2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第1章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律 第2節(jié) 元素周期律 課時(shí)1 原子核外電子的排布 元素周期律學(xué)案 新人教版必修2.doc

第二節(jié)元素周期律課時(shí)1原子核外電子的排布元素周期律學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解原子的核外電子能量高低與分層排布的關(guān)系，了解核外電子分層排布規(guī)律及其表示方法。2.了解元素的原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)的周期性變化。(重點(diǎn))3.理解元素周期律的內(nèi)容和實(shí)質(zhì)。(難點(diǎn))自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知1原子核外電子的排布規(guī)律(1)電子層：概念：原子核外電子運(yùn)動(dòng)的不同區(qū)域。表示及特點(diǎn)。電子層n1234567表示符號(hào)KLMNOPQ能量高低由低到高離核遠(yuǎn)近由近到遠(yuǎn)(2)電子分層排布：電子總是盡可能地先從內(nèi)層排起，當(dāng)一層充滿后再填充下一層，即原子核外電子排布時(shí)，先排K層，充滿后再填充L層。原子核外各電子層最多容納2n2個(gè)電子。原子最外層電子數(shù)不能超過(guò)8(K層為最外層時(shí)不能超過(guò)2)，次外層電子數(shù)不能超過(guò)18。2元素周期律(1)原子核外電子的周期性變化第一周期最外層電子數(shù)由12。第二周期最外層電子數(shù)由18。第三周期最外層電子數(shù)由18。結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的電子層排布呈現(xiàn)周期性變化。(2)原子半徑的周期性變化同周期從左到右原子半徑逐漸減小。結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子半徑呈現(xiàn)由大到小的周期性變化。(3)元素化合價(jià)的周期性變化隨著原子序數(shù)的遞增，元素的化合價(jià)呈周期性變化每周期：最高正價(jià)：17(第二周期為5)，負(fù)價(jià)：410。注意：O無(wú)最高正價(jià)，F(xiàn)無(wú)正價(jià)。(4)元素周期律內(nèi)容：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化。實(shí)質(zhì)：元素性質(zhì)的周期性變化是核外電子排布呈周期性變化的必然結(jié)果?；A(chǔ)自測(cè)1判斷對(duì)錯(cuò)(對(duì)的打“”，錯(cuò)的打“”)。(1)核外電子的能量不同，能量高的在離核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)()(2)K的M層可以排9個(gè)電子()(3)每一周期的最外層電子均是由1個(gè)至8個(gè)電子()(4)每一周期的化合價(jià)從左到右均是由1價(jià)至7價(jià)遞增()(5)同周期從A至A的原子半徑依次減小()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)2在第三周期元素中，除稀有氣體元素外：(1)原子半徑最小的元素是_(填元素符號(hào))。(2)元素化合價(jià)最高的是_，其相應(yīng)的氧化物的化學(xué)式為_(kāi)。(3)元素化合價(jià)最低的是_，其相應(yīng)氫化物的化學(xué)式為_(kāi)?！敬鸢浮?1)Cl(2)ClCl2O7(3)SiSiH4合 作 探 究攻 重 難核外電子排布規(guī)律及表示方法問(wèn)題思考(1)核電荷數(shù)120的元素的核外電子排布特點(diǎn)原子最外層有1個(gè)電子的元素：_。原子最外層有2個(gè)電子的元素：_。原子最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：_。原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素：_；最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素：_；最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的元素：_。原子電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：_。原子電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素：_。原子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：_。原子內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：_。【提示】H、Li、Na、KBe、Mg、He、CaBe、ArCONeH、Be、AlBeLi、SiLi、P(2)鉀的原子結(jié)構(gòu)示意圖若畫(huà)為，它違背了核外電子排布的哪條規(guī)律？