第一章第二节第1、2课时原子核外电子的排布元素周期表

1、第二节第二节 元素周期律元素周期律第第1 1课时课时原子核外电子的排布原子核外电子的排布元素周期律元素周期律一、核外电子排布一、核外电子排布1电子层电子层(1)在含有多个电子的原子里，电子分别在在含有多个电子的原子里，电子分别在_不同的区域内运动，不同的区域称作电子层。不同的区域内运动，不同的区域称作电子层。能量能量(2)电子层的表示及能量大小电子层的表示及能量大小电子层（用电子层（用n表示）表示）1、 2、 3、 4、 5、 6、 7电子层符号电子层符号离核距离离核距离能量高低能量高低K、L、M、N、O、P、Q近近 远远低低 高高2.核外电子的排布规律核外电子的排布规律最低最低(1)核外电子

2、总是优先排布在能量核外电子总是优先排布在能量_的的电子层，然后由里向外从能量低的电子层逐步电子层，然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布。向能量高的电子层排布。 (2)各电子层最多容纳的电子数是各电子层最多容纳的电子数是 _(n 表表示电子层示电子层)。 (3)最外层电子数不超过最外层电子数不超过_个个(K 层是最外层是最外层时，最多不层时，最多不超过超过_个个)。821832(4)次外层电子数不超过次外层电子数不超过_个；倒数第三个；倒数第三层不超过层不超过_个。个。2n2以上规律是相互联系的，不能孤立地机械套用。以上规律是相互联系的，不能孤立地机械套用。 3核外电子排布的表示

3、方法核外电子排布的表示方法原子结构示意图原子结构示意图图图 122，镁离子结构示意图为镁离子结构示意图为，氮原子结构示意图为氮原子结构示意图为氯离子结构示意图氯离子结构示意图_。练习练习1、判断下列示意图是否正确？为什么？、判断下列示意图是否正确？为什么？A、 B、C、 D、+19 2 8 9+19 2 8 9+12 2 10+12 2 10+3 1 2+3 1 2+54 2 8 18 20 6+54 2 8 18 20 62、120号元素的结构特征号元素的结构特征1.最外层电子数为最外层电子数为1的原子有的原子有_2. 最外层电子数为最外层电子数为2的原子有的原子有_3. 最外层电子数最外层

4、电子数=次外层电子数次外层电子数_4. 最外层电子数最外层电子数=2次外层电子数次外层电子数_5. 最外层电子数最外层电子数=3次外层电子数次外层电子数_6. 最外层电子数最外层电子数=4次外层电子数次外层电子数_7. 最外层电子数最外层电子数=0.5次外层电子数次外层电子数_H、Li、Na、KHe、Be、Mg、CaBe、ArCOLi、SiNe8. 最外层电子数与其他电子层的关系：最外层电子数与其他电子层的关系：电子层数电子层数=最外层电子数最外层电子数_电子总数电子总数=2 最外层电子数最外层电子数_内层电子总数内层电子总数=2 最外层电子数最外层电子数_H、Be、AlBeLi、P9.根据下

5、列叙述根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示写出元素名称并画出原子结构示意图。意图。 A元素原子核外元素原子核外M层电子数是层电子数是L层电子数的层电子数的1/2；_B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍倍_C元素的次外层电子数是最外层电子数的元素的次外层电子数是最外层电子数的1/4；_ 硅硅硼硼氖氖5、120号元素微粒结构特点号元素微粒结构特点 稀有气体原子的电子层结构与同周期的非稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同，金属元素形成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素形成的阳离子的电与下一周期的金

6、属元素形成的阳离子的电子层结构相同。子层结构相同。 与与He：_ 与与Ne：_ 与与Ar：_H-、Li+、Be2+F-、O2-、N3-、Na+、Mg2+、Al3+Cl-、S2-、P3-、K+、Ca2+6、常见等电子体、常见等电子体2e-：H2、He、Li+、H-、Be2+10e-：Ne、HF、H2O、NH3、CH4、Na+ F-、 H3O+、NH4+、 Mg2+ OH-、 NH2- Al3+ O2-、 N3-18e-：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、 F2、H2O2、 K+ Cl-、 HS- 、 C2H6、O22- Ca2+ S2-、 CH3OH科学探究一科学探究一二、元素周期律二、元

