1、第2課時核外電子排布與元素周期表、原子半徑學(xué)習(xí)目標定位1.能進一步認識元素周期律的實質(zhì)是核外電子排布的周期性變化，熟知元素周期表的結(jié)構(gòu)和周期、族的劃分2.知道原子半徑與原子核外電子排布的關(guān)系，知道原子半徑在周期表中的變化規(guī)律。一原子結(jié)構(gòu)與元素周期表.原子核外電子排布與周期的劃分(1)填寫下表：周期價電子排布取外層取多谷納電子數(shù)各周期增加能級元素種數(shù)IA族。族11s11s221s222s12s22p682s、2P833s13s23p683s、3P844s14s24p684s、3d、4P.1855s15s25p685s、4d、5P加66s16s26p686s、4f、5d、6P32787s、5f、6

2、d(未完)未完(2)觀察分析上表，討論原子核外電子排布與周期劃分有怎樣的關(guān)系？答案根據(jù)能級能量的差異，可將能量相近的能級分為七個能級組，同一能級組內(nèi)，各能級能量相差較小，各能級組之間能量相差較大。每一個能級組對應(yīng)一個周期，且該能級組中最大的電子層數(shù)等于元素的周期序數(shù)。一個能級組最多容納的電子數(shù)等于一個周期所含的元素種數(shù)。.原子核外電子排布與族的劃分(1)將下列各主族元素的價電子數(shù)、價電子排布式填入表中:族數(shù)IAnAmANAVAVIAVHA價電子排布式1ns2ns21nsnp22nsnp23nsnp24nsnp25nsnp列數(shù)121314151617價電子數(shù)1234r5r67(2)以第4周期副族

3、元素為例，填寫下表:副族兀素21Sc22Ti23V24Cr25Mn29CU3oZn族數(shù)niBWBVBVIBWBIBnb價電子排布式3dZs2一223d4s3d34s23d54s13d54s23dZs13d104s2價電子數(shù)目34567-X(3)依據(jù)上述表格，分析討論族的劃分與原子核外電子排布有怎樣的關(guān)系？答案族的劃分依據(jù)是原子的價層電子排布同主族元素原子的價層電子排布完全相同，價電子全部排布在ns或nsnp軌道上。價電子數(shù)與族序數(shù)相同。稀有氣體的價電子排布為1s2或ns2np6。過渡元素(副族和川族)同一縱行原子的價層電子排布基本相同。價電子排布式為(nDdns12,HIBVH族的價電子數(shù)與族

4、序數(shù)相同，第Ib、hb族和第m族不相同。歸納總結(jié).元素周期表中各族元素原子的價電子排布狀況族價電子排布式價電子數(shù)IA1ns1nA2ns2ms(n1)dns23WB(n1)d2ns24VB(n1月3依2或(n-1)d4ns15VIB(n-1月442或(n15416WB52(n1)dns7皿族(n1川6仁2或(n1)d7ns18(n1)d仁2或(n1)d8ns19(n1)d7$2或(n1)d10或(n1)d9ns110IB/101(n-1)dns11nb102(n-1)dns12mA21nsnp3NA22nsnp4VA23nsnp5VIA24nsnp6VHA25nsnp7。族ns2np6(氨是1s

5、2)8(氨是2).原子核外電子排布與元素周期表關(guān)系的規(guī)律(1)周期序數(shù)=電子層數(shù)；(2)周期元素數(shù)目=相應(yīng)能級組最多容納的電子數(shù)；主族序數(shù)=價電子數(shù)(最外層電子數(shù))；(4)過渡元素的價電子數(shù)與次外層d電子(或次次外層f電子)有關(guān)。活學(xué)活用.某元素的原子序數(shù)為29,試回答：(1)此元素原子的電子總數(shù)是個。它有個電子層，有個能級。它的價電子排布式是(4)它屬于第周期第族。(5)它有個未成對電子。答案(1)29(2)47(3)3d104s1(4)4IB(5)1解析解答該題需掌握原子核外電子排布與元素周期表的關(guān)系和原子核外電子排布的規(guī)律。根據(jù)核外電子排布規(guī)律，該元素的核外電子排布式應(yīng)為1s22s22p

