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教育最新K122018秋高中化学第一章物质结构元素周期律1.2.1元素周期律学案新人教版必修2

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小学+初中+高中

第 1 课时

原子核外电子的排布及元素周期律
学习目标

1.了解原子核外电子排布。 2.掌握元素核外电子、化合价、原子半径周期性变化规律。 学习过程 一、核外电子排布 1.核外电子运动特征 根据所给的一些数据请你总结电子运动的特征。 -31 (1)核外电子的质量:9.10×10 kg。 8 (2)炮弹的速度 2 km/s,人造卫星 7.8 km/s,宇宙飞船 11 km/s,氢核外电子 2.2×10 m/s。 -2 -10 (3)乒乓球半径:4×10 m;原子半径:约 10 m。

2.核外电子分层排布 阅读课本 P13~14 完成下表 电子层序号 电子层符号 电子能量 电子离核由 到 ,电子能量由 到 1 2 3 4 5 6 7

3.核外电子排布的规律 阅读课本 P13~14 表 1 2,及下表数据,归纳总结核外电子排布的规律。 核电荷数 2 10 18 36 元素名称 氦 氖 氩 氪 元素符号 He Ne Ar Kr 各电子层的电子数 K 2 2 2 2 8 8 8 8 18 8 L M N O P

续表 核电荷数 54 86 元素名称 氙 氡 元素符号 Xe Rn 各电子层的电子数 K 2 2 L 8 8 8 1 8 2 M 1 8 3 8 N 1 O 8 1 8 P

(1)核外电子总是依能量逐步升高从 层排起,即:排满 K 层排 L 层,排满 L 层排 M 层。 (2)每个电子层最多可容纳 个电子(n 表示电子层序数)。 小学+初中+高中

小学+初中+高中 (3)最外层可容纳的电子数不能超过 个(K 层是最外层时,最多不超过 次外层不能超过 个,倒数第三层不能超过 个。 4.原子结构示意图 【例 1】判断下列示意图是否正确?为什么? 个),

【例 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)55Cs

(2)35Br

5.稳定结构与不稳定结构 通常我们把最外层 个电子(只有 K 层时为 个电子)的结构,称为相对稳定 结构。 化学反应中,具有不稳定结构的原子,总是“想方设法”通过各种方式使自己的结构趋 向于稳定。 二、元素周期律 1.电子层排列的周期性 根据 1~18 号元素核外电子排布,总结核外电子排布的规律。

2.化合价的周期性变化 根据 1~18 号元素的化合价,总结化合价的变化规律:



(1)1~18 号元素中,除了 O、F 外,最高正价= 最低负价与最高正价的关系为 ; (2)金属元素无 价(除 0 价外,在化学反应中只显 既有 价又有 价的元素一定是非金属元素; 小学+初中+高中

; 价);

小学+初中+高中 (3)氟元素无 价,氧元素无最高 3.原子半径的递变规律 根据下表数据,总结原子半径变化规律: 元素 原子半 径 元素 原子半 径 元素 原子半 径 H 0.037 nm Li 0.152 nm Na 0.186 nm Be 0.089 nm Mg 0.160 nm B 0.082 nm Al 0.143 nm C 0.077 nm Si 0.117 nm N 0.075 nm P 0.110 nm O 0.074 nm S 0.102 nm F 0.071 nm Cl 0.099 nm 价。 。 He — Ne — Ar —

(1)同主族元素原子半径随原子序数增大而逐渐增大的原因。

(2)同周期元素原子半径随原子序数增大而逐渐减小的原因。

(3)试比较 Na 和 F 半径大小。

+

-

随堂检测 1.某元素的原子核外有 3 个电子层,最外层有 4 个电子,该原子核内的质子数为( A.14 B.15 C.16 D.17 2.原子核外的 M 电子层和 L 电子层最多容纳的电子数的关系是( ) A.M>L B.M<L C.M=L D.不能确定 n+ 23.若 aA 与 bB 两种离子的核外电子层结构相同,则 a 的数值为( ) A.b+n+2 B.b+n-2 C.b-n-2 D.b-n+2 4.今有 示意图。

