高中化学 1.2.1原子核外电子的排布　元素周期律课件 新人教版必修2.ppt

第二节元素周期律第1课时原子核外电子的排布元素周期律 1 了解原子的核外电子能量高低与分层排布的关系 2 了解核外电子分层排布的规律 3 了解元素的原子结构和元素性质的周期性变化 4 理解元素周期律的内容和实质 1 核外电子的分层排布在多电子的原子里 电子的能量并不相同 能量低的 通常在离核的区域运动 能量高的 通常在离核的区域运动 核外电子的分层运动 又叫核外电子的分层排布 其关系如下 原子核外电子的排布 导学导练 近 klmnopq 远 2 原子核外电子的排布规律 3 1 原子 离子 结构的表示方法 如下所示 2 原子结构示意图中 核内质子数等于核外电子数 而离子结构示意图中 二者则不相等 如 na cl 阳离子 核外电子数小于核电荷数 阴离子 核外电子数大于核电荷数 点拨 电子层实质上是一个 区域 或者说是一个 空间范围 它与宏观上层的含义完全不同 核外电子排布的规律是互相联系的 不能孤立地理解 如钙原子由于受最外层电子数不超过8个的限制 其原子结构示意图为而不应该是 判断正误 1 锂的原子结构示意图是 2 某原子m层电子数为l层电子数的4倍 3 某离子m层和l层电子数均为k层的4倍 4 离子的核电荷数一定等于其核外电子数 答案 1 2 3 4 1 原子结构的周期性变化 1 元素原子核外电子排布的周期性变化 规律 随着原子序数的递增 元素原子的最外层电子排布呈现的周期性变化 第1周期除外 元素周期律 导学导练 由1到8 2 元素原子半径的周期性变化 规律 随着原子序数的递增 元素的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 1 元素主要化合价的周期性变化规律 随着原子序数的递增 元素的最高正化合价呈现 最低负化合价呈现的周期性变化 1 7 4 1 点拨元素化合价的 三个二 二 特殊 f无正价 o无最高正价 二 只有 金属只有正价 只有非金属才有负价 二 等式 主族元素 最高正价 最外层电子数 最低负价数值 最高正价数值 8 2 元素金属性 非金属性的周期性变化 na mg al与水 或酸 反应的比较 剧烈 缓慢 剧烈 较快 强 中强 两性 si p s cl四种元素性质的比较 弱 中强 强 强 3 元素周期律内容 实质 元素周期律是发生周期性变化的必然结果 点拨 元素的性质包括 原子半径 元素的主要化合价 金属性 非金属性等 物质的性质 物理性质 颜色 状态 气味 挥发性 溶解性 密度 硬度 熔沸点 导电性 延展性等 化学性质 氧化性 还原性 稳定性 酸性 碱性等 元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性 变化的规律 核外电子排布 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 金属性最强的元素是 填元素符号 3 最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 用化学式回答 下同 4 最不稳定的气态氢化物是 5 最高价氧化物对应水化物碱性最强的是 6 氧化物中具有两性的是 解析 1 第三周期元素从左到右原子半径逐渐减小 原子半径最小的是cl 2 金属性最强的元素在最左边 应为na 3 非金属性最强的元素 其最高价氧化物对应水化物的酸性最强 氯的非金属性最强 其对应的酸是hclo4 4 非金属性最弱的元素si的气态氢化物最不稳定 5 金属性最强的na对应的naoh的碱性最强 6 铝的氧化物al2o3具有两性 答案 1 cl 2 na 3 hclo4 4 sih4 5 naoh 6 al2o3 要点一原子核外电子排布规律的应用 示例1 2013 汕头高一检测 甲 乙两元素原子的第2层电子数都是其他层电子总数的2倍 下列推断正确的是 a 甲与乙处于同一周期b 甲与乙处于同一主族c 甲与乙指的是碳和铝d 甲与乙的原子序数之和是偶数 解析l层最多可有8个电子 当其他层共有4个电子时符合题意 根据核外电子排布规律 mg符合条件 当l层未填满电子时 k层的2个电子已填入 此时l层应有4个电子 碳符合条件 则甲 乙指的是碳和镁 d项符合题意 答案d 1 确定元素的种类 根据原子核外电子排布的某些特点可以确定元素的种类 注意1 20号元素原子结构的特殊关系 2 推断元素的性质 特别提醒 1 通常把最外层有8个电子 k层为最外层时电子数是2个 的结构 称为相对稳定结构 稀有气体的原子就是上述结构 一般不与其他物质发生化学反应 当元素的原子最外层电子数小于8 k层小于2 时是不稳定结构 在化学反应中 不稳定结构总是通过各种方式 如得失电子 共用电子等 趋向达到相对稳定结构 2 过渡元素原子最外层电子数不超过2个 若原子最外层有n个电子 n 1 位于第 a族或过渡元素区 n 2 位于第 a族 0族或过渡元素区 n 3时 则一定位于第n主族 n 8时 位于0族 应用1 短周期元素中 a元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍 b元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍 c元素原子m层电子数等于其l层电子数的一半 d元素原子最外层有1个电子 d的阳离子与b的阴离子电子层结构相同 则4种元素原子序数关系中正确的是 a c d b ab d b a cc a d c bd b a c d 解析a元素原子的次外层电子数只能是2 最外层电子数是4 a的原子序数为6 b元素的内层电子总数只能是2 最外层电子数为6 b的原子序数为8 c元素原子有3个电子层 l层必有8个电子 m层有4个电子 c的原子序数为14 d的阳离子与b的阴离子 即o2 电子层结构相同 d为na 原子序数为11 故原子序数 c d b a 答案a 要点二元素周期律 示例2 