7、素周期律310号元素，从号元素，从Li 到到Ne有有2个个电子层，随原子序数的增大，电子层，随原子序数的增大，最外层电子数目由最外层电子数目由1个增加到个增加到8个，而达到稳定结构个，而达到稳定结构1118号元素，从号元素，从Na 到到Ar有有3个个电子层，随原子序数的增大，最电子层，随原子序数的增大，最外层电子数目由外层电子数目由1个增加到个增加到8个，个，而达到稳定结构而达到稳定结构元素核外电子排布情况元素核外电子排布情况12号元素，从号元素，从H到到He只有只有1个电子层，最外层电子数目由个电子层，最外层电子数目由1个增加到到个增加到到2个，而达到稳定个，而达到稳定结构结构原子序数 电子

8、层数 最外层电子数 达到稳定结构时的最外层电子数 12 310 1118 结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现 变化。 123121818882周期性元素原子元素原子半径半径数据数据逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大原子序数原子序数 原子半径的变化原子半径的变化 310 1117 结论：随着原子序数的递增，元素原结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现子半径呈现 变化变化。 逐渐减小逐渐减小逐渐减小逐渐减小周期性元素化合价原子序数 最高正价 最低负价 特例12 310 1118 结论：随着原子序数的递增，元素的化合价呈现 变化。 11F、O周期性周期性 1（不考虑稀有不考虑稀

9、有气体元素）气体元素）1 2 3121818大大小小+1 0+1 +5- 4 - 1 0大大小小+1 +7- 4 - 1 0常见元素化合价的一般规律常见元素化合价的一般规律120号元素中，除了号元素中，除了O、F外，外， 最高正价最高正价=最外层电子数；最外层电子数； 最低负价与最高正价的关系为：最低负价与最高正价的关系为： 最高正价最高正价 + 最低负价最低负价= 8金属元素无负价（除零价外，在化学反应中只显正价）；金属元素无负价（除零价外，在化学反应中只显正价）；既有正价又有负价的元素一定是非金属元素；既有正价又有负价的元素一定是非金属元素；氟元素无正价，氧元素无最高正价氟元素无正价，氧元

10、素无最高正价 。金属性与非金属性的强弱判金属性与非金属性的强弱判断断判断判断依据依据金属性金属性非金属性非金属性金属单质与水或酸反应置换出金属单质与水或酸反应置换出H2的难易的难易金属氧化物对应的水化物碱性强弱金属氧化物对应的水化物碱性强弱非金属单质与非金属单质与H2化合的难易及气态化合的难易及气态氢化物的稳定性氢化物的稳定性最高价氧化物对应的水化物（最高最高价氧化物对应的水化物（最高价含氧酸）的酸性强弱价含氧酸）的酸性强弱科学探究科学探究2：元表的性质和原子序数间的关系。元表的性质和原子序数间的关系。实验实验1：镁与水的反应：镁与水的反应现现 象象化学方程式化学方程式未加热时无现象，加热溶液

11、变红色未加热时无现象，加热溶液变红色Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2实验实验2：镁和铝与盐酸的反应：镁和铝与盐酸的反应MgAl现现 象象剧烈反应生成气体剧烈反应生成气体较迅速反应生成气体较迅速反应生成气体化学方程化学方程式式Mg+2HCl=MgCl2+H22Al+6HCl=2AlCl3+3H2金属元素性质金属元素性质NaMgAl单质和水（或酸）单质和水（或酸）的反应情况的反应情况最高价氧化物对最高价氧化物对应水化物碱性应水化物碱性钠镁铝性质比较钠镁铝性质比较跟冷水剧跟冷水剧烈反应烈反应NaOH强碱强碱跟沸水反应跟沸水反应放放H2；跟酸；跟酸剧烈反应放剧烈反应放H2Mg(OH)2中强碱中强碱

