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1、第一章第一章 第第2 2节节 元素周期律元素周期律第1课时 原子核外电子的排布学习目标：学习目标： 1 1、理解解核外电子是分层排布的、理解解核外电子是分层排布的, ,不不同电子层中的电子具有不同的能量。同电子层中的电子具有不同的能量。 2 2、掌握核外电子排布的初步规律、掌握核外电子排布的初步规律, ,并能据此规律画出常见原子的结构示意图。并能据此规律画出常见原子的结构示意图。重点：重点： 核外电子的排布规律核外电子的排布规律, , 画常见原子的画常见原子的结构示意图。结构示意图。难点：难点：核外电子的分层排布。核外电子的分层排布。在多电子原子中，电子的能量不同，能量较低的电子在离核较在多电
2、子原子中，电子的能量不同，能量较低的电子在离核较近的区域运动，能量较高的电子在离核较远的区域运动，我们近的区域运动，能量较高的电子在离核较远的区域运动，我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层，电子在原把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层，电子在原子核外分层运动，也称子核外分层运动，也称分层排布分层排布。电子层电子层(n): (n): 1 2 3 4 5 6 7( (能量逐渐升高能量逐渐升高) ) K L M N O P Q一、原子核外电子的排布一、原子核外电子的排布 课本课本P13P131 1电子的能量电子的能量(1)(1)原子是由原子是由_和和_构构成的。成的。(2)(2)
3、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)(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_。原子核原子核核外电子核外电子不同不同较近较近较远较远一、原子核外电子的排布一、原子核外电子的排布 课本课本P13P132 2电子层电子层(1)(1)概念：在含有多个电子的原子里，概念：在含有多个电子的原子里， 电子电子运动的运动的_的区域简化为的区域简化为_的壳层，称作电子层。的壳层，称作电子层。( (也称作也称作洋葱式结构，如图所示洋葱式结构，如图所示) )能量不同能量不同不连续不连
4、续(2)(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3.3.电子分层排布电子分层排布电子总是尽可能先从电子总是尽可能先从_排起，当一排起，当一层充满后再填充下一层。层充满后再填充下一层。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由近到远由近到远由低到高由低到高内层内层电子分层排布的规律电子分层排布的规律 （分析表（分析表1-21-2）各电子层最多容纳的电子数目是各电子层最多容纳的电子数目是2n2n2 2最外层电子数目不超过最外层电子数目不超过8 8个（个（K K层为最外层时层为最外层时不超过不超
5、过2 2个）个）次外层电子数目不超过次外层电子数目不超过1818个，个， 倒数第三层电子数目不超过倒数第三层电子数目不超过3232个个A. 能量最低原理能量最低原理 核外电子总是尽先排布在能量最低的的电核外电子总是尽先排布在能量最低的的电子层里，然后由里往外，依次排布在能量逐步子层里，然后由里往外，依次排布在能量逐步升高的电子层里，即排满了升高的电子层里，即排满了K K层才排层才排L L层，排满层，排满了了L L层才排层才排M M层。层。B. 各电子层排布规律各电子层排布规律(n n表示电子层的序号表示电子层的序号)注意：注意： 1.1.以上几点是互相联系的，不能孤立地以上几点是互相联系的，不
6、能孤立地理解。如：当理解。如：当M M层不是最外层时，最多可以层不是最外层时，最多可以排布排布1818个电子，而当它是最外层时，则最个电子，而当它是最外层时，则最多可以排布多可以排布8 8个电子。个电子。 2. 2.该规律只适用于主族元素原子核外该规律只适用于主族元素原子核外电子的排布电子的排布 3. 3.主族元素原子内层电子数目分别是：主族元素原子内层电子数目分别是：2 2、8 8、1818、32324 4核外电子排布的表示方法核外电子排布的表示方法(1)(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及数字表示原子核及核内质子数。核内质子数。弧线
