鲁科版选修3 第1章第2节 原子结构与元素周期表（第2课时） 课件（43张）.pptx

第2课时核外电子排布与元素周期表 原子半径 第1章第2节原子结构与元素周期表 学习目标定位1 了解核外电子排布规律与元素周期表中周期 族划分的关系 并能解释它们之间的变化规律 2 了解原子半径的意义及其测定方法 知道原子半径与原子核外电子排布的关系 并能解释原子半径在周期表中的变化规律 新知导学 1 原子核外电子排布与周期的划分 1 填写下表 一 原子结构与元素周期表 1s1 1s2 2 1s 2 2s1 2s22p6 8 2s 2p 8 3s1 3s23p6 8 3s 3p 8 4s1 4s24p6 8 4s 3d 4p 18 18 5s 4d 5p 8 5s25p6 5s1 6s1 6s26p6 8 6s 4f 5d 6p 32 2 观察分析上表 讨论原子核外电子排布与周期划分的本质联系 根据能级能量的差异 可将能量相近的能级分为七个能级组 同一能级组内 各能级能量相差 各能级组之间能量相差 每一个能级组对应一个周期 且该能级组中最大的电子层数等于 一个能级组最多容纳的电子数等于 较小 较大 元素的周期序数 对应的周期所含的元素种数 2 原子核外电子排布与族的划分 1 将下列各主族元素的价电子数 价电子排布式填入表中 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 1 2 3 4 5 6 7 2 以第4周期副族元素为例 填写下表 b b b b b b b 3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2 3d104s1 3d104s2 3 4 5 6 7 3 依据上述表格 分析讨论族的划分与原子核外电子排布的关系 族的划分依据与原子的和密切相关 同主族元素原子的价电子排布 价电子全部排布在最外层的 轨道上 族序数与价电子数 稀有气体的价电子排布为 过渡元素 副族和 族 同一纵行原子的价电子排布基本相同 价电子排布式为 b b族的族序数与价电子数 第 b b族的族序数 轨道上的电子数 第 族的价电子数分别为8 9 10 价电子数目 价电子排布 ns或 相同 nsnp 相同 1s2或ns2np6 n 1 d1 10ns1 2 相同 ns 3 原子核外电子排布与区的划分 1 原子核外电子排布与周期的关系 1 周期序数 电子层数 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关系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 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 第4周期过渡元素的价电子排布为 1 下列各组原子中 化学性质一定相似的是a 原子核外电子排布式为1s2的x原子与原子核外电子排布式为1s22s2的y原子b 原子核外m层上仅有两个电子的x原子与原子核外n层上仅有两个电子的y原子c x原子2p轨道 y原子的3p轨道上都有一个未成对电子 但没有空轨道d 最外层都只有一个电子的x y原子 答案 解析 易错警示 解析a项 x为he y为be 两者性质不相似 b项 x为mg y原子4s轨道上有2个电子 可能为ca fe等元素 但若为过渡元素 则由能量最低原则可知先排4s轨道 再排3d轨道 可能是fe zn等 故化学性质不一定相似 c项 x原子核外电子排布式为1s22s22p5 为f原子 y原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5 为cl原子 为同一主族元素 化学性质相似 d项 最外层只有一个电子的原子有 a族元素 cr cu等 不一定是同主族元素 化学性质不一定相似 易错警示 易错警示基态原子最外层电子数相等 价电子数不一定相等 其化学性质也不一定相似 2 原子结构与元素周期表存在着内在联系 请回答 1 判断下列元素在周期表中所存在的周期和族 1s22s22p63s23p1 ar 3d54s1 ar 3d64s2 ar 4s24p2 ar 3d104s24p1 其原子最外层电子排布为nsnnp2n 1 答案 解析 第3周期 a族 第4周期 b族 第4周期 族 第4周期 a族 第4周期 a族 第2周期 a族 解析在原子核外电子排布式中 元素所在周期序数 最大电子层数 和 最外层的p轨道都有电子 在 a族 在 a族 元素的d轨道上均有电子 在 b族 在第 族 在第4周期 a族 s轨道中最多只能排2个电子 故n 2 则该元素电子排布式为1s22s22p5 为氟元素 位于第2周期 a族 2 已知下列元素在周期表中的位置 写出元素符号和价电子排布式 第4周期 b族 第5周期 a族 第6周期 b族 答案 解析 ti 3d24s2 sb 5s25p3 au 5d106s1 解析 价电子排布为3d24s2 为ti元素 价电子排布为5s25p3 为sb元素 au位于第6周期 b族 价电子排布为5d106s1 方法规律 方法规律已知核外电子排布推断元素位置 先根据最外层p轨道 d轨道上电子的填充情况来判断该元素属于主族元素还是过渡元素 再结合最高电子层以及价电子数确定其位置 1 由于原子并不是一个具有明确 边界 的实体 人们便假定原子是一个体 并采用的方法来测定它的半径 观察分析教材图1 2 10主族元素的原子半径变化示意图 填表 二 核外电子排布与原子半径 球 统计 增大 小于 减小 小于 