Z原子结构与元素的性质9

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1、第二节 原子结构与元素的性质学习目标 1.了解元素周期表与原子结构的关系。 2.掌握同周期主族元素从左到右，最高化合价和最低化合价、金属性和非金属性、原子半径的变 化规律。 3.掌握同主族元素从上到下，金属性和非金属性、原子半径的变化规律。 4.能说出元素电离能、电负性的含义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。课堂互动讲练课前自主学案知能优化训练第 二 节节原 子 结结 构 与 元 素 的 性 质质课前自主学案一、元素周期系 1碱金属元素基态原子的电子排布碱金属原子序 数周期基态态原子的电电子排布 式锂锂3二1s22s1或He2s1钠钠11三1s22s22p63s1或 _Ne3s1碱金 属

2、原子序 数周期基态态原子的电电子排布式钾钾19四_或 Ar4s1铷铷37五_ _或Kr5s1铯铯55六1s22s22p63s23p63d104s24p6 4d105s25p66s1或_1s22s22p63s23p64s11s22s22p63s23p63d104s24p65s1Xe6s1思考感悟1.由碱金属元素在周期表中的位置和价电子排布式，可以看出碱金属元素所在的周期与电子层数有何关系？【提示】 碱金属元素的周期数电子层数。2元素周期系的形成(1)周期系的形成随着元素原子的核电荷数的递增，每到出现_，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现_；这样形成一个_

3、，循环往复形成周期系。碱金属稀有气体周期(2)原因：_的周期性重复。原子核外电子排布二、元素周期表 1周期表的结构2周期与族(1)周期：具有相同的_的元素按照原子序数_的顺序排列成的一个横行。(2)族：周期表中，有_个纵列，除_三个纵列叫第族外，其余15个纵列每一个纵列标作一族。电子层数递增188、9、10思考感悟2结合元素周期表，分析各族元素的族序数与价电子排布的关系。 【提示】 主族元素的价电子排布为ns12或 ns2np15，族序数等于价电子数；零族元素的价电 子排布为ns2np6(He除外)；过渡元素BB族元 素的价电子排布为(n1)d10ns12，族序数与最外 层电子数相等，BB族元

4、素的价电子排布为 (n1)d15ns12，族序数等于价电子数，族的价 电子排布通常为(n1)d68ns2。三、元素周期律和原子半径 1元素周期律 元素的性质随_的递增发生周期性 递变的规律。 2原子半径 (1)决定因素核电荷数增大越大越小(2)变化规律 电电子 能层层数增大不变变增大 减小思考感悟3是否电子的能层数多的元素的原子半径一定大于电子的能层数小的元素的原子半径？【提示】 不一定，原子半径的大小由核电荷数与电子的能层数两个因素综合决定，如碱金属元素的原子半径比它下一周期卤素原子的半径大。四、电离能1概念_原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的_叫做第一电离能。2元素第一电离能的意

5、义衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一电离能数值_，原子越容易失去一个电子。气态电中性基态最低能量越小3元素第一电离能的变化规律(1)同周期元素随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈现_的趋势。(2)同族元素从上到下第一电离能逐渐_。增大减小思考感悟【提示】 应远大于其第一电离能的2倍。因为首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能最小，再失去的电子是能级较低的电子，且失去电子后离子所带正电荷对电子吸引力更强，从而使电离能越来越大。五、电负性 1键合电子和电负性的含义(1)键合电子元素相互化合时，原子中用于形成_的电子。 (2)电负性用来描述不同元素的原子对_吸引力的大小。电负性越大的

6、原子，对键合电子的吸引 力_。化学键键合电子越大2衡量标准以氟的电负性为_和锂的电负性为_作为相对标准，得出各元素的电负性(稀有气体未计)。3递变规律(1)同周期，自左到右，元素原子的电负性逐渐_。(2)同主族，自上到下，元素原子的电负性逐渐_。4.01.0变大变小4应用：判断金属性、非金属性强弱强强金属非金属六、对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与_的主族元素的电负性接近，有些性质相似，被称为“对角线规则”。如： 右下方课堂互动讲练核外电子排布与元素周期表1核外电子排布与周期的划分 (1)每一周期元素原子的外围电子排布和元素种数周 期外围电围电 子排布各周期 增加的 能级级元素 种 类类

7、A族0族最外层层最多 容纳电纳电 子数一1s11s221s2二2s12s22p682s、2p8周 期外围电围电 子排布各周期增加 的能级级元素 种类类A 族0族最外层层最多 容纳电纳电 子 数 三3s13s23p683s、3p8 四4s14s24p684s、3d、 4p18五5s15s25p685s、4d、 5p18六6s16s26p686s、4f、 5d、6p32七7s187s、5f、6d (未完)26 (未完)(2)核外电子排布与周期划分的关系根据构造原理，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