7、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层上的电子数，如弧线上的数字表示该电子层上的电子数，如(2)(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与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。层结构。如：如：182+1128 +11Na+：Na：-e-非金属元素的原子得电子形成简单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。素原子相同的
8、电子层结构。882+17782+17Cl：Cl-：+e-氢氢(H) (H) 氦氦(He)(He)锂锂(Li) (Li) 铍铍(Be) (Be) 硼硼(B) (B) 碳碳(C) (C) 氮氮(N) (N) 氧氧(O) (O) 氟氟(F) (F) 氖氖(Ne )(Ne )钠钠(Na) (Na) 镁镁(Mg) (Mg) 铝铝(Al) (Al) 硅硅(Si) (Si) 磷磷(P) (P) 硫硫(S) (S) 氯氯(Cl) (Cl) 氩氩(Ar)(Ar)（3）核电荷数为）核电荷数为118的元素原子核外电子层排布的元素原子核外电子层排布注意：注意：短周期元素原子结构的特殊性短周期元素原子结构的特殊性 【规
9、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原子结构的特殊性(1)(1)原子核内无中子的原子：原子核内无中子的原子：H H。(2)(2)原子最外层有原子最外层有1 1个电子的元素：个电子的元素：H H、LiLi、NaNa。(3)(3)原子最外层有原子最外层有2 2个电子的元素：个电子的元素：BeBe、MgMg、HeHe。(4)(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：BeBe、ArAr。(5)(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 2倍的元倍的元素：素：C 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
10、数3 3倍的元倍的元素：素：O 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 4倍的元倍的元素：素：NeNe。(6)(6)原子电子层数与最外层电子数相等的元素：原子电子层数与最外层电子数相等的元素：H H、BeBe、AlAl。(7)(7)原子电子总数为最外层电子数原子电子总数为最外层电子数2 2倍的元素：倍的元素：BeBe。(8)(8)原子次外层电子数是最外层电子数原子次外层电子数是最外层电子数2 2倍的元倍的元素：素：LiLi、SiSi。(9)(9)原子内层电子数是最外层电子数原子内层电子数是最外层电子数2 2倍的元素倍的元素：LiLi、P P。核电核电荷数荷数元素元素名称名
11、称元素元素符号符号各电子层的电子数各电子层的电子数KLMNOP2氦氦He10氖氖Ne18氩氩Ar36氪氪Kr54氙氙Xe86氡氡Rn（4）稀有气体元素原子电子层排布）稀有气体元素原子电子层排布核电核电荷数荷数元素元素名称名称元素元素符号符号各电子层的电子数各电子层的电子数KLMNOP2氦氦He210氖氖Ne2818氩氩Ar28836氪氪Kr2818854氙氙Xe281818886氡氡Rn281832188（4）稀有气体元素原子电子层排布）稀有气体元素原子电子层排布5.5.与稀有气体原子与稀有气体原子核外电子排布相同的离子核外电子排布相同的离子 （1 1）与）与2 2HeHe原子电子层结构相同的
12、离子：原子电子层结构相同的离子：（3 3）与）与1818ArAr原子电子层结构相同的离子：原子电子层结构相同的离子：（2 2）与）与1010NeNe原子电子层结构相同的离子：原子电子层结构相同的离子：7 7N3- -、8 8O2- -、9 9F- -、1111Na+、1212Mg2+、1313Al3+1 1H- -、3 3Li+、4 4Be2+阳离子阳离子：与上一周期稀有气体原子核外电子排布相同与上一周期稀有气体原子核外电子排布相同阴离子阴离子：与同周期稀有气体原子核外电子排布相同与同周期稀有气体原子核外电子排布相同1515P3- -、1616S2- -、1717Cl- -、1919K+、20
13、20Ca2+5.5.含有含有1010个电子的常见粒子个电子的常见粒子 设计设计P16P16左下左下 7 7N N3-3-、8 8O O2-2-、9 9F F- -、OHOH- -、NHNH2 2- -1515P P3-3-、1616S S2-2-、1717ClCl- -、HSHS- -1010NeNe、HFHF、H H2 2O O、NHNH3 3、CHCH4 4、1111NaNa+ +、1212MgMg2+2+、1313AlAl3+3+、NHNH4 4+ +、H H3 3O O+ +阳离子阳离子：阴离子阴离子：分子：分子：6.6.含有含有1818个电子的常见粒子个电子的常见粒子 设计设计P16
