人教版化学必修二 元素周期律

第二节元素周期律原子的构成、原子核的构成是怎样的?原子原子核核外电子质子中子{{一.核外电子的排布质子、中子、电子的电性和电量怎样？1个质子带一个单位正电荷1个电子带一个单位负电荷中子不带电

在含有多个电子的原子里，电子的能量是不同的。有些电子能量较低，在离核较近的区域里运动；有些电子能量较高，在离核较远的区域里运动。问题：在多个电子的原子里，电子是如何运动的？

科学上把能量不同的电子的运动区域称为电子层。把能量最低、离核最近的电子，称其运动在第一电子层上；能量稍高、运动在离核稍远的电子，称其运动在第二电子层上；有里向外，依次类推，叫三、四、五、六、七层。也可把它们依次叫K、L、M、N、O、P、Q层。2.电子按能量高低在核外分层排布。1234567KLMNOPQ由内到外，能量逐渐升高1.核外电子围绕着原子核在不同区域(电子层)作不规则的高速运动原子核外电子的排布电子层（用n表示）

1、2、3、4…….电子层符号离核距离能量高低1、电子层的划分K、L、M、N、O、P、Q近远低高

那么，每个电子层最多可以排布多少个电子？？第二步：研究稀有气体的核外电子排布？首先研究一下１－20号元素原子电子层排布的情况(观察课本13页至14页的表格）找出规律）稀有气体元素原子电子层排布核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMNOP2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188

从表中可看出，K层、L层、M层最多能排布的电子数目？

K-2，L-8，M-188个（氦原子是2个）最外层电子数最多有几个？

试推断各电子层最多能容纳的电子数和电子层数之间有什么关系？次外层不超过多少个？倒数第三层呢？（1）各电子层最多容纳2n2个电子；2、核外电子排布规律（2）最外层电子数不超过8个电子(K为最外层时不超过2个)；（3）次外层电子数不超过18个电子；倒数第三层电子数不超过32个电子；核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。一低五不超

以上各项是相互联系的，不能孤立地理解、应用其中的某一部分。1、判断下列示意图是否正确？为什么？A、B、C、D、+19289+12210+312+542818206练习：2、根据核外电子排布规律，画出下列元素原子的结构示意图。（1）3Li、11Na、19K、37Rb、55Cs（2）9F、17Cl、35Br、53I3、总结１至１８号原子结构的特殊性。（１）原子中无中子的原子：1H1（２）最外层有１个电子的元素：（３）最外层有２个电子的元素：H、Li、NaHe、Be、Mg（４）最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar（５）最外层电子数是次外层电子数２倍的元素：（６）最外层电子数是次外层电子数３倍的元素：（７）最外层电子数是次外层电子数４倍的元素：CONe等电子体：含有相同电子总数的粒子含有10个电子的粒子有：1、分子：HF、H2O、NH3、CH42、原子：Ne3、阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+4、阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、NH2－含有18个电子的粒子有：SiH4、PH3、H2S、HCl、F2、Ar、S2－、Cl－、K+、Ca2+、HS－含有2个电子的粒子有：H－、He、Li+、Be2+练习1：某元素有3个电子层，最外层电子数是电子总数的1/6，该元素的元素符号是：______。练习2：写出下列元素原子的原子结构示意图：SrSe38号元素34号元素第5周期第ⅦA族元素二、元素周期律科学探究：填写P14、15页表格，并观察元素原子的核外电子排布、元素的原子半径、元素的化合价有何规律性的变化？1、核外电子排布原子的最外层电子排布3—10号元素，从Li到Ne有2个电子层，随原子序数的增大，最外层电子数目由1个增加到8个，而达到稳定结构11—18号元素，从Na到Ar有3个电子层，随原子序数的增大，最外层电子数目由1个增加到8个，而达到稳定结构元素核外电子排布情况1—2号元素，从H到He只有1个电子层，最外层电子数目由1个增加到到2个，而达到稳定结构原子序数

电子层数

最外层电子数

达到稳定结构时的最外层电子数

1～23～1011～18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2、元素原子半径数据原子半径原子序数

原子半径的变化

3～911～17结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现

变化。

逐渐减小逐渐减小周期性越大越小越大⑵电子层数相同时，再看核电荷数，核电荷数越多,则半径⑶电子层数和核电荷数都相同(同种元素)时,再看核外电子数(或最外层电子数),核外电子数(或最外层电子数越多)，则半径微粒半径大小比较规律⑴先看电子层数,电子层数越多，则半径一般情况下(稀有气体除外):如LiNaKRbCsI

