《原子核外電子排布與元素周期律》 省賽獲獎

原子核外電子排布與元素周期律①原子核外電子排布的基本規(guī)律

（1～18號元素原子結(jié)構(gòu)示意圖）

-b

1、原子核外電子排步的一般規(guī)律

電子在原子核外是分層排步的。電子總是盡量先排步在能量低的電子層里，即K層，再由里向外，依次排步在能量較高的電子層里。每一電子層，最多填充電子數(shù)為2n2最外層電子數(shù)都不超過8個，當(dāng)K層為最外層時不超過2個。次外層電子數(shù)不超過18個，倒數(shù)第三層電子數(shù)不超過32個。電子按能量高低在核外分層排布。1234567KLMNOPQ由內(nèi)到外，能量逐漸升高1.下列原子結(jié)構(gòu)示意圖中,正確的是:2.某元素原子的原子核外有三個電子層,最外層有4個電子,該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為:A.14B.15C.16D.17A.B.C.D.答案：1.B2.A3.B3.兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等，則在核電荷數(shù)為1~10的元素中。滿足上述關(guān)系的元素共有：A.1對B.2對C.3對D.4對②元素周期律1、概念：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化的規(guī)律叫做元素周期律。原子半徑；元素化合價；原子核外電子排布；元素的金屬性、非金屬性。2、本質(zhì)：元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律是元素原子核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。②元素周期律（核外電子排布）1.核外電子繞核作無規(guī)則的高速運動，其運動的不同區(qū)域可以看作不同的電子層。2.電子層的表示方法：（1）數(shù)字表示法：1，2，3，4，5，6，7……（2）字母表示法：K,L,M,N,O,P,Q…… 3.電子的能量：離核近的電子層中，電子的能量；離核遠(yuǎn)的電子層中，電子的能量。低高②元素周期律（核外電子排布）AZX1.原子組成的表示：a±n±aZ:元素X的質(zhì)子數(shù)A:元素X的質(zhì)量數(shù)n:粒子所含X的數(shù)目a±:粒子所帶的電荷數(shù)±a:X的化合價2.粒子的結(jié)構(gòu)示意圖原子：Na：離子:Na+：結(jié)構(gòu)示意圖等電子粒子化學(xué)上，把具有相同電子總數(shù)的粒子叫做等電子粒子10電子粒子：原子陽離子陰離子分子Na+,Mg2+,Al3+,NH4+,H3O+NeN3-,O2-,F-,OH-HF,H2O,NH3,CH4鞏固練習(xí)：1.（1）在多電子原子中，電子是____排布的。能量最低的電子層為____層，離核最____。M層是代表第___層，最多容納____個電子，當(dāng)其為最外層時，最多容納____個電子。分層K近3188（2）某種元素X核內(nèi)有5個質(zhì)子，X為______元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為______。B（硼）（3）元素X的二價陽離子只有兩個電子層，X2+的結(jié)構(gòu)示意圖為_______，X為_______元素。Mg(鎂)2.下列粒子的結(jié)構(gòu)示意圖正確的是（）A.Mg2+:B.Cl:C.Ar:D.K:A3.下列說法中肯定錯誤的是（）A.某原子K層上只有一個電子B.某原子M層上電子數(shù)為L層上電子數(shù)的4倍C.某原子M層上和L層上的電子數(shù)均為K層上的4倍D.某原子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等B4.(1)在第n電子層中，當(dāng)n為最外層時，最多能容納電子數(shù)與(n-1)層相同，則第n層是（）A.N層B.M層C.L層D.K層(2)在1~18號元素中，某元素R最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相同，則R元素可能是（寫元素符號）___,____,____。5.有aXm+,bYn+,cZm-,dRn-四種離子，已知aXm+,bYn+,cZm-,dRn-四種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則下列關(guān)系正確的是（）A.a-c=2nB.a-b=n-mC.c-d=m+nD.b-d=2nBHBeAlD②元素周期律（原子半徑）

微粒半徑比較

1.原子半徑與離子半徑關(guān)系：

原子半徑<相應(yīng)的陰離子半徑

原子半徑>相應(yīng)的陽離子半徑

2.比較微粒大小的依據(jù)（三看）

一看電子層數(shù)：電子層數(shù)越多半徑越大如：Na>Na+

二看核電荷數(shù)：電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大半徑越小。

如：S2->Cl->Ar>K+>Ca2+;

三看核外電子數(shù)：電子層和核電荷數(shù)都相同時，核外電子數(shù)越多，半徑越大。如：Cl->Cl;Fe2+>Fe3+

②元素周期律（元素主要化合價）元素主要化合價的周期性變化

①氧元素?zé)o正價，氟元素?zé)o正價，金屬元素?zé)o負(fù)價，惰性元素為零價。②元素的最高正價＝最外層電子數(shù)=主族序數(shù)③只有非金屬才有負(fù)價，且∣負(fù)價數(shù)值∣＋∣正價數(shù)值∣＝8。即元素的負(fù)化合價＝最外層電子數(shù)－8＝主族序數(shù)－8

