1、第二節(jié)元素周期律 第1課時原子核外電子的排布 三維目標,思維激活 電子的質(zhì)量很小(9.10951031 kg)，運動的空間范圍很小(直徑約為1010 m)，運動的速度極快(接近光速)，核外電子運動沒有確定的路線，不能測量或計算出它在某一時刻所處的位置，也不能準確描繪出它的運動軌跡。那么核外電子是如何排布的呢？ 自學(xué)導(dǎo)引,一、核外電子的分層排布 在多電子的原子里，電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運動，在離核較近的區(qū)域內(nèi)運動的電子能量較低，在離核較遠的區(qū)域內(nèi)運動的電子能量較高，把不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層，也稱作電子層(如右圖)。電子總是先從內(nèi)層排起，這又叫核外電子的分層排布。其關(guān)系如下表：,一、原子

2、核外電子的排布,1、核外電子的分層排布,電子層數(shù)(n)：1 2 3 4 5 6 7,電子層符號：K L M N O P Q,離核越近，能量越低,二、120號元素原子核外電子排布,核外電子先排布遵循能量最低的原則,2、電子排布順序,先排布能量低的電子層 后排布能量高的電子層,3、核外電子排布規(guī)則, 每個電子層最多排布2n2個電子, 最外層最多排布8個電子, 次外層最多排布18個電子 倒第三層不超過32個電子,作業(yè)：熟練排布前36號元素以及堿 金屬、鹵素、稀有氣體,有哪些微粒具有10電子？,有哪些微粒具有18電子？,Na+、Mg2+、Al3+ 、,H3O+、NH4+,O2-、F-、 OH-,CH4

3、、NH3、H2O、HF、Ne,Ar 、H2S、HCl、F2、H2O2、CH3CH3 N2H4、CH3OH,K+、Ca2+、S2-、Cl-,三、結(jié)構(gòu)示意圖 結(jié)構(gòu)示意圖包括原子結(jié)構(gòu)示意圖和離子結(jié)構(gòu)示意圖。 在原子結(jié)構(gòu)示意圖中，“圈”表示原子核及核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，“弧”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)，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)相等。 在離子結(jié)構(gòu)示意圖中，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)不相等。 思考題試用結(jié)構(gòu)示意圖表示下列粒子：Na、S、Mg2+、Cl。 答案 、 、 、,名師解惑 一、核外電子的排布規(guī)律 1核外電子總是最先排布在能量最低的電子層里，然后依次排布在能量較高的電子層里。 2各電子層最多容

4、納2n2(n代表電子層)個電子。 3最外層電子數(shù)不超過8個(K層不超過2個)。 4次外層電子數(shù)不超過18個，倒數(shù)第三層不超過32個。 特別提醒 以上四條規(guī)律相互聯(lián)系和制約，一般以少為準，如K原 子為 而不能寫成 ，因為盡管第三層最多 可排23218個，但作為最外層不能超過8個。,二、120號元素原子核外電子排布的特殊性 1最外層電子數(shù)為1的原子有H、Li、Na、K。 2最外層電子數(shù)為2的原子有He、Be、Mg、Ca。 3最外層電子數(shù)和次外層電子數(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

5、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)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子有Li、P。 9電子層數(shù)和最外層電子數(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。 11最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的原子有He、C、S。 12最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的原子是O。,典例導(dǎo)析 知識點1：電子排布規(guī)律的應(yīng)用 例1某原子核外的M電子層和L電子層的電子數(shù)的關(guān)系是() A大于 B小于C等于 D不能確定 解析當M層為最外層時，電子數(shù)最多不超過8個；當M層不是最外層時，電子數(shù)最多不超過18個。L層電子數(shù)一定為8個，所以它們實際容納的電子數(shù)的大小關(guān)系不能確

