第1課時(shí) 原子核外電子的排布 元素周期律

第1課時(shí)原子核外電子的排布元素周期律物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論在新的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上保留了“玻爾原子模型”合理的部分，并賦予其新的內(nèi)容。你想知道核外電子是如何排布的嗎？請(qǐng)讓我們一起走進(jìn)教材第二節(jié)·元素周期律。一、原子核外電子排布規(guī)律(1)概念：原子核外電子運(yùn)動(dòng)的不同區(qū)域。MN表示符號(hào)能量高低離核遠(yuǎn)近1K2L756布時(shí)，先排_(tái)_K__層，充滿后再填充L層。二、原子結(jié)構(gòu)的周期性變化規(guī)律：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子數(shù)呈現(xiàn)由1到8__的周期性的變2．原子半徑的周期性變化規(guī)律規(guī)律：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的原子半徑呈三、元素性質(zhì)的周期性變化周期序數(shù)原子序數(shù)化合價(jià)周期序數(shù)原子序數(shù)化合價(jià)(最高價(jià)、最低價(jià))的變化23～10最高正價(jià)1→+5，最低負(fù)價(jià)4→-1311～18最高正價(jià)：＋1→+7，最低負(fù)價(jià)：－4→-1規(guī)律：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的主要化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化，即同一周期元素的最高正化合價(jià)呈現(xiàn)＋1→+7，最低負(fù)化合價(jià)呈現(xiàn)－4→-1的周期性變化(1)Na、Mg、Al金屬性強(qiáng)弱的比較。a．Na、Mg、Al置換出水(或酸)中的氫時(shí)，由易到難的順序?yàn)镹a>Mg>Al__。②結(jié)論：鈉、鎂、鋁三種元素的金屬性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镹a>Mg>Al__。點(diǎn)撥：最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物并不意味著其氧化物能溶于水或者與水反應(yīng)。例如Al的最高價(jià)氧化物是Al2O3，但是Al2O3不溶于水，其水化物為Al(OH)3，也不溶于水。(3)同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律。四、元素周期律1．內(nèi)容：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化。1．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(C)外層(L層)有6個(gè)電子，則A和B形成的化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為(D)A．電子層數(shù)B．核外電子數(shù)5．(2019·湖南長(zhǎng)沙師大附中期末)元素性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化的根本原因是(C)A．元素的相對(duì)原子質(zhì)量遞增，量變引起質(zhì)變B．元素的原子半徑呈周期性變化C．元素原子的核外電子排布呈周期性變化D．元素的化合價(jià)呈周期性變化元素性質(zhì)的周期性變化，故C正確。6．(2019·四川成都龍泉二中檢測(cè))除第一周期外，關(guān)于同周期主族元素的下列變化規(guī)律的敘述中不正確的是(B)A．從左到右，原子半徑逐漸減小B．從左到右，元素原子氧化性減弱，還原性增強(qiáng)C．從左到右，元素最高正價(jià)從＋1遞增到＋7(OD．從左到右，元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性減弱，酸性增強(qiáng)不符合題意；D項(xiàng)，從左到右，非金屬性逐漸增強(qiáng)，因此最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性逐漸增強(qiáng)，堿性逐漸減弱，不符合題意。7．(2019·河北張家口一中期末)下列元素中，原子半徑最大的是(B)此四種元素的原子半徑大小順序是K>Na>S>Cl，故(1)屬于金屬元素的有7種，金屬性最強(qiáng)的元素與氧反應(yīng)生成的化合物的化學(xué)式為(3)形成化合物種類最多的兩種元素是C、H；(4)第三周期中，原子半徑最大的是(稀有氣體除外)__Na知識(shí)點(diǎn)一原子核外電子排布2．M電子層最多容納18個(gè)電子，為什么鉀原子的核外電子排布，不是而是?2．若鉀原子的M層排布9個(gè)電子，此時(shí)M層就成為最外層，這和電子排布規(guī)律中的“最外層上排布的電子數(shù)不能超過(guò)8個(gè)”相矛盾，不符合電子排布的規(guī)律，即M層不是最外層時(shí)最多排18個(gè)電子，而它作為最外層時(shí)最多只能排8個(gè)電子。