高二选修三化学1.2.2《核外电子排布与元素周期表、原子半径》课件 鲁科版

欢迎进入化学课堂 第2课时核外电子排布与元素周期表 原子半径 学习目标1 认识原子结构与元素周期表的关系 了解周期与族的划分依据 2 了解元素周期表的应用价值 3 了解原子半径的周期性变化 能用原子结构的知识解释其周期性变化的原因 课堂互动讲练 知能优化训练 课前自主学案 探究整合应用 第2课时 课前自主学案 一 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 等于 3 周期数与电子层数的关系周期数 最外层电子的主量子数 思考感悟1 1 在元素周期表中 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 试解释原因 2 根据鲍林近似能级图知E4s E3d 试分析21号元素Sc所在的周期数是多少 提示 1 据鲍林近似能级图 第4 5周期元素包含的能级为ns np n 1 d 共有9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周期元素所含能级除ns np和 n 1 d外 还有 n 2 f 故多出7个原子轨道 14个电子 对应多出14种元素 共32种元素 2 21号元素Sc的价电子排布式为3d14s2 虽然电子在排布过程中先排在4s轨道 后排在3d轨道 但Sc元素原子的最外电子层是4s 4s电子的主量子数为4 故Sc元素位于第4周期 二 核外电子排布与族的划分1 族的划分与核外电子排布的关系族的划分取决于原子的价电子数目和排布 同族元素的价电子数目和排布 相同 ns1 2 ns2np1 6 价电子数 n 1 d1 10ns1 2 价电子数 三 元素周期表的分区1 根据核外电子排布 2 各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点 A A ns2np1 6 四 核外电子排布与原子半径1 决定因素 增大 越大 越小 2 变化规律 1 主族元素 电子 层数 增大 不变 增大 减小 2 过渡元素 同一周期自左至右原子半径逐渐 但变化幅度 减小 不大 思考感悟2 1 是否电子层数多的元素的原子半径一定大于电子层数小的元素的原子半径 2 为什么过渡元素的半径同一周期内变化幅度不大 提示 1 不一定 原子半径的大小由核电荷数与电子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 2 同一周期过渡元素增加的电子都分布在 n 1 d轨道上 电子间的排斥作用与核对电子的吸引作用大致相当 所以半径变化幅度不大 1 电子构型为 Ar 3d104s2的元素是 A 稀有气体B 过渡元素C 主族元素D 卤族元素解析 选B 该元素的价电子排布式中出现d轨道 应为 B族元素 而副族元素属于过渡元素 故B正确 2 按原子半径由大到小排列顺序正确的是 A Mg B SiB Si Mg BC Mg Si BD B Si Mg解析 选C 利用元素周期律灵活掌握同周期 同主族元素原子的原子半径比较规律 3 某元素M2 的3d轨道上有5个电子 则 1 M原子的核外电子排布式为 2 M元素在元素周期表中的位置为第 周期 族 区 解析 M2 3d轨道上有5个电子则电子排布式为1s22s22p63s23p63d5 故M原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s2 该元素的价电子排布式为 3d54s2 所以该元素在周期表中的位置为第4周期 B族 因最后一个电子进入d轨道所以该元素位于d区 答案 1 1s22s22p63s23p63d54s2 2 4 Bd 课堂互动讲练 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 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能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 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 特别提醒 1 由元素的价电子排布式可知元素在周期表中的位置 如 3s23p5为第3周期 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 2 过渡元素包括副族元素和 族元素 用电子排布式表示Al Cr 原子序数为24 Fe 原子序数为26 As 原子序数为33 等元素原子的电子排布 并由此判断它们属于哪一周期哪一族 Al Cr Fe As 解析 Al的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1 