試畫(huà)出正確的鉀的原子結(jié)構(gòu)示意圖?！咎崾尽窟`背了最外層電子數(shù)不能超過(guò)8個(gè)的規(guī)律；。(3)舉例說(shuō)明10e原子、分子和離子?！咎崾尽吭樱篘e；分子：CH4、NH3、H2O、HF；離子：O2、F、N3、Na、Mg2、Al3(1)原子核外電子排布規(guī)律的“四最”“一個(gè)最低”能量最低原理：核外電子總是盡可能地先排布在能量最低的電子層。“三個(gè)最多”各電子層的電子排布規(guī)律：a各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2個(gè)。b最外層電子數(shù)最多是8個(gè)(K層是最外層時(shí)，最多不超過(guò)2個(gè))。c次外層電子數(shù)最多是18個(gè)?！咀⒁狻縜以上規(guī)律相互聯(lián)系，不能孤立地去理解，如M層不是最外層時(shí)，其容納的電子數(shù)最多為18，當(dāng)其為最外層時(shí)，其容納的電子數(shù)最多不超過(guò)8。b原子最外層電子數(shù)為8(He為2個(gè))時(shí)為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，當(dāng)最外層電子不滿8個(gè)(或2個(gè))時(shí)為不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)在一定條件下可以變?yōu)榉€(wěn)定結(jié)構(gòu)。(2)原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖 (3)常見(jiàn)10電子、18電子的粒子核外有10個(gè)電子的粒子：a分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne；b陽(yáng)離子：Na、Mg2、Al3、NH、H3O；c陰離子：N3、O2、F、OH、NH。核外有18個(gè)電子的粒子：a分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2等；b陽(yáng)離子：K、Ca2；c陰離子：P3、S2、HS、Cl。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1X和Y屬短周期元素，X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半，Y位于X的前一周期，且最外層只有一個(gè)電子，下列的說(shuō)法正確的是()AX可能是第二周期非金屬元素BX可能是第三周期金屬元素CY可能與X同主族DY一定是金屬元素CX可能是Li或Si，Y為H或Li。2根據(jù)下列微粒結(jié)構(gòu)示意圖的共同特征，可把、三種微粒歸為一類，下列微?？梢詺w為此類的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：43722034】C題中三種微粒代表的為陽(yáng)離子，為Mg2。3A、B、C、D、E五種粒子(分子或離子)，它們都分別含有10個(gè)電子，已知它們有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：ACDE；BC2D。(1)寫(xiě)出的離子方程式：_，寫(xiě)出的離子方程式：_。(2)除D、E外，請(qǐng)?jiān)賹?xiě)出兩種含10個(gè)電子的分子：_。(3)除A、B外，請(qǐng)?jiān)賹?xiě)出兩種含10個(gè)電子的陽(yáng)離子：_。【解析】先列出常見(jiàn)的10電子粒子，對(duì)照分析找出其轉(zhuǎn)化關(guān)系。(1)分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4；(2)陽(yáng)離子：Na、Mg2、Al3、NH、H3O；(3)陰離子：F、O2、N3、OH、NH。其中發(fā)生信息模式的反應(yīng)分別為OHNHNH3H2O，OHH3O=2H2O，故A為NH，B為H3O，C為OH，D為H2O，E為NH3?！敬鸢浮?1)NHOHNH3H2OH3OOH=2H2O(2)Ne、CH4(合理即可)(3)Na、Mg2(合理即可)同周期元素性質(zhì)的周期性變化問(wèn)題思考以第三周期元素為例思考下列問(wèn)題(1)Na、Mg、Al金屬性強(qiáng)弱的比較依據(jù)aNa、Mg、Al置換出水(或酸)中的氫時(shí)，由易到難的順序?yàn)開(kāi)。bNa、Mg、Al的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)。結(jié)論：鈉、鎂、鋁三種元素的金屬性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)?！咎崾尽縉a、Mg、AlNaOHMg(OH)2Al(OH)3NaMgAl(2)Si、P、S、Cl非金屬性強(qiáng)弱的比較依據(jù)aSi、P、S、Cl的單質(zhì)與H2化合時(shí)條件由易到難的順序?yàn)開(kāi)。bSi、P、S、Cl的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)。