一個(gè)一個(gè)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，然后再最低由內(nèi)向外排布在能量逐步升高的電子層里，即按K→L→M→N順序排列各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2個(gè)電子，如K、L、M、N層最多容納的電最多最外層電子數(shù)最多是8個(gè)(K層是最外層時(shí)，最多不超過(guò)2個(gè))次外層最多能容納的電子數(shù)不超過(guò)18個(gè)①小圓圈和圓圈內(nèi)的符號(hào)及數(shù)字表示原子核及核內(nèi)質(zhì)子數(shù)。②弧線表示電子層。③弧線內(nèi)數(shù)字表示該層中的電子數(shù)。與上一周期的稀有氣體元素原子相同的電子層結(jié)構(gòu)。②非金屬元素的原子得電子形成簡(jiǎn)單離子時(shí)，形成和同周期的稀有氣體元素原子相同的點(diǎn)撥：(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K：(3)最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等的原子有Be、Ar。(4)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的原子是C。(5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的原子是O。(6)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的原子是Ne。(7)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子有Li、Si。(8)內(nèi)層電于總數(shù)是最外層電于數(shù)2倍的原子有Li、P。(9)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的原子有H、Be、Al。(10)電子層數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子是Li。(12)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的原子是O。(13)原子核中無(wú)中子的原子是H。典例1(2019·江蘇南京師大附中模擬)下列各原子結(jié)構(gòu)示意圖中所表示的核外電子排布正確的是(C)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層上的電子數(shù)均為K層的4倍D．某原子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等原子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等，如H、He，所以D項(xiàng)正確。知識(shí)點(diǎn)二元素周期表中元素性質(zhì)的變化規(guī)律原子結(jié)構(gòu)的周期性變化反映元素性質(zhì)的周期性變化歸納出反映元素周期律元素周期律4>H22．元素的非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定。同周期元素，隨著原子序數(shù)的遞增，非原子半徑主要化合價(jià)金屬性非金屬性氧化性還原性陽(yáng)離子氧化性陰離子還原性穩(wěn)定性氫化物還原性最高價(jià)氧化物的水化物最高價(jià)氧化物的水化物堿性同周期(從左往右)減小+1→+7-4→-1減弱減弱減弱減弱減弱同主族(從上到下)相似(最高正價(jià)相同)減弱減弱減弱減弱減弱(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，而不是氫化物溶液的酸性。例如已知酸性HCl>H2S，但是不能說(shuō)明氯的非金屬性比硫的強(qiáng)。?■典例2(2019·河南安陽(yáng)期末)下列遞變規(guī)律不正確的是(A)B．鈉、鎂、鋁的還原性依次減弱3的穩(wěn)定性依次減弱素的金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，則鈉、鎂、鋁的還原性依次減弱，故B項(xiàng)正價(jià)。下列關(guān)于X、Y、Z三種元素的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱順序正確的是(B)A．HXO>HYO>HZOZ的氧化性強(qiáng)于X，因此元素的非金屬性強(qiáng)弱順序是Z>X>Y，三種元素的最高價(jià)氧化物的知識(shí)點(diǎn)三粒子半徑大小的比較1．根據(jù)元素周期表中各元素原子半徑的變化規(guī)律，比較碳元素和氟元素、氧元素和硫元素的原子半徑大小。2．電子層結(jié)構(gòu)相同時(shí)，核外電子數(shù)必定相等，其微粒半徑隨核電荷數(shù)的增加而減小，2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋。1．電子層數(shù)相同的原子，最外層電子數(shù)越少，原子半徑越大(稀有氣體除外)。如鈉、＋)＋)。3．徑小序大規(guī)律(或序小徑大規(guī)律)：核外電子排布相同的微粒，核電荷數(shù)(或原子序數(shù))越小，微粒半徑越大；核電荷數(shù)(或原子序數(shù))越大，微粒半徑越小。如氮離子、氧離子、氟離子、鈉離子、鎂離子、鋁離子的核外電子排布相同，核電荷數(shù)依次增大，則r(N3－)>r(O24．價(jià)高徑小規(guī)律：核電荷數(shù)相同的微粒，價(jià)態(tài)越高，半徑越小。如氯離子和氯原子，典例3比較下列各組微粒半徑，正確的是(A)①Cl<Cl－<Br-②F－<Mg2＋Al3+③Ca2＋<Ca<Ba④S2－<Se2－<Br-“一看”電子層數(shù)：當(dāng)最外層電子數(shù)相同時(shí)，電子層數(shù)越多，半徑越大?！