优化方案化学课件(人教版必修2):第1章第2节第1课时 原子核外电子排布和元素周期律.ppt
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1、第二第二节节元素周期律元素周期律第第1课时课时原子核外原子核外电电子排布和元素周期律子排布和元素周期律 课堂互动讲练课堂互动讲练探究整合应用探究整合应用知能优化训练知能优化训练第第1课课时时课前自主学案课前自主学案学习目标学习目标1.了了解解原原子子的的核核外外电电子子能能量量高高低低与与分分层层排排布布的的关系。关系。2.了解核外电子分层排布的规律。了解核外电子分层排布的规律。3.理理解解原原子子核核外外电电子子排排布布、原原子子半半径径、元元素素主主要要化化合合价价、金金属属性性和和非非金金属属性性等等元元素素性性质质的的周周期性变化规律。期性变化规律。学习目标学习目标课前自主学案课前自主
2、学案一、原子核外电子的排布一、原子核外电子的排布1电子的能量电子的能量(1)原子是由原子是由_和和_构成的。构成的。(2)在多电子原子中,电子的能量在多电子原子中,电子的能量_。(3)电子能量与运动的区域电子能量与运动的区域电子能量较低电子能量较低运动区域离核运动区域离核_。电子能量较高电子能量较高运动区域离核运动区域离核_。自主学自主学自主学自主学习习原子核原子核核外核外电电子子不同不同较较近近较远较远2电子层电子层(1)概概念念:在在含含有有多多个个电电子子的的原原子子里里,电电子子运运动动的的_的的区区域域简简化化为为_的的壳壳层层,称称作作电电子子层层。(也也称称作作洋洋葱葱式式结结构
3、构,如如图图所所示示)能量不同能量不同不不连续连续(2)不同电子层的表示及能量关系不同电子层的表示及能量关系3.电子分层排布电子分层排布电电子子总总是是尽尽可可能能先先从从_排排起起,当当一一层层充充满后再填充下一层。满后再填充下一层。各电各电子层子层(由由内到内到外外)序号序号(n)1234567符号符号_ _ _ _ OPQ与原子核与原子核的距离的距离_能量能量_KLMN由近到由近到远远由低到高由低到高内内层层思考感悟思考感悟1思思考考并并讨讨论论在在前前20号号元元素素中中有有哪哪些些离离子子的的核核外外电电子子排排布布分分别别与与稀稀有有气气体体He、Ne、Ar的的核核外外电子排布相同
4、?电子排布相同?【提提示示】(1)与与He原原子子电电子子层层结结构构相相同同的的离离子子有:有:Li、Be2、H。(2)与与Ne原子电子层结构相同的离子有:原子电子层结构相同的离子有:F、O2、N3、Na、Mg2、Al3。(3)与与Ar原子电子层结构相同的离子有:原子电子层结构相同的离子有:Cl、S2、P3、K、Ca2。二、元素性质的周期性变化二、元素性质的周期性变化1元素化合价的周期性变化元素化合价的周期性变化周期序数周期序数原子序原子序数数化合价化合价(最高价、最低价最高价、最低价)的变化的变化一一1210二二310最高正价:最高正价:_最低负价:最低负价:_三三1118最高正价:最高正
5、价:_最低负价:最低负价:_结论:随着原子序数的递增,元素的最高正价呈现结论:随着原子序数的递增,元素的最高正价呈现_、最低负价呈现、最低负价呈现_的周的周期性变化期性变化15411741由由1到到7由由4到到12.元素金属性与非金属性的周期性变化元素金属性与非金属性的周期性变化(1)Na、Mg、Al金属性强弱的比较金属性强弱的比较(2)Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较非金属性强弱的比较减弱减弱增强增强三、元素周期律三、元素周期律1内内容容:元元素素的的性性质质随随着着原原子子序序数数的的递递增增而呈而呈_变变化。化。2实质实质:元素性:元素性质质的周期性的周期性变变化是化是_呈周期性呈周
