202X學(xué)年高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)第2節(jié)第2課時(shí)核外電子排布與元素周期表、原子半徑課件魯科版選修3

1、第1章第2節(jié) 原子構(gòu)造與元素周期表1.了解核外電子的排布規(guī)律與元素周期表中周期、族劃分的關(guān)系。2.了解核外電子排布與原子半徑周期性變化的關(guān)系，能用原子構(gòu)造的知識(shí)解釋其周期性變化的原因。目標(biāo)導(dǎo)航根底知識(shí)導(dǎo)學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)探究隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)欄目索引1.原子核外電子排布與周期的劃分(1)鮑林近似能級(jí)圖能量相近的原子軌道屬于 ；相鄰能級(jí)組之間的能量差較 ，同一能級(jí)組內(nèi)能級(jí)之間的能量差較 。一、核外電子排布與元素周期表 根底知識(shí)導(dǎo)學(xué)答案同一能級(jí)組大小答案(2)周期與能級(jí)組的關(guān)系周期數(shù)能級(jí)組序號(hào)能級(jí)組內(nèi)原子軌道能級(jí)組內(nèi)最多容納電子數(shù)元素種類數(shù)111s_222s、2p_333s、3p_444s、3d、4p_555s

2、、4d、5p_666s、4f、5d、6p_777s、5f、6d、7p(未完)3226 (未完)228888181818183232答案(3)周期與核外電子排布的本質(zhì)聯(lián)系元素周期表的七個(gè)周期分別對(duì)應(yīng) 個(gè)能級(jí)組。周期數(shù) 。一個(gè)周期所包含的元素種類數(shù) 對(duì)應(yīng)能級(jí)組最多容納的電子數(shù)。2.原子核外電子排布與族的劃分(1)族的劃分依據(jù)：族的劃分與原子的 和 密切相關(guān)。(2)特點(diǎn)：一般來(lái)說(shuō)，同族元素的價(jià)電子數(shù)目 。7電子層數(shù)價(jià)電子數(shù)價(jià)電子排布一樣答案(3)規(guī)律：ns12ns2np1-5價(jià)電子數(shù)(最外層電子數(shù))稀有氣體元素價(jià)電子排布： (He除外)。ns2np6答案(n-1)d110ns12ns8、9、10答案

3、議一議1.哪些族元素的族序數(shù)等于價(jià)電子數(shù)？答案答案主族及BB族的族序數(shù)價(jià)電子數(shù)。2.試分析原子序數(shù)為21的元素Sc位于哪一周期，哪一族？答案答案基態(tài)Sc原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2，價(jià)電子排布式為3d14s2，根據(jù)最外層主量子數(shù)電子層數(shù)周期數(shù)，副族序數(shù)價(jià)電子數(shù)，可知Sc位于第4周期B族。3.稀有氣體元素原子具有特殊穩(wěn)定性的原因是什么？答案稀有氣體原子最外層為全充滿電子的構(gòu)造是稀有氣體元素原子具答案稀有氣體原子最外層為全充滿電子的構(gòu)造是稀有氣體元素原子具有特殊穩(wěn)定性的內(nèi)在原因。有特殊穩(wěn)定性的內(nèi)在原因。二、核外電子排布與原子半徑答案1.影響因素越大越大越大越小答案

4、2.變化規(guī)律 規(guī)律原因同主族元素(自上而下)原子半徑逐漸_核電荷數(shù)增加對(duì)外層電子的吸引作用 增加電子間的排斥作用同周期元素(從左到右)原子半徑逐漸_(除稀有氣體元素外)增加電子產(chǎn)生的電子間的排斥作用_ 核電荷數(shù)增加導(dǎo)致的核對(duì)外層電子的吸引作用同周期過(guò)渡元素(從左到右)原子半徑逐漸 ，但變化幅度不大增加的電子都分布在 軌道上，它對(duì)外層電子的排斥作用與核電荷增加帶來(lái)的核對(duì)電子的有效吸引作用大致_增大小于小于減小減小(n1)d相當(dāng)議一議1.電子層數(shù)越多，原子半徑越大嗎？答案答案不一定。如鋰原子半徑大于氯原子半徑。2.舉例說(shuō)明電子層構(gòu)造一樣的微粒，其微粒半徑大小的比較有什么規(guī)律？答案電子層構(gòu)造一樣的微

