《2021_2021学年高中化学第1章原子结构第2节第2课时核外电子排布与元素周期表学案鲁科版选修修订》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021_2021学年高中化学第1章原子结构第2节第2课时核外电子排布与元素周期表学案鲁科版选修修订（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 2 课时核外电子排布与元素周期表、原子半径 1. 了解核外电子的排布规律与元素周期表中周期、族划分的关系， 并能解释它们之间的 变化规律。（重点） 2. 了解原子半径的具体意义及其测定方法，并能够解释原子半径的周期性变化规律。（ 难 点） 3. 了解元素周期表的应用价值。 核外电子排布与元素周期表 基础初探 教材整理 1 核外电子排布与周期的划分 1. 周期与能级组、原子轨道的对应关系 2. 原子核外电子排布与元素周期表中周期划分的本质联系 7个能级组 分别对应 7个周期 能级组最多容纳电子数 等于 本周期所包含元素的种数 3周期数与电子层数的关系 周期数最外层电子所在轨道的主量子数。 (
2、1) 周期序数电子层数对应能级组数。( ) (2) 同一能级组内能级之间的能量差较小，而相邻能级组之间的能量差较大。( ) (3) 原子的最外层电子排布为3d 14s2，该元素位于第四周期。 ( ) 教材整理 2 核外电子排布与族的划分 1划分依据 取决于原子的价电子数目和价电子排布。 2特点 同族元素的价电子数目和价电子排布相同。 3规律 (1) (2) (3) 稀有气体价电子排布：ns 2np6(He 除外 ) 。 (1) 主族元素的价电子数全部排布在最外层的ns 轨道上。 ( ) (2) 主族序数该元素原子价电子数。( ) (3) 同一副族不同元素原子价电子排布完全相同。( ) (4)0
3、 族元素很稳定，化合价常为0，故其价电子也为0。( ) 合作探究 探究背景 不同元素在周期表中有固定的位置，而且每一周期所包含元素种类可能不同。 探究问题 1如何确定主族元素在周期表中的位置？ 【提示】首先由元素的原子序数，写出该元素原子结构的电子排布式或价电子排布式， 再依据下列方法确定周期序数和族序数。 (1) 元素原子的电子层数周期数。 (2) 主族元素原子的价电子数该元素在周期表中的族序数。 2同属长周期的4、5、6 周期所包含的元素种类数分别为18、18、32，并解释其原因。 【提示】18、18、32。 据鲍林近似能级图，第4、5 周期元素包含的能级为ns、np、(n1)d，共有9
4、个原子 轨道，最多容纳18 个电子，对应两周期中各18 种元素；而第6 周期元素能级除ns、np 和 (n 1)d 外，还有 (n2)f ，故多出7 个原子轨道即14 个电子，对应多出14 种元素。 核心突破 1核外电子排布与周期的划分 (1) 每一周期元素原子的价电子排布和元素种数的关系 价电子排布 对应能级组元素种数 周期A族0 族最外层最多容纳电子数 1 1s 1 1s 2 2 1s 2 2 2s 1 2s 22p6 8 2s、2p 8 3 3s 1 3s 23p6 8 3s、3p 8 4 4s 1 4s 24p6 8 4s、3d、4p 18 5 5s 1 5s 25p6 8 5s、4d
5、、5p 18 6 6s 1 6s 26p6 8 6s、 4f 、5d、 6p 32 7 7s 1 8 7s、5f 、 6d( 未完 ) 26( 未完 ) (2) 核外电子排布与周期划分的关系 将能量相近的能级分为一组，按能量由低到高可分为七个能级组，同一能级组内， 各 能级能量相差较小，各能级组之间能量相差较大。 每一个能级组对应一个周期，且该能级组中最大的电子层数等于元素的周期序数。 2核外电子排布与族的划分 (1) 价电子排布与族序数之间的关系 价电子排布与族序数之间的关系可以按照下列方法进行判断：按电子填充顺序，由最后 一个电子所进入轨道的情况确定，具体情况如下： 进入ns(ns 12，
6、 1s 除外 ) 为A 族、A族。 进入np a.np 15为A族 A族 b.np 6为0族元素 进入 (n1)d a. （n 1）d 1 5 为B族 B族 ? 族数 （n1）dns 电子数 b. （n 1）d 6 8 （Pd、 Pt除外）为族 c. （n 1）d 10为B族、 B族 ? 族数 ns的电子数 进入 (n2)f a.4f 镧系元素 b.5f 锕系元素 B 族 (2) 有关规律 由上可知： 主族元素的最外层电子数，即价电子数， 为其族序数； 副族元素中 B B 族元素价电子数为其族序数；稀有气体单独列为0 族。 题组冲关 题组核外电子排布与周期和族的划分 1下列说法中，正确的是(
7、) A周期表中的主族元素都是非金属元素 B周期表中的主族元素都是金属元素 C周期表中的非金属元素都位于短周期 D周期表中的过渡元素都是金属元素 【解析】第A族都是金属元素，A 错；第A族元素都是非金属元素，B错； A、 A、A族的非金属元素，长、短周期都有，C错； D符合题意。 【答案】D 2在元素周期表中，原子最外电子层只有2 个电子的元素是( ) A一定是金属元素B一定是稀有气体元素 C一定是过渡元素D无法判断是哪一类元素 【解析】原子最外电子层只有2 个电子的元素如He、Mg、Fe 等，看来无法判断是哪 一类元素。 【答案】D 3价电子排布为5s 25p1 的元素，在周期表中的位置是(