6、定。 答案D 跟蹤練習(xí)1某元素的原子核外有3個電子層，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/6，則該元素的符號是_，原子結(jié)構(gòu)示意圖是_。 答案 Mg；,知識點2：粒子結(jié)構(gòu)示意圖的書寫 例2下列粒子的結(jié)構(gòu)示意圖是否正確？不正確的請指出錯因，并改正。,答案不正確;K層最多排2個電子,應(yīng)改為 。 不正確；圓圈內(nèi)應(yīng)為核電荷數(shù)，不能寫元素符號，應(yīng) 改為 。 不正確；Na為Na原子失去最外層的1個電子而得到 的粒子，應(yīng)改為 。 不正確；K層最多排2個電子，L層最多排8個電子， 應(yīng)改為 。,不正確；Cl的核電荷數(shù)為17，應(yīng)改為 。 不正確；最外層最多排8個電子，應(yīng)改為 。 不正確；圓圈內(nèi)“20”的“”不能省略。

7、不正確；次外層最多排18個電子，應(yīng)改為 。,跟蹤練習(xí)2下列粒子的結(jié)構(gòu)示意圖中正確的是() 答案A,知識點3：120號元素核外電子排布的特點 例3現(xiàn)有X、Y兩種原子，X原子的M層比Y原子的M層少3個電子，Y原子L層的電子數(shù)為X原子L層電子數(shù)的2倍，則X和Y分別是() A硅原子和鈉原子B硼原子和氦原子 C氯原子和碳原子D碳原子和鋁原子 解析本題考查核外電子排布規(guī)律知識的運用。由于Y原子的M層比X原子的M層多3個電子，說明Y的M層的電子數(shù)至少為3個，那么Y的L層必為8個電子，X的L層只有4個電子，M層無電子。由此推出Y的核外電子總數(shù)為13，X的核外電子總數(shù)為6。所以X、Y的核電荷數(shù)依次為6和13，應(yīng)

8、選D。 答案D,跟蹤練習(xí)3根據(jù)下列敘述，分別寫出元素名稱并畫出其原子結(jié)構(gòu)示意圖。 (1)A元素原子核外M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的 ： _、_。 (2)B元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的 倍： _、_。 (3)C元素的單質(zhì)在常溫下就能與水劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃：_、_。 (4)D元素原子的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的 ： _、_。,答案(1)硅； (2)硼； (3)氟； (4)氖；,第2課時元素周期律 三維目標,思維激活 化學(xué)元素周期律是自然界的一條客觀規(guī)律。它揭示了物質(zhì)世界的一個秘密，即這些似乎互不相關(guān)的元素間存在相互依存的關(guān)系，它們組成了一個完整的自然體系，從此新元素的

9、尋找，新物質(zhì)、新材料的探索有了一條可遵循的規(guī)律。前面我們通過實驗研究了同一主族元素性質(zhì)的變化規(guī)律，那么同一周期元素性質(zhì)是否也呈一定規(guī)律性的變化呢？,自學(xué)導(dǎo)引 一、核外電子排布、原子半徑和元素常見化合價的變化規(guī)律 1元素原子核外電子排布的周期性 隨著原子序數(shù)的遞增，每隔一定數(shù)目的元素，會重復(fù)出現(xiàn)原子最外層電子從1個遞增到8個的情況(第一周期從1增至2)。 2元素原子半徑的周期性變化 稀有氣體除外，電子層數(shù)相同的原子，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小，且呈現(xiàn)周期性變化。 3元素主要化合價的周期性變化 電子層數(shù)相同的原子，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的最高正價從1遞變到7，中部元素開始有負價，并從4

