鲁科版选修三 第1章 第2节 第2课时 核外电子排布与元素周期表、原子半径 课件（41张）.pptx

第1章第2节原子结构与元素周期表 第2课时核外电子排布与元素周期表 原子半径 1 了解核外电子的排布规律与元素周期表中周期 族划分的关系 2 了解核外电子排布与原子半径周期性变化的关系 能用原子结构的知识解释其周期性变化的原因 目标导航 基础知识导学 重点难点探究 随堂达标检测 栏目索引 1 原子核外电子排布与周期的划分 1 鲍林近似能级图 能量相近的原子轨道属于 相邻能级组之间的能量差较 同一能级组内能级之间的能量差较 一 核外电子排布与元素周期表 基础知识导学 答案 同一能级组 大 小 答案 2 周期与能级组的关系 2 2 8 8 8 8 18 18 18 18 32 32 答案 3 周期与核外电子排布的本质联系 元素周期表的七个周期分别对应个能级组 周期数 一个周期所包含的元素种类数对应能级组最多容纳的电子数 2 原子核外电子排布与族的划分 1 族的划分依据 族的划分与原子的和密切相关 2 特点 一般来说 同族元素的价电子数目 7 电子层数 价电子数 价电子排布 相同 答案 3 规律 ns1 2 ns2np1 5 价电子数 最外层电子数 稀有气体元素 价电子排布 he除外 ns2np6 答案 n 1 d1 10ns1 2 ns 8 9 10 答案 议一议 1 哪些族元素的族序数等于价电子数 答案主族及 b b族的族序数 价电子数 2 试分析原子序数为21的元素sc位于哪一周期 哪一族 答案基态sc原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2 价电子排布式为3d14s2 根据最外层主量子数 电子层数 周期数 副族序数 价电子数 可知sc位于第4周期 b族 3 稀有气体元素原子具有特殊稳定性的原因是什么 答案稀有气体原子最外层为全充满电子的结构是稀有气体元素原子具有特殊稳定性的内在原因 二 核外电子排布与原子半径 答案 1 影响因素 越大 越大 越大 越小 答案 2 变化规律 增大 小于 小于 减小 减小 n 1 d 相当 议一议 1 电子层数越多 原子半径越大吗 答案不一定 如锂原子半径大于氯原子半径 2 举例说明电子层结构相同的微粒 其微粒半径大小的比较有什么规律 答案电子层结构相同的微粒 核电荷数越大 原子核对电子的引力越大 其微粒半径越小 例如 r n3 r o2 r f r na r mg2 r al3 返回 答案 一 核外电子排布与元素周期表 重点难点探究 1 原子核外电子排布与周期的划分 1 周期序数 电子层数 最外层电子所在轨道的主量子数 2 周期元素数目 相应能级组最多容纳的电子数 2 原子核外电子排布与族的划分族序数由该元素原子的价电子数决定 1 主族 a a 的族序数 价电子数 原子最外层电子数 2 0族 原子最外层电子数等于8或2 3 b b族 族序数 原子最外层电子数 4 b b族 族序数 价电子数 原子最外层ns电子数 次外层 n 1 d电子数 最高正价 5 族 原子最外层ns电子数 次外层 n 1 d电子数之和 分别为8 9 10 3 族序数与价电子排布 1 同主族元素原子的价电子排布完全相同 a a的价电子排布分别为ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 2 稀有气体的价电子排布式为1s2或ns2np6 3 过渡元素同一纵行的价电子排布基本相同 第4周期过渡元素的价电子排布为 4 原子核外电子排布与元素周期表的分区s区包含he和 a a两族元素 除氢 氦外 其余都是活泼的金属元素 p区包含 a a和0族 he除外 元素 除氢 氦外 所有的非金属元素都在p区 d区包含 b b和 族 镧系和锕系除外 全是金属元素 ds区包含 b和 b族 全是金属元素 f区包含镧系和锕系 全是金属元素 s区 d区 ds区的元素 它们的原子最外层电子数均不超过2个 只有p区的元素原子最外层电子数可为3 8个 解析答案 例1某元素位于周期表中第4周期 a族 则该元素的名称和价电子排布式均正确的是 a 砷 4s24p3b 溴 4s24p5c 磷 4s24p3d 锑 5s25p3 解析由于该元素为主族元素 价电子数 主族序数 故价电子数为5 排除b项 又因周期数 电子层数 排除d 由元素在周期表中的位置可知 元素的价电子排布式为4s24p3 