苏教版必修2原子核外电子排布与元素周期律

原子核外电子的排布第一单元核外电子排布和元素周期律单元分析专题1微观结构与物质的多样性外电子数核电荷数＝质子数＝核的负电荷核外电子：带一个单位中子：不带电个单位的正电荷质子：带原子核原子1（1）电子的质量很小，带负电荷。（2）电子运动的空间范围小。（3）电子做高速运动，接近光速。由于上述原因，核外电子的运动规律与宏观物体不同：它没有确定的轨道，我们不能测定或计算它在某一时刻所在的位置，也不能描绘出它的运动轨道。资料：核外电子运动的特点：思考：钠原子核外有11个电子，这11个电子是聚成一堆在离核相同的距离处运动，还是分散在离核不同的距离处运动？为什么？第一层第二层第三层第四层第五层第六层第七层K层L层M层N层O层P层Q层1.核外电子分层排布：按照电子能量的高低，由里向外排列。2.电子层——科学上根据电子的能量差异和通常运动区域离核的远近不同，将能量不同的电子运动区域称为电子层。3.核外电子排布的一般规律(1)电子在原子核外排布时，总是尽量先排在离核最近（能量最低）的电子层里，然后由里向外，依次排布在能量较高的电子层里。即最先排布K层，当K层排满后，再排L层……思考：写出1—18号元素的原子结构示意图，并带着问题仔细观察：这18种元素，它们的原子核外的每一个电子层中，所容纳的电子数有什么规律？思考：氪元素的原子核外的第3电子层中，所容纳的电子数是多少？思考：氪元素的原子核外的第3电子层中，所容纳的电子数是多少？（２）每一电子层，最多填充的电子数为2n2个（n为电子层序数）。结论：表1—1稀有气体元素原子核外电子排布81832188286Rn（氡）818188254Xe（氙）8188236Kr（氪）88218Ar（氩）8210Ne（氖）22He（氦）PONMLK各电子层的电子数元素(3)最外层电子数都不超过8个（K层不超过2个）。(4)次外层电子数不超过18个，倒数第三层电子数不超过32个。原子核外电子的排布分层的排布排布的规律由于电子能量的不同而分层排布，由近到远，由能量低到能量高。1．能量由低到高；２．每层最多容纳电子数目是2n2。3．最外层电子数目不超过8个，K层为最外层时不超过2个。４．次外层电子数目不超过18个，元素周期律(一)第一单元核外电子排布和元素周期律单元分析专题1微观结构与物质的多样性HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClAr结论：什么叫原子序数?根据原子序数的规定方法，该序数与原子组成的哪些粒子数有关系?有什么关系?原子序数=核电荷数=质子数=原子核外电子数结论：什么叫原子序数?根据原子序数的规定方法，该序数与原子组成的哪些粒子数有关系?有什么关系?请画出1～18号元素的原子结构示意图，观察原子核外最外层电子排布随原子序数的递增有什么规律性的变化?思考：元素核外电子排布情况3—10号元素，从Li到Ne有2个电子层，随原子序数的增大，最外层电子数目由1个增加到8个，而达到稳定结构11—18号元素，从Na到Ar有3个电子层，随原子序数的增大，最外层电子数目由1个增加到8个，而达到稳定结构元素核外电子排布情况1—2号元素，从H到He只有1个电子层，最外层电子数目由1个增加到到2个，而达到稳定结构原子序数电子层数最外层电子数达到稳定结构时最外层电子数1～211→223～1021→8811～1831→88结论：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现周期性变化１．原子核外最外层电子排布规律从表中的数据看，你认为元素原子半径随原子序数的递增呈现什么规律性的变化?观察与思考：原子序数原子半径的变化3～90.152nm→0.071nm大→小11～170.186nm→0.099nm大→小结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性的变化２．原子半径变化的规律性一些元素原子半径规律性变化示意图原子半径大小比较规律⑴一般情况下，电子层数相同时，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐⑵一般情况下，最外层电子数相同时，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐原子半径大小比较规律变小增大⑴一般情况下，电子层数相同时，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐⑵一般情况下，最外层电子数相同时，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐一些元素的主要化合价一些元素的主要化合价元素化合价与最外层电子排布的关系３．常见元素化合价的一般规律①1~20号元素中，除了O、F外，元素的最高正价等于最外层电子数；最低负价与最高正价的关系为：最高正价+/最低负价/=8②金属元素无负价（除零价外，在化学反应中只显正价）；既有正价又有负价的元素一定是非金属元素；③氟无正价，氧无最高正价。元素周期表(二)第一单元核外电子排布和元素周期律单元分析专题1微观结构与物质的多样性1.随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现周期性变化。2.随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性的变化。3.随着原子序数的递增，元素化合价呈现周期性的变化复习随着原子序数的递增，元素的金属性、非金属性是否也呈现周期性的变化？如何比较元素的金属性及非金属性？思考与讨论元素金属性强弱判断的依据：1.单质跟水（或酸）反应置换出氢的难易。2.最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性强弱。3.单质与盐溶液的置换反应。元素非金属性强弱判断依据：1.