10、遞變到1(注意：氧、氟無正價)。,二、第三周期元素金屬性、非金屬性變化規(guī)律的實驗探究 1鈉、鎂、鋁的金屬性比較 (1)與水或酸的反應(yīng) 2Na2H2O(冷水)2NaOHH2，反應(yīng)劇烈，不需要加熱。 Mg2H2O(沸水) Mg(OH)2H2，冷水反應(yīng)緩慢，加熱至沸騰反應(yīng)迅速。 Mg2HClMgCl2H2，反應(yīng)劇烈。 2Al6HCl2AlCl33H2，反應(yīng)較劇烈。 (2)最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強弱 NaOH：使酚酞變紅色，屬強堿 Mg(OH)2：使酚酞變淺紅色，屬中強堿 Al(OH)3：不能使酚酞變紅色，屬兩性氫氧化物,(3)實驗結(jié)論 Na、Mg、Al三種元素的金屬性逐漸減弱。 2硅、磷、硫、

11、氯的非金屬性比較 (1)與H2反應(yīng)的難易,(2)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性 思考題設(shè)計實驗說明H2SO4的酸性比H2SiO3的酸性強。 答案將硫酸滴加到Na2SiO3 溶液中，有白色沉淀生成，說明H2SO4的酸性比H2SiO3 的酸性強。,(3)結(jié)論 Si、P、S、Cl四種元素的非金屬性逐漸增強。 3第三周期元素的金屬性和非金屬性變化規(guī)律 Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl 金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強,名師解惑 一、粒子半徑大小的比較規(guī)律 1同種元素的陽離子半徑小于相應(yīng)的原子半徑，如：r(Na)r(Cl)，r(S2)r(S)。 3同周期從左往右原子半徑逐漸減小，如：r(Na)r(Mg

12、)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)。 4同主族從上到下原子半徑逐漸增大，相同價態(tài)的離子半徑逐漸增大,如:r(Li)r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)。,二、元素周期律,1、原子結(jié)構(gòu)與元素周期律,同周期的主族元素 隨原子序數(shù)遞增 (從左至右),電子層數(shù),最外層電子數(shù),相同,依次遞增,原子半徑,遞減,同主族元素隨原子序數(shù)遞增 (從上至下),電子層數(shù),相同,最外層電子數(shù),依次遞增,原子半徑,遞增,完成P14【科學(xué)探究】表1,主族同，最外層電子數(shù)同； 周期同，電子層數(shù)同,若電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，誰的半徑大？,電子層結(jié)構(gòu)相同的離子 原子序數(shù)小的半徑大！,練習(xí),按照原子半徑

13、由小到大的順序排序 A、 F、C、O、N、B B、 Mg、Al、Na、P、Si C、 Mg、Al、P、F、O D、 F、O2 、Na、Al3 、Mg2,特別提醒 稀有氣體元素的原子半徑因測量方式不同，不參與比較。 二、元素周期律及其本質(zhì) 元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律叫做元素周期律。元素性質(zhì)(包括金屬性、非金屬性、化合價)和原子半徑的周期性變化是元素原子核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果，元素原子的化學(xué)性質(zhì)主要由最外層電子數(shù)決定，同時也受原子半徑的影響，也就是說，由于原子結(jié)構(gòu)上的周期性變化必然引起元素性質(zhì)上的周期性變化，這體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的規(guī)律。,典例導(dǎo)析 知識點1：粒子半

14、徑大小的比較 例1下列化合物中，陰離子半徑與陽離子半徑之比最小的是() ALiI BNaBrCKClDCsF 解析題目中的堿金屬離子Li的半徑是最小的，Cs的半徑是最大的；4種鹵素陰離子中F的半徑是最小的，I的半徑是最大的。顯然，陰離子與陽離子半徑之比最小的應(yīng)是CsF。 答案D 跟蹤練習(xí)1下列粒子半徑大小的比較中正確的是() Ar(S2)r(O2)r(O) Br(Al)r(Mg)r(Na) Cr(Na)r(O2)r(F) Dr(Na)r(Na)r(Cl) 答案A,知識點2：對元素周期律及其本質(zhì)的理解 例2下列說法中正確的是() A原子半徑越小，其原子序數(shù)越大 B最外層電子數(shù)少的原子一定比最外層