14、P16左下左下 阳离子阳离子：阴离子阴离子：分子：分子：1818ArAr、HClHCl、H H2 2S S、PHPH3 3、SiHSiH4 4、F F2 2、H H2 2O O2 2、C C2 2H H6 61919K K+ +、2020CaCa2+2+1 1、判断下列示意图是否正确？为什么？、判断下列示意图是否正确？为什么？ A A、 B B、 C C、 D D、+19 2 8 9+19 2 8 9+12 2 10+12 2 10+3 1 2+3 1 2+54 2 8 18 20 6+54 2 8 18 20 6练习练习:2 2、某元素的原子核外有、某元素的原子核外有3 3个电子层，最外层有
15、个电子层，最外层有5 5个电个电 子，该原子核内的质子数为（子，该原子核内的质子数为（ ） A A、14 B14 B、15 C15 C、16 D16 D、17173 3、某元素的原子核外有三个电子层，、某元素的原子核外有三个电子层，M M层的电子数是层的电子数是L L 层电子数的层电子数的1/21/2，则该元素的原子是（，则该元素的原子是（ ） A A、Li BLi B、Si CSi C、Al DAl D、K KBBXXXX X4 4、按核外电子排布规律，预测核电荷数、按核外电子排布规律，预测核电荷数 为为118118的元素的原子核外电子层排布是的元素的原子核外电子层排布是( )( )A 2A
16、 2、8 8、1818、3232、5858B 2B 2、8 8、1818、3232、5050、8 8C 2C 2、8 8、1818、3232、5050、1818、8 8D 2D 2、8 8、1818、3232、3232、1818、8 8D练习练习: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。第二课时第二课时 元素周期律元素周期律二、元素原子结构的周期性变化二、元素原子结构的周期性变化1元素原子核外电子排布的周期性变化元素原子核外电子排布的周期性变化周期序数周期序数原子序数原子序数电子层数电子层数最外层电子数最外层电子数一一12112二二310
17、218三三1118318结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现排布呈现_的周期性变化的周期性变化(第一周期除外第一周期除外)由由1到到82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数原子序数化合价化合价(最高价、最低价最高价、最低价)的变的变化化一一1210二二310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_的周期性变的周期性变化化1
18、5411741由由1到到7由由4到到11 1、化合价递变规律、化合价递变规律2 2、化合价与主族序数的关系、化合价与主族序数的关系同主族：同主族：同周期：同周期：(1)(1)最高正价最高正价 = = 最外层电子数最外层电子数 = = 主族序数主族序数(2)(2)最高正价最高正价+ +最低负价最低负价= 8= 8(3)(3)最低负价最低负价 = = (8 最外层电子数最外层电子数) = = (8 主族序数主族序数)3 3、注意、注意（1 1）金属无负价，氟无正价，氧无最高正价）金属无负价，氟无正价，氧无最高正价（2 2）稀有气体元素化学性质不活泼，通常情况下难）稀有气体元素化学性质不活泼，通常情
19、况下难 以与其他元素化合，规定其化合价为以与其他元素化合，规定其化合价为0 0（3 3）价电子：决定元素化合价的电子（外层电子）价电子：决定元素化合价的电子（外层电子）从上到下，化合价一般相同从上到下，化合价一般相同从左到右，化合价一般由从左到右，化合价一般由 +1+7+1+7， 0 0 -4-1 -4-1， 0 0 例：某元素最高价氧化物对应水化物的化例：某元素最高价氧化物对应水化物的化学式是学式是H2XO3，这种元素的气态氢化物的，这种元素的气态氢化物的化学式为（化学式为（ ） A、HX B、H2X C、XH3 D、XH41.根据硼在周期表中的位置，推测硼的最高根据硼在周期表中的位置，推测
20、硼的最高价含氧酸化学式不可能是（价含氧酸化学式不可能是（ ）AH2BO4BH3BO3CHBO2DH2B4O7HLiBeBCNHeNaKRbCsFrMgCaSrBaRaAlGaInTlSiGeSnPbPAsSbBiOSSeTePoFClBrIAtNeArKrXeRn3.元素原子半径的周期性变化元素原子半径的周期性变化周期序数周期序数原子序数原子序数原子半径的变化原子半径的变化二二39逐渐减小逐渐减小三三1117逐渐减小逐渐减小结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现现_的周期性变化的周期性变化由大到小由大到小1 1、当电子层数及核电荷数均不同时，电子层数
