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

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 1 2 3 4 5 6 7 电子离核由 到 ,电子能量由 到

3.核外电子排布的规律

阅读课本P13~14表12,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

续表

核电荷数 86

(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

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 8 M 18 12 38 N 1O 8 1P 8 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 L 8 8 8 M 8 18 N 8 O P 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 个),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?

【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 价); 既有 价又有 价的元素一定是非金属元素; 小学+初中+高中

小学+初中+高中

(3)氟元素无 价,氧元素无最高 价。 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

(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.Mn+2-3.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

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H 0.037 nm Li 0.152 nm Na 0.186 nm Be 0.0 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 He — Ne — Ar — 示意图。

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 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+2-3.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

小学+初中+高中

小学+初中+高中

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

小学+初中+高中