2013 广州高一检测 双选 已知x y z是三种原子序数相连的元素 最高价氧化物对应水化物酸性相对强弱的顺序是hxo4 h2yo4 h3zo4 则下列判断正确的是 a 气态氢化物的稳定性 hx h2y zh3b 非金属活泼性 y x zc 原子半径 x y zd 原子最外层电子数 x y z 解析本题的关键是 最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱 这一信息 由此可推知x y z为非金属元素 原子序数相连意味着它们属同周期元素 故活泼性 x y z 原子半径 x y z 气态氢化物的稳定性顺序为 hx h2y zh3 答案ad 1 元素周期表中元素及其单质和化合物性质的变化规律 2 元素的金属性 非金属性强弱判断规律 1 金属性强弱的判断依据 元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行 则其金属性越强 元素的最高价氧化物的水化物的碱性越强 则其金属性越强 金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应 若a置换出b 则a的金属性强于b 在金属活动性顺序表中 前面的金属性强于后面的 金属阳离子的氧化性越强 则其单质的还原性越弱 元素的金属性越弱 注 fe的阳离子仅指fe2 2 非金属性强弱的判断依据 非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行 则其非金属性越强 非金属元素气态氢化物的稳定性越强 则元素的非金属性越强 元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强 则其非金属性越强 非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应 若a置换出b 并且a体现出氧化性 则a的非金属性强于b 非金属阴离子的还原性越强 则其单质的氧化性越弱 应用2 x y两元素是同周期的非金属元素 如果x原子半径比y的大 下面说法正确的是 a 最高价氧化物对应水化物的酸性 x的比y的强b x的非金属性比y的强c x的阴离子比y的阴离子还原性强d x的气态氢化物比y的稳定解析x原子半径比y的大 说明x在y的左边 原子序数x比y小 x的非金属性比y的弱 因此最高价氧化物对应水化物的酸性x比y的弱 x的阴离子比y的阴离子还原性强 x的气态氢化物不如y的稳定 答案c 粒子半径大小的比较 四同 规律1 同周期 序大径小 1 规律 同周期 从左往右 原子半径逐渐减小 2 举例 第3周期中 r na r mg r al r si r p r s r cl 2 同主族 序大径大 1 规律 同主族 从上到下 原子 或离子 半径逐渐增大 2 举例 碱金属 r li r na r k r rb r cs r li r na r k r rb r cs 3 同元素 1 同种元素的原子和离子半径比较 阴大阳小 某原子与其离子半径比较 其阴离子半径大于该原子半径 阳离子半径小于该原子半径 如 r na r na r cl r cl 2 同种元素不同价态的阳离子半径比较规律 数大径小 带电荷数越多 粒子半径越小 如 r fe3 r fe2 r fe 4 同结构 序大径小 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 特别提醒所带电荷 电子层均不同的离子可选一种离子参照比较 例 比较r mg2 与r k 可选r na 为参照 可知r k r na r mg2 应用3 双选 下列微粒半径大小的比较中 正确的是 a na mg2 al3 o2 b s2 cl na al3 c na mg al sd cs rb k na解析四种离子核外电子数相同 随着核电荷数的增多 离子半径依次减小 即微粒半径 al3 mg2 na o2 a项错 因s2 cl 比na al3 多一个电子层 则s2 cl 半径比na al3 大 再根据 序小径大 的规则 则微粒半径 s2 cl na al3 b项正确 na mg al s的原子半径依次减小 c项错 na k rb cs最外层电子数相同 电子层数依次增多 半径依次增大 d项正确 答案bd 一核外电子排布规律1 下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是 解析解答此题时应注意 电子排布遵循能量最低原理 各电子层最多所能容纳的电子数目为2n2 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 a项不符合能量最低原理 应该先排满k层再排l层 所以a项错误 b项不符合各层最多排2n2个电子 k层最多排2个电子 所以b项错误 d项不符合最外层最多只能排8个电子 所以d项错误 答案c 2 在第n电子层中 当它作为原子的最外电子层时 最多容纳的电子数与n 1层相同 当它作为原子的次外层时 其电子数比n 1层最多能多10个 则此电子层是 a k层b l层c m层d n层解析n作为最外层时 最多只能容纳8个电子 所以n 1层应为8个电子 为l层 则n应为m层 若n为次外层 则n 1为最外层 则次外层电子数最多为10 8 18 则进一步证明n为m层 答案c 二元素周期律3 元素x形成的离子与钙离子的核外电子排布相同 且x的离子半径小于负二价硫离子的半径 x元素为 a alb pc ard k答案d 4 双选 a b两金属元素的原子电子层数相同 如果a原子半径比b大 则下列判断不正确的是 a 两元素形成的最高价氧化物对应的水化物的碱性应是a强于bb b单质比a单质容易置换酸 或水 中氢c a的金属性比b的金属性强d a的阳离子比b的阳离子氧化性强解析a b两元素位于同周期 a的原子半径比b大 则a位于b的左边 a元素的金属性比b强 答案bd 5 原子序数为11 17