5、粒，核電荷數(shù)越大，原子核對(duì)電子的引力越答案電子層構(gòu)造一樣的微粒，核電荷數(shù)越大，原子核對(duì)電子的引力越大，其微粒半徑越小。例如：大，其微粒半徑越小。例如：r(N3)r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)。返回答案一、核外電子排布與元素周期表 重點(diǎn)難點(diǎn)探究1.原子核外電子排布與周期的劃分(1)周期序數(shù)電子層數(shù)最外層電子所在軌道的主量子數(shù)。(2)周期元素?cái)?shù)目相應(yīng)能級(jí)組最多容納的電子數(shù)。2.原子核外電子排布與族的劃分族序數(shù)由該元素原子的價(jià)電子數(shù)決定。(1)主族(AA)的族序數(shù)價(jià)電子數(shù)原子最外層電子數(shù)。(2)0族：原子最外層電子數(shù)等于8或2。(3)B、B族：族序數(shù)原子最外層電子數(shù)。(4)BB

6、族：族序數(shù)價(jià)電子數(shù)原子最外層ns電子數(shù)次外層(n1)d電子數(shù)最高正價(jià)。(5)族：原子最外層ns電子數(shù)次外層(n1)d電子數(shù)之和，分別為8、9、10。3.族序數(shù)與價(jià)電子排布(1)同主族元素原子的價(jià)電子排布完全一樣。AA的價(jià)電子排布分別為ns1、ns2、ns2np1、ns2np2、ns2np3、ns2np4、ns2np5。(2)稀有氣體的價(jià)電子排布式為1s2或ns2np6。(3)過(guò)渡元素同一縱行的價(jià)電子排布根本一樣。第4周期過(guò)渡元素的價(jià)電子排布為族序數(shù)BBBBB價(jià)電子排布3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s24.原子核外電子排布與元素周期表的分區(qū)s區(qū)包含He和A、A兩族元素，

7、除氫、氦外，其余都是活潑的金屬元素；p區(qū)包含AA和0族(He除外)元素，除氫、氦外，所有的非金屬元素都在p區(qū)；d區(qū)包含BB和族(鑭系和錒系除外)全是金屬元素；ds區(qū)包含B和B族，全是金屬元素；f區(qū)包含鑭系和錒系，全是金屬元素。s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)的元素，它們的原子最外層電子數(shù)均不超過(guò)2個(gè)，只有p區(qū)的元素原子最外層電子數(shù)可為38個(gè)。解析答案例1 1 某元素位于周期表中第4 4周期AA族，那么該元素的名稱和價(jià)電子排布式均正確的選項(xiàng)是( () )A.A.砷，4s24p3 4s24p3 B.B.溴，4s24p54s24p5C.C.磷，4s24p3 4s24p3 D. D.銻，5s25p35s25p3解析

8、解析由于該元素為主族元素，價(jià)電子數(shù)主族序數(shù)，故價(jià)電子數(shù)為5，排除B項(xiàng)。又因周期數(shù)電子層數(shù)，排除D。由元素在周期表中的位置可知：元素的價(jià)電子排布式為4s24p3，電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，為33號(hào)元素砷，故A項(xiàng)正確。A解題反思根據(jù)元素在周期表中的位置可以直接書(shū)寫(xiě)元素的價(jià)電子排布式并推導(dǎo)其原子序數(shù)。變式訓(xùn)練1問(wèn)答以下問(wèn)題：(1)某元素的原子序數(shù)為29，試答復(fù)：該基態(tài)原子的價(jià)電子排布式是_，核外電子有_個(gè)能級(jí)，有_個(gè)未成對(duì)電子。它屬于第_周期_族。解析答案解析解析根據(jù)核外電子排布規(guī)律，該元素原子的核外電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p63d104s1，價(jià)

9、電子排布式為3d104s1，所以有1個(gè)未成對(duì)電子，有7個(gè)能級(jí)。有四個(gè)電子層，所以為第4周期元素，價(jià)電子排布式為3d104s1，所以在B族。3d104s1714B(2)元素金(Au)處于周期表中的第6周期，與Cu同族，Au原子最外層電子排布式為_(kāi)。解析解析Cu原子核外有原子核外有29個(gè)電子，其核外電子排布式為個(gè)電子，其核外電子排布式為Ar3d104s1，Au與與Cu同族，那么同族，那么Au原子的最外層電子排布式為原子的最外層電子排布式為5d106s1。5d106s1(3)某元素原子的電子排布式為Ar3d104s24p1，該元素處于元素周期表的第_周期_族。解析解析該元素為主族元素，根據(jù)電子層周期