6、63s23p63dZs1,共有29個電子，故為Cu元素。從核外電子排布式中可以得出n=4,有四個電子層，所以為第4周期元素，價電子排布式為3d104s1,所以在IB族。價電子的軌道表示式為x=,所以有1個未成對電子。.指出下列元素在元素周期表中的位置：(1)基態(tài)負一價離子的電子排布式為Ne3s23p6的元素：周期、族。(2)基態(tài)原子的電子排布式為Ar4s1的元素：第周期、族。(3)基態(tài)原子的電子排布式為Ar3d34s2的元素：第周期、族。(4)基態(tài)原子的電子排布式為Ar3d104s1的元素：第周期、族。(5)基態(tài)原子的電子排布式為Kr4d105s25p2的元素：第周期、族。答案(1)3VHA(

7、2)4IA(3)4VB(4)4IB(5)5IVA解析(1)基態(tài)負一價離子的電子排布式為Na3s23p6,則原子的電子排布式為Ne3s23p5。價電子排布為3s23p5,該元素位于元素周期表的第3周期、WA族。(2)基態(tài)的原子的電子排布式為Ar4s1,價電子排布式為4s1,該元素位于元素周期表的第4周期、IA族。(3)基態(tài)原子的電子排布式為Ar3d34s2,價電子排布式為3d34s2,該元素位于元素周期表的第4周期、VB族。(4)基態(tài)原子的電子排布式為Ar3d104s1,價電子排布式為3d104s1,該元素位于元素周期表的第4周期、IB族。(5)基態(tài)原子的電子排布式為Kr4d105s25p2,價

8、電子排布式為5s25p2,該元素位于元素周期表的第5周期、IVA族。二核外電子排布與原子半徑.由于原子并不是一個具有明確“邊界”的實體，人們便假定原子是一個球體，并采用統(tǒng)計的方法來測定它的半徑。觀察分析教材圖1210主族元素的原子半徑變化示意圖，回答下列問題：(1)同一周期中從堿金屬元素開始到鹵族元素結(jié)束元素的原子半徑怎樣變化？為什么？答案同一周期中，從堿金屬元素到鹵族元素，隨著原子序數(shù)的增大，元素的原子半徑逐漸減小。同一周期中每增加一個電子，核電荷相應(yīng)增加一個正電荷。由于增加的電子位于同一層上，所以增加的電子產(chǎn)生的電子間的排斥作用小于核電荷增加導(dǎo)致的核對外層電子的吸引作用，有效核電荷增加，結(jié)

9、果使原子半徑逐漸減小。(2)在同一主族中元素的原子半徑怎樣變化？為什么？答案對同一主族元素的原子來說，隨著原子序數(shù)的逐漸增大，原子半徑自上而下逐漸增大。同一主族中每次增加的不是一個電子而是一個“電子隊伍”，即每次增加一個電子層，正是因為電子層數(shù)依次增加，導(dǎo)致核對外層電子的吸引作用處于次要地位。.由以上分析可知，決定元素原子半徑大小的因素有：(1)電子層數(shù)：電子層數(shù)越多，電子之間的負電排斥越大，使原子半徑越大。(2)核電荷數(shù)：核電荷數(shù)越大，核對電子的引力也就越強，使原子半徑越小(稀有氣體元素除外)。(3)電子層數(shù)和核電荷數(shù)的綜合結(jié)果使各種原子的半徑發(fā)生周期性變化(同周期、同主族元素原子半徑的變化