結(jié)論：Si、P、S、Cl的非金屬性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)?！咎崾尽緾l、S、P、SiHClO4H2SO4H3PO4H2SiO3ClSPSi(3)同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律【提示】減弱增強(qiáng)(1)同周期、同主族元素原子結(jié)構(gòu)及元素兩種性質(zhì)的遞變規(guī)律電子層數(shù)相同(同周期)時(shí)，核電荷數(shù)越大，原子核對(duì)外層電子的引力越大，原子半徑越小，失電子能力減弱，而得電子能力增強(qiáng)，故隨核電荷數(shù)的遞增，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。最外層電子數(shù)相同(同主族)時(shí)，電子層數(shù)越多，原子半徑越大，原子核對(duì)最外層電子的引力越小，越易失電子，元素的金屬性越強(qiáng)，非金屬性越弱。(2)元素單質(zhì)或化合物的遞變性質(zhì)項(xiàng)目同周期(從左至右)同主族(從上到下)金屬單質(zhì)與水或酸置換出H2的難易易難難易最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱堿性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)非金屬氣態(tài)氫化物形成難易難易易難穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱還原性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)離子陽(yáng)離子氧化性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱陰離子還原性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4短周期金屬元素甲戊在元素周期表中的相對(duì)位置如表所示，下面判斷正確的是()甲乙丙丁戊A原子半徑：丙丁戊B金屬性：甲丙C最高價(jià)氫氧化物堿性：丙丁戊D最外層電子數(shù)：甲乙C同周期元素原子半徑從左至右是依次減小的，故A錯(cuò)；同主族元素金屬性自上而下是增強(qiáng)的，故B錯(cuò)；同周期元素的金屬性從左至右越來(lái)越弱，故對(duì)應(yīng)最高價(jià)氫氧化物的堿性也是減弱的，C正確；同周期元素的最外層電子數(shù)從左至右越來(lái)越多，故D錯(cuò)。5. 已知同周期X、Y、Z三種元素的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序是HZO4>H2YO4>H3XO4，下列判斷正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：43722035】A原子半徑按X、Y、Z的順序逐漸減小B單質(zhì)的氧化性按X、Y、Z的順序減弱C三種元素陰離子的還原性按X、Y、Z的順序增強(qiáng)D氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z的順序減弱A同周期X、Y、Z三種元素的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序是HZO4>H2YO4>H3XO4，知X、Y、Z的原子序數(shù)為X<Y<Z。同周期元素從左到右單質(zhì)的氧化性逐漸增強(qiáng)，陰離子的還原性逐漸減弱，原子半徑逐漸減小，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)。 原子或離子半徑的大小比較問(wèn)題思考請(qǐng)比較下列各組粒子半徑大小(1)C、N、O、Na、Si【提示】NaSiCNO(2)Cl、ClNa、Na【提示】ClClNaNa(3)O2、F、Na、Al3、S2【提示】S2O2FNaAl3粒子半徑大小比較的三個(gè)角度(1)位置法：周期表中“左右，下上”。(2)同元素的不同粒子，電子越多，半徑越大，如FeFe2Fe3，ClCl。(3)同電子數(shù)的不同離子，核電荷數(shù)越大，半徑越小，如O2FNaMg2?！咀⒁狻克鶐щ姾?、電子層均不同的離子可選一種離子參照比較。例：比較r(Mg2)與r(K)可選r(Na)為參照，可知r(K)r(Na)r(Mg2)。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練6下列各組粒子，按半徑由大到小順序排列正確的是()AMg、Ca、K、NaBS2、Cl、K、NaCBr、Br、Cl、SDNa、Al3、Cl、FBK、Ca比Na、Mg多1個(gè)電子層，故有r(K)r(Ca)r(Na)r(Mg)，A錯(cuò)；S2、Cl、K三離子核外電子排布相同，核電荷數(shù)越小，離子半徑越大，又因K比Na多1個(gè)電子層，故有r(S2)r(Cl)r(K)r(Na)，B正確；Br比Br多1個(gè)電子，半徑大，Br比Cl多1個(gè)電子層，故r(Br)r(Br)r(Cl)，但r(Cl)r(S)，C錯(cuò)；Na、Al3、F核外電子排布相同，核電荷數(shù)越小，離子半徑越大，Cl比F多1個(gè)電子層，故有r(Cl)r(F)r(Na)r(Al3)，D錯(cuò)。