121核外电子排布元素周期律

第二节元素周期律原子的构成、原子核的构成是怎样的?原子原子核核外电子质子中子{{一.核外电子的排布质子、中子、电子的电性和电量怎样？1个质子带一个单位正电荷1个电子带一个单位负电荷中子不带电在含有多个电子的原子里，电子的能量是不同的。有些电子能量较低，在离核较近的区域里运动；有些电子能量较高，在离核较远的区域里运动。问题：在多个电子的原子里，电子是如何运动的？科学上把能量不同的电子的运动区域称为电子层。把能量最低、离核最近的电子，称其运动在第一电子层上；能量稍高、运动在离核稍远的电子，称其运动在第二电子层上；有里向外，依次类推，叫三、四、五、六、七层。也可把它们依次叫K、L、M、N、O、P、Q层。电子层模型电子层（用n表示）1、2、3、4、5、6、7电子层符号离核距离能量高低1、电子层的划分K、L、M、N、O、P、Q近远低高每个电子层最多可以排布多少个电子？首先研究一下１－20号元素原子电子层排布的情况(观察课本13页至14页的表格）找出规律）第二步：研究稀有气体的核外电子排布？稀有气体元素原子电子层排布核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMNOP2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188从表中可看出，K层、L层、M层最多能排布的电子数目？K-2，L-8，M-188个（氦原子是2个）最外层电子数最多有几个？试推断各电子层最多能容纳的电子数和电子层数之间有什么关系？（1）各电子层最多容纳2n2个电子；2、核外电子排布规律（2）最外层电子数不超过8个(K为最外层时不超过2个)；（3）次外层电子数不超过18个；倒数第三层电子数不超过32个；（4）核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。1、判断下列示意图是否正确？为什么？A、B、C、D、+19289+12210+312+542818206练习：2、根据核外电子排布规律，画出下列元素原子的结构示意图。（1）3Li、11Na、19K、37Rb、55Cs（2）9F、17Cl、35Br、53I3、总结１至１８号原子结构的特殊性。（１）原子中无中子的原子：1H1（２）最外层有１个电子的元素：（３）最外层有２个电子的元素：H、Li、NaHe、Be、Mg（４）最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar（５）最外层电子数是次外层电子数２倍的元素：（６）最外层电子数是次外层电子数３倍的元素：（７）最外层电子数是次外层电子数４倍的元素：CONe比一比：请大家试着找出核外10e-的微粒，比比谁找的最多？挑战一下自己吧！请大家试着找出核外18e-的微粒，比比谁找的最多？二、元素周期律科学探究：填写P14、15页表格，并观察元素原子的核外电子排布、元素的原子半径、元素的化合价有何规律性的变化？核外电子排布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价电子数：元素外层电子数，一般指最外层电子，有时还包括次外层电子。对主族元素而言，价电子=最外层电子数=族序数=主族元素最高正化合价原子半径随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性变化元素化合价最高正价渐高，负价绝对值渐低原子序数电子层数最外层电子数原子半径的变化（不考虑稀有气体元素）最高或最低化合价的变化1～2———3～1011～18结论123121818大→小+1→0+1→+5-4→-1→0随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数、原子半径、化合价呈现周期性变化。核外电子排布、原子半径和元素化合价的变化大→小+1→+7-4→-1→0科学探究2元素的金属性和非金属性是否也随原子序数的变化呈现周期性变化呢？钠、镁、铝(同周期的金属)的性质钠镁铝单质与水（或酸）反应与冷水反应：反应，放出氢气。与冷水反应,与沸水反应。与酸反应,都放出氢气。与酸反应，放出氢气。最高价氧化物对应水化物碱性强弱NaMgAl金属性逐渐。剧烈慢较快强碱中强碱两性氢氧化物减弱剧烈较剧烈NaOHMg(OH)2Al(OH)3小结：元素金属性强弱的判断①金属单质与水（或酸）反应置换出H2的难易程度（越易置换出氢气，说明金属性）②最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱（碱性越强，则金属性）④金属单质之间的置换（金属性的置换金属性的）③金属活动性顺序表（位置越靠前，说明金属性）⑤金属阳离子氧化性的强弱（对应金属阳离子氧化性越弱，金属性）越强越强强弱越强越强金属性:元素的性质，指的是元素原子失电子的能力。