是 填 增大 强 减小 弱 或 相同 不变 1 各元素的原子半径依次 其原因是 2 各元素原子的电子层数 最外层电子数依次 3 元素的金属性逐渐 而非金属性逐渐 元素失电子能力逐渐 得电子能力逐渐 解析 同一周期 从左到右 元素原子的电子层数相同 最外层电子数逐渐增加 原子核对电子的吸引力逐渐增大 原子半径逐渐减小 元素失电子能力逐渐减弱 得电子能力逐渐增强 元素金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 答案 1 减小电子层数相同时 随核电荷数增大 原子核对最外层电子的引力增大 因此原子半径减小 2 相同增大 3 减弱增强减弱增强 2 原子核外电子排布的表示方法 1 原子结构示意图用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数 孤线表示各电子层 孤线上的数字表示该电子层上的电子数 以钠原子为例 2 原子结构示意图和离子结构示意图的比较原子结构示意图中 核内质子数等于核外电子数 离子结构示意图中 二者则不相等 例如 可见 阳离子 核外电子数小于核电荷数 核内质子数 阴离子 核外电子数大于核电荷数 核内质子数 其差值均为离子所带电荷的数值 1 核外电子排布的规律是相互联系的 不能孤立地理解 必须同时满足各项要求 2 最外层电子数排满8个 He为2个 形成稳定结构 不易得失电子 化学性质稳定 3 最外层电子较少的 4 一般易得电子 表现出非金属性 考前提醒 下列说法中肯定错误的是 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 某离子的核电荷数与最外层电子数相等 名师解析 本题主要考查核外电子的排布规律 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18 8 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 如K Ca2 等均有可能 对D项来说 最外层电子数可为2或8 核电荷数与最外层电子数相等 可有两种情况 一种是均为2 但这种情况只能是原子 另一种是均为8 核电荷数为8的元素为氧 O2 的最外层电子数也为8 所以D项有可能 答案 B 短周期元素原子结构的特殊性 1 原子核内无中子的原子 H 2 原子最外层有1个电子的元素 H Li Na 3 原子最外层有2个电子的元素 Be Mg He 4 原子最外层电子数等于次外层电子数的元素 Be Ar 5 原子最外层电子数是次外层电子数2倍的元素 C 最外层电子数是次外层电子数3倍的元素 O 最外层电子数是次外层电子数4倍的元素 Ne 6 原子电子层数与最外层电子数相等的元素 H Be Al 7 原子电子总数为最外层电子数2倍的元素 Be 8 原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素 Li Si 9 原子内层电子数是最外层电子数2倍的元素 Li P 1 2012 南京高一检测 在原子的第n层电子中 当n为最外层时 最多容纳的电子数与 n 1 层相同 当n为次外层时 其最多容纳的电子数比 n 1 层最多容纳的电子数多10 则n层是 A N层B M层C L层D K层解析 当n为最外层时 最多容纳的电子数是8 则 n 1 层最多容纳的电子数也是8 故n 1应为L层 当n为次外层时 其最多容纳的电子数比 n 1 层最多容纳的电子数多10 则次外层最多容纳18个电子 说明 n 1 层不是K层 而是L层 故n为M层 答案 B 同周期 同主族元素性质的变化规律 2011 天津理综 以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是 A 第 A族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子B 同周期元素 除0族元素外 从左到右 原子半径逐渐减小C 第 A族元素从上到下 其氢化物的稳定性逐渐增强D 同主族元素从上到下 单质的熔点逐渐降低 名师解析 本题主要考查原子结构和元素周期律的知识 意在考查考生的分析判断能力 A项二者质子数相同 但中子数相差4 C项第 A族元素自上而下 其氢化物的稳定性逐渐减弱 D项同主族金属元素形成的单质自上而下熔点降低 同主族非金属元素形成的单质自上而下熔点升高 答案 B 元素周期律的出题形式及对策 1 给出各元素在周期表中的相对位置 然后推断各元素 根据性质规律判断选项 常以H和He及短周期为条件突破 2 给出各元素的化合价和各元素原子的原子半径 