2018-2019学年高中化学 第1章 物质结构元素周期律 第2节 元素周期律 课时1 原子核外电子的排布 元素周期律学案 新人教版必修2.doc

《2018-2019学年高中化学 第1章 物质结构元素周期律 第2节 元素周期律 课时1 原子核外电子的排布 元素周期律学案 新人教版必修2.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中化学 第1章 物质结构元素周期律 第2节 元素周期律 课时1 原子核外电子的排布 元素周期律学案 新人教版必修2.doc（10页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

第二节　元素周期律 课时1　原子核外电子的排布　元素周期律 学习目标：1.了解原子的核外电子能量高低与分层排布的关系，了解核外电子分层排布规律及其表示方法。2.了解元素的原子结构和元素性质的周期性变化。(重点)3.理解元素周期律的内容和实质。(难点) [自 主 预 习探 新 知] 1．原子核外电子的排布规律 (1)电子层： ①概念：原子核外电子运动的不同区域。 ②表示及特点。 电子层n 1 2 3 4 5 6 7 表示符号 K L M N O P Q 能量高低 由低到高 离核远近 由近到远 (2)电子分层排布： ①电子总是尽可能地先从内层排起，当一层充满后再填充下一层，即原子核外电子排布时，先排K层，充满后再填充L层。 ②原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。 ③原子最外层电子数不能超过8(K层为最外层时不能超过2)，次外层电子数不能超过18。 2．元素周期律 (1)原子核外电子的周期性变化 ①第一周期最外层电子数由1→2。 ②第二周期最外层电子数由1→8。 ③第三周期最外层电子数由1→8。 结论：随着原子序数的递增，元素原子的电子层排布呈现周期性变化。 (2)原子半径的周期性变化 同周期从左到右原子半径逐渐减小。 结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现由大到小的周期性变化。 (3)元素化合价的周期性变化 随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化[每周期：最高正价：＋1→＋7(第二周期为＋5)，负价：－4→－1→0]。注意：O无最高正价，F无正价。 (4)元素周期律 ①内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。 ②实质：元素性质的周期性变化是核外电子排布呈周期性变化的必然结果。 [基础自测] 1．判断对错(对的打“√”，错的打“”)。 (1)核外电子的能量不同，能量高的在离核近的区域运动(　　) (2)K的M层可以排9个电子(　　) (3)每一周期的最外层电子均是由1个至8个电子(　　) (4)每一周期的化合价从左到右均是由＋1价至＋7价递增(　　) (5)同周期从ⅠA至ⅦA的原子半径依次减小(　　) 【答案】　(1)　(2)　(3)　(4)　(5)√ 2．在第三周期元素中，除稀有气体元素外： (1)原子半径最小的元素是________(填元素符号)。 (2)元素化合价最高的是________，其相应的氧化物的化学式为________________。 (3)元素化合价最低的是________，其相应氢化物的化学式为________________。 【答案】　(1)Cl　(2)Cl　Cl2O7　(3)Si　SiH4 [合 作 探 究攻 重 难] 核外电子排布规律及表示方法 [问题思考] (1)核电荷数1～20的元素的核外电子排布特点 ①原子最外层有1个电子的元素：________。 ②原子最外层有2个电子的元素：__________。 ③原子最外层电子数等于次外层电子数的元素：________。 ④原子最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：________；最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：________；最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：________。 ⑤原子电子层数与最外层电子数相等的元素：________。 ⑥原子电子总数为最外层电子数2倍的元素：________。 ⑦原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：_____________。 ⑧原子内层电子数是最外层电子数2倍的元素：________。 【提示】　①H、Li、Na、K　②Be、Mg、He、Ca　③Be、Ar　④C　O　Ne　⑤H、Be、Al　⑥Be　⑦Li、Si　⑧Li、P (2)钾的原子结构示意图若画为，它违背了核外电子排布的哪条规律？试画出正确的钾的原子结构示意图。 【提示】　违背了最外层电子数不能超过8个的规律；。 (3)举例说明10e－原子、分子和离子。 