優(yōu)化方案化學(xué)課件(人教版必修2)：第1章第2節(jié)第1課時(shí)_原子核外電子排布和元素周期律.ppt

第二節(jié)元素周期律 第1課時(shí)原子核外電子排布和元素周期律 課堂互動(dòng)講練 探究整合應(yīng)用 知能優(yōu)化訓(xùn)練 第1課時(shí) 課前自主學(xué)案 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 2 了解核外電子分層排布的規(guī)律 3 理解原子核外電子排布 原子半徑 元素主要化合價(jià) 金屬性和非金屬性等元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律 學(xué)習(xí)目標(biāo) 課前自主學(xué)案 一 原子核外電子的排布1 電子的能量 1 原子是由 和 構(gòu)成的 2 在多電子原子中 電子的能量 3 電子能量與運(yùn)動(dòng)的區(qū)域電子能量較低 運(yùn)動(dòng)區(qū)域離核 電子能量較高 運(yùn)動(dòng)區(qū)域離核 原子核 核外電子 不同 較近 較遠(yuǎn) 2 電子層 1 概念 在含有多個(gè)電子的原子里 電子運(yùn)動(dòng)的 的區(qū)域簡化為 的殼層 稱作電子層 也稱作洋蔥式結(jié)構(gòu) 如圖所示 能量不同 不連續(xù) 2 不同電子層的表示及能量關(guān)系3 電子分層排布電子總是盡可能先從 排起 當(dāng)一層充滿后再填充下一層 K L M N 由近到遠(yuǎn) 由低到高 內(nèi)層 思考感悟1 思考并討論在前20號元素中有哪些離子的核外電子排布分別與稀有氣體He Ne Ar的核外電子排布相同 提示 1 與He原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有 Li Be2 H 2 與Ne原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有 F O2 N3 Na Mg2 Al3 3 與Ar原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有 Cl S2 P3 K Ca2 二 元素性質(zhì)的周期性變化1 元素化合價(jià)的周期性變化 1 5 4 1 1 7 4 1 由 1到 7 由 4到 1 2 元素金屬性與非金屬性的周期性變化 1 Na Mg Al金屬性強(qiáng)弱的比較 2 Si P S Cl非金屬性強(qiáng)弱的比較 減弱 增強(qiáng) 三 元素周期律1 內(nèi)容 元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈 變化 2 實(shí)質(zhì) 元素性質(zhì)的周期性變化是 呈周期性變化的必然結(jié)果 周期性 核外電子排布 思考感悟2 1 和酸反應(yīng)時(shí) 1molMg和1molAl分別失去2mole 和3mole 能否說明Al的金屬性大于Mg 2 H2SO3的酸性強(qiáng)于HClO 能否說明S的非金屬性大于Cl 提示 1 不能 比較金屬性強(qiáng)弱時(shí)不能根據(jù)在反應(yīng)中得失電子的多少 而是根據(jù)得失電子的難易 2 不能 比較非金屬性強(qiáng)弱時(shí)應(yīng)根據(jù)最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱 H2SO3和HClO都不是最高價(jià)含氧酸 1 2011年大連高一檢測 下列敘述正確的是 A 電子的能量越低 運(yùn)動(dòng)區(qū)域離原子核越遠(yuǎn)B 核外電子的分層排布即是核外電子的分層運(yùn)動(dòng)C 稀有氣體元素原子的最外層都排有8個(gè)電子D 當(dāng)M層是最外層時(shí) 最多可排布18個(gè)電子 解析 選B 在離核較近區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量較低 He原子最外層只有2個(gè)電子 任何電子層作最外層時(shí) 所容納的電子均不超過8個(gè) 2 除第一周期外 關(guān)于同周期主族元素的下列變化規(guī)律中不正確的是 A 從左到右 原子半徑逐漸減小B 從左到右 元素原子的氧化性減弱 還原性增強(qiáng)C 