1B

Al

SiGe

As

Sb

Te

2

3

4

5

6

7ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0

Po

At非金屬性逐漸增強，原子半徑逐漸減小

金屬性逐漸增強對應(yīng)的堿堿性越強原子半徑逐漸增大金屬性逐漸增強

非金屬性逐漸增強②元素的金屬性和非金屬性的周期性變化證明金屬性同條件下與水或酸越易反應(yīng)則越強。最高價氧化物所對應(yīng)的水化物的堿性越強則越強相互置換根據(jù)元素周期表中的位置判斷證明非金屬性最高價氧化物所對應(yīng)的水化物的酸性越強則越強與H2反應(yīng)的條件和生成氫化物的穩(wěn)定性相互置換依據(jù)元素周期表中的位置判斷③元素周期表的結(jié)構(gòu)周期短周期長周期第1周期：2種元素第2周期：8種元素第3周期：8種元素第4周期：18種元素第5周期：18種元素第6周期：32種元素不完全周期第7周期：26種元素鑭57La–镥71Lu共15種元素稱鑭系元素錒89Ac–鐒103Lr共15種元素稱錒系元素周期序數(shù)=電子層數(shù)（橫向）③元素周期表的結(jié)構(gòu)族主族：副族：ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA第VIII族：稀有氣體元素主族序數(shù)=最外層電子數(shù)（縱向）零族：共七個主族:長短周期共同組成ⅠB,ⅡB,ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB共七個副族:僅由長周期組成三個縱行，位于ⅦB與ⅠB中間③同主族、同周期元素原子核外電子排布原子序數(shù)最外層電子數(shù)1~23~1011~181→21→81→8③元素化學(xué)性質(zhì)的遞變規(guī)律同周期(左→右)同主族(上→下)原子半徑化合價元素的金屬性和非金屬性最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸（堿）性氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸↓逐漸↑

最高正化合價＝主族序數(shù)最低負(fù)化合價＝主族序數(shù)－８金屬性逐漸↓非金屬性逐漸↑金屬性逐漸↑非金屬性逐漸↓堿性逐漸↓酸性逐漸↑堿性逐漸↑酸性逐漸↓穩(wěn)定性逐漸↑穩(wěn)定性逐漸↓同周期元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物酸堿性族IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA元素NaMgAlSiPSCl氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7水化物NaOHMg(OH)2Al(OH)3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4酸堿性強堿中強堿兩性弱酸中強酸強酸最強酸酸性逐漸增強，堿性減弱同主族元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性IAVIIA2LiLi2OLiOH3NaNa2ONaOHCl2O7HClO4Cl4KK2OKOHBr2O7HBrO4Br5RbRb2ORbOHI2O7HIO4I6CsCs2OCsOHAt2O7HAtO4At酸性增強堿性增強④元素的“位、構(gòu)、性”的關(guān)系

從原子結(jié)構(gòu)理論解釋元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。核電荷數(shù)遞增→原子半徑減小→核對外層電子引力增強→失電子能力減弱，得電子能力增強→金屬性減弱，非金屬性增強同周期從左到右→電子層數(shù)遞增→原子半徑增大→核對外層電子引力減弱→失電子能力增強，得電子能力減弱→金屬性增強，非金屬性減弱同主族從上到下→元素“位”、“構(gòu)”、“性”三者關(guān)系結(jié)構(gòu)金屬原子半徑大、最外層電子數(shù)少易失電子金屬性強非金屬原子半徑小、最外層電子數(shù)接近8易得電子非金屬性強最外層4個電子不易得失電子易形成共價化合物原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)周期序數(shù)=電子層數(shù)主族序數(shù)=最外層電子數(shù)位置從左到右，原子半徑減小，金屬性減弱，非金屬性增強；從上到下，原子半徑增大，金屬性增強，非金屬性減弱。性質(zhì)⑤元素周期表的意義與作用--aⅠ．在金屬和非金屬的分界線附近尋找半導(dǎo)體材料，如：Si，Ge，Se等Ⅱ．在過渡元素中，尋找各種優(yōu)良的催化劑，如Pt，Ni等尋找耐高溫，耐腐蝕的合金材料，如Ti，Mo等Ⅲ．在元素周期表的右上方尋找研制農(nóng)藥常用的元素，如F，Cl，S，P，As等Ⅳ．根據(jù)元素的結(jié)構(gòu)，位置和性質(zhì)特點，可以比較或推斷元素的某些性質(zhì)。鞏固練習(xí)原子序數(shù)為1-18的元素，隨著核電荷數(shù)的遞增不呈周期性變化的是()（A）原子量（B）主要化合價（C）原子半徑（D）電子層數(shù)AD2.下列各組元素遞變情況錯誤的是()（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）Li、Na、K、Rb的金屬性依次增強C3、下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別代表某一化學(xué)元素下列________（填寫編號）組元素的單質(zhì)可能都是電的良導(dǎo)體。①a、c、h②b、g、k③c、h、l④d、e、f