【提示】　原子：Ne；分子：CH4、NH3、H2O、HF；离子：O2－、F－、N3－、Na＋、Mg2＋、Al3＋ (1)原子核外电子排布规律的“四最” ①“一个最低”——能量最低原理：核外电子总是尽可能地先排布在能量最低的电子层。 ②“三个最多”——各电子层的电子排布规律： a．各电子层最多容纳的电子数是2n2个。 b．最外层电子数最多是8个(K层是最外层时，最多不超过2个)。 c．次外层电子数最多是18个。 【注意】　a．以上规律相互联系，不能孤立地去理解，如M层不是最外层时，其容纳的电子数最多为18，当其为最外层时，其容纳的电子数最多不超过8。 b．原子最外层电子数为8(He为2个)时为稳定结构，当最外层电子不满8个(或2个)时为不稳定结构，不稳定结构在一定条件下可以变为稳定结构。 (2)原子或离子结构示意图 (3)常见10电子、18电子的粒子 ①核外有10个电子的粒子： a．分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne； b．阳离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH、H3O＋； c．阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、NH。 ②核外有18个电子的粒子： a．分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2等； b．阳离子：K＋、Ca2＋； c．阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－。 [对点训练] 1．X和Y属短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y位于X的前一周期，且最外层只有一个电子，下列的说法正确的是(　　) A．X可能是第二周期非金属元素 B．X可能是第三周期金属元素 C．Y可能与X同主族 D．Y一定是金属元素 C　[X可能是Li或Si，Y为H或Li。] 2．根据下列微粒结构示意图的共同特征，可把、、三种微粒归为一类，下列微粒可以归为此类的是(　　) 【导学号：43722034】 C　[题中三种微粒代表的为阳离子，为Mg2＋。] 3．A＋、B＋、C－、D、E五种粒子(分子或离子)，它们都分别含有10个电子，已知它们有如下转化关系： ①A＋＋C－D＋E↑； ②B＋＋C－―→2D。 (1)写出①的离子方程式：____________________________________， 写出②的离子方程式：________________________________________。 (2)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子：____________。 (3)除A＋、B＋外，请再写出两种含10个电子的阳离子：________。 【解析】　先列出常见的10电子粒子，对照分析找出其转化关系。 (1)分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4； (2)阳离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH、H3O＋； (3)阴离子：F－、O2－、N3－、OH－、NH。其中发生信息模式的反应分别为OH－＋NHNH3↑＋H2O，OH－＋H3O＋===2H2O，故A＋为NH，B＋为H3O＋，C－为OH－，D为H2O，E为NH3。 【答案】　(1)NH＋OH－NH3↑＋H2O H3O＋＋OH－===2H2O　(2)Ne、CH4(合理即可) (3)Na＋、Mg2＋(合理即可) 同周期元素性质的周期性变化 [问题思考] 以第三周期元素为例思考下列问题 (1)Na、Mg、Al金属性强弱的比较 ①依据 a．Na、Mg、Al置换出水(或酸)中的氢时，由易到难的顺序为________。 b．Na、Mg、Al的最高价氧化物的水化物的碱性由强到弱的顺序为__________________。 ②结论：钠、镁、铝三种元素的金属性由强到弱的顺序为________。 【提示】　①Na、Mg、Al　NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3　②Na＞Mg＞Al (2)Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较 ①依据 a．Si、P、S、Cl的单质与H2化合时条件由易到难的顺序为________。 b．Si、P、S、Cl的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序为____________________。 ②结论：Si、P、S、Cl的非金属性由强到弱的顺序为________。 