15、電子數(shù)多的原子易失電子 C元素原子的金屬性、非金屬性的強弱從根本上取決于其原子核外電子的排布情況 D元素的化合價越高，其金屬性越強 解析A項，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑由大到小呈周期性變化，不要只考慮由大到小，還要理解“周期性”三個字的含義。B項考慮太片面，要從原子核外電子排布的整體考慮，即從電子層數(shù)和最外層電子數(shù)兩方面考慮，如Ca的最外層電子數(shù)比Na多，但Ca比Na易失電子。C項正確。D項，化合價是元素原子在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時所表現(xiàn)出的性質(zhì)，取決于原子的核外電子排布，對主族元素而言，化合價越高，表明原子的最外層電子數(shù)越多，非金屬性可能越強。 答案C,跟蹤練習(xí)2現(xiàn)代無機化學(xué)理論的基石之一元素周期

16、律，是1869年門捷列夫在總結(jié)前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的，對新元素的發(fā)現(xiàn)、化學(xué)理論和實驗等研究工作起到了指導(dǎo)作用。有人提出以下說法，其中正確的是() 元素的性質(zhì)隨相對原子質(zhì)量的遞增呈周期性變化 元素的性質(zhì)隨元素原子序數(shù)的遞增呈周期性變化 事物的量變可以引起質(zhì)變 元素性質(zhì)的遞變只取決于元素原子電子層數(shù)的遞變，與原子最外層電子數(shù)無關(guān) AB CD 答案B,第3課時元素周期表和元素周期律的應(yīng)用 三維目標,思維激活 1875年，法國化學(xué)家布瓦博德朗在分析比利牛斯山的閃鋅礦時發(fā)現(xiàn)了一種新元素，他將這種新元素命名為鎵，以表達他對他的祖國法蘭西的熱愛，并公布了測得的關(guān)于鎵的主要性質(zhì)。不久他收到了門捷列夫的來信，門

17、捷列夫在信中指出：關(guān)于鎵的比重不應(yīng)該是4.7，而是5.96.0。當時布瓦博德朗很是疑惑，他是唯一掌握金屬鎵的人，門捷列夫是怎樣知道鎵的比重的呢？,自學(xué)導(dǎo)引 一、元素的金屬性和非金屬性的遞變情況 圖表中虛線表示金屬元素和非金屬元素的分界線，其左下角區(qū)域為金屬元素，右上角區(qū)域為非金屬元素。 思考題1元素周期表中除放射性元素外，什么元素的金屬性最強？什么元素的非金屬性最強？ 答案Cs；F,二、元素常見化合價與元素在周期表中位置的關(guān)系 1主族元素：最高正價最外層電子數(shù)(價電子數(shù))主族序數(shù)。 2非金屬主族元素化合價一般規(guī)律： (1)最低負價族序數(shù)8 (2)最高正價|最低負價|8 思考題2氫元素的最高正價

18、為1，最低負價是否應(yīng)為7? 答案不是，氫元素的最低負價應(yīng)為121。 三、元素周期表與元素周期律的關(guān)系 元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，即元素周期表是依據(jù)元素周期律而編排出來的。,四、元素周期表和周期律的應(yīng)用 1便于對元素性質(zhì)進行系統(tǒng)研究。 2為發(fā)現(xiàn)新元素及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供了線索。 3. 在周期表中金屬與非金屬的分界處尋找半導(dǎo)體材料。 4農(nóng)藥中含有的As、F、Cl、S、P等元素集中在周期表右上角區(qū)域。 5在過渡元素中尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。 6在周期表一定區(qū)域內(nèi)尋找元素,發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的新用途。 思考題3鈁(Fr)是堿金屬元素中原子序數(shù)最大的元素，根據(jù)它在周期表中的位置