减小 n 1 d 相当 比较微粒半径大小的规律 1 同周期从左到右 原子半径 最高价阳离子半径和最低价阴离子半径 稀有气体除外 依次减小 2 同主族从上到下 原子半径 高价态阳离子半径和阴离子半径依次增大 3 同种元素形成的粒子半径阳离子半径 原子半径 阴离子半径 且阳离子价态越高 半径越小 4 核外电子数相同的微粒 核电荷数 或原子序数 越小 微粒半径越大 5 利用参照物比较核电荷数和电子数都不相同的微粒的半径 如比较al3 和s2 离子半径的大小 可找出与al3 电子数相同 与s2 同一主族的元素的o2 来比较 因为al3 n f比较 提醒由于稀有气体结构的特殊性 其原子半径的计算方法与其他元素的不同 则稀有气体原子半径与其他元素原子半径不作比较 3 下列微粒半径大小比较错误的是a k na lib na mg2 al3 c mg2 na f d cl f f 解析同主族 由上到下微粒半径逐渐增大 a项正确 核外电子排布相同的微粒 核电荷数越大 微粒半径越小 b项正确 c项应该为f na mg2 d项可引入cl 顺序为cl cl f f 正确 答案 解析 方法规律 方法规律比较微粒半径大小的方法 三看 一看 电子层数 当电子层数不同时 一般电子层数越多 半径越大 二看 核电荷数 当电子层数相同时 一般核电荷数越大 半径越小 稀有气体元素除外 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 答案 解析 4 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 易错警示 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 易错警示 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 易错警示 1 同周期从左到右元素的离子半径并不是逐渐减小 同周期元素阳离子半径 或阴离子半径 从左到右逐渐减小 而阴离子半径大于阳离子半径 2 并不是电子层数越多 原子半径越大 如锂原子半径大于氯原子半径 3 比较微粒半径 首先分析是哪种微粒 是原子还是 阴 阳 离子 然后再比较电子层数和电子数 学习小结 达标检测 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 1 2 3 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 答案 解析 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1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 1 2 3 4 5 答案 解析 6 1 2 3 4 5 6 解析原子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项不正确 最外层电子排布式为ns2的原子有he a族 b b族 b族元素的原子 b项不正确 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项正确 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项不正确 3 具有下列电子排布式的原子中 半径最大的是a 1s22s22p63s23p3b 1s22s22p3c 1s22s22p5d 1s22s22p63s23p4 1 2 3 4 5 答案 解析 6 解析由核外电子排布知识可知a为磷原子 b为氮原子 c为氟原子 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 故原子半径最大的是磷原子 1 2 3 4 5 答案 解析 6 4 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 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 答案 解析 6 5 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项 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 答案 解析 1 2 3 4 5 6 6 完成下列小题 1 填表 a 3 s a 5 p b 4 d b 4 ds 1 2 3 4 5 6 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 且小于10 属于d区元素 为副族元素 族序数 n 1 d ns电子数 即1 2 3 在第4周期第 b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 答案 解析 1 2 3 4 5 6 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 该元素最高正化合价为 价 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 答案 解析 1 2 3 4 5 6 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 解析因m2 的3d未充满 4p轨道肯定无电子 该元素原子