岸础焙穗姾蓴?shù)：當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越小?！叭础焙送怆娮訑?shù)：當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時(shí)，核外電子數(shù)越多，半徑越大?！沧兪接?xùn)練3〕下列粒子半徑大小的比較中，正確的是(B)A．Na＋<Mg2＋<Al3＋<O2-2－>Cl－>Na＋>Al3+＋>Rb＋>Na＋>K+、Mg2＋、Al3＋、O2－等離子的核外電子排布相同，核電荷數(shù)越大，微粒的半2－、Cl－具有相同的電子層排布，但子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大者，其半徑越小，故其半徑大小順序?yàn)镹a>Mg>Al>S，C項(xiàng)不正＋同周期同周期(從左到右)逐漸減小電子層數(shù)不變；最外層電子逐漸減弱逐漸增強(qiáng)逐漸減弱逐漸增強(qiáng)同主族(從上到下)逐漸增大逐漸增強(qiáng)逐漸減弱逐漸增強(qiáng)逐漸減弱負(fù)價(jià)4→-1酸性逐漸增強(qiáng)；堿性逐漸減弱最高正價(jià)＝族序數(shù)＝最外層性質(zhì)原子半徑失電子能力得電子能力金屬性非金屬性主要化合價(jià)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物水化物氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性、形成的難易程度來(lái)越易越來(lái)越難點(diǎn)撥：元素性質(zhì)一般指的是元素的化合價(jià)、金屬性、非金屬性、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性等。〔即時(shí)訓(xùn)練〕隨原子序數(shù)遞增，八種短周期元素(用字母x等表示)原子半徑的相對(duì)大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化如下圖所示。(1)f是Al，在元素周期表的位置是第3周期ⅢA族。(2)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，故規(guī)律方法指導(dǎo)：(1)信息提?。阂阎朔N短周期元素的原子半徑的相對(duì)大或最低負(fù)價(jià)原子序數(shù)的遞增而變化的示意圖，要求根據(jù)判斷出的元素回答問(wèn)題(1)和(2)。(2)形成思路：先根據(jù)題目給出的信息，結(jié)合元素周期表的結(jié)構(gòu)和元素周期律，分析判斷出八種元素，再應(yīng)用元素周期律分析解答問(wèn)題(1)和(2)。1．元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，是學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要工具。過(guò)去，門(mén)提供了線索。下列關(guān)于元素周期律的敘述中不正確的是(C)A．Na、Mg、Al最外層電子數(shù)依次增多，單核離子的氧化性依次增強(qiáng)B．P、S、Cl最高正化合價(jià)依次升高，對(duì)應(yīng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性依次增強(qiáng)C．同周期元素的原子半徑以第ⅦA族的為最大D．Na、Mg、Al的氫氧化物的堿性依次減弱同周期元素從左到右其原子半徑減小；因Na、Mg、Al的金屬性依次減弱，則它們的氫氧化物的堿性也依次減弱。2．已知X、Y、Z、W四種短周期元素在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示。下列有關(guān)這四種元素的性質(zhì)的描述中不正確的是(D)2C．X形成的堿比Y形成的堿的堿性強(qiáng)D．W的最高價(jià)含氧酸比Z的最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)2最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性H2SO4強(qiáng)于H3PO4，A項(xiàng)不合題意穩(wěn)定性的問(wèn)題，不涉及元素周期律的相關(guān)知識(shí)。4．(2019·山西太原高一檢測(cè))下列事實(shí)不能作為實(shí)驗(yàn)判斷依據(jù)的是(BA．鈉和鎂分別與冷水反應(yīng)，判斷金屬性強(qiáng)弱B．鐵投入CuSO溶液中，能置換出銅，鈉投入CuSO溶液中不能置換與碳的金屬性強(qiáng)弱D．Br與I分別與足量的H反應(yīng)，判斷溴與碘的非金屬性強(qiáng)弱解析：A項(xiàng)符合金屬與水反應(yīng)判斷金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)；因Na的金屬性太強(qiáng)，與溶液反H反應(yīng)難易判斷非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)。2A.②⑤B.①②⑥C.①②④D.①③⑤6．(2019·江西聯(lián)考)下列敘述中肯定能說(shuō)明金屬A比金屬B活潑的是(D)A．A原子最外層電子數(shù)比B原子最外層電子數(shù)少B．