21、越多的，、当电子层数及核电荷数均不同时，电子层数越多的，半径越大；如半径越大；如NaNaK(K(层不同，层多，径大）层不同，层多，径大）2 2、当电子层数相同时，核电荷数越大的，半径越小；如、当电子层数相同时，核电荷数越大的，半径越小；如NaNaMgMg；NaNa+ +MgMg2+2+（层相同，核多，径小）（层相同，核多，径小）3 3、阴离子半径大于对应的原子半径、阴离子半径大于对应的原子半径；如；如ClCl-4 4、阳离子半径小于对应的原子半径、阳离子半径小于对应的原子半径；如；如Na Na+原子半径和离子半径与核电荷数、原子半径和离子半径与核电荷数、电子层数以及电子数的关系电子层数以及电子
22、数的关系结论结论5 5、电子排布相同的离子，离子半径随着核电荷数的递增、电子排布相同的离子，离子半径随着核电荷数的递增而减小。而减小。练习练习: : M Mg g2+2+、N Na a+ + 、 O O2- 2- 、N N3-3- K K+ +、 CICI- -、 S S2-2-、C C( S( S2- 2- S S 、 AI AI AI AI3+3+) )比较下列粒子半径的大小比较下列粒子半径的大小（N N3-3- O O2- 2- NaNa+ + MgMg2+2+）( S( S2- 2- CI CI- - K K+ + C Ca a2+ 2+ ) ) S S2- 2- 与与 S S 、 A
23、I AI 与与 AIAI3+3+1.1.比较钠比较钠、镁镁、铝铝、氧氧、氟的原子半径大小。氟的原子半径大小。 2.2.下列化合物中，阳离子与阴离子半径比下列化合物中，阳离子与阴离子半径比最小的是（最小的是（ ）( (A) NaF (B) LiI (C) CsF (D) A) NaF (B) LiI (C) CsF (D) LiFLiF阳离子半径：阳离子半径： LiLi+ + Na Na+ + Cs F F- - 3.下列半径最大的微粒是下列半径最大的微粒是 （ ） A. F B. Mg2+ C. Cl- D. Ca2+ 4.A和和B是前三周期的元素，它们的离子是前三周期的元素，它们的离子A2+
24、和和B3+具有相同的核外电子层结构，下列说具有相同的核外电子层结构，下列说法正确的是法正确的是 （ ） A. 原子半径原子半径:AB B. 原子序数原子序数:AB C. 离子半径离子半径:A2+B3+ D. 质量数质量数:ABCA C 放少许镁放少许镁带于试管中，带于试管中，加加2mL水，滴水，滴入入2滴酚酞试滴酚酞试液，观察现液，观察现象；过一会象；过一会加热至沸，加热至沸，再观察现再观察现象。象。实实 验验现象：现象： 镁与冷水反应缓慢，产镁与冷水反应缓慢，产生少量气泡，滴入酚酞试液生少量气泡，滴入酚酞试液后不变色。后不变色。 反应式：反应式：Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H
25、2结论：结论：镁元素的金属性比钠弱镁元素的金属性比钠弱 加热后镁与沸水反应加热后镁与沸水反应较剧烈，产生较多气泡，溶较剧烈，产生较多气泡，溶液变为红色。液变为红色。讨论第三周期元素的性质递变讨论第三周期元素的性质递变 取铝片和取铝片和镁带，擦去氧镁带，擦去氧化膜，分别和化膜，分别和2mL 1mol/L2mL 1mol/L盐酸反应。盐酸反应。实实 验验现象：现象： 镁与铝均能与盐镁与铝均能与盐酸反应产生气泡。但镁酸反应产生气泡。但镁反应更剧烈。反应更剧烈。反应：反应：Mg + 2HCl = MgCl2 + H2结论：结论：镁元素的金属性比铝强镁元素的金属性比铝强2Al + 6HCl = 2AlC
26、l3+ 3H2钠（钠（Na）、镁（）、镁（Mg）、铝（）、铝（Al）金属性比较金属性比较性质性质钠（钠（NaNa）镁（镁（MgMg）铝（铝（AlAl）与水与水与酸与酸氢氧化氢氧化物碱性物碱性冷水、剧烈冷水、剧烈 冷水、缓慢冷水、缓慢结论金属性：结论金属性：NaMgNaMg剧烈剧烈迅速迅速结论金属性：结论金属性：MgAlMgAl强碱性强碱性中强碱中强碱两性氢氧化物两性氢氧化物结论金属性：结论金属性：NaMgAlMgAl结论：电子层数相同的原子，随着原子序数的增结论：电子层数相同的原子，随着原子序数的增加金属性减弱。加金属性减弱。小结小结 钠与冷水反应，镁与沸水反应，铝不钠与冷水反应，镁与沸水反应