10、序數(shù)，主族序數(shù)電子數(shù)，該元素位于第4周期A族。4A解析答案根據(jù)元素原子的電子排布式可以直接推斷元素在周期表中的位置。解題反思二、微粒半徑大小的比較判斷微粒半徑大小的規(guī)律(1)同周期，從左到右，原子半徑依次減小。(2)同主族，從上到下，原子或同價(jià)態(tài)離子半徑均增大。(3)陽(yáng)離子半徑小于對(duì)應(yīng)的原子半徑，陰離子半徑大于對(duì)應(yīng)的原子半徑，如r(Na)r(Na)，r(S)r(Cl)r(K)r(Ca2)。(5)不同價(jià)態(tài)的同種元素的離子，核外電子多的半徑大，如r(Fe2)r(Fe3)，r(Cu)r(Cu2)。(1)不同周期不同主族元素原子半徑比較：找出其中一種元素的同主族元素作為參照進(jìn)展比較，如比較P與F原子半

11、徑的大小，可引入N元素，可通過(guò)原子半徑PNF比較。(2)對(duì)于離子的半徑比較：要借助于電子層構(gòu)造一樣的離子半徑和元素周期律進(jìn)展判斷。關(guān)鍵提醒解析答案例2以下化合物中陰離子半徑和陽(yáng)離子半徑之比最大的是()A.LiI B.NaBr C.KCl D.CsF解析解析堿金屬離子半徑：r(Li)r(Na)r(K)r(Cs)；鹵素離子半徑：r(F)r(Cl)r(Br)BDCB.原子序數(shù)dcbaC.離子半徑C3DBA2D.單質(zhì)的復(fù)原性ABDC解析答案解析解析aA2、bB、cC3、dD都是短周期元素的離子，電子層構(gòu)都是短周期元素的離子，電子層構(gòu)造一樣，其在周期表中的相對(duì)位置關(guān)系可表示為造一樣，其在周期表中的相對(duì)位

12、置關(guān)系可表示為 cC3 dDbBaA2 因而四種元素的原子序數(shù)由大到小的順序?yàn)閍bdc；元素原子半徑的大小順序?yàn)閞(B)r(A)r(C)r(D)；電子層構(gòu)造一樣的離子，陰離子半徑必大于陽(yáng)離子半徑，且?guī)ж?fù)電荷越多半徑越大，陽(yáng)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)閞(C3)r(D)r(B)r(A2)。單質(zhì)中同周期的A、B為金屬，A原子序數(shù)大于B，故復(fù)原性應(yīng)為BA；同周期非金屬元素C、D，C的原子序數(shù)小于D，C的復(fù)原性應(yīng)大于D。答案答案C返回誤認(rèn)為同周期從左到右元素離子的半徑逐漸減小。易錯(cuò)警示1.價(jià)電子排布式為5s25p1的元素，位于周期表中()A.第4周期第A族 B.第5周期第A族C

13、.第5周期第A族 D.第4周期第A族B 隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)解析答案解析解析電子層數(shù)周期數(shù)，價(jià)電子數(shù)主族元素的族序數(shù)，所以該元素位于第5周期第A族。2.具有以下構(gòu)造的原子，一定屬于主族元素的是( )A.最外層有一個(gè)電子的原子B.最外層電子排布式為ns2的原子C.最外層有3個(gè)未成對(duì)電子的原子D.次外層無(wú)未成對(duì)電子的原子解析答案解析解析 在元素周期表中，凡在元素周期表中，凡s區(qū)、區(qū)、d區(qū)、區(qū)、ds區(qū)的元素，它們的原子最外層電區(qū)的元素，它們的原子最外層電子數(shù)均不超過(guò)子數(shù)均不超過(guò)2個(gè)，只有個(gè)，只有p區(qū)的元素原子最外層電子數(shù)可為區(qū)的元素原子最外層電子數(shù)可為38個(gè)，那么個(gè)，那么最外層有一個(gè)電子的原子可能是最外層有