從左到右 元素最高正價(jià)數(shù)從 1遞增到 7 O F除外 負(fù)價(jià)由 4遞變到 1D 從左到右 元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的堿性減弱 酸性增強(qiáng) O F除外 解析 選B 同周期的主族元素從左到右 原子半徑逐漸減小 氧化性增強(qiáng) 還原性減弱 金屬性減弱 非金屬性增強(qiáng) 最高正價(jià)從 1遞增到 7 O F除外 負(fù)價(jià)由 4遞變到 1 由此可得B錯(cuò)誤 3 下列各組元素性質(zhì)的遞變規(guī)律錯(cuò)誤的是 A Li Be B原子最外層電子數(shù)依次增多B P S Cl元素的最高正化合價(jià)依次升高C B C N O F原子半徑依次增大D Be Mg Ca Sr Ba的失電子能力依次增強(qiáng) 解析 選C 本題考查的知識點(diǎn)是同周期 同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 對于同周期主族元素 自左向右 最外層電子數(shù)依次增多 最高正價(jià)依次增大 O F除外 原子半徑依次減小 對于同主族元素 自上到下 失電子能力逐漸增強(qiáng) 得電子能力逐漸減弱 Li Be B都是第二周期元素 自左向右依次排列 根據(jù)元素周期律 其最外層電子數(shù)依次增多 A項(xiàng)正確 P S Cl都是第三周期元素 自左向右依次排列 其最外層電子數(shù)依次增多 最高正價(jià)依次升高 B項(xiàng)正確 B C N O F都是第二周期元素 自左向右依次排列 故原子半徑依次減小 C項(xiàng)錯(cuò)誤 同主族從上至下 電子層數(shù)逐漸增多 失電子能力依次增強(qiáng) 所以D項(xiàng)正確 課堂互動(dòng)講練 1 核外電子分層排布的規(guī)律 1 能量最低原理原子核外電子總是先排布在能量最低的電子層 然后由里向外 依次排布在能量逐步升高的電子層 即排滿了K層才排L層 排滿了L層才排M層 2 各電子層的電子分布規(guī)律以n表示原子核外電子層的序號 各電子層最多容納電子數(shù)為2n2 當(dāng)n為最外層時(shí) 最多容納8個(gè)電子 n 1時(shí)最多容納2個(gè)電子 當(dāng)n為次外層時(shí) 最多容納18個(gè)電子 特別提醒 1 核外電子排布的規(guī)律是相互聯(lián)系的 不能孤立地理解 如當(dāng)M層不是最外層時(shí) 最多可以排布18個(gè)電子 而當(dāng)它是最外層時(shí) 最多可以排布8個(gè)電子 2 電子不一定排滿M層才排N層 如K和Ca的核外電子排布情況分別為 2 核外電子排布的表示方法 1 原子結(jié)構(gòu)示意圖 小圓圈和圓圈內(nèi)的符號及數(shù)字表示原子核及核內(nèi)質(zhì)子數(shù) 弧線表示各電子層 弧線上的數(shù)字表示該電子層上的電子數(shù) 如 2 離子結(jié)構(gòu)示意圖 當(dāng)主族中的金屬元素原子失去最外層所有電子變?yōu)殡x子時(shí) 電子層數(shù)減少一層 形成與上一周期的稀有氣體元素原子相同的電子層結(jié)構(gòu) 非金屬元素的原子得電子形成簡單離子時(shí) 形成和同周期的稀有氣體元素原子相同的電子層結(jié)構(gòu) 3 質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)的關(guān)系由以上原子結(jié)構(gòu)示意圖和離子結(jié)構(gòu)示意圖可知 質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)的關(guān)系 原子 核內(nèi)質(zhì)子數(shù) 核外電子數(shù)陽離子 核內(nèi)質(zhì)子數(shù) 核外電子數(shù) 離子所帶電荷數(shù)陰離子 核內(nèi)質(zhì)子數(shù) 核外電子數(shù) 離子所帶電荷數(shù) 根據(jù)下列敘述 寫出元素名稱并畫出原子結(jié)構(gòu)示意圖 解析 答案 規(guī)律方法 短周期元素原子結(jié)構(gòu)的特殊性 1 原子核內(nèi)無中子的原子 H 2 原子最外層有1個(gè)電子的元素 H Li Na 3 原子最外層有2個(gè)電子的元素 Be Mg