12、跟酸较为跟酸较为迅速反应迅速反应放放H2Al(OH)3两性两性氢氧化物氢氧化物结论：金属性结论：金属性 NaMgAl 14Si 15P 16S 17Cl 对应氧化物对应氧化物氧化物的水化物氧化物的水化物酸性强弱酸性强弱单质与单质与H2反应条件反应条件气态氢化物及稳定性气态氢化物及稳定性氢化物水溶液的酸性氢化物水溶液的酸性结论结论SiO2P2O5SO3Cl2O7H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4弱酸弱酸中强酸中强酸强酸强酸最强酸最强酸逐渐增强逐渐增强高温高温加热加热加热加热 点燃或光照点燃或光照SiH4PH3H2SHCl逐渐增强逐渐增强逐渐增强逐渐增强非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强资料

13、资料3：非金属性质的变化规律：非金属性质的变化规律通过上表分析，能得出第三周期元素的金属性与非金属性变化情通过上表分析，能得出第三周期元素的金属性与非金属性变化情况如何？况如何？11111818号元素性质的变化中得出如下的结论：号元素性质的变化中得出如下的结论：Na Mg Al Si P S ClAr稀有气体元素稀有气体元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强元素周期律：元素周期律：元素的性质随着元素原子序数元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化。的递增而呈周期性的变化。元素周期律是元元素周期律是元素原子的素原子的核外电子排布的周期性核外电子排布的周期性变

14、化的必然变化的必然结果。结果。重点：同一周期元素，随核电荷数增大，重点：同一周期元素，随核电荷数增大，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。内容内容 同周期（从左到右）同周期（从左到右） 同主族（从上到下同主族（从上到下）电子层数电子层数 相同（等于周期序数）相同（等于周期序数） 逐渐增加逐渐增加最外电子数最外电子数 逐渐增加（逐渐增加（18） 相同（等于族序数）相同（等于族序数）最高正价最高正价 +1+7 等于族序数等于族序数原子半径原子半径 逐渐减小逐渐减小 逐渐增大逐渐增大离子半径离子半径 阴阳离子半径均渐小阴阳离子半径均渐小 阴阳离子半径均渐大阴阳离子半径

15、均渐大得电子能力（氧化性）得电子能力（氧化性） 逐渐增强逐渐增强 逐渐减弱逐渐减弱失电子能力（还原性）失电子能力（还原性） 逐渐减弱逐渐减弱 逐渐增强逐渐增强金属性金属性 逐渐减弱逐渐减弱 逐渐增强逐渐增强非金属性非金属性 逐渐增强逐渐增强 逐渐减弱逐渐减弱最高价氧化物水化物酸碱性最高价氧化物水化物酸碱性 碱性渐弱酸性渐强碱性渐弱酸性渐强 碱性渐强酸性渐弱碱性渐强酸性渐弱 气态氢化物稳定性气态氢化物稳定性 逐渐增强逐渐增强 逐渐减弱逐渐减弱 A A A A A A A族周期金属性逐渐增强原子半径逐渐增大还原性增强1234567BAlSiGeAsSbTePoAt非金属性逐渐增强原子半径逐渐减小氧

16、化性增强金属性逐渐增强非金属性逐渐增强FCs三、元素周期表和元素周期律的应用1元素周期表是学习化学的工具元素周期表是学习化学的工具(如利用元素周期表查元如利用元素周期表查元素的相对原子质量等素的相对原子质量等)。2利用元素周期表和元素周期律预言未知元素的性质。利用元素周期表和元素周期律预言未知元素的性质。3元素周期表和元素周期律对科学技术的指导作用元素周期表和元素周期律对科学技术的指导作用(1)在金属与非金属分界线附近寻找在金属与非金属分界线附近寻找_材料。材料。半导体半导体(2)研究氟、氯、硫、磷附近的元素，制造新农药。研究氟、氯、硫、磷附近的元素，制造新农药。(3)在过渡元素中寻找在过渡元