Br

Cl

F<<<<>>>>如NaMgAl>F

ONC<<<如ClCl-

<+3Li+11Na+11Na+12Mg+17ClCl-+17下列各组微粒半径大小比较中，不正确的是（）r(K+)>r(K)B.r(Mg2+)>r(Na+)>r(F-)C.r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)D.r(Cl-)>r(F-)>r(F)AB小结:（１）比较微粒半径大小:

三看一看电子层数

二看核电荷数三看核外电子数或最外层电子数（２）对于同种元素：（３）对于电子层结构相同的离子：

核电荷数越大，则离子半径越小。如O2-F-Na+Mg2+Al3+；

S2-

Cl-

K+Ca2+＞＞＞＞＞＞＞①阳离子半径<原子半径②阴离子半径

>

原子半径元素化合价最高正价渐高，负价绝对值渐低最高正价渐高，负价绝对值渐低常见元素化合价的一般规律①1~20号元素中，除了O、F外，

最高正价=最外层电子数；最低负价与最高正价的关系为：

最高正价+︱最低负价︱=8｛②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；③氟元素无正价，氧元素无最高正价。原子序数

最高正价

最低负价

特例1～23～1011～18结论：随着原子序数的递增，元素的化合价呈现

变化。

1０＋1＋５F、O周期性－４－１０＋1＋７－４－１０原子序数电子层数最外层电子数原子半径的变化（不考虑稀有气体元素）最高或最低化合价的变化1～2———3～1011～18结论123121818大→小+1

→0+1→+5-

4→-

1→0随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数、原子半径、化合价呈现周期性变化。核外电子排布、原子半径和元素化合价的变化大→小+1→+7-

4→-

1→0科学探究2：元表的性质与其在周期表中位置的关系。实验1：镁与水的反应..\zhajm_125741751237hd.flv现象化学方程式未加热时无现象，加热溶液变红色Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑实验2：镁和铝与盐酸的反应镁铝与酸的反应.asf

MgAl现象剧烈反应生成气体较迅速反应生成气体化学方程式Mg+2HCl==MgCl2+H2↑2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑钠、镁、铝(同周期的金属)的性质钠镁铝单质与水（或酸）反应与冷水反应：反应

，放出氢气。与冷水反应

,与沸水反应

。与酸反应,都放出氢气。与酸反应

，放出氢气。最高价氧化物对应水化物碱性强弱NaOHMg(OH)2Al(OH)3NaMgAl

金属性逐渐

。剧烈慢较快

强碱中强碱两性氢氧化物减弱剧烈较剧烈小结：元素金属性强弱的判断①金属单质与水（或酸）反应置换出H2的难易程度（越易置换出氢气，说明金属性

）②最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱（碱性越强，则金属性

）④金属单质之间的置换（金属性

的置换金属性

的）③金属活动性顺序表（位置越靠前，说明金属性

）⑤金属阳离子氧化性的强弱（对应金属阳离子氧化性越弱，金性

）越强越强强弱越强越强14Si15P16S17Cl最高价氧化物氧化物的水化物及其酸性强弱单质与H2反应条件气态氢化物及其稳定性结论H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4

弱酸中强酸强酸最强酸酸性逐渐增强

高温加热加热点燃或光照SiH4PH3H2SHCl稳定性逐渐增强非金属性逐渐增强SiO2P2O5SO3Cl2O7硅、磷、硫、氯(同周期的非金属)的性质①单质与H2化合的难易程度（与H2化合越容易，说明非金属性

）②形成的气态氢化物的稳定性（形成的气态氢化物越稳定，则非金属性

）

③最高价氧化物的水化物——最高价含氧酸酸性的强弱（酸性越强，说明非金属性

）④非金属单质之间的置换（非金属性

的置换非金属性

的）⑤非金属阴离子还原性的强弱（对应非金属阴离子还原性越弱，非金属性

）越强越强强弱越强越强小结：元素非金属性强弱的判断随着原子序数的递增元素原子的核外电子排布呈现周期性变化元素原子半径呈现周期性变化元素化合价呈现周期性变化元素的化学性质呈现周期性变化

元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性的变化—

元素性质的周期性变化实质:是元素原子的核外电子排布的周期性变化。元素周期律ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA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化性增强金属性逐渐增强非金属性逐渐增强作业：1、已知A为ⅡA族元素，B为ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A、B为同一周期元素，则下列关系式中错误的是（）。A.n=m+1B.n=m+11C.n=m+25D.n=m+102、主族元素R可形成两种氯化物，[RCla、RClb]，它们化学式式量相差71。（1）求a和b的关系（2）RCla中氯的质量分数为85.3%，而RClb中氯的质量分数为77.45%，求R的相对原子量。三、元素周期表和元素周期律的应用

