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

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第二节 元素周期律 第1课时 原子核外电子排布和元素周期律 学习目标 课前自主学案第 1 课堂互动讲练课时 探究整合应用 知能优化训练 学习目标1.了解原子的核外电子能量高低与分层排布的关系。2.了解核外电子分层排布的规律。3.理解原子核外电子排布、原子半径、元素主要化合价、金属性和非金属性等元素性质的周期性变化规律。 课前自主学案一、原子核外电子的排布1.电子的能量(1)原子是由__原__子__核____和__核__外__电__子____构成的。(2)在多电子原子中,电子的能量__不__同___。(3)电子能量与运动的区域电子能量较低―→运动区域离核__较__近___。电子能量较高―→运动区域离核___较__远____。2.电子层(1)概念:在含有多个电子的原子里, 电子运动的___能__量__不__同____的区域简化为__不__连__续____的壳层,称作电子层。(也称作洋葱式结构,如图所示)(2)不同电子层的表示及能量关系各电 序号(n) 1 2 3 4 5 6 7子层 符号 __K__ __L_ _M__ _N__ O P Q 由 与原子核( __由__近__到__远___内到 的距离外) 能量 ____由__低__到__高____3.电子分层排布电子总是尽可能先从___内_层____排起,当一层充满后再填充下一层。思考感悟1.思考并讨论在前20号元素中有哪些离子的核外电子排布分别与稀有气体He、Ne、Ar的核外电子排布相同?【提示】 (1)与He原子电子层结构相同的离子有:Li+、Be2+、H-。(2)与Ne原子电子层结构相同的离子有:F-、O2-、N3-、Na+、Mg2+、Al3+。(3)与Ar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 1.元素化合价的周期性变化 原子序周期序数 化合价 最高价、最低价 的变化 数 ( ) 一 1~2 +1→0 最高正价:_+__1_→__+__5__最低负价: 二 3~10 __-__4_→__-__1___ 最高正价:_+__1_→__+__7__最低负价: 三 11~18 _-__4_→__-__1____结论:随着原子序数的递增,元素的最高正价呈现__由__+__1_到__+__7___、最低负价呈现__由__-__4_到__-__1__的周 期性变化2.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(2)Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较 减弱 增强三、元素周期律1.内容:元素的性质随着原子序数的递增而呈___周__期__性______变化。2.实质:元素性质的周期性变化是_核__外__电__子__排__布____呈周期性变化的必然结果。思考感悟2.(1)和酸反应时,1 mol Mg和1 mol Al分别失去2 mol e-和3 mol e-,能否说明Al的金属性大于Mg?(2)H2SO3的酸性强于HClO,能否说明S的非金属性大于Cl?【提示】 (1)不能。比较金属性强弱时不能根据在反应中得失电子的多少,而是根据得失电子的难易。(2)不能。比较非金属性强弱时应根据最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱,H2SO3和HClO都不是最高价含氧酸。1.(2011年大连高一检测)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B.核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动C.稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子D.当M层是最外层时,最多可排布18个电子解析:选B。在离核较近区域内运动的电子能量较低;He原子最外层只有2个电子;任何电子层作最外层时,所容纳的电子均不超过8个。2.除第一周期外,关于同周期主族元素的下列变化规律中不正确的是(  )A.从左到右,原子半径逐渐减小B.从左到右,元素原子的氧化性减弱,还原性增强C.从左到右,元素最高正价数从+1递增到+7(O、F除外),负价由-4递变到-1D.从左到右,元素最高价氧化物对应的水化物的碱性减弱,酸性增强(O、F除外)解析:选B。同周期的主族元素从左到右,原子半径逐渐减小;氧化性增强,还原性减弱;金属性减弱,非金属性增强;最高正价从+1递增到+7(O、F除外),负价由-4递变到-1。由此可得B错误。3.下列各组元素性质的递变规律错误的是(  )A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多B.P、S、Cl元素的最高正化合价依次升高C.B、C、N、O、F原子半径依次增大D.Be、Mg、Ca、Sr、Ba的失电子能力依次增强解析:选C。本题考查的知识点是同周期、同主族元素性质的递变规律。