17、素中寻找_和耐高温、耐腐蚀材料。和耐高温、耐腐蚀材料。催化剂催化剂4常见元素化合价的特常见元素化合价的特点点(1)H 元素的化合价有元素的化合价有1、1 和和 0 价。价。(2)F 元素只有负价无正价，化合价只有元素只有负价无正价，化合价只有1 和和 0。(3)O 元素无最高正化合价。元素无最高正化合价。(4)非金属元素既有正价又有负价非金属元素既有正价又有负价(F 除外除外)。(5)金属元素只有正价无负价。金属元素只有正价无负价。(6)稀有气体元素，由于其化学性质非常不活泼，通常把它稀有气体元素，由于其化学性质非常不活泼，通常把它们的化合价看作们的化合价看作 0。（7）.最高正价最高正价 +

18、 |最低负价最低负价| =8（H 除外）除外）（8）.主族序数主族序数=最外层电子数最外层电子数=最高正价最高正价=价电子数价电子数四、位置与性质的关系五条特色线：五条特色线：横，竖、撇、捺，楼梯线横，竖、撇、捺，楼梯线1.横横：递变（金属性递减、非金属性递增）：递变（金属性递减、非金属性递增）2.竖竖：相似有递变：相似有递变(与代表元素性质相似，但不能忽视递变与代表元素性质相似，但不能忽视递变)3.撇撇：递变（金属性增，非金属性减）：递变（金属性增，非金属性减）4.捺捺：斜线相似（：斜线相似（45角）角）5.楼梯线楼梯线：金属与非金属分界线：金属与非金属分界线注：1. 元素的单质都是气体：元

19、素的单质都是气体：0族族 2.只有非金属的族是：只有非金属的族是：A、 0族族 3.全是金属的族是：全是金属的族是：A、副族、副族、 4.全是非金属的周期是：第一周期全是非金属的周期是：第一周期分析粒子半径的影响因素1.原子核对外围电子的原子核对外围电子的吸引力吸引力2.外围电子之间的外围电子之间的排斥力排斥力(1)内层电子对外层电子的排斥力内层电子对外层电子的排斥力(2)外层电子对本层电子的排斥力外层电子对本层电子的排斥力粒子半径是指：最外层电子离原子核的距离粒子半径是指：最外层电子离原子核的距离最外层电子离核最外层电子离核越远越远则粒子半径则粒子半径越大越大越大越大越小越小越大越大电子层数

20、相同时，再看核电荷数，电子层数相同时，再看核电荷数，核电荷数越多核电荷数越多,则则半径半径核电荷数都相同核电荷数都相同( (同种元同种元素素) )时时, ,再看再看核外电子数核外电子数(或或最外层电子数最外层电子数),核外电子数核外电子数(或最外层电子数或最外层电子数越多越多) )，则半径则半径微粒半径大小比较规律微粒半径大小比较规律先看电子层数先看电子层数, ,电子层电子层数越多，数越多，则半径则半径一般情况下一般情况下(稀有气体除外稀有气体除外):如 Li Na K Rb CsI Br Cl F如 Na Mg Al F O N C 如 Cl Cl- Na+2.看核电荷数：看核电荷数：电子层

21、数相同时，核电荷数越大半径越小。电子层数相同时，核电荷数越大半径越小。 （层同，核大径小）（层同，核大径小） 如：如： ; S2-Cl-K+Ca2+; O2-F-Na+Mg2+Al3+ ；HLi+3.看电子数：看电子数：电子层和核电荷数都相同时，电子数越多半径越大。电子层和核电荷数都相同时，电子数越多半径越大。 （核同，电多径大）（核同，电多径大）ClCl; FeFe2+Fe3+； HH+Na Mg Al NaNa+例例2：Mg与与Mg2+例例1： Cl- 与与Cl例例4：Cl-与与Na+例例3： F- 与与Na+ 例例5： Na 与与Cl Cl- ClMg Mg2+F- Na+Cl- Na+

22、Na Cl 族。下列叙述的是族。下列叙述的是(原子核外电子排布与周期表原子核外电子排布与周期表 例例1(2011 年广东学业水平年广东学业水平) 某元素位于第三周期第某元素位于第三周期第A)。DA该元素是非金属元素该元素是非金属元素B该元素原子的核电荷数为该元素原子的核电荷数为 16C该元素原子核外有该元素原子核外有 3 个电子层个电子层D该元素原子容易失去最外层电子该元素原子容易失去最外层电子解析：解析：该元素在第三周期第该元素在第三周期第A 族，说明该元素的原子核族，说明该元素的原子核外有外有 3 个电子层，且最外层电子数为个电子层，且最外层电子数为 6,64，可知该元素属于，可知该元素属