6、期性变变化的必然化的必然结结果。果。周期性周期性核外核外电电子排布子排布思考感悟思考感悟2(1)和和酸酸反反应应时时,1molMg和和1molAl分分别别失失去去2mole和和3mole,能能否否说说明明Al的的金金属属性性大大于于Mg?(2)H2SO3的的酸酸性性强强于于HClO,能能否否说说明明S的的非非金金属性大于属性大于Cl?【提提示示】(1)不不能能。比比较较金金属属性性强强弱弱时时不不能能根根据据在在反反应应中中得得失失电电子子的的多多少少,而而是是根根据据得得失失电电子的难易。子的难易。(2)不不能能。比比较较非非金金属属性性强强弱弱时时应应根根据据最最高高价价氧氧化化物物对对应
7、应的的水水化化物物的的酸酸性性强强弱弱,H2SO3和和HClO都不是最高价含氧酸。都不是最高价含氧酸。1(2011年大连高一检测年大连高一检测)下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A电子的能量越低,运动区域离原子核越远电子的能量越低,运动区域离原子核越远B核核外外电电子子的的分分层层排排布布即即是是核核外外电电子子的的分分层层运运动动C稀有气体元素原子的最外层都排有稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子个电子D当当M层是最外层时,最多可排布层是最外层时,最多可排布18个电子个电子自主体自主体自主体自主体验验解析:解析:选选B。在离核较近区域内运动的电子能量。在离核较近区域内运动的电子能量较低;
8、较低;He原子最外层只有原子最外层只有2个电子;任何电子层个电子;任何电子层作最外层时,所容纳的电子均不超过作最外层时,所容纳的电子均不超过8个。个。2除除第第一一周周期期外外,关关于于同同周周期期主主族族元元素素的的下下列列变化规律中不正确的是变化规律中不正确的是()A从左到右,原子半径逐渐减小从左到右,原子半径逐渐减小B从从左左到到右右,元元素素原原子子的的氧氧化化性性减减弱弱,还还原原性性增强增强C从从左左到到右右,元元素素最最高高正正价价数数从从1递递增增到到7(O、F除外除外),负价由,负价由4递变到递变到1D从从左左到到右右,元元素素最最高高价价氧氧化化物物对对应应的的水水化化物物
9、的碱性减弱,酸性增强的碱性减弱,酸性增强(O、F除外除外)解解析析:选选B。同同周周期期的的主主族族元元素素从从左左到到右右,原原子子半半径径逐逐渐渐减减小小;氧氧化化性性增增强强,还还原原性性减减弱弱;金金属属性性减减弱弱,非非金金属属性性增增强强;最最高高正正价价从从1递递增增到到7(O、F除除外外),负负价价由由4递递变变到到1。由由此此可得可得B错误。错误。3下列各组元素性质的递变规律错误的是下列各组元素性质的递变规律错误的是()ALi、Be、B原子最外层电子数依次增多原子最外层电子数依次增多BP、S、Cl元素的最高正化合价依次升高元素的最高正化合价依次升高CB、C、N、O、F原子半径
10、依次增大原子半径依次增大DBe、Mg、Ca、Sr、Ba的失电子能力依次增的失电子能力依次增强强解解析析:选选C。本本题题考考查查的的知知识识点点是是同同周周期期、同同主主族族元元素素性性质质的的递递变变规规律律。对对于于同同周周期期主主族族元元素素,自自左左向向右右,最最外外层层电电子子数数依依次次增增多多,最最高高正正价价依依次次增增大大(O、F除除外外),原原子子半半径径依依次次减减小小。对对于于同同主主族族元元素素,自自上上到到下下,失失电电子子能能力力逐逐渐渐增增强强,得得电电子子能能力力逐逐渐渐减减弱弱。Li、Be、B都都是是第第二二周周期期元元素素,自自左左向向右右依依次次排排列列
11、,根根据据元元素素周周期期律,其最外层电子数依次增多,律,其最外层电子数依次增多,A项正确;项正确;P、S、Cl都都是是第第三三周周期期元元素素,自自左左向向右右依依次次排排列列,其其最最外外层层电电子子数数依依次次增增多多,最最高高正正价价依依次次升升高高,B项项正正确确;B、C、N、O、F都都是是第第二二周周期期元元素素,自自左左向向右右依依次次排排列列,故故原原子子半半径径依依次次减减小小,C项项错错误误;同同主主族族从从上上至至下下,电电子子层层数数逐逐渐增多,失电子能力依次增强,所以渐增多,失电子能力依次增强,所以D项正确。项正确。课堂互动讲练课堂互动讲练1核外核外电电子分子分层层排