电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3 为33号元素砷 故a项正确 a 解题反思 根据元素在周期表中的位置可以直接书写元素的价电子排布式并推导其原子序数 变式训练1问答下列问题 1 某元素的原子序数为29 试回答 该基态原子的价电子排布式是 核外电子有 个能级 有 个未成对电子 它属于第 周期 族 解析答案 解析根据核外电子排布规律 该元素原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1 价电子排布式为3d104s1 所以有1个未成对电子 有7个能级 有四个电子层 所以为第4周期元素 价电子排布式为3d104s1 所以在 b族 3d104s1 7 1 4 b 2 元素金 au 处于周期表中的第6周期 与cu同族 au原子最外层电子排布式为 解析cu原子核外有29个电子 其核外电子排布式为 ar 3d104s1 au与cu同族 则au原子的最外层电子排布式为5d106s1 5d106s1 3 某元素原子的电子排布式为 ar 3d104s24p1 该元素处于元素周期表的第 周期 族 解析该元素为主族元素 根据电子层 周期序数 主族序数 电子数 该元素位于第4周期 a族 4 a 解析答案 根据元素原子的电子排布式可以直接推断元素在周期表中的位置 解题反思 二 微粒半径大小的比较 判断微粒半径大小的规律 1 同周期 从左到右 原子半径依次减小 2 同主族 从上到下 原子或同价态离子半径均增大 3 阳离子半径小于对应的原子半径 阴离子半径大于对应的原子半径 如r na r cl r k r ca2 5 不同价态的同种元素的离子 核外电子多的半径大 如r fe2 r fe3 r cu r cu2 1 不同周期不同主族元素原子半径比较 找出其中一种元素的同主族元素作为参照进行比较 如比较p与f原子半径的大小 可引入n元素 可通过原子半径p n f比较 2 对于离子的半径比较 要借助于电子层结构相同的离子半径和元素周期律进行判断 关键提醒 解析答案 例2下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是 a liib nabrc kcld csf 解析碱金属离子半径 r li r na r k r cs 卤素离子半径 r f r cl r br r i 显然 阴离子半径和阳离子半径之比最大的是lii a 解题反思 有关微粒半径大小的比较可以按 一层二核三电子 法分析 一层 先比较电子层数 一般电子层越多 半径越大 二核 当电子层数相同时 核电荷数越大 半径越小 三电子 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 变式训练2已知短周期元素的离子aa2 bb cc3 dd 都具有相同的电子层结构 则下列叙述正确的是 a 原子半径a b d cb 原子序数d c b ac 离子半径c3 d b a2 d 单质的还原性a b d c 解析答案 解析aa2 bb cc3 dd 都是短周期元素的离子 电子层结构相同 其在周期表中的相对位置关系可表示为 因而四种元素的原子序数由大到小的顺序为a b d c 元素原子半径的大小顺序为r b r a r c r d 电子层结构相同的离子 阴离子半径必大于阳离子半径 且带负电荷越多半径越大 阳离子带正电荷越多半径越小 故离子半径由大到小的顺序为r c3 r d r b r a2 单质中同周期的a b为金属 a原子序数大于b 故还原性应为b a 同周期非金属元素c d c的原子序数小于d c的还原性应大于d 答案c 返回 误认为同周期从左到右元素离子的半径逐渐减小 易错警示 1 价电子排布式为5s25p1的元素 位于周期表中 a 第4周期第 a族b 第5周期第 a族c 第5周期第 a族d 第4周期第 a族 b 随堂达标检测 1 2 3 解析答案 4 5 解析电子层数 周期数 价电子数 主族元素的族序数 所以该元素位于第5周期第 a族 6 2 具有以下结构的原子 一定属于主族元素的是 a 最外层有一个电子的原子b 最外层电子排布式为ns2的原子c 最外层有3个未成对电子的原子d 次外层无未成对电子的原子 解析答案 1 2 3 4 5 6 解析在元素周期表中 凡s区 d区 ds区的元素 它们的原子最外层电子数均不超过2个 只有p区的元素原子最外层电子数可为3 8个 