27、，铝不与水反应。与水反应。 钠与酸反应很剧烈，镁与酸反应剧烈，钠与酸反应很剧烈，镁与酸反应剧烈，铝与酸反应平缓铝与酸反应平缓 NaOH 是强碱，是强碱，Mg(OH)2 是中强碱，是中强碱，Al(OH)3 是两性是两性氢氧化物氢氧化物。金属性强弱顺序：金属性强弱顺序：Na Mg Al 判断金属性强弱的标准判断金属性强弱的标准 单质与水或酸单质与水或酸 反应置换出氢气的难易反应置换出氢气的难易 元素最高价氧化物的水化物（氧元素最高价氧化物的水化物（氧化物间接或直接与水反应生成的化化物间接或直接与水反应生成的化合物）合物）氢氧化物的碱性强弱氢氧化物的碱性强弱 相互置换相互置换硅（硅（Si）、磷（）、
28、磷（P）、硫（）、硫（S）、氯（）、氯（Cl)非金属性的比较非金属性的比较(课本课本15页表页表)性质单质与氢气反应条件含氧酸的酸性SiPSCl高温高温H4SiO4弱酸弱酸磷蒸气磷蒸气与氢气与氢气能反应能反应H3PO4中强酸中强酸须加热须加热H2SO4强酸强酸光照或光照或点燃爆点燃爆炸炸HClO4最强酸最强酸结论：电子层数相同的原子，随着原子序数的增结论：电子层数相同的原子，随着原子序数的增加非金属性增强。加非金属性增强。氢化物氢化物化学式化学式元素元素14Si15P16S17Cl 非金属性：非金属性：Si P S Cl单质与氢气单质与氢气的化合条件的化合条件氢化物的氢化物的稳定性稳定性SiH
29、4PH3H2SHCl高温下少量反应高温下少量反应磷蒸气，困难磷蒸气，困难加热反应加热反应光照或点燃光照或点燃很不稳定很不稳定不不稳稳定定较不稳定较不稳定稳定稳定从氢化物看从氢化物看最高价最高价氧化物氧化物最高价氧化物的水化物最高价氧化物的水化物元素元素14Si15P16S17ClSiO2P2O5SO3Cl2O7H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4硅硅 酸酸磷磷 酸酸硫硫 酸酸高氯酸高氯酸极弱酸极弱酸中强酸中强酸强强 酸酸最强酸最强酸 非金属性：非金属性：Si P S CB,则它们原子序数大则它们原子序数大小顺序是（小顺序是（ ） ABCABABC CBCDACB 7.下列各组物质的
30、性质变化正确的是下列各组物质的性质变化正确的是（ ）A酸性酸性HClO4HNO3H3PO4H2SiO4B稳定性稳定性H2SHClHBrHIC熔点熔点RbKNaLiD溶解性溶解性NaHCO3Na2CO3NaOH DA 6.原子序数原子序数118号元素中：号元素中： （1）与水反应最剧烈的金属是）与水反应最剧烈的金属是_； （2）与水反应最剧烈的非金属单质是）与水反应最剧烈的非金属单质是_； （3）在室温下有颜色的气体单质是）在室温下有颜色的气体单质是_； （4）在空气中容易自燃的单质名称是）在空气中容易自燃的单质名称是_； （5）除稀有气体外，原子半径最大的元素是）除稀有气体外，原子半径最大的元
31、素是_； （6）原子半径最小的元素是）原子半径最小的元素是_； （7）气态氢化物水溶液呈碱性的元素是）气态氢化物水溶液呈碱性的元素是_； （8）气态氢化物最稳定的化学式是）气态氢化物最稳定的化学式是_； （9）最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是）最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是_。 7。在。在Na、K、O、N、CLi、F、H八种元素中，原子半八种元素中，原子半径由小到大的顺序为径由小到大的顺序为_。Na F2F2 Ci2白磷白磷NaHNHF ClHFONCLiNaB B. 原子序数原子序数:AB C. 离子半径离子半径:A2+B3+ D. 质量数质量数:ABCA C2根据周期律对
32、角线规则，金属根据周期律对角线规则，金属Be和和Al单质及其化合单质及其化合物的性质相似。试回答下列问题：物的性质相似。试回答下列问题：(1)写出写出Be与与NaOH溶液反应的离子方程式溶液反应的离子方程式(有有Na2BeO2生生成成)_；(2)Be(OH)2与与Mg(OH)2可用试剂可用试剂_鉴别，其离子鉴别，其离子方程式为方程式为_。解析：解析：Be单质及其化合物是中学化学课本以外的知识。单质及其化合物是中学化学课本以外的知识。Al及其化合物是及其化合物是元素周期律元素周期律一节已经学习到的知识。一节已经学习到的知识。因此，应用因此，应用“原型类比，由此及彼原型类比，由此及彼”的解题思路，依据的解题思路，依据Al跟跟NaOH溶液反应的知识，结合提示，即可顺利答出第溶液反应的知识，结合提示，即可顺利答出第一问。一问。而类比而类比Al(OH)3与与Mg(OH)2性质的差异，就可性质的差异，就可以正确解答第二问了。以正确解答第二问了。Al(OH)3是典型的两性是典型的两性氢氧化物，既能溶于强酸，又能溶于强碱。氢氧化物，既能溶于强酸，又能溶于强碱。Mg(OH)2只显碱性不显酸性，只能跟酸溶液反只显碱性不显酸性，只能跟酸溶液反应，但不能跟碱溶液反应，所以应，但不能跟碱溶液反应，所以Be(OH)2与与Mg(OH)2可以用可以用NaOH溶液区别开来。溶液区别开来。