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第2课时核外电子排布与元素周期表、原子半径,第1章第2节原子结构与元素周期表,学习目标定位,1.了解核外电子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。 2.了解原子半径的意义及其测定方法,知道原子半径与原子核外电子排布的关系,并能解释原子半径在周期表中的变化规律。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.原子核外电子排布与周期的划分 (1)填写右表:,一、核外电子排布与元素周期表,1s1,2s1,3s1,4s1,5s1,6s1,1s2,2s22p6,3s23p6,4s24p6,5s25p6,6s26p6,1s,2s、2p,3s、3p,4s、3d、4p,5s、4d、5p,6s、4f、5d、6p,2,8,8,18,18,32,2,8,8,8,8,8,(2)观察分析上表,讨论原子核外电子排布与周期划分的本质联系。 根据能级能量的差异,可将能量相近的能级分为七个能级组,同一能级组内,各能级能量相差 ,各能级组之间能量相差 。 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_ 。 一个能级组最多容纳的电子数等于 。,较小,较大,元素,的周期序数,对应的周期所含的元素种数,2.原子核外电子排布与族的划分 (1)将下列各主族元素的价电子数、价电子排布式填入表中:,ns1,ns2,ns2np1,ns2np2,ns2np3,ns2np4,ns2np5,1,2,3,4,5,6,7,(2)以第4周期副族元素为例,填写下表:,B,B,B,B,B,B,B,3d14s2,3d24s2,3d34s2,3d54s1,3d54s2,3d104s1,3d104s2,3,4,5,6,7,(3)依据上述表格,分析讨论族的划分与原子核外电子排布的关系。 族的划分依据与原子的 和 密切相关。 同主族元素原子的价电子排布 ,价电子全部排布在最外层的_ 轨道上。族序数与价电子数 。 稀有气体的价电子排布为 。 过渡元素(副族和第族)同一纵行原子的价电子排布基本相同。价电子排布式为 ,第BB族的族序数与价电子数 ,第B、B族的族序数 轨道上的电子数,第族的价电子数分别为8、9、10。,价电子数目,价电子排布,相同,ns或,nsnp,相同,1s2或ns2np6,(n1)d110ns12,相同,ns,3.原子核外电子排布与区的划分,(1)最外层电子排布与周期表的关系 原子的电子层数能级中最高能层序数周期序数 主族元素原子的最外层电子数主族元素原子的价电子数主族序数 (2)对价电子认识的误区提醒 价电子不一定是最外层电子,只有主族元素的价电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。 元素的价电子数不一定等于其所在族的族序数。这只对主族元素成立,对部分过渡元素是不成立的。 同一族元素的价电子排布不一定相同,如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同,在第族中部分元素的价电子排布也不相同。,例1价电子排布式为5s25p3的元素是 A.第5周期A族 B.51号元素 C.非金属元素 D.Te,解析5s25p3,5指的是电子层数,即属于第5周期,价电子指的是最外层电子数,主族元素所在族序数等于最外层电子数,即属于第A族元素,属于主族元素,又因为最后一个电子填充在p能级上,属于p区,按照核外电子排布的规律,推出此元素是锑(Sb),B正确。,答案,解析,例2按电子排布,可以把周期表中的元素划分为5个区,以下元素属于p区的是 A.Fe B.Mg C.Br D.Cu,解析Fe的外围电子排布式为3d64s2,属于d区元素,A错误; Mg的外围电子排布式为3s2,属于s区元素,B错误; Br的外围电子排布式为4s24p5,属于p区元素,C正确; Cu的外围电子排布式为3d104s1,属于ds区元素,D错误。,答案,解析,1.由于原子并不是一个具有明确“边界”的实体,人们便假定原子是一个 体,并采用 的方法来测定它的半径。 2.微粒半径大小的判断方法规律 (1)同周期元素的原子半径、最高价阳离子半径、最低价阴离子半径:随着核电荷数增多,都依次 (稀有气体除外)。 (2)同主族元素的原子半径、相同价态阳离子半径和阴离子半径:随着核电荷数增多,都依次 。,二、核外电子排布与原子半径,球,统计,减小,增大,(3)核外电子排布(即电子层结构)相同的离子半径:随核电荷数增多,半径依次 。 (4)同种元素形成的粒子半径:阳离子中性原子阴离子,且阳离子价态越高,半径 。 如:Fe3Fe2Fe,ClCl,HHH。 (5)核电荷数和电子数都不同的粒子,一般要找参考物。如比较Al3和S2,可找出与Al3电子数相同,与S2同一主族的元素O2来比较,因为Al3O2,且O2S2,故Al3S2。,减小,越小,“三看”比较微粒半径的大小 “一看”电子的能层数:当电子的能层数不同时,能层数越多,半径越大。 “二看”核电荷数:当电子的能层数相同时,核电荷数越大,半径越小。 “三看”核外电子数:当电子的能层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。,例3下列微粒半径大小比较错误的是 A.KNaLi B.NaMg2Al3 C.Mg2NaF D.ClFF,解析同主族,由上到下微粒半径逐渐增大,A项正确; 核外电子排布相同的微粒,核电荷数越大,微粒半径越小,B项正确; C项应该为FNaMg2; D项可引入Cl,顺序为ClClFF,正确。,答案,解析,例4已知短周期元素的离子aA2、bB、cC3、dD都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是 A.原子半径:ABDC B.原子序数:dcba C.离子半径:C3DBA2 D.单质的还原性:ABDC,答案,解析,解析aA2、bB、cC3、dD都是短周期元素的离子,电子层结构相同,其在周期表中的相对位置关系可表示为,因而四种元素的原子序数由大到小的顺序为abdc;元素原子半径的大小顺序为r(B)r(A)r(C)r(D);电子层结构相同的离子,阴离子半径必大于阳离子半径,且带负电荷越多半径越大,阳离子带正电荷越多半径越小,故离子半径由大到小的顺序为r(C3)r(D)r(B)r(A2);单质中同周期的A、B为金属,A原子序数大于B,故还原性应为BA,同周期非金属元素C、D,C的原子序数小于D,C的还原性应大于D。,(1)同周期从左到右元素的离子半径并不是逐渐减小。同周期元素阳离子半径(或阴离子半径)从左到右逐渐减小,而阴离子半径大于阳离子半径。 (2)并不是电子层数越多,原子半径越大,如锂原子半径大于氯原子半径。 (3)比较微粒半径,首先分析是哪种微粒,是原子还是(阴、阳)离子,然后再比较电子层数和电子数。,易错警示,学习小结,达标检测,1.价电子排布式为5s25p1的元素,位于周期表中 A.第4周期A族 B.第5周期A族 C.第5周期A族 D.第4周期A族,1,2,3,4,5,答案,解析,解析电子层数周期数,价电子数主族元素的族序数,所以该元素位于第5周期A族。,2.具有以下结构的原子,一定属于主族元素的是 A.最外层有1个电子的原子 B.最外层电子排布式为ns2的原子 C.最外层有3个未成对电子的原子 D.次外层无未成对电子的原子,答案,解析,1,2,3,4,5,解析原子最外层有一个电子的原子可能是A族、B族(如Cr:3d54s1)、B族(如Cu:3d104s1)元素的原子,不一定是主族元素,A项不正确; 最外层电子排布式为ns2的原子有He,A族、BB族、B族元素的原子,B项不正确; 原子最外层有3个未成对电子的元素,其原子最外层有5个电子,一定是主族元素,C项正确; 原子次外层无未成对电子的有:全部主族元素、0族元素、B和B族元素,D项不正确。,1,2,3,4,5,3.具有下列电子排布式的原子中,半径最大的是 A.1s22s22p63s23p3 B.1s22s22p3 C.1s22s22p5 D.1s22s22p63s23p4,答案,解析,1,2,3,4,5,解析由核外电子排布知识可知A为磷原子,B为氮原子,C为氟原子,D为硫原子。根据同周期从左到右原子半径逐渐减小,同主族由上到下原子半径逐渐增大,故原子半径最大的是磷原子。,4.某元素的最外层电子数为2,价电子数为5,并且是同族中原子序数最小的元素,关于该元素的判断错误的是 A.电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2 B.该元素为V C.该元素为A族元素 D.该元素位于d区,1,2,3,4,5,解析该元素的最外层电子数为2,并且为同族元素中原子序数最小的,所以该元素为第2周期或第4周期元素。又因其价电子数最外层电子数,可推出该元素并不是第2周期元素,应为第4周期元素,价电子排布式为3d34s2,故为23号元素V,d区元素。,答案,解析,5.完成下列小题。 (1)填表:,1,2,3,4,5,答案,A 3 s,A 5 p,B 4 d,(2)某元素M2的3d轨道上有5个电子,试推出: M原子的核外电子排布式为_。,1,2,3,4,5,答案,解析,1s22s22p63s23p63d54s2,解析因M2的3d未充满,4p轨道肯定无电子。该元素原子失电子时,应先失4s电子再失3d电子,故M的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2。,M原子的最外层和最高能级组中电子数分别为_、_。,2 7,解析M原子最外层有2个电子,即4s2,最高能级组为(4s、3d、4p),共有7个电子。,M元素在元素周期表中的位置为第_周期_族。,1,2,3,4,5,答案,解析,4,B,解析元素周期的划分是以能级组的划分为内在依据,元素所在周期数等于核外最高能级电子所在的能级组数,故该元素属于第4周期。对于BB族的价电子数与族序数相同,该元素M的价电子排布为3d54s2,价电子数为7,故M位于第B族。,
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