14、一個(gè)電子的原子可能是A族、族、B族族(如如Cr：3d54s1)、B族族(如如Cu：3d104s1)元素的原子，不一定是主族元素，元素的原子，不一定是主族元素，A不正確；不正確；最外層電子排布式為最外層電子排布式為ns2的原子有的原子有He和和A族、族、BB族、族、B族元素族元素的原子，的原子，B不正確；不正確；原子最外層有原子最外層有3個(gè)未成對(duì)電子的元素，其原子最外層有個(gè)未成對(duì)電子的元素，其原子最外層有5個(gè)電子，一定是個(gè)電子，一定是主族元素，主族元素，C正確；正確；解析答案原子次外層無(wú)未成對(duì)電子的有：全部主族元素、0族元素、B和B族元素，D不正確。答案答案C3.具有以下電子層構(gòu)造的原子，其對(duì)應(yīng)

15、的元素一定屬于同一周期的是( )A.兩種元素原子的電子層上全部都是s電子B.3p能級(jí)上只有一個(gè)空軌道的原子和3p能級(jí)上只有一個(gè)未成對(duì)電子的原子C.最外層電子排布為2s22p6的原子和最外層電子排布為2s22p6的離子D.原子核外的M層上的s、p能級(jí)上都填滿了電子，而d軌道未排電子的兩種 原子解析答案解析解析元素原子的電子層上全部都是s電子，即1s1或1s2或1s22s1或1s22s2，對(duì)應(yīng)的元素為H、He、Li、Be，它們可能屬于第1周期或第2周期；3p能級(jí)上只有一個(gè)空軌道的原子即：1s22s22p63s23p2，是Si元素；3p能級(jí)上只有1個(gè)未成對(duì)電子的原子即：1s22s22p63s23p1

16、或1s22s22p63s23p5，是Al元素或Cl元素，都屬于第3周期。最外層電子排布為2s22p6的原子是Ne原子，屬于第2周期元素；最外層電子排布為2s22p6的離子可能為O2、F、N3、Na、Mg2、Al3，不一定屬于同一周期元素。原子核外M層上的s、p能級(jí)上都填滿電子而d軌道未排電子的原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2，為Ar或K或Ca，不一定屬于同一周期。答案答案B4.具有以下電子排布式的原子中，半徑最大的是( )A.1s22s22p63s23p5 B.1s22s22p3C.1s22s22p

17、2 D.1s22s22p63s23p4D解析答案解析解析由核外電子排布知識(shí)可知A為氯原子，B為氮原子，C為碳原子，D為硫原子。根據(jù)同周期從左到右原子半徑逐漸減小，同主族原子半徑由上到下逐漸增大，當(dāng)最外層電子數(shù)目相差不大時(shí)，一般電子層數(shù)越多，原子半徑越大，故原子半徑最大的是硫原子。5.某元素3價(jià)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，該元素在周期表中的位置是( )A.第3周期族 B.第4周期B族C.第4周期族 D.第4周期B族C解析解析 由離子的電子排布式可推出原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價(jià)電子排布式為3d64s2，因?yàn)榕挪荚赿、s軌道，所以為副

18、族，因?yàn)楣灿?個(gè)價(jià)電子，所以為族。解析答案6.完成以下小題。(1)填表解析答案原子電子排布式族周期區(qū)1s22s22p63s2 Kr4d105s25p2 Ar3d104s1 解析解析最后一個(gè)電子填充在s軌道，屬于s區(qū)元素，為主族元素。族序數(shù)ns電子數(shù)，即為2，在第3周期第A族。最后一個(gè)電子填充在p軌道，屬于p區(qū)元素，為主族元素。族序數(shù)nsnp電子數(shù)，即224，在第5周期第A族。最后一個(gè)電子填充在d軌道，且等于10，屬于ds區(qū)元素，為副族元素。族序數(shù)ns電子數(shù)，即為1，在第4周期B族。答案答案A3sA5pB4ds(2)某元素原子共有3個(gè)價(jià)電子，其中一個(gè)價(jià)電子位于第3電子層d軌道，試答復(fù)：該元素核外電子排布式為_(kāi)，價(jià)電子的軌道表示式為_(kāi)。該元素的元素符號(hào)為_(kāi)，在周期表中的位置為_(kāi)，該元最高正化合價(jià)為_(kāi)價(jià)。解析答案解析解析因E(4s)E(3