19、預(yù)言其性質(zhì)。(寫出兩點即可) 答案在已知元素中具有最大的原子半徑；氧化物對應(yīng)的水化物是極強的堿(其他合理答案均正確)。,名師解惑 一、元素周期表中同周期、同主族元素原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,特別提醒 以上變化規(guī)律中，不包括稀有氣體元素。 二、元素周期表中“位”、“構(gòu)”、“性”三者的辯證關(guān)系,三、120號元素中某些元素的特性 1與水反應(yīng)最劇烈的非金屬單質(zhì)是F2，即非金屬性最強的元素是F元素；所形成的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的是HF。 2與水反應(yīng)最劇烈的金屬單質(zhì)是K；原子半徑最大的主族元素是K元素。 3自然界中硬度最大的單質(zhì)是含C元素的金剛石；最高正價與最低負價的代數(shù)和為零，且氣態(tài)氫化物中含氫的百分含

20、量最高的元素是C元素。 4常溫下有顏色的氣體單質(zhì)是F2 、Cl2。 5原子半徑最小，它的陽離子就是質(zhì)子的元素為H元素；同位素之一的原子核中只有質(zhì)子而沒有中子的是H元素。 6最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性最強的是Cl元素。 7密度最小的金屬單質(zhì)是Li。 8最高價氧化物及其水化物具有兩性的元素是Al元素；地殼中含量最高的金屬元素是Al元素。 9地殼中含量最高的元素是O元素，次者是Si元素。,典例導(dǎo)析 知識點1：元素化合價與化學(xué)式的考查 例1如圖為元素周期表中短周期的一部分，其中b元素原子的最外層電子數(shù)為電子層數(shù)的兩倍，則下列敘述中正確的是() Ab的元素符號為C Ba元素的最高正化合價為6 Cc元素

21、的最高正化合價為5 Db元素的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為H2S 解析b元素原子的最外層電子數(shù)為電子層數(shù)的兩倍， 則b可能為He、C或S,由b元素在短周期中的位置( ) 可知，b只能為S，故a為O，c為Cl。 答案D,跟蹤練習(xí)1元素M的最高正價和負價的絕對值之差為6，M、N的離子具有相同的電子排布，則M、N所形成的化合物可能是() AMgF2BMgCl2CCaCl2DCaBr2 答案C 知識點2：應(yīng)用元素周期表和周期律比較和推斷物質(zhì)的性質(zhì) 例2超重元素“穩(wěn)定島”的假設(shè)預(yù)言：自然界中可能存在著原子序數(shù)為114號的元素的穩(wěn)定同位素208X。請根據(jù)原子結(jié)構(gòu)理論和元素周期律預(yù)測： (1)它在周期表的哪一周期哪

22、一族？是金屬還是非金屬？ (2)寫出它的最高價氧化物、氫氧化物(或含氧酸)的化學(xué)式。,解析根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)中，各周期內(nèi)包含的元素的種數(shù)以及同周期元素的排列，需先用遞減法確定114號元素在周期表中的位置，然后再確定是金屬還是非金屬。 11428818183228(注：6個減數(shù)依次是第一周期至第六周期中包含的元素的總數(shù)；遞減法最終要求有個余數(shù)，該余數(shù)可以看做依次排列在第七周期中的第28種元素)，依據(jù)第七周期排滿為32種元素來推，該元素在第七周期，從左邊開始，排列為第28種元素，即第A族，而該族的第六周期為鉛元素，是金屬，則該元素也為金屬。然后，再依據(jù)同主族元素原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的遞變規(guī)律可知，它的最高價為4價，還有常見2價化合物，所以可確定它的最高價氧化物及其水化物的化學(xué)式為XO2、X(OH)4。 答案(1)第七周期A族；金屬 (2)XO2；X(OH)4,跟蹤練習(xí)2下列有關(guān)性質(zhì)的遞變性的敘述中正確的是() AO、S、Na的原子半徑依次減