8、一个周期，且该能级组中最大的能层数等于元素的周期序数。2核外电子排布与族的划分族的划分依据是原子的价层电子排布。 (1)同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价电子全部排布在ns或nsnp轨道上。价电子数与族序数相同。 (2)稀有气体的价电子排布为1s2或ns2np6。(3)过渡元素(副族和族)同一纵行原子的价层电子排布基本相同。价电子排布为(n1)d110ns12，BB族元素的价电子数与族序数相同。特别提醒：(1)价电子数：主族元素的外围电子为 该元素原子的最外层电子。如碱金属原子的外围 电子排布为ns1。 副族元素的外围电子与其最外层电子和内层电子 有关。如铁元素原子的外围电子排布为3d6

9、4s2。 (2)由元素的价电子层排布式可知元素在周期表中 的位置，如：3s23p5为第三周期第A族元素， 即，周期数电子层数最高能层数， 主族序数价电子数。 同样，由主族元素在元素周期表中的位置可以推 断其价电子排布式。例例1 1写出13Al、24Cr、26Fe、33As等元素原子的电 子排布式，并判断它们在元素周期表中的位置。13Al：_24Cr： _26Fe： _ _33As： _ _【解析】 Al的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，其最大能层数为3，所以其周期为第三周期；其价电子总数(外围电子总数)为3，所以其位于第A族。Cr的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6

10、3d54s1，其最大能层数为4，所以其周期为第四周期；其价电子总数(外围电子总数)为6且具有d轨道，所以其位于第B族。Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，其最大能层数为4，所以其周期为第四周期；其价电子总数(外围电子总数)为8，所以其位于第族。As的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，其最大能层数为4，所以其周期为第四周期；其价电子总数(外围电子总数)为5，所以其位于第A族。【答案】 Al：1s22s22p63s23p1 第三周期第A族Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 第四周期第B族Fe：1s22s22p63s23p

11、63d64s2 第四周期第族As：1s22s22p63s23p63d104s24p3 第四周期第A族【规律方法】 原子结构与元素在周期表中的位置是有一定的关系的。(1)原子核外电子层数决定所在周期数；周期数最大能层数(钯除外，46Pd：Kr4d10，最大能层数是4，但是在第五周期)。(2)外围电子总数决定排在哪一族。如29Cu：3d104s1,10111尾数是1且有d轨道，所以是B族。变式训练1 X、Y、Z是AA族的三种非金属元素，它们在周期表中的位置如图所示，试回答： (1)X元素单质的化学式是_。(2)Y元素的原子结构示意图是_。Y与Na所形成化合物的电子式为_。X Y Z(3)Z元素的名

12、称是_，从元素原子得失电子的角度看，Z元素具有_性，若从Z元素在周期表中所处位置看，它具有这种性质的原因是_，其价电子排布式为_。解析：在元素周期表中，非金属元素位于元素周期表中的右上方，三元素均为非金属元素，必位 于A、A、A三个主族，则可认定X必为氟，Y为硫，Z为砷。答案：(1)F2元素周期表的分区1根据核外电子排布 (1)分区(2)各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点分区元素分布外围电围电 子 排布元素性质质特点s区A、A族ns12除氢氢外都是活 泼泼金属元素p区A族A 族、0族ns2np1 6(He除外)最外层电层电 子参 与反应应(0族元 素一般不考虑虑)分区元素分布外围电围电

13、子排 布元素性质质特点d区B族B 族、族(n1)d1 9ns12(Pd除 外)d轨轨道也不同程 度地参与化学 键键的形成 ds 区B族、B 族(n1)d10ns12金属元素f区镧镧系、锕锕系(n2)f014 (n1)d0 2ns2镧镧系元素化学 性质质相近，锕锕 系元素化学性 质质相近2.根据元素金属性与非金属性特别提醒：(1)过渡元素均为金属元素，但金属元素却不都是过渡元素，如碱金属、碱土金属等。(2)处于金属与非金属交界线(又称梯形线)附近的非金属元素具有一定的金属性，被称为半金属或准金属，但不能叫两性非金属。例例2 2在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时，人们发现价电子排布相似的元

14、素集中在 一起，据此，人们将元素周期表分为五个区，并 以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号 ，如图所示。(1)在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素， 其原子的价电子的电子云形状为_。 (2)在d区中，族序数最大、原子序数最小的元素， 它常见离子的电子排布式为_。 (3)在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素， 其原子的价电子排布式为_。 (4)在p区中，第二周期A族元素原子的价电子的 电子排布图为_。 (5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们处在 元素周期表的_区中。【解析】 (1)s区包括A族和A族，族序数最大、原子序数最小的元素应是第二周期A族的Be，其电子排布式为1s22s2，价电子排布式为2s2，其电子