23、于非金属元素，容易得到非金属元素，容易得到 2 个电子形成相对稳定结构。个电子形成相对稳定结构。1元素元素 X 原子的最外层有原子的最外层有 3 个电子，元素个电子，元素 Y 原子的最外原子的最外层有层有 6 个电子，这两种元素形成的化合物的化学式可能是个电子，这两种元素形成的化合物的化学式可能是()。BAXY2CX3Y2BX2Y3DX2Y解析：解析：X 原子最外层有原子最外层有3 个电子，容易失去个电子，容易失去3 个电子显个电子显3价，价，Y 原子最外层有原子最外层有 6 个电子，容易得到个电子，容易得到 2 个电子显个电子显2 价，价，故两种元素形成的化合物可能是故两种元素形成的化合物可

24、能是 X2Y3。甲甲乙乙丙丙丁丁戊戊元素周期律元素周期律例例2(2010 年广东理综年广东理综)短周期金属元素甲戊在元素周期短周期金属元素甲戊在元素周期)。表中的相对位置如下表所示，下面判断正确的是表中的相对位置如下表所示，下面判断正确的是(A.原子半径：原子半径： 丙丁戊丙丁戊B金属性：甲丙金属性：甲丙C氢氧化物碱性：丙丁戊氢氧化物碱性：丙丁戊D最外层电子数：甲乙最外层电子数：甲乙答案：C3(2011 年广东潮州检测年广东潮州检测)X、Y、Z 为为同周期的三种元素。同周期的三种元素。已知它们最高价氧已知它们最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱顺序为化物的水化物的酸性由强到弱顺序为HXO4H2Y

25、O4H3ZO4，则下列判断正确的是，则下列判断正确的是()。CA非金属性：非金属性：XYYZC气态氢化物的稳定性：气态氢化物的稳定性：XYZD原子最外层电子数：原子最外层电子数：XYZ解解析：析：由题意可知，原子序数：由题意可知，原子序数：XYZ，故非金属性：，故非金属性：XYZ，原子半径：，原子半径：XYbB离子的还原性：离子的还原性：Y2ZC氢化物的稳定性：氢化物的稳定性：H2YHZD原子半径：原子半径：XWB32. a、b、c三种元素的原子序数均小于三种元素的原子序数均小于20，a、b两元素的阳离子和两元素的阳离子和c元素的阴离子都有相同的电元素的阴离子都有相同的电子层结构，子层结构，a

26、原子的半径大于原子的半径大于b原子的半径，则三原子的半径，则三种元素的原子序数的关系是（种元素的原子序数的关系是（ ） A.abc B.bac C.cba D.acbB元素元素“位位构构性性”之间的关系之间的关系例例2某主族元素某主族元素 R 的最高正化合价的最高正化合价与最低负化合价的代与最低负化合价的代数和为数和为 4，由此可以判断，由此可以判断()。AR 一定一定是第四周期元素是第四周期元素DBR 一定是第一定是第A 族元素族元素CR 的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定DR 气态氢化物化学式为气态氢化物化学式为 H2R解析：解析：根据题意

27、设元素根据题意设元素R 的最外层电子数为的最外层电子数为x，故其最高，故其最高正价为正价为x，最低负化合价为，最低负化合价为(8x)，由，由x(8x)4，得，得 x6，即元素，即元素 R 的最外层电子数为的最外层电子数为 6。R 一定是第一定是第A 族元素，族元素，其气态氢化物化学式为其气态氢化物化学式为 H2R。41(2011 年江苏化学年江苏化学)短周期元素短周期元素 X、Y、Z、W、Q 在元素在元素周期表中的相对位置如图周期表中的相对位置如图 1Z1 所示。下列说法正确的是所示。下列说法正确的是()。 图图 1Z1A元素元素X与元素与元素Z的最高正化合价之和的数值等于的最高正化合价之和的数值等于8B原子半径的大小顺序为：原子半径的大小顺序为：rXrYrZrWr