则最外层有一个电子的原子可能是 a族 b族 如cr 3d54s1 b族 如cu 3d104s1 元素的原子 不一定是主族元素 a不正确 最外层电子排布式为ns2的原子有he和 a族 b b族 b族元素的原子 b不正确 原子最外层有3个未成对电子的元素 其原子最外层有5个电子 一定是主族元素 c正确 1 2 3 4 5 6 解析答案 原子次外层无未成对电子的有 全部主族元素 0族元素 b和 b族元素 d不正确 1 2 3 4 5 6 答案c 3 具有下列电子层结构的原子 其对应的元素一定属于同一周期的是 a 两种元素原子的电子层上全部都是s电子b 3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子c 最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子d 原子核外的m层上的s p能级上都填满了电子 而d轨道未排电子的两种原子 解析答案 1 2 3 4 5 6 解析元素原子的电子层上全部都是s电子 即1s1或1s2或1s22s1或1s22s2 对应的元素为h he li be 它们可能属于第1周期或第2周期 3p能级上只有一个空轨道的原子即 1s22s22p63s23p2 是si元素 3p能级上只有1个未成对电子的原子即 1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5 是al元素或cl元素 都属于第3周期 最外层电子排布为2s22p6的原子是ne原子 属于第2周期元素 最外层电子排布为2s22p6的离子可能为o2 f n3 na mg2 al3 不一定属于同一周期元素 原子核外m层上的s p能级上都填满电子而d轨道未排电子的原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2 为ar或k或ca 不一定属于同一周期 1 2 3 4 5 6 答案b 4 具有下列电子排布式的原子中 半径最大的是 a 1s22s22p63s23p5b 1s22s22p3c 1s22s22p2d 1s22s22p63s23p4 d 解析答案 解析由核外电子排布知识可知a为氯原子 b为氮原子 c为碳原子 d为硫原子 根据同周期从左到右原子半径逐渐减小 同主族原子半径由上到下逐渐增大 当最外层电子数目相差不大时 一般电子层数越多 原子半径越大 故原子半径最大的是硫原子 1 2 3 4 5 6 5 已知某元素 3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5 该元素在周期表中的位置是 a 第3周期 族b 第4周期 b族c 第4周期 族d 第4周期 b族 c 解析由离子的电子排布式可推出原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 价电子排布式为3d64s2 因为排布在d s轨道 所以为副族 因为共有8个价电子 所以为 族 解析答案 1 2 3 4 5 6 6 完成下列小题 1 填表 1 2 3 4 5 6 解析答案 解析 最后一个电子填充在s轨道 属于s区元素 为主族元素 族序数 ns电子数 即为2 在第3周期第 a族 最后一个电子填充在p轨道 属于p区元素 为主族元素 族序数 ns np电子数 即2 2 4 在第5周期第 a族 最后一个电子填充在d轨道 且等于10 属于ds区元素 为副族元素 族序数 ns电子数 即为1 在第4周期 b族 1 2 3 4 5 6 答案 a3s a5p b4ds 2 某元素原子共有3个价电子 其中一个价电子位于第3电子层d轨道 试回答 该元素核外电子排布式为 价电子的轨道表示式为 该元素的元素符号为 在周期表中的位置为 该元最高正化合价为 价 1 2 3 4 5 6 解析答案 解析因e 4s e 3d 故3d上有一个电子时 4s上有2个电子 故其电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2 为21号金属元素sc 1s22s22p63s23p63d14s2或 ar 3d14s2 sc 第4周期 b族 3 返回 3 某元素m2 的3d轨道上有5个电子 试推出 m原子的核外电子排布式为 m原子的最外层和最高能级组中电子数分别为 m元素在元素周期表中的位置为第 周期 族 解析答案 1 2 3