最高价氧化物的水化物的酸性强弱。2.与氢气生成气态氢化物的难易程度及氢化物的稳定性。3.单质与盐溶液的置换反应。元素的金属性及非金属性的比较方法探究实验【实验1】切取绿豆大小的一小块金属钠，用滤纸吸干其表面的煤油。在一只250mL烧杯中加入少量的水，在水中滴加两滴酚酞溶液，将金属钠投入烧杯中，观察并记录实验现象。【实验2】将已用砂纸打磨除去氧化膜的一小段镁条放入试管中，向试管中加入适量的水，再向水中滴加两滴酚酞溶液，观察实验现象。再加热试管，观察并记录实验现象。【实验3】在两支试管中，分别放入已用砂纸打磨除去氧化膜的一小段镁条和铝片，再向试管中各加入2mol·L-1盐酸2mL，观察并记录实验现象。性质NaMgAl单质与水（或酸）的反应情况与冷水剧烈反应与冷水缓慢、与沸水迅速反应，与酸剧烈反应与酸迅速反应最高价氧化物对应水化物的碱性强弱NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3两性氢氧化物随着核电荷数的递增，元素的金属性呈现周期性的变化。观察与思考：回答Si、P、S、Cl的非金属性的强弱，并解释其原因。思考：结论：Si、P、S、Cl的非金属性依次递增。回答Si、P、S、Cl的非金属性的强弱，并解释其原因。思考：小结随着原子序数的递增，元素的金属性、非金属性呈现周期性的变化HLiBeBCNOFNaMgAlSiPSClKCaGaGeAsSeBrRbSrInSnSbTeICsBaTlPbBiPoAt非金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐增强元素周期律：元素的性质随着元素核电荷数的递增而呈现周期性的变化。元素周期律的实质：元素周期律是元素原子的核外电子排布随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。课堂小结：元素周期表及其应用(一)第一单元核外电子排布和元素周期律单元分析专题1微观结构与物质的多样性将1～18号元素排列在一张表格中，这张表格必须体现出周期律内容，要能体现出原子最外层电子排布、原子半径、元素的化合价的周期性变化规律。任务：一.由1—18号元素的原子结构分析1.每一横行有什么相同点？2.每一纵行有什么相同点？每一横行的电子层数相同每一纵行的最外层电子数相同（除稀有气体元素外）二.第一张元素周期表是由哪个国家的哪位科学家编制的?俄国的门捷列夫元素周期表一.编排原则：⑴按原子序数递增的顺序从左到右排列⑵将电子层数相同的元素排列成一个横行,即周期⑶把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行，即族周期长周期第1周期：2种元素第2周期：8种元素第3周期：8种元素第4周期：18种元素第5周期：18种元素第6周期：32种元素不完全周期第7周期：26种元素镧57La–镥71Lu共15种元素称镧系元素锕89Ac–铹103Lr共15种元素称锕系元素周期序数=电子层数（横向）短周期族主族(A)副族(B)ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA第VIII族：稀有气体元素主族序数=最外层电子数（纵向）零族：共七个主族ⅠB,ⅡB,ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB共七个副族三个纵行，位于ⅦB与ⅠB中间请你回答：已知某主族元素的原子结构示意图如下，判断其位于第几周期，第几族？小结元素周期表的结构：周期：三短三长一不全族：七主七副八与零熟记：三个短周期，七个主族和零族的元素符号和名称。元素周期表及其应用(二)第一单元核外电子排布和元素周期律单元分析专题1微观结构与物质的多样性二、元素的性质与元素在周期表中位置的关系1.同周期从左到右，元素的金属性和非金属性如何变化？同周期从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。判断：①硒酸与高溴酸的酸性强弱答案：硒酸＜高溴酸②H2Te与HI的稳定性答案：稳定性H2Te＜HI③LiOH与Be（OH）2的碱性答案：碱性：LiOH＞Be（OH）2判断：①硒酸与高溴酸的酸性强弱答案：硒酸＜高溴酸②H2Te与HI的稳定性答案：稳定性H2Te＜HI③LiOH与Be（OH）2的碱性答案：碱性：LiOH＞Be（OH）2思考：以卤素单质与氢气化合为例，大家讨论同一主族元素从上至下，元素性质将如何递变？元素FClBrI形成的条件冷暗处光照加热加热/可逆组成HFHClHBrHI热稳定性很稳定稳定较稳定较不稳定思考：以卤素单质与氢气化合为例，大家讨论同一主族元素从上至下，元素性质将如何递变？元素FClBrI形成的条件冷暗处光照加热加热/可逆组成HFHClHBrHI热稳定性很稳定稳定较稳定较不稳定同主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱。结论：请判断：①H2SO4和H2SeO4的酸性②Ca（OH）2和Al（OH）3的碱性练习请判断：①H2SO4和H2SeO4的酸性答案：H2SO4＞H2SeO4②Ca（OH）2和Al（OH）3的碱性答案：Ca（OH）2＞Al（OH）3练习思考：请同学们在元素周期表中找出金属性最强的元素(放射性元素除外)和非金属性最强的元素。思考：请同学们在元素周期表中找出金属性最强的元素(放射性元素除外)和非金属性最强的元素。金属性最强的元素位于周期表左下角(除放射性元素外)是铯(Cs)；非金属性最强的元素位于周期表的右上角，是氟(F)。原子结构决定反映元素性质决定反映元素在表中位置反映决定2.位置、结构、性质三者之间的关系三、元素周期表的意义1.预测新元素2.寻找原料—过渡元素—合金）耐高温、耐腐蚀性的（—过渡元素—）催化剂（线附近—金属与非金属的分界—）半导体（附近—氟、氯、硫、磷、砷—）农药（4321四、元素周期律的发现和周期表的编制