優(yōu)化方案化學課件(人教版必修2)：第1章第2節(jié)第1課時_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課時原子核外電子排布和元素周期律 課堂互動講練 探究整合應用 知能優(yōu)化訓練 第1課時 課前自主學案 學習目標 1 了解原子的核外電子能量高低與分層排布的關系 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 金屬性和非金屬性等元素性質的周期性變化規(guī)律 學習目標 課前自主學案 一 原子核外電子的排布1 電子的能量 1 原子是由 和 構成的 2 在多電子原子中 電子的能量 3 電子能量與運動的區(qū)域電子能量較低 運動區(qū)域離核 電子能量較高 運動區(qū)域離核 原子核 核外電子 不同 較近 較遠 2 電子層 1 概念 在含有多個電子的原子里 電子運動的 的區(qū)域簡化為 的殼層 稱作電子層 也稱作洋蔥式結構 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系3 電子分層排布電子總是盡可能先從 排起 當一層充滿后再填充下一層 K L M N 由近到遠 由低到高 內層 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原子電子層結構相同的離子有 Li Be2 H 2 與Ne原子電子層結構相同的離子有 F O2 N3 Na Mg2 Al3 3 與Ar原子電子層結構相同的離子有 Cl S2 P3 K Ca2 二 元素性質的周期性變化1 元素化合價的周期性變化 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金屬性強弱的比較 2 Si P S Cl非金屬性強弱的比較 減弱 增強 三 元素周期律1 內容 元素的性質隨著原子序數(shù)的遞增而呈 變化 2 實質 元素性質的周期性變化是 呈周期性變化的必然結果 周期性 核外電子排布 思考感悟2 1 和酸反應時 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 比較金屬性強弱時不能根據在反應中得失電子的多少 而是根據得失電子的難易 2 不能 比較非金屬性強弱時應根據最高價氧化物對應的水化物的酸性強弱 H2SO3和HClO都不是最高價含氧酸 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 運動區(qū)域離原子核越遠B 核外電子的分層排布即是核外電子的分層運動C 稀有氣體元素原子的最外層都排有8個電子D 當M層是最外層時 最多可排布18個電子 解析 選B 在離核較近區(qū)域內運動的電子能量較低 He原子最外層只有2個電子 任何電子層作最外層時 所容納的電子均不超過8個 2 除第一周期外 關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C 從左到右 元素最高正價數(shù)從 1遞增到 7 O F除外 負價由 4遞變到 1D 從左到右 元素最高價氧化物對應的水化物的堿性減弱 酸性增強 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 還原性減弱 金屬性減弱 非金屬性增強 最高正價從 1遞增到 7 O F除外 負價由 4遞變到 1 由此可得B錯誤 3 下列各組元素性質的遞變規(guī)律錯誤的是 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 解析 選C 本題考查的知識點是同周期 同主族元素性質的遞變規(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 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 根據元素周期律 其最外層電子數(shù)依次增多 A項正確 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 最高正價依次升高 B項正確 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項錯誤 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 所以D項正確 課堂互動講練 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n為最外層時 最多容納8個電子 n 1時最多容納2個電子 當n為次外層時 最多容納18個電子 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M層不是最外層時 最多可以排布18個電子 而當它是最外層時 最多可以排布8個電子 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 原子結構示意圖 小圓圈和圓圈內的符號及數(shù)字表示原子核及核內質子數(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 離子結構示意圖 當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 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構 非金屬元素的原子得電子形成簡單離子時 形成和同周期的稀有氣體元素原子相同的電子層結構 3 質子數(shù)與核外電子數(shù)的關系由以上原子結構示意圖和離子結構示意圖可知 質子數(shù)與核外電子數(shù)的關系 原子 核內質子數(shù) 核外電子數(shù)陽離子 核內質子數(shù) 核外電子數(shù) 離子所帶電荷數(shù)陰離子 核內質子數(shù) 核外電子數(shù) 離子所帶電荷數(shù) 根據下列敘述 寫出元素名稱并畫出原子結構示意圖 解析 答案 規(guī)律方法 短周期元素原子結構的特殊性 1 原子核內無中子的原子 H 2 原子最外層有1個電子的元素 H Li Na 3 原子最外層有2個電子的元素 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 原子內層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素 Li P 變式訓練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 其化學性質一定相同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的原子結構示意圖分別為 核外電子排布相同 但二者化學性質迥然不同 A錯 主族元素單原子形成的離子不一定達到8電子或2電子穩(wěn)定結構 如氫原子轉化成氫離子之后原子核外的電子數(shù)為零 B錯 核外電子排布相同的兩原子其電子數(shù)必然相等 質子數(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電子層 如氯離子其離子結構示意圖為 與上一周期的氖元素原子的核外電子排布不同 D錯 特別提醒 元素的性質與元素原子的核外電子排布的關系 元素原子的核外電子排布決定著元素的主要性質 1 一般來說 當最外層電子數(shù)少于4個時 易失去電子 表現(xiàn)出金屬性 當最外層電子數(shù)多于4個時 易得到電子 表現(xiàn)出非金屬性 2 當最外層為8個電子 氦為2個電子 時 原子處于穩(wěn)定結構 化學性質穩(wěn)定 2011年高考天津卷改編題 以下有關原子結構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個質子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D 同主族元素從上到下 金屬性逐漸減弱 解析 A項 137Cs比133Cs多4個中子 兩者質子數(shù)相等 C項 氫化物的穩(wěn)定性隨元素非金屬性的增強而增強 D項 同主族元素從上到下 金屬性逐漸增強 答案 B 變式訓練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 同主族元素金屬性自上而下是增強的 故B錯 同周期元素的金屬性從左至右越來越弱 故對應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 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 低價陽離子 r 高價陽離子 2 舉例 r Cl r Cl r Na r Na r Fe r Fe2 r Fe3 4 同結構 1 規(guī)律 電子層結構相同的離子 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 通常題目中進行粒子大小比較時用以上 四同 比較即可 但有時用以上方法不能直接解決時 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構 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構相同 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)由大到小的順序為 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 電子層結構相同的離子 陰離子半徑必然大于陽離子半徑 且?guī)ж撾姾稍蕉?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為 r C3 r D r B r A2 單質中 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構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 在解題時要先把四種離子 ?？夹问?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 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項錯誤 C項 Na Mg Al S的原子半徑依次減小 故C項錯誤 D項 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項錯誤 而B項正確 因S2 Cl 比Na Al3 多一個電子層 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)是內層電子數(shù)的2倍 E元素與D元素同主族 E的單質為黃色晶體 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的陰離子的結構示意圖 3 A的單質和C的單質在一定條件下反應生