【提示】　①Cl、S、P、Si　HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3　②Cl＞S＞P＞Si (3)同周期元素性质递变规律 【提示】　减弱　增强 (1)同周期、同主族元素原子结构及元素两种性质的递变规律 ①电子层数相同(同周期)时，核电荷数越大，原子核对外层电子的引力越大，原子半径越小，失电子能力减弱，而得电子能力增强，故随核电荷数的递增，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 ②最外层电子数相同(同主族)时，电子层数越多，原子半径越大，原子核对最外层电子的引力越小，越易失电子，元素的金属性越强，非金属性越弱。 (2)元素单质或化合物的递变性质 项目 同周期 (从左至右) 同主族 (从上到下) 金属单质与水或酸 置换出H2的难易 易→难 难→易 最高价氧化物对应水化物 酸性 逐渐增强 逐渐减弱 碱性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属气态氢化物 形成难易 难→易 易→难 稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 还原性 逐渐减弱 逐渐增强 离子 阳离子氧化性 逐渐增强 逐渐减弱 阴离子还原性 逐渐减弱 逐渐增强 [对点训练] 4．短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如表所示，下面判断正确的是(　　) 甲 乙 丙 丁 戊 A．原子半径：丙＜丁＜戊 B．金属性：甲＞丙 C．最高价氢氧化物碱性：丙＞丁＞戊 D．最外层电子数：甲＞乙 C　[同周期元素原子半径从左至右是依次减小的，故A错；同主族元素金属性自上而下是增强的，故B错；同周期元素的金属性从左至右越来越弱，故对应最高价氢氧化物的碱性也是减弱的，C正确；同周期元素的最外层电子数从左至右越来越多，故D错。] 5. 已知同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4>H2YO4>H3XO4，下列判断正确的是(　　) 【导学号：43722035】 A．原子半径按X、Y、Z的顺序逐渐减小 B．单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱 C．三种元素阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序增强 D．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱 A　[同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4>H2YO4>H3XO4，知X、Y、Z的原子序数为XZ>Y>X B．气态氢化物的稳定性：Z>W>X>Y C．W的最高正化合价与负化合价的绝对值可能相等 D．Z的最高价氧化物的水化物可能为强碱 C　[虽然无法确定X、Y、Z、W是什么元素，但根据元素周期律可推知，原子半径：Z＞W＞X＞Y，气态氢化物的稳定性：Y＞X＞W＞Z，若W是Si，Si有＋4价(SiCl4)，有－4价(SiH4)，X、Y、Z、W在第ⅢA～ⅦA族区域，Z不可能是强碱。] 4．已知短周期中两元素A与B的原子序数分别为a、b，且原子半径B＞A，则a与b的相对大小关系是(　　) A．a一定大于b B．a一定小于b C．若元素A、B在同一周期，则a一定大于b D．若元素A、B不在同一周期，则a一定大于b C　[根据元素周期律可知，若A、B在同一周期，而原子半径B＞A，所以原子序数a＞b，C正确；若A、B不在同一周期，两种情况都有可能，故A、B、D错误。] 5．写出1～18号元素中符合下列条件的原子(或离子)的微粒符号，并画出其结构示意图。 【导学号：43722038】 (1)某元素原子L层上的电子数为K层的3倍： ____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 (2)某元素原子L层上的电子数为K层的一半： ____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 (3)某元素原子得到2个电子后所形成的电子总数与氩原子的电子总数相同的离子： ____________________________________________________________。 (4)某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数的2倍： ____________________________________________________________。 【解析】　(1)是O。(2)是Li。(3)是S2－。(4)是C。 【答案】　 (1)核外电子排布时每一层不一定是2n2，若该层为最外层时不超过8个，若K层为最外层时不超过2个。 (2)金属没有负价，非金属既有正价也有负价(O、F除外)。 (3)比较元素的非金属性，可以通过最高价氧化物对应水化物的酸性比较，而不是氢化物水溶液的酸性，也不是低价氧化物对应水化物的酸性。如H2SO3＞HClO(酸性)。 (4)电子层多的原子半径不一定比电子层少的原子半径大。