12、布的排布的规规律律(1)能量最低原理能量最低原理原原子子核核外外电电子子总总是是先先排排布布在在能能量量最最低低的的电电子子层层,然然后后由由里里向向外外,依依次次排排布布在在能能量量逐逐步步升升高高的的电电子子层层,即即排排满满了了K层层才才排排L层层,排排满满了了L层层才排才排M层层。(2)各各电电子子层层的的电电子分布子分布规规律律以以n表示原子核外表示原子核外电电子子层层的序号。的序号。要点一要点一原子核外电子排布原子核外电子排布各电子层最多容纳电子数为各电子层最多容纳电子数为2n2。当当n为为最最外外层层时时,最最多多容容纳纳8个个电电子子(n1时时最最多容纳多容纳2个电子个电子)。
13、当当n为次外层时,最多容纳为次外层时,最多容纳18个电子。个电子。特特别别提提醒醒:(1)核核外外电电子子排排布布的的规规律律是是相相互互联联系系的的,不不能能孤孤立立地地理理解解,如如当当M层层不不是是最最外外层层时时,最最多多可可以以排排布布18个个电电子子,而而当当它它是是最最外外层层时时,最最多多可可以排布以排布8个电子。个电子。(2)电电子子不不一一定定排排满满M层层才才排排N层层,如如K和和Ca的的核核外电子排布情况分别为:外电子排布情况分别为:2核外电子排布的表示方法核外电子排布的表示方法(1)原子结构示意图原子结构示意图小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及小圆圈和圆圈内的符号
14、及数字表示原子核及核内质子数。核内质子数。弧线表示各电子层。弧线表示各电子层。弧线上的数字表示该电子弧线上的数字表示该电子层上的电子数,如层上的电子数,如(2)离子结构示意图离子结构示意图当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时,电子层数减少一层,形成与上一周变为离子时,电子层数减少一层,形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。非金属元素的原子得电子形成简单离子时,非金属元素的原子得电子形成简单离子时,形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。层结构。
15、(3)质子数与核外电子数的关系质子数与核外电子数的关系由以上原子结构示意图和离子结构示意图可知,由以上原子结构示意图和离子结构示意图可知,质子数与核外电子数的关系:质子数与核外电子数的关系:原子:核内质子数核外电子数原子:核内质子数核外电子数阳离子:核内质子数核外电子数离子所带阳离子:核内质子数核外电子数离子所带电荷数电荷数阴离子:核内质子数核外电子数离子所带阴离子:核内质子数核外电子数离子所带电荷数电荷数根据下列叙述,写出元素名称并画出原子根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示意图。结构示意图。例例例例1 1【解析解析】【答案答案】【规律方法规律方法】短周期元素原子结构的特殊性短周期元素
16、原子结构的特殊性(1)原子核内无中子的原子:原子核内无中子的原子:H。(2)原子最外层有原子最外层有1个电子的元素:个电子的元素:H、Li、Na。(3)原子最外层有原子最外层有2个电子的元素:个电子的元素:Be、Mg、He。(4)原子最外层电子数等于次外层电子数的元素:原子最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be、Ar。(5)原子最外层电子数是次外层电子数原子最外层电子数是次外层电子数2倍的元倍的元素:素:C;最外层电子数是次外层电子数;最外层电子数是次外层电子数3倍的倍的元素:元素:O;最外层电子数是次外层电子数;最外层电子数是次外层电子数4倍倍的元素:的元素:Ne。(6)原子电子层数与最外
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