10、規(guī)律)。歸納總結(jié)1.比較微粒半徑大小的方法(“三看”)看”電子層數(shù)：當電子層數(shù)不同時，一般電子層數(shù)越多,半徑越大?！岸础焙穗姾蓴?shù)：當電子層數(shù)相同時，一般核電荷數(shù)越大，半徑越小(稀有氣體元素除外)?！叭础焙送怆娮訑?shù)：當電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時，核外電子數(shù)越多，半徑越大。.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(稀有氣體除外)。(2)同主族，從上到下，原子或同價態(tài)離子半徑均逐漸增大。(3)陽離子半徑小于對應(yīng)的原子半徑，陰離子半徑大于對應(yīng)的原子半徑。(4)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，隨核電荷數(shù)增大，離子半徑逐漸減小。(5)不同價態(tài)的同種元素的離子，核外電子數(shù)多的半徑大?；顚W(xué)活

11、用比較判斷下列各組微粒半徑的大小，并說明原因。(1)BaSr,同族元素，Ba比Sr多一電子層。(2)CaSc,同周期元素，Sc核電荷數(shù)大。(3)S2-S,同一元素，電子數(shù)越多，半徑越大。(4)Na+Al3+,具有相同的電子層結(jié)構(gòu)的離子、核電荷數(shù)越大、半徑越小。Pb2+Sn2+,同一族元素的離子，所帶電荷相同，電子層數(shù)越多，半徑越大。（6）Fe2+Fe3+,同一元素的離子，核外電子數(shù)越少，半徑越小。當堂檢測1.元素原子的核外電子排布決定了元素在元素周期表中的位置，已知某元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2。該元素位于元素周期表（）A.第2周期第HB族B.第4周期第

12、HA族C.第4周期第VB族D.第5周期第HB族答案C解析周期數(shù)等于電子層序數(shù)，族數(shù)等于價電子數(shù)。共有四個電子層，位于第4周期，價電子排布式為3d34s2,共5個價電子，而且排在3d、4s軌道中，應(yīng)為副族。所以為VB族。2.某元素基態(tài)原子的最外層電子排布式為ns2,該元素（）一定是nA族元素一定是金屬元素C.不是HA族元素就是副族元素D.可能是金屬元素也可能是非金屬元素答案D解析由于最外層電子排布式為ns2,則該元素可能是He元素、第HA族元素或是過渡金屬元素，所以綜合起來講，可能是金屬元素也可能是非金屬元素，故答案選Do.下列四種粒子中，半徑按由大到小排列順序正確的是（）基態(tài)X的原子結(jié)構(gòu)示意圖

13、少基態(tài)Y的價電子排布式3s23p5基態(tài)2一的軌道表示式W基態(tài)原子有2個能層，電子式為,WA.冠B.哂C.冠D.，答案C解析由題意可知：X、Y、Z2W分別為S、Cl、S2一、F。S、Cl、S2F粒子半徑大小排列順序為r(S2)r(S)r(Cl)r(F),故C項正確。.某元素而十的3d軌道上有5個電子，則(1)M原子的核外電子排布式為(2)M元素在元素周期表中的位置為第周期族。答案(1)1s22s22P63s23P63d54s2(2)4WB解析M2+的3d軌道上有5個電子則電子排布式為1s22s22p63s23p63d5。故M原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2。該元素的價

14、電子排布式為3d54s2,所以該元素在周期表中的位置為第4周期VH族。.有A、B、C、D四種元素。其中A為第4周期元素，與D可形成1：1和1：2原子個數(shù)比的化合物；B為第4周期過渡元素,最高化合價為7；C和B是同周期的元素，具有相同的最高化合價；D的價電子排布式為nsnnpn+2。 TOC o 1-5 h z 1)試寫出四種元素的元素符號：A、B、C、D。2)按原子半徑由大到小排列：(填元素符號)。答案(1)KMnBrO(2)KMnBrO解析由B為第4周期過渡元素，最高化合價為+7可推出B是鎰元素；C和B是同周期的元素，具有相同的最高化合價，則C是澳元素；D的價電子排布式為nsnnpn+2,D