推断各元素后根据性质规律判断 3 根据原子核外电子排布规律推断 4 也有通过一些性质 反应现象 颜色 气味等 作为其推断的突破口 2 2010 广东化学卷 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 氢氧化物碱性 丙 丁 戊D 最外层电子数 甲 乙 解析 同周期中原子半径从左向右依次减小 故A错 同主族元素的金属性自上而下依次增强 B错 金属性越弱 其氢氧化物的碱性越弱 C正确 同周期元素原子的最外层电子数从左向右依次增大 故D错 答案 C 3 同元素 1 规律 r 阴 r 原 r 阳 r 低价阳离子 r 高价阳离子 2 举例 r Cl r Cl r Na r Na r Fe r Fe2 r Fe3 4 同结构 1 规律 电子层结构相同的离子 核电荷数越大 离子半径越小 2 举例 r O2 r F r Na r Mg2 r Al3 粒子半径大小比较是高考的热点 通常题目中进行粒子大小比较时用以上 四同 比较即可 但有时用以上方法不能直接解决时 可借助参照物 例如 比较r K 与r Mg2 可选r Na 为参照物 可知 r K r Na r Mg2 2010 海南高考 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思路点拨 三看 法比较简单粒子的半径大小 一看 电子层数 当电子层数不同时 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 自主解答 A项 4种离子电子层结构相同 随着核电荷数增多 离子半径依次减小 序小径大 即Al3 r Rb r K r Na D错误 S2 和Cl 核外电子数相同 但核电荷数Cl S 故离子半径r S2 r Cl Na 和Al3 核外均有10个电子 且核电荷数Al Na 则离子半径r Na r Al3 B项正确 答案 B 3 A B C为三种短周期元素 A B在同一周期 A C的最低价离子分别为A2 C 离子半径A2 大于C B2 和C 具有相同的电子层结构 下列判断正确的是 A 原子序数由大到小的顺序是C A BB 原子半径由大到小的顺序是r B r A r C C 离子半径由大到小的顺序是r C r B2 r A2 D 原子最外层电子数由多到少的顺序是B A C 答案 B 探究元素非金属性强弱 某同学设计实验验证非金属元素的非金属性越强 对应的最高价含氧酸的酸性就越强 他设计了右图装置以验证氮 碳 硅元素的非金属性强弱 例子 思考探究 1 你认为该同学设计的实验是否可以直接证明三种酸的酸性强弱 他所设计的上述实验依据了什么原理 2 若该同学选用的A是常温下可与铜反应的强酸 你认为他选用的块状固体B和溶液C分别是什么 预计会有什么样的现象产生 3 你能否用两个离子方程式来说明三种酸的酸性强弱 4 根据该实验的现象分析 你认为氮 碳 硅元素的非金属性强弱关系如何 1 排布在下列各电子层上的一个电子 所具有的能量最低的是 A K层B L层C M层D N层解析 离原子核越近的电子层上的电子能量越低 离核越远的电子层上的电子能量越高 所以K层上的电子能量最低 答案 A 随堂练习 2 2012 济南高一检测 下列各元素性质的递变规律错误的是 A Li Be B原子最外层电子数依次增多B P S Cl元素的最高正化合价依次升高C B C N O F原子半径依次增大D Li Na K Rb的金属性依次增强解析 Li Be B原子的最外层电子数分别为1 2 3 A正确 P S Cl的最高正价 即它们的最外层电子数 分别是 5 6 7 B正确 B C N O F原子的电子层数相同 最外层电子数依次增多 则原子半径依次减小 C错 Li Na K Rb的最外层电子数相同 原子半径依次增大 则金属性依次增强 D正确 答案 C 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 故答案为选项A 答案 A 4 2011 福建理综 依据元素周期表及元素周期律 下列推测正确的是 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 R M 解析 本题考查元素周期表与元素周期律知识及考生运用元素周期律判断元素及其化合物性质的能力 硼 碳同周期 硼在碳左边 故硼酸酸性弱于碳酸 A项错误 镁 铍同主族 镁在下方 Mg OH 2的碱性强些 B项正确 同主族元素从上到下 其氢化物的热稳定性依次减弱 C项错误 阴阳离子电子层结构相同时 阴离子对应的元素在阳离子对应元素的上一周