金属活动性：是金属单质的性质，判断依据：（1）。以上两者基本是统一的。14Si15P16S17Cl最高价氧化物氧化物的水化物及其酸性强弱单质与H2反应条件气态氢化物及其稳定性结论H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4弱酸中强酸强酸最强酸酸性逐渐增强高温加热加热点燃或光照SiH4PH3H2SHCl稳定性逐渐增强非金属性逐渐增强SiO2P2O5SO3Cl2O7硅、磷、硫、氯(同周期的非金属)的性质①单质与H2化合的难易程度（与H2化合越容易，说明非金属性）②形成的气态氢化物的稳定性（形成的气态氢化物越稳定，则非金属性）③最高价氧化物的水化物——最高价含氧酸酸性的强弱（酸性越强，说明非金属性）④非金属单质之间的置换（非金属性的置换非金属性的）⑤非金属阴离子还原性的强弱（对应非金属阴离子还原性越弱，非金属性）越强越强强弱越强越强小结：元素非金属性强弱的判断非金属性:元素的性质，指的是元素原子得电子的能力。原子序数1112131415161718元素符号NaMgAlSiPSClAr单质和水(或酸）反应情况高温应磷蒸气与H2能反应须加热光照或点燃爆炸化合NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3两性氢氧化物H4SiO4弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4最强酸稀有气体元素非金属单质与氢气反应最高价氧化物对应水化物的酸碱性金属性和非金属性递变金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强冷水剧烈热水较快盐酸剧烈盐酸较快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元素原子半径呈现周期性变化元素化合价呈现周期性变化元素的化学性质呈现周期性变化元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性的变化—元素性质的周期性变化实质是什么？元素周期律结构决定性质二、元素周期律元素原子的核外电子排布的周期性变化。三、元素的性质与原子结构1.碱金属元素元素名称元素符号核电荷数最外层电子数电子层数原子结构相同点递变性锂钠钾铷铯碱金属元素LiNaKRbCs3111937551111123456核电荷数逐渐增多电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大最外层都有1个电子思考：如何通过实验验证碱金属化学性质的相似性和不同点？（1）相似性：均能与氧气、与水反应,表现出金属性；4Li+O2====2Li2O2Na+O2====Na2O2K+O2====KO2△△（2）递变性：与氧气、与水反应的剧烈程度有所不同；在同一族中，自上而下反应的剧烈程度逐渐增大。三、元素的性质与原子结构△2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2K+2H2O===2KOH+H2↑碱金属元素的化学性质递变性：核电荷数逐渐增多电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大相同点：最外层都有1个电子结构性质决定相似性：容易失去1个电子，单质表现出很强的还原性递变性：核对最外层电子的引力减弱失电子能力增强金属性逐渐增强单质的还原性增强LiNaKRbCs三、元素的性质与原子结构碱金属的物理性质的比较相似点递变性颜色硬度密度熔沸点导电导热性密度变化LiNaKRbCs均为银白色（Cs略带金色）柔软较小较低强逐渐增大（K特殊）单质的熔沸点逐渐降低熔沸点变化三、元素的性质与原子结构原子结构性质相同点相似性不同点递变性易得到一个电子（具氧化性），化学性质活泼，体现强非金属性得电子能力递减，非金属性递减，氧化性递减。原子的最外层均为7个电子核电荷数增多；电子层数递增；原子半径递增2、卤族元素浏览P7的卤族元素的原子结构，并思考：卤素(ⅦA族)的原子结构有什么相同和不同之处？