He 4 原子最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素 Be Ar 5 原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素 C 最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素 O 最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的元素 Ne 6 原子電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素 H Be Al 7 原子電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素 Be 8 原子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素 Li Si 9 原子內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素 Li P 變式訓(xùn)練1 2011年武漢高一檢測 下列敘述中 正確的是 A 核外電子排布完全相同的兩種微粒 其化學(xué)性質(zhì)一定相同B 凡單原子形成的離子 一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布C 核外電子排布相同的兩原子一定屬于同種元素D 陰離子的核外電子排布一定與上一周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同 解析 選C Na 與Ne的原子結(jié)構(gòu)示意圖分別為 核外電子排布相同 但二者化學(xué)性質(zhì)迥然不同 A錯(cuò) 主族元素單原子形成的離子不一定達(dá)到8電子或2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 如氫原子轉(zhuǎn)化成氫離子之后原子核外的電子數(shù)為零 B錯(cuò) 核外電子排布相同的兩原子其電子數(shù)必然相等 質(zhì)子數(shù)也相等 核電荷數(shù)相等 故一定屬于同種元素 C正確 陰離子的核外電子排布是非金屬原子得電子之后形成的 比上一周期 稀有氣體元素原子多一個(gè)電子層 如氯離子其離子結(jié)構(gòu)示意圖為 與上一周期的氖元素原子的核外電子排布不同 D錯(cuò) 特別提醒 元素的性質(zhì)與元素原子的核外電子排布的關(guān)系 元素原子的核外電子排布決定著元素的主要性質(zhì) 1 一般來說 當(dāng)最外層電子數(shù)少于4個(gè)時(shí) 易失去電子 表現(xiàn)出金屬性 當(dāng)最外層電子數(shù)多于4個(gè)時(shí) 易得到電子 表現(xiàn)出非金屬性 2 當(dāng)最外層為8個(gè)電子 氦為2個(gè)電子 時(shí) 原子處于穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 2011年高考天津卷改編題 以下有關(guān)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律的敘述正確的是 A 第 A族元素銫的兩種同位素137Cs比133Cs多4個(gè)質(zhì)子B 同周期元素 除0族元素外 從左到右 原子半徑逐漸減小C 第 A族元素從上到下 其氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)D 同主族元素從上到下 金屬性逐漸減弱 解析 A項(xiàng) 137Cs比133Cs多4個(gè)中子 兩者質(zhì)子數(shù)相等 C項(xiàng) 氫化物的穩(wěn)定性隨元素非金屬性的增強(qiáng)而增強(qiáng) D項(xiàng) 同主族元素從上到下 金屬性逐漸增強(qiáng) 答案 B 變式訓(xùn)練2 2010年高考廣東卷 短周期金屬元素甲 戊在元素周期表中的相對位置如表所示 下面判斷正確的是 A 原子半徑 丙 丁 戊B 金屬性 甲 丙C 氫氧化物堿性 丙 丁 戊D 最外層電子數(shù) 甲 乙 解析 選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越弱 故對應(yīng)堿的堿性也是減弱的 C正確 