)

结构示意图,试指出 x 的可能数值及相应微粒符号,并画出该微粒的结构

5.A 元素原子的 L 层比 B 元素原子的 L 层少 3 个电子,B 原子核外电子总数比 A 原子核外 电子总数多 5 个,则 A 与 B 形成的化合物的化学式为( ) A.A2B3 B.BA2 C.AB4 D.B3A2 6.从原子序数 11 依次增加到 17,下列所说递变关系错误的是( ) A.电子层数逐渐增多 B.原子半径逐渐减小 小学+初中+高中

小学+初中+高中 C.最高正价数值逐渐增大 D.从硅到氯负价从-4~-1 7.下列各离子化合物中,阳离子与阴离子的半径之比最小的是( ) A.KCl B.NaBr C.LiI D.KF 8.R 元素形成的化合物 RH3,其中 R 的化合价是其最低负化合价,则 R 元素最高价氧化物 的化学式是( ) A.RO2 B.RO3 C.R2O5 D.R2O7 9.下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是( ) 2+ 2+ 2+ A.Li Na K B.Ba Ca Mg 2+ + C.Cl Ca K D.N O F 10.下列元素原子半径最大的是( ) A.Li B.F C.Na D.Cl 参考答案 学习过程 一、 1.电子的质量很小,体积也很小;电子所占据的运动空间相对于原子核的体积却很大 (绝对空间也很小);电子在核外做高速运动。 2.K L M N O P Q 近 远 低 高 2 3.(1)内层 (2)2n (3)8 2 18 32 4.【例 1】最外层不超过 8 个电子,A、B 错;内层排满才能排外层,C 错;次外层不超过 18 个电子,D 错。

【例 2】(1) 5.8 2 二、1.随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现由 1 个逐渐增加到 8 个, 由不饱和逐渐到饱和的周期性变化。 2.随着原子序数的递增,元素化合价呈现由低逐渐升高的周期性变化。 (1)最外层电子数 最高正价+|最低负价|=8 (2)负 正 正 负 (3)正 正 3.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大。 (1)随原子序数的递增,电子层数逐渐增多,所以原子半径逐渐增大。 (2)随原子序数的递增,电子层数相同,但核电荷数逐渐增大,对外层电子的吸引力逐渐 增大,所以半径逐渐减小。 + + (3)Na 和 F 电子层结构相同,但 Na 核电荷数比 F 大,对外层电子吸引力强,所以半径要小 + 一些:r(Na )<(F ) 随堂检测 1.解析:核外电子排布依次为 2、8、4,核外电子数 14,质子数为 14。 答案:A 2.解析:M 层最多容纳 18 个电子,而 L 层最多容纳 8 个电子。 答案:A n+ 23.解析:aA 核外电子数为 a-n,bB 的核外电子数为 b+2,所以有 a-n=b+2,a=n+b+2。 答案:A

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5.解析:A 元素原子的 L 层比 B 元素原子的 L 层少 3 个电子,B 原子核外电子总数比 A 原 子核外电子总数多 5 个,说明 B 元素 L 层已排满,为 8 电子,A 元素 L 层电子数为 5,为 N 元素, 而 B 原子序数为 12 为 Mg,可知选 D。 答案:D 6.解析:原子序数 11 依次增加到 17,均为第三周期,电子层数相同。 答案:A + 7.解析:四种物质,阳离子半径最小的是 Li ,阴离子半径最大的是 I ,所以选 C。 答案:C 8.解析:最低价为-3 价,最高价为+5 价,选 C。 答案:C 2+ 2+ 2+ 9.解析:A 项 Li、Na、K 同主族,随核电荷数增大半径依次递增;B 项 Ba 、Ca 、Mg 同主 族,随核电荷数减小,半径依次减小;C 项三者核外电子排布相同,随核电荷数增大半径依次 减小;D 项 N、O、F 为同周期,从左向右微粒半径依次递减。 答案:A 10.解析:Li、F 均为两层而 Na、Cl 三层,Li、F 半径小,又 Cl 核电荷数较大,半径小,所 以半径最大的是 Na。 答案:C

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