三、元素的性质与原子结构卤族元素在物理性质上的规律浏览P8资料片卡中卤素单质的物理性质表，并总结规律：结论：（1）颜色：（2）状态：（3）熔沸点：（4）密度：（5）溶解性：逐渐增大（自上而下）逐渐升高（自上而下）浅深；气液固；逐渐减小（自上而下）三、元素的性质与原子结构卤族元素在化学性质上的规律①相似性：均能与氢气反应,表现出非金属性（氧化性）；②递变性：反应通式：X2+H2===2HX剧烈程度：氢化物的稳定性：逐渐减弱逐渐减弱思考：如何通过实验验证卤素化学性质的相似性和不同点？（1）与氢气的反应；三、元素的性质与原子结构卤族元素的化学性质递变性：核电荷数逐渐增多电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大相同点：最外层都有7个电子结构性质决定相似性：容易得到1个电子，单质表现出很强的氧化性递变性：核对最外层电子的引力减弱得电子能力减弱非金属性逐渐减弱单质氧化性减弱FClBrI三、元素的性质与原子结构现象：溶液由无色变为橙黄色水层：颜色变浅CCl4层：无色变为橙红色现象：溶液由无色变为棕黄色水层：颜色变浅CCl4层：无色变为紫红色NaBr溶液CCl4振荡氯水氯水CCl4振荡KI溶液（2）卤素单质间的置换反应三、元素的性质与原子结构溴水CCl4振荡KI溶液溶液由无色变为棕黄色现象：水层：颜色变浅CCl4层：无色变为紫红色三、元素的性质与原子结构Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2Cl2+2KI=2KCl+I2Br2+2KI=2KBr+I2思考：根据上述反应，比较Cl2、Br2、I2的氧化性强弱结论：氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2三、元素的性质与原子结构总结：同一主族元素，无论是金属还是非金属在性质方面都具有一定的相似性和递变性。得电子的能力逐渐减弱非金属性逐渐减弱氧化性逐渐减弱还原性逐渐增强金属性逐渐增强失电子的能力逐渐增强三、元素的性质与原子结构三、元素周期表和元素周期律的应用1、元素的位、构、性三者之间的关系及其应用结构位置性质决定反映决定反映决定反映（1）结构决定位置：核电荷数＝原子序数电子层数＝周期序数最外层电子数＝主族序数位置反映结构最外层电子数和原子半径原子得失电子的能力元素的金属性、非金属性强弱单质的氧化性、还原性强弱（2）结构决定性质：主族元素的最高正价数＝最外层电子数＝主族序数︱负价数︱+最外层电子数＝8性质反映结构a.同周期元素同周期，电子层数相同，质子数越（即原子序数越大），原子半径越，核对电子的引力越，原子失电子能力越，得电子能力越，金属性越、非金属性越。同周期中：从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强多小强弱强弱强（3）位置反映性质：主族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA化合价金属性与非金属性单质的还原性与氧化性最高价氧化物气态氢化物气态氢化物的稳定性最高价氧化物的水化物的酸、碱性原子半径同周期主族元素性质递变规律主族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA化合价＋1＋2＋3＋4－4＋5－3＋6－2＋7－1金属性与非金属性金属性减弱，非金属性增强单质的还原性与氧化性最高价氧化物R2OROR2O3RO2R2O5RO3R2O7气态氢化物RH4RH3H2RHR气态氢化物的稳定性最高价氧化物的水化物的酸、碱性原子半径还原性减弱，氧化性增强稳定性增强碱性减弱，酸性增强逐渐缩小同周期主族元素性质递变规律b.同主族元素同主族：从上到下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。同主族，电子层数越多，原子半径越，核对电子引力越，原子失电子能力越，得电子能力越，金属性越、非金属性越。大弱强弱强弱1BAlSiGeAsSbTe234567ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0PoAt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非金属区金属区零族元素对角线原则NaMgKCa金属性最强：K非金属性最强：MgNa和Ca的性质相似元素位、构、性三者关系（举例）1.金属性最强的元素（不包括放射性元素）是；2.最活泼的非金属元素是；3.最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是；4.最高价氧