15、是氧元素；A與D可形成1：1和1：2原子個數(shù)比的化合物，A是鉀元素。40分鐘課時作業(yè)基礎(chǔ)過關(guān)一、核外電子排布與元素周期表1根據(jù)下列微粒的最外層電子排布，能確定該元素在元素周期表中位置的是()A4s1B3d104snCnsnnp3nDns2np3答案C解析A項，4s1的電子排布包括4s1、3d54s1、3d104s：無法確定元素；B項，3d104sn的電子排布包括3d104s1、3d104s2等，也無法確定元素；D項，由于n無法確定，也無法確定元素；而C項中n必須為2，即2s22p6。2價電子排布式為3d104s1的元素在周期表中應(yīng)位于()A.第4周期IB族B.第5周期HB族C.第4周期VHB族

16、D.第5周期HIB族答案A TOC o 1-5 h z 解析根據(jù)該元素的價電子排布式，得出其電子層數(shù)為4，因此它位于第4周期。由于3d軌道上為全滿結(jié)構(gòu)，得出該元素位于ds區(qū)，又因為最外層4s軌道上有1個電子，因此它位于第IB族。3下列說法中錯誤的是()A.原子及其離子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期數(shù)B.過渡元素全部為金屬元素C.除氨外的稀有氣體原子的最外層電子數(shù)都是8D.同一元素的各種同位素的物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相同答案A解析原子的核外電子層數(shù)等于周期數(shù)，而離子的核外電子層數(shù)不一定等于周期數(shù)(如Na+),選項A不正確。4.主族元素A和B可形成組成為AR的離子化合物，則AB兩原子的最外層電

17、子排布分別為()A.ns2np2和ns2np4B.ns2和ns2np4ns2和ns2np5D.ns2和ns2答案C解析由A和B為主族元素，且二者能形成AB型的離子化合物，知A為第HA族元素，B為第VHA族元素，故A元素原子的最外層電子排布為ns2，B元素原子的最外層電子排布為ns2np5。二、核外電子排布與微粒半徑5關(guān)于同一種元素的原子或離子，下列敘述正確的是()A.原子半徑比陰離子半徑小B.原子半徑比陰離子半徑大C.原子半徑比陽離子半徑小D.帶正電荷多的陽離子比帶正電荷少的陽離子半徑大答案A解析同一元素微粒的半徑大小順序為r陰r原r陽，價態(tài)高的陽離子半徑小，所以選A。6下列微粒半徑大小比較錯

18、誤的是()AKNaLiBNaMg2Al3CMg2NaFDClFF答案C解析同主族，由上到下微粒半徑逐漸增大，所以A對；核外電子排布相同的微粒，核電荷數(shù)越大，微粒半徑越小，所以B對；C項應(yīng)該為FNaMcj+;D可引入Cl,順序為CrClFF,所以D也對。.下列各組微粒半徑之比大于1的是()r Mgr Mgr PB. r Clr始D.rBr7r始D.rBr7C.rNaT答案B解析本題考查微粒半徑大小的比較。比值大于1,即比例式中分子的微粒半徑應(yīng)大于分母的微粒半徑。A中元素屬同周期關(guān)系，r(Na)r(Mg),比值小于1;B中元素屬同周期關(guān)系，r(P)r(Cl),比值大于1;C中屬核外電子排布相同的兩

19、種微粒，應(yīng)為r(Na+)r(Al3+),比值小于1;D中屬同周期元素形成的不同離子，不核外有3層電子，BG核外有4層電子，顯然，r(K+)baC.六種元素中，c元素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)最活潑D.c、e、f的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性依次增強答案D解析a、b、c、d、e、f分別是鈉、鎂、碳、氧、硫、氯。同一主族，氫化物的穩(wěn)定性由上到下遞減，HO(d)的穩(wěn)定性比HS(e)強；同一周期原子半徑從左到右遞減，a、b、e三種元素的原子半徑abe;六種元素中最活潑的金屬是Na(a),最活潑的非金屬是氧(d)。則選項A、B、C均不正確。10.具有相同電子層結(jié)構(gòu)的微粒AnBnC,下列分析正確的是()A.原子序數(shù)