A原子電子層數(shù)比B原子電子層數(shù)多電子數(shù)的多少；應(yīng)根據(jù)金屬與水(或酸)反應(yīng)的劇烈程度，而不應(yīng)根據(jù)產(chǎn)生H2的量的多少；更不應(yīng)根據(jù)原子電子層數(shù)的多少進(jìn)行比較。7．(2019·江西銅鼓期末)下列事實(shí)與碳、硅的非金屬性強(qiáng)弱無(wú)關(guān)的是(C)2能溶于水生成碳酸，而SiO2卻不溶于水D．碳、硅同主族，原子半徑碳小于硅說(shuō)明C元素的非金屬性比Si元素強(qiáng)，A不符合題意；元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧D．若元素A、B不在同一周期，則a一解析：根據(jù)元素周期律可知，在同一周期，隨原子序數(shù)遞增，原子半徑逐漸減小(0族從上到下，原子半徑逐漸增大，即若原子半徑B>A，原子序數(shù)b>a，故C正確。一、選擇題＋)/－)/2．下列有關(guān)原子核外電子排布的說(shuō)法中不正確的是(D)A．電子總是先排布在能量最低的電子層里B．每個(gè)電子層最多能容納的電子數(shù)為2n2C．最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)(K為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè))的M層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍同的電子層結(jié)構(gòu)，且n>m，則下列關(guān)系正確的是(B)4．與OH－具有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的微粒是(B)23A．第二周期元素從C到F，非金屬性逐漸減弱B．第三周期元素從Na到Cl，原子半徑逐漸增大C．HF、HCI、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次增強(qiáng)6．下列有關(guān)元素化合價(jià)的說(shuō)法正確的是(D)A．原子核外最外層電子數(shù)相同的元素，最高化合價(jià)一定相等B．元素的最高化合價(jià)一定等于其原子核外最外層電子數(shù)C．所有元素的最高化合價(jià)與最低化合價(jià)的絕對(duì)值之和都等于8D．隨著核電荷數(shù)的遞增，主族元素的最高正化合價(jià)和最低負(fù)化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化7．下列事實(shí)不能用元素周期律解釋的是(B)4所示，第三周期中Z元素的簡(jiǎn)單離子半徑最小，下列說(shuō)法不正確的是(B)YYWXZA．Y元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性高于X元素的氣態(tài)氫化物B．形成的簡(jiǎn)單離子半徑W>Q>Z>XC．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)的是QD．X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物和X的氫化物形成的化合物含有離子鍵、共價(jià)鍵二、非選擇題9．(1)某元素原子的核電荷數(shù)是電子層數(shù)的5倍，其質(zhì)子數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，該(2)已知某粒子的結(jié)構(gòu)示意圖為。 ③寫(xiě)出y＝3與y＝7的元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Al(OH)3+3H＋===Al33H2O__。規(guī)律。下表所列是五種短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)(已知元素代號(hào)元素代號(hào)ABCDE主要化合價(jià)/價(jià)+2+3+6、－2-1-2(1)用元素代號(hào)標(biāo)出它們?cè)谥芷诒碇袑?duì)應(yīng)位置(以下為周期表的一部分)。(4)上述五種元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物中酸性最強(qiáng)的是HClO4__(填化學(xué)式)。一、選擇題1．(2019·宜昌高一檢測(cè))下列各組元素的A．N、O、F原子最外層電子數(shù)依次增加C．Na、Mg、Al元素最高正化合價(jià)依次升高族從上到下元素的金屬性依次增強(qiáng)，正確。2．根據(jù)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律的知識(shí)，下列推斷正確的是(C)A．Cl與Cl得電子能力不相同B．同主族元素含氧酸的酸性隨核電荷數(shù)的增加而減弱C．同周期元素(除0族元素外)從左到右，原子半徑逐漸減小D．若M＋和R2－的核外電子層結(jié)構(gòu)相同，則原子序數(shù)R>MA．硅原子比碳原子的半徑小D．Cl、Br、I的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物都顯酸性，而且酸性從上到下依次增強(qiáng)4．(2019·江蘇常州高一期中)短周期的三種元素分別為X、Y和Z，已知X元素的原子最外層只有一個(gè)電子；Y元素原子的M電子層上的電子數(shù)是它K層和L層電子總數(shù)的一半；Z元素原子的L電子層上電子數(shù)比Y元素原子的L電子層上電子數(shù)少2個(gè)。則這三種元素所組成的化合物的化學(xué)式不可能是(B)A．XYZ