8、) A第 4 周期第A族B第 5 周期第A族 C第 5 周期第 A族D第 4 周期第A族 【解析】n5，故应位于第5 周期；价电子中有p 电子，该元素属于主族元素；价电 子数是 3，属于第 A族。 【答案】B 4(1) 砷原子的最外层电子排布式是4s 24p3，在元素周期表中，砷元素位于第 _ 周期 _族；最高价氧化物的化学式为_，砷酸钠的化学式是_。 (2) 已知下列元素在周期表中的位置，写出它们价电子排布式和元素符号： 第 4 周期 B族_ ； 第 5 周期A族_ 。 【解析】(1) 砷原子最外层电子排布式是4s 24p3，可知砷原子有 4 个电子层，价电子 数为 5，由电子层数周期序数可
9、知，砷元素在第4 周期，由主族序数价电子数最高正 价可知，砷元素位于A族，最高价氧化物为As2O5，砷酸钠的化学式为Na3AsO4。 (2) 根据元素在周期表中的位置与核外电子排布的关系分析。 【答案】(1)4 AAs2O5Na3AsO4(2) 3d 24s2 Ti 5s 2 5p 5 I 【规律方法】(1) 由元素价电子排布式可推知其在周期表中的位置及化合价。 即：周期序数电子层数； 主族序数价电子数( 最外层电子数) 最高化合价； 主族序数8最低化合价。 (2) 由元素在周期表中的位置可推知其价电子排布式。 核 外 电 子 排 布 与 原 子 半 径 基础初探 教材整理原子半径大小的影响因
10、素和变化规律 1影响因素 2变化规律 (1) 主族元素 (2) 过渡元素：同一周期自左到右原子半径逐渐减小，但变化幅度不大。 (1) 原子半径就是最外层电子到原子核的实际距离。( ) (2) 同周期从左到右，原子半径逐渐增大。( ) (3) 同主族元素从上而下，原子半径递增的主要因素是随核外电子增多，其排斥作用增 大。( ) (4) 同周期的过渡元素，自左至右原子半径一定减小。( ) 合作探究 不同周期主族元素原子半径的探究 探究问题 1电子层数越多，原子半径越大，对吗？ 【提示】不对。如r(Li) r(Cl) 。 2如何比较相邻周期不同主族的两种元素原子的半径？ 【提示】找出其中一种元素的同
11、主族元素作为参照物进行比较，如比较A 、B的原子 半径，可引入C元素 B A C，可得出原子半径大小顺序为 ACB 。 核心突破 判断微粒半径大小的规律 (1) 同周期，从左到右，原子半径依次减小。 (2) 同主族，从上到下，原子或同价态离子半径均增大。 (3) 阳离子半径小于对应的原子半径，阴离子半径大于对应的原子半径，如r(Na ) r(Na) ，r(S) r(S 2) 。 (4) 电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径减小，如r(N 3) r(O 2) r(F ) r(Na ) r(Mg 2) r (Al 3) ， r(S 2) r(Cl ) r(K ) r(Ca 2) 。 (5
12、) 不同价态的同种元素的离子，核外电子多的半径大，如r(Fe 2) r(Fe 3 )，r(Cu ) r(Cu 2) 。 题组冲关 题组核外电子排布与原子半径 1下列微粒半径大小比较正确的是( ) ANa Mg2Al3O2 BS 2ClNa Al 3 CNa Mg AlSi DCs RbKNa 【解析】A 中四种离子核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小；B中 S 2与 Cl ， Na与 Al3的核外电子排布分别相同， S 2和 Cl比 Na和 Al3 多一个电子层， 微粒半径大； C中微粒电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，应为NaMg Al Si；D中微粒为同一 主族，电子层数越多，原子
13、半径越大，应为CsRb KNa 。 【答案】B 2下列微粒半径依次增大的是( ) A同一主族元素随着原子序数的递增 B同一周期的元素随着原子序数的递增 CNa 、Mg2、Al3、F DP、S、S 2、Cl 【解析】依据比较微粒半径大小的规律进行分析，同一主族，随着原子序数的递增， 原子的电子层数依次增加，原子半径依次增大，A项正确； 同一周期， 随着原子序数的递增， 原子半径逐渐减小，B项错误； C项中各微粒的电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小， 故半径 F 最大， Al3最小， C项错误； D项中的微粒半径 P S，S 2Cl，D项错误。 【答案】A 3已知 118 号元素的离子aW 3
14、、 bX 、 cY 2 、dZ 都具有相同的电子层结构，下列关系 正确的是 ( ) A质子数：cd B离子的还原性：Y 2HZ D原子半径：XW 【解析】因四种离子的电子层结构相同，所以质子数a、b、c、d的大小关系应为 abdc，所以氢化物稳定性应为HZH2Y，离子的还原性Y 2Z。 【答案】D 4下列原子和离子：Ca 2 、Br 、 Mg2，其半径由小到大的顺序是 _；在同一周 期中，元素的原子半径一般随原子序数的增大而_，这是因为 _ _ 。 【解析】可找参照离子Sr 2 ，Br 与 Sr2电子层结构相同，原子序数 BrSr ，根据径 大序小的规律判定Br 半径大于Sr 2半径； Mg2、 Ca2、Sr2是同族元素的同类离子，从上 至下离子半径增大，可得半径由小到大的顺序是r(Mg 2) r(Ca 2) r(Br ) 。 【答案】r(Mg 2) r(Ca 2) r(Br ) 减小原子的电子层数相同，作用在外层电子的 有效核电荷数随原子序数的增大而增大，电子与正电荷之间的吸引作用大于电子之间的排斥 作用 【规律总结】有关微粒半径大小的比较可以按“一层二核三电子”法分析 “一层”：先比较电子层数，一般电子层越多，半径越大。 “二核”：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。 “三电子”：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。