7元素X形成的離子與鈣離子的核外電子排布相同，且X的離子半徑小于負(fù)二價(jià)硫離子的半徑。X元素為()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：43722036】AAl BPCArDKD鋁離子與鈣離子的核外電子排布不同，A錯(cuò)誤；磷元素形成的離子半徑大于負(fù)二價(jià)硫離子的半徑，B錯(cuò)誤；氬原子與鈣離子的核外電子排布相同，C錯(cuò)誤；鉀離子與鈣離子的核外電子排布相同，且其半徑小于負(fù)二價(jià)硫離子的半徑，D正確。當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基1下列說(shuō)法中肯定錯(cuò)誤的是()A某原子K層上只有一個(gè)電子B某原子M層上電子數(shù)為L(zhǎng)層上電子數(shù)的4倍C某離子M層上和L層上電子數(shù)均為K層上電子數(shù)的4倍D某離子的核電荷數(shù)與最外電子層上的電子數(shù)相等BK層、L層、M層上最多能容納的電子數(shù)分別為2、8、18。K層上可排1個(gè)電子，也可排2個(gè)電子，所以A項(xiàng)有可能；當(dāng)M層上排有電子時(shí)，L層已經(jīng)排滿電子，即排了8個(gè)電子，而M層最多可以排18個(gè)電子，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；符合“某離子M層上和L層上電子數(shù)均為K層上電子數(shù)的4倍”的離子可以是S2、Cl、K、Ca2等，C項(xiàng)正確；對(duì)D項(xiàng)來(lái)說(shuō)，最外電子層上的電子數(shù)可為2或8，核電荷數(shù)和最外層電子數(shù)均為2的只有He，不符合條件，核電荷數(shù)和最外層電子數(shù)均為8的為O2，所以D項(xiàng)有可能。2下列粒子的結(jié)構(gòu)示意圖中，錯(cuò)誤的是() ABCDD錯(cuò)誤，K層最多只能容納2個(gè)電子；錯(cuò)誤，Cl的核電荷數(shù)為17；錯(cuò)誤，最外層電子不能超過(guò)8個(gè)；錯(cuò)誤，P原子結(jié)構(gòu)示意圖中L層上電子為8個(gè)，M層上電子為5個(gè)。3如圖為元素周期表中短周期的一部分，四種元素均為非稀有氣體元素。下列關(guān)于這四種元素及其化合物的說(shuō)法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：43722037】A原子半徑：W>Z>Y>XB氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Z>W>X>YCW的最高正化合價(jià)與負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值可能相等DZ的最高價(jià)氧化物的水化物可能為強(qiáng)堿C雖然無(wú)法確定X、Y、Z、W是什么元素，但根據(jù)元素周期律可推知，原子半徑：ZWXY，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：YXWZ，若W是Si，Si有4價(jià)(SiCl4)，有4價(jià)(SiH4)，X、Y、Z、W在第AA族區(qū)域，Z不可能是強(qiáng)堿。4已知短周期中兩元素A與B的原子序數(shù)分別為a、b，且原子半徑BA，則a與b的相對(duì)大小關(guān)系是()Aa一定大于bBa一定小于bC若元素A、B在同一周期，則a一定大于bD若元素A、B不在同一周期，則a一定大于bC根據(jù)元素周期律可知，若A、B在同一周期，而原子半徑BA，所以原子序數(shù)ab，C正確；若A、B不在同一周期，兩種情況都有可能，故A、B、D錯(cuò)誤。5寫(xiě)出118號(hào)元素中符合下列條件的原子(或離子)的微粒符號(hào)，并畫(huà)出其結(jié)構(gòu)示意圖。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：43722038】(1)某元素原子L層上的電子數(shù)為K層的3倍：_。(2)某元素原子L層上的電子數(shù)為K層的一半：_。(3)某元素原子得到2個(gè)電子后所形成的電子總數(shù)與氬原子的電子總數(shù)相同的離子：_。(4)某元素原子的最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的2倍：_?！窘馕觥?1)是O。(2)是Li。(3)是S2。(4)是C。【答案】(1)核外電子排布時(shí)每一層不一定是2n2，若該層為最外層時(shí)不超過(guò)8個(gè)，若K層為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè)。(2)金屬?zèng)]有負(fù)價(jià)，非金屬既有正價(jià)也有負(fù)價(jià)(O、F除外)。(3)比較元素的非金屬性，可以通過(guò)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比較，而不是氫化物水溶液的酸性，也不是低價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性。如H2SO3HClO(酸性)。(4)電子層多的原子半徑不一定比電子層少的原子半徑大。