20、關(guān)系CBAB.微粒半徑關(guān)系B1An+C.C一定是稀有氣體元素的原子D.原子半彳全關(guān)系為ACB因A的質(zhì)子數(shù)大于B,且An、Bn具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，故微粒半徑BnAn；因為Bn與C TOC o 1-5 h z 具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，且具有稀有氣體元素的電子層結(jié)構(gòu)，C只能為稀有氣體元素；A應(yīng)處于B的下一周期，故半徑AB能力提升.AB、C、DkE代表5種元素。請?zhí)羁眨?1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為。(2)B元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子層結(jié)構(gòu)都與鼠相同，B的元素符號為,C的元素符號為。(3)D元素的正三價離子的3d亞層為半充滿，D的元素符號為

21、，其基態(tài)原子的電子排布式為(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，E的元素符號為，其基態(tài)原子的電子排布式為。答案(1)N(2)ClK(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1解析(1)A元素原子核外共有7個電子，則核內(nèi)為7個質(zhì)子，因此為N元素。(2)B、C分別為17、19號元素即Cl、K。(3)D3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,可知D為26號元素，即Fe,其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2。(4)E元素原子核外共有29個電子，即第29號元素為C

22、u,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1。.金、銀、銅、鐵、鋁和鈦均是人類大量生產(chǎn)和使用的金屬。試回答與上述金屬原子結(jié)構(gòu)有關(guān)的問題。(1)上述金屬中屬于主族元素的有。(2)鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬?；鶓B(tài)鈦原子價電子的軌道表示式為。Ti元素形成的化合物中，Ti呈現(xiàn)的最高價態(tài)為價。(3)基態(tài)金原子的價電子排布式為5d106s1,試判斷金在元素周期表中位于第周期第族。(4)請利用電子排布的相關(guān)知識解釋Fe3+比Fe2+穩(wěn)定的原因：答案(1)鋁(2)OOO+4(3)6IB(4)Fe的價電子排布為3d64s2,Fe2+為3dFe3+為3d5,依據(jù)“能量相同的軌道處于全空、全充滿

23、和半充滿時能量最低”的原則，3d5處于半充滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，故Fe3+比Fe2+穩(wěn)定解析(1)鋁屬于主族元素，其余屬于過渡元素。(2)鈦位于第4周期第IVB族，價電子排布為3d24s2Ti的最高化合價數(shù)=價電子數(shù)=4(3)金元素基態(tài)原子的價電子排布為5d106s1,應(yīng)位于第6周期第IB族。(4)Fe符合洪特規(guī)則特例，3d5為半滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。下表為元素周期表的一部分，其中的編號代表對應(yīng)的元素。請回答下列問題：表中屬于過渡元素的是(填編號)。表中元素的6個原子與元素的6個原子形成的某種環(huán)狀物名稱為。某元素的特征電子排布式為nsnnpn1，該元素原子的最外層電子數(shù)為。某些不同族元素的性質(zhì)也有一

24、定的相似性，如上表中元素與元素的氫氧化物有相似的性質(zhì)。請寫出元素的氫氧化物與NaOH容液反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案(1)(2)苯(3)5(4)Be(OH)22NaOH=N2aBe(OH)4解析(1)為過渡元素。(2)元素是氫元素，元素是碳元素，依題意，形成的環(huán)狀物是苯。(3)從nsnnpn+1可知，n=2,該元素為N元素，最外層電子數(shù)為5。(4)是Al,是Be,依對角線規(guī)則，兩元素性質(zhì)相似，仿照Al(OH)3和堿反應(yīng)的化學(xué)方程式寫出Be(OH)2與NaO欣應(yīng)的化學(xué)方程式。.假定元素周期表是有限的，根據(jù)已知的元素周期表的某些事實和理論可歸納出一些假說。(1)已知元素周期表中的各周期可容納的元素種類如下：周期1234567兀素種