1、元素的位、构、性三者之间的关系及其应用结构位置性质决定反映决定反映决定反映（1）结构决定位置：核电荷数＝原子序数电子层数＝周期序数最外层电子数＝主族序数位置反映结构最外层电子数和原子半径原子得失电子的能力元素的金属性、非金属性强弱单质的氧化性、还原性强弱（2）结构决定性质：最外层电子数＝主族元素的最高正价数

︱负价数︱+最外层电子数

＝8性质反映结构（3）位置反映性质：

同周期：从左到右，递变性

同主族{相似性从上到下，递变性

同周期、同主族元素结构、性质的递变规律及金属元素、非金属元素的分区：分界线左边是金属元素，分界线右边是非金属元素，最右一个纵行是稀有气体元素。见下图：原子半径依次减小原子半径依次减小原子半径依次增大原子半径依次增大失电子能力依次增强失电子能力依次增强非金属性依次增强得电子能力依次增强得电子能力依次增强非金属性依次增强金属性依次增强金属性依次增强

1B

Al

SiGeAs

Sb

Te

2

3

4

5

6

7ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0

Po

At非金属性逐渐增强

金属性逐渐增强金属性逐渐增强

非金属性逐渐增强FCs

①根据同周期、同主族元素性质的递变规律可推知：金属性最强的元素是铯（Cs）,位于第六周期第ⅠA族（左下角），非金属性最强的元素是氟（F),位于第二周期第ⅦA族（右上角）。

②位于分界线附近的元素既有一定的金属性，又有一定的非金属性，如Al、Si、Ge等。2、元素的化合价与位置、结构的关系（1）最高正价数＝主族序数＝最外层电子数

（2）最低负价数＝主族序数－8

＝最外层电子数－8

（1）元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是学习化学的一种重要工具。

（2）可预测或推测元素的原子结构和性质

（3）在科学研究和生产上也有广泛的应用见课本P.18

（4）在哲学方面，元素周期律揭示了元素原子核电荷数递增引起元素性质发生周期性变化的事实，有力地论证了事物变化的量变引起质变的规律性。

3、元素周期律的应用和意义练习：1、下列递变情况的是：

A.Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其单质的还原性依次减弱

B.P、S、Cl最高正价依次升高，对应气态氢化物稳定性增强

C.C、N、O原子半径依次增大

D.Na、K、Rb氧化物的水化物碱性依次增强不正确

C

2、同一横行X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应的水化物的酸性是HXO4>H2YO4>H3ZO4，则下列说法判断的是

A.阴离子半径X>Y>ZB.气态氢化物稳定性HX>H2Y>ZH3C.元素的非金属性X>Y>ZD.单质的氧化性X>Y>Z错误

A3、原子序数1—18号元素中：（1）与水反应最剧烈的金属是_____________；（2）与水反应最剧烈的非金属单质是___________；（3）在室温下有颜色的气体单质是_____________；（4）在空气中容易自燃的单质名称是________；（5）除稀有气体外，原子半径最大的元素是______；（6）原子半径最小的元素是_____________；（7）气态氢化物水溶液呈碱性的元素是_________；（8）气态氢化物最稳定的化学式是_____________；（9）最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是_____________。4、在Na、K、O、N、C．Li、F、H八种元素中，原子半径由小到大的顺序为_________________________________。NaF2F2

Cl2白磷NaHNHF

ClH<F<O<N<C<Li<Na<K

5、某元素的最高正价与负价的代数和为4,则该元素的最外层电子数为:A、4 B、5 C、6 D、76、某元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HXO4，这种元素的气态氢化物的化学式是A、HXB、H2XC、XH3D、XH4CA7、碱性强弱介于KOH和Mg(OH)2之间的氢氧化物是（）

A．NaOHB．Al(OH)3

C．Ca(OH)2

D．RbOH8、下列物质中，既能与强酸又能与强碱反应的是（）①Na2CO3②NaHCO3 ③Al2O3 ④Al(OH)3 A．①②③④ B．①②③

C．①②④ D．②③④ACD3.下列各组元素中，按最高正价递增顺序排列的是 （）A．C．N、O、F B．K、Mg、C．SC．F、Cl、Br、I D．Li、Na．K、Rb4.A．B均为原子序数1—20的元素，已知A的原子序数为n，A2+离子比B2－离子少8个电子，则B的原子序数是 （）A．n+4 B．n+6 C．n+8 D．n+105.下列叙述中，肯定a金属比b金属活泼性强的是（）

A．a原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少

B．a原子电子层数比b原子的电子层数多

C．1mola从酸中置换H+生成的H2比1molb从酸中置换H+生成的H2多

D．常温时，A能从水中置换出氢，而B不能BAD9、A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数，它们相同物质的量的原子获得相同物质的量的电子时释放出的能量是A>C>B,则它们原子序数大小顺序是（）

A．B>C>A