同周期的最外層電子數(shù)從左至右越來越多 故D錯(cuò) 1 同周期 1 規(guī)律 同周期 左 右 原子半徑逐漸減小 2 舉例 第三周期中 r Na r Mg r Al r Si r P r S r Cl 2 同主族 1 規(guī)律 同主族 上 下 原子 或離子 半徑逐漸增大 2 舉例 堿金屬 r Li r Na r K r Rb r Cs r Li r Na r K r Rb r Cs 3 同元素 1 規(guī)律 r 陰 r 原 r 陽 r 低價(jià)陽離子 r 高價(jià)陽離子 2 舉例 r Cl r Cl r Na r Na r Fe r Fe2 r Fe3 4 同結(jié)構(gòu) 1 規(guī)律 電子層結(jié)構(gòu)相同的離子 核電荷數(shù)越大 離子半徑越小 2 舉例 r O2 r F r Na r Mg2 r Al3 特別提醒 粒子半徑大小比較是考試中的熱點(diǎn) 通常題目中進(jìn)行粒子大小比較時(shí)用以上 四同 比較即可 但有時(shí)用以上方法不能直接解決時(shí) 可借助參照物 例如 比較r K 與r Mg2 可選r Na 為參照物 可知 r K r Na r Mg2 2011年天津高一檢測 已知短周期元素的離子aA2 bB cC3 dD 都具有相同的電子層結(jié)構(gòu) 則下列敘述正確的是 A 原子半徑 r A r B r D r C B 原子序數(shù) d c b aC 離子半徑 r C3 r D r B r A2 D 單質(zhì)的還原性 A B D C 解析 aA2 bB cC3 dD 都是短周期元素的離子 由于它們的電子層結(jié)構(gòu)相同 因而C D位于A B的上一周期 為非金屬元素 且原子序數(shù) d c A B為金屬元素 且原子序數(shù) a b 因而四種元素的原子序數(shù)由大到小的順序?yàn)?a b d c 由于A B在C D的下一周期 又是原子半徑較大的金屬元素 因而A B的原子半徑肯定比C D的原子半徑大 根據(jù)同周期元素原子半徑的遞變規(guī)律知 r B r A r C r D 電子層結(jié)構(gòu)相同的離子 陰離子半徑必然大于陽離子半徑 且?guī)ж?fù)電荷越多 半徑越大 陽離子帶正電荷越多 半徑越小 故離子半徑由大到小的順序?yàn)?r C3 r D r B r A2 單質(zhì)中 還原性 B A C D 故選C 答案 C 規(guī)律方法 比較離子半徑大小的技巧短周期中具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子的半徑大小比較是粒子半徑大小比較中最典型的題目 在解題時(shí)要先把四種離子 常考形式 一般為兩種陽離子和兩種陰離子 的相對位置確定好 其中陽離子 正電荷數(shù)即為族序數(shù) 陰離子 族序數(shù) 8 負(fù)電荷數(shù) 因此題目中四種離子的相對位置為 則所討論問題隨之解決 變式訓(xùn)練3下列微粒半徑大小比較正確的是 A Na Mg2 Al3 O2 B S2 Cl Na Al3 C Na Mg Al SD Cs Rb K Na 解析 選B A項(xiàng) 4種離子核外電子數(shù)相同 隨著核電荷數(shù)增多 離子半徑依次減小 即Al3 Mg2 Na O2 故A項(xiàng)錯(cuò)誤 C項(xiàng) Na Mg Al S的原子半徑依次減小 故C項(xiàng)錯(cuò)誤 D項(xiàng) Na K Rb Cs最外層電子數(shù)相同 電子層數(shù)依次增多 半徑依次增大 故D項(xiàng)錯(cuò)誤 而B項(xiàng)正確 因S2 Cl 比Na Al3 多一個(gè)電子層 則S2 Cl 半徑比Na Al3 大 而S2 Cl 和Na Al3 也分別適用 序小徑大 的原則 則S2 Cl Na Al3 探究整合應(yīng)用 已知A B C D E是短周期中的5種非金屬元素 它們的原子序數(shù)依次增大 A元素原子形成的離子核外電子數(shù)是零 C D在元素周期表中處于相鄰的位置 B原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍 E元素與D元素同主族 E的單質(zhì)為黃色晶體 易溶于二硫化碳 1 請寫出下列元素的名稱 B C E 2 畫出E的陰離子的結(jié)構(gòu)示意圖 3 A的單質(zhì)和C的單質(zhì)在一定條件下反應(yīng)生