对于同周期主族元素,自左向右,最外层电子数依次增多,最高正价依次增大(O、F除外),原子半径依次减小。对于同主族元素,自上到下,失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱。Li、Be、B都是第二周期元素,自左向右依次排列,根据元素周期律,其最外层电子数依次增多,A项正确;P、S、Cl都是第三周期元素,自左向右依次排列,其最外层电子数依次增多,最高正价依次升高,B项正确;B、C、N、O、F都是第二周期元素,自左向右依次排列,故原子半径依次减小,C项错误;同主族从上至下,电子层数逐渐增多,失电子能力依次增强,所以D项正确。 课堂互动讲练 原子核外电子排布1.核外电子分层排布的规律(1)能量最低原理原子核外电子总是先排布在能量最低的电子层,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的电子层,即排满了K层才排L层,排满了L层才排M层。(2)各电子层的电子分布规律以n表示原子核外电子层的序号。①各电子层最多容纳电子数为2n2。②当n为最外层时,最多容纳8个电子(n=1时最多容纳2个电子)。③当n为次外层时,最多容纳18个电子。特别提醒:(1)核外电子排布的规律是相互联系的,不能孤立地理解,如当M层不是最外层时,最多可以排布18个电子,而当它是最外层时,最多可以排布8个电子。(2)电子不一定排满M层才排N层,如K和Ca的核外电子排布情况分别为:2.核外电子排布的表示方法(1)原子结构示意图①小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数。②弧线表示各电子层。③弧线上的数字表示该电子层上的电子数,如(2)离子结构示意图①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,形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。②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层结构。(3)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,质子数与核外电子数的关系: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+离子所带电荷数阴离子:核内质子数=核外电子数-离子所带电荷数           根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示意图。【解析】【答案】 【规律方法】 短周期元素原子结构的特殊性(1)原子核内无中子的原子:H。(2)原子最外层有1个电子的元素:H、Li、Na。(3)原子最外层有2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:Be、Ar。(5)原子最外层电子数是次外层电子数2倍的元素:C;最外层电子数是次外层电子数3倍的元素:O;最外层电子数是次外层电子数4倍的元素:Ne。(6)原子电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al。(7)原子电子总数为最外层电子数2倍的元素:Be。(8)原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、Si。(9)原子内层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、P。变式训练1 (2011年武汉高一检测)下列叙述中,正确的是(  )A.核外电子排布完全相同的两种微粒,其化学性质一定相同B.凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布C.核外电子排布相同的两原子一定属于同种元素D.阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同解析:选C。Na+与Ne的原子结构示意图分别为                     ,核外电子排布相同,但二者化学性质迥然不同,A错;主族元素单原子形成的离子不一定达到8电子或2电子稳定结构, 如氢原子转化成氢离子之后原子核外的电子数为零,B错;核外电子排布相同的两原子其电子数必然相等,质子数也相等,核电荷数相等,故一定属于同种元素,C正确;阴离子的核外电子排布是非金属原子得电子之后形成的,比上一周期稀有气体元素原子多一个电子层,如氯离子其离子结构示意图为,与上一周期的氖元素原子的核外电子排布不同,D错。 周期表中元素性质的变化规律 同周期 从左到 同主族 从上到 项目 ( ( 右) 下) 由1逐渐增到最外层电子数 7(第一周期由1 相同 到2) 最高正价+ → 1 最高正价相同 主要化合价 +7最低负价- (O、F除外) 4→-1 逐渐减小 稀有 原子半径 ( 逐渐增大 气体除外) 同周期 从左到 同主族 从上到 项目 ( ( 右) 下) 得电子能力增 得电子能力减 得失电子能力 强,失电子能 弱,失电子能
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