其最大能层数为3 所以其周期数为第3周期 其价电子总数为3 所以其位于第 A族 Cr的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1 其最大能层数为4 所以其周期数为第4周期 其价电子总数为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 所以其周期数为第4周期 其价电子总数为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 所以其周期数为第4周期 其价电子总数为5 所以其位于第 A族 答案 Al 1s22s22p63s23p1第3周期第 A族Cr 1s22s22p63s23p63d54s1第4周期第 B族Fe 1s22s22p63s23p63d64s2第4周期第 族As 1s22s22p63s23p63d104s24p3第4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 Kr 4d10 最大能层数是4 但是在第5周期 2 价电子总数决定排在哪一族 如 29Cu3d104s1 10 1 11尾数是1且有d轨道 所以是 B族 变式训练1已知几种元素原子的核外电子情况 分别判断其元素符号 原子序数并指出其在周期表中的位置 解析 A为12号元素Mg 由电子排布式可知其位置为第3周期 A族 B为23号元素V 电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2 故其位置为第4周期 B族 C为14号元素Si 位于周期表第3周期 A族 D为15号元素P 位于周期表第3周期 A族 答案 影响粒子半径的因素主要是核电荷数和电子层数 同周期中 核电荷数越大 半径越小 同主族中 电子层数越多 半径越大 主要有以下规律 特别提醒 可用 三看 法快速判断简单微粒半径大小 一看 电子层数 最外层电子数相同时 电子层数越多 半径越大 二看 核电荷数 当电子层结构相同时 核电荷数越大 半径越小 三看 核外电子数 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 2011年宁夏银川高二质检 已知1 18号元素的离子aW3 bX cY2 dZ 都具有相同的电子层结构 下列关系正确的是 A 质子数cHZD 原子半径X W 思路点拨 解答本题要注意以下两点 1 据电子层结构相同推测三种元素在周期表中的位置关系 进而进行原子序数和原子特点的推断 2 分析微粒特点 选择合理的方法比较半径大小 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a b d c 所以氢化物稳定性应为HZ H2Y 离子的还原性Y2 Z 故选D 答案 D 变式训练2下列微粒半径大小比较正确的是 A Na Cl Na Al3 C Na Mg Al SiD Cs Rb K Na 解析 选B 选项A中 四种离子核外电子排布相同 核电荷数越大 则半径越小 选项B中S2 和Cl Na 和Al3 的核外电子排布分别相同 电子层数相同 微粒半径大小决定于核电荷数 S2 和Cl 比Na 和Al3 多一个电子层 微粒半径显然是前者大 C项电子层数相同 核电荷数越大 半径越小 应为Na Mg Al Si D项 同一主族 随着电子层数增多原子半径增大 应为Cs Rb K Na 探究整合应用 假定元素周期表是有限的 根据已知的元素周期表的某些事实和理论可归纳出一些假说 1 已知元素周期表中的各周期可排元素种数如下 人们预测元素周期表第8周期将来也会排满 那么该周期排满后的元素种数是 A 18B 32C 50D 无法判断 2 根据每个周期最后一种金属元素出现的族序数 预测周期表中原子序数最大的金属元素将在 周期 族 注 把0族看做 A族 周期表中元素在填满 周期后将结束 3 根据周期表中每个周期非金属元素的种数 预测周期表中应该有 种非金属元素 还有 种未发现 未发现的非金属元素处于第 周期 族 解析 1 由已知可归纳出周期为1 2 3 4 5 6 7 元素种数2 12 2 22 2 32 2 42 据此预测第8周期元素种数为2 52 50 种 2 观察周期表可知 第6周期倒数第三种元素为金属元素 第7周期倒数第二种元素为金属元素 第8周期倒数第一种元素即为原子序数最大的金属元素 该元素处于 A族 3 据周期表可知非金属元素的种数 第1 2 3 4 5 6周期非金属元素种数分别为 2 6 5 4 3 2种 则可类推第7 8周期非金属元素种数分别为 1种 0种 共计23种 第7周期未填满 有一种非金属元素未发现 将处在 A族 答案 1 C 2 8 A8 3 2317 A 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全