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第二节 元素周期律 第1课时 原子核外电子的排布 元素周期律,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了解元素的原子结构和元素性质的周期性变化。 4理解元素周期律的内容和实质。,1核外电子的分层排布 在多电子的原子里，电子的能量并不相同。能量低的，通常在离核 的区域运动；能量高的，通常在离核 的区域运动。核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。其关系如下：,原子核外电子的排布,导 学 导 练,近,K L M N O P Q,远,2.原子核外电子的排布规律,3(1)原子(离子)结构的表示方法，如下所示： (2)原子结构示意图中，核内质子数等于核外电子数，而离子结构示意图中，二者则不相等。如： Na Cl 阳离子：核外电子数小于核电荷数。 阴离子：核外电子数大于核电荷数。,点拨 电子层实质上是一个“区域”，或者说是一个“空间范围”，它与宏观上层的含义完全不同。 核外电子排布的规律是互相联系的，不能孤立地理解。如钙原子由于受最外层电子数不超过8个的限制。其原子结构 示意图为 而不应该是 。,判断正误 (1)锂的原子结构示意图是 。 ( ) (2)某原子M层电子数为L层电子数的4倍。 ( ) (3)某离子M层和L层电子数均为K层的4倍。 ( ) (4)离子的核电荷数一定等于其核外电子数。 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4),1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。 规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现 的周期性变化(第1周期除外)。,元素周期律,导 学 导 练,由1到8,(2)元素原子半径的周期性变化。 规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现 的周期性变化。,由大到小,2元素性质的周期性变化 (1)元素主要化合价的周期性变化 规律：随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现 ，最低负化合价呈现 的周期性变化。,17,41,点拨 元素化合价的“三个二” 二“特殊”。 F无正价，O无最高正价； 二“只有”。 金属只有正价，只有非金属才有负价； 二“等式”(主族元素)。 最高正价最外层电子数， |最低负价数值|最高正价数值|8。,(2)元素金属性、非金属性的周期性变化 Na、Mg、Al与水(或酸)反应的比较,剧烈,缓慢,剧烈,较快,强,中强,两性,Si、P、S、Cl四种元素性质的比较,弱,中强,强,强,3元素周期律 内容： 。 实质：元素周期律是 发生周期性变化的必然结果。 点拨 元素的性质包括：原子半径、元素的主要化合价、金属性、非金属性等。 物质的性质：物理性质：颜色、状态、气味、挥发性、溶解性、密度、硬度、熔沸点、导电性、延展性等。 化学性质：氧化性、还原性、稳定性、酸性、碱性等。,元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性,变化的规律,核外电子排布,在第三周期元素中，除稀有气体元素外： (1)原子半径最小的元素是_(填元素符号)； (2)金属性最强的元素是_(填元素符号)； (3)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是_(用化学式回答，下同)； (4)最不稳定的气态氢化物是_； (5)最高价氧化物对应水化物碱性最强的是_； (6)氧化物中具有两性的是_。,解析 (1)第三周期元素从左到右原子半径逐渐减小，原子半径最小的是Cl。 (2)金属性最强的元素在最左边，应为Na。 (3)非金属性最强的元素，其最高价氧化物对应水化物的酸性最强，氯的非金属性最强，其对应的酸是HClO4。 (4)非金属性最弱的元素Si的气态氢化物最不稳定。 (5)金属性最强的Na对应的NaOH的碱性最强。 (6)铝的氧化物Al2O3具有两性。 答案 (1)Cl (2)Na (3)HClO4 (4)SiH4 (5)NaOH (6)Al2O3,要点一 原子核外电子排布规律的应用 【示例1】 (2013汕头高一检测)甲、乙两元素原子的第2层电子数都是其他层电子总数的2倍。下列推断正确的是 ( )。 A甲与乙处于同一周期 B甲与乙处于同一主族 C甲与乙指的是碳和铝 D甲与乙的原子序数之和是偶数,解析 L层最多可有8个电子，当其他层共有4个电子时符合题意。根据核外电子排布规律，Mg符合条件；当L层未填满电子时，K层的2个电子已填入，此时L层应有4个电子，碳符合条件。则甲、乙指的是碳和镁，D项符合题意。 答案 D,1确定元素的种类。 根据原子核外电子排布的某些特点可以确定元素的种类，注意120号元素原子结构的特殊关系。,2.推断元素的性质。,特别提醒 (1)通常把最外层有8个电子(K层为最外层时电子数是2个)的结构，称为相对稳定结构。稀有气体的原子就是上述结构，一般不与其他物质发生化学反应。当元素的原子最外层电子数小于8(K层小于2)时是不稳定结构。在化学反应中，不稳定结构总是通过各种方式(如得失电子、共用电子等)趋向达到相对稳定结构。 (2)过渡元素原子最外层电子数不超过2个，若原子最外层有n个电子： n1，位于第A族或过渡元素区。 n2，位于第A族、0族或过渡元素区。 n3时，则一定位于第n主族(n8时，位于0族)。,【应用1】 短周期元素中，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半；D元素原子最外层有1个电子，D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同，则4种元素原子序数关系中正确的是 ( )。 ACDBA BDBAC CADCB DBACD,解析 A元素原子的次外层电子数只能是2，最外层电子数是4。A的原子序数为6；B元素的内层电子总数只能是2，最外层电子数为6，B的原子序数为8；C元素原子有3个电子层，L层必有8个电子，M层有4个电子，C的原子序数为14；D的阳离子与B的阴离子(即O2)电子层结构相同，D为Na，原子序数为11；故原子序数：CDBA。 答案 A,要点二 元素周期律 【示例2】 (2013广州高一检测)(双选)已知X、Y、Z是三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对应水化物酸性相对强弱的顺序是HXO4H2YO4H3ZO4，则下列判断正确的是 ( )。 A气态氢化物的稳定性：HXH2YZH3 B非金属活泼性：YXZ C原子半径：XYZ D原子最外层电子数：XYZ,解析 本题的关键是“最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱”这一信息，由此可推知X、Y、Z为非金属元素，原子序数相连意味着它们属同周期元素，故活泼性：XYZ，原子半径：XYZ，气态氢化物的稳定性顺序为：HXH2YZH3。 答案 AD,1元素周期表中元素及其单质和化合物性质的变化规律,2.元素的金属性、非金属性强弱判断规律 (1)金属性强弱的判断依据 元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行，则其金属性越强。 元素的最高价氧化物的水化物的碱性越强，则其金属性越强。 金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，则A的金属性强于B。 在金属活动性顺序表中，前面的金属性强于后面的。 金属阳离子的氧化性越强，则其单质的还原性越弱，元素的金属性越弱(注：Fe的阳离子仅指Fe2)。,(2)非金属性强弱的判断依据 非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行，则其非金属性越强。 非金属元素气态氢化物的稳定性越强，则元素的非金属性越强。 元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强，则其非金属性越强。 非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，并且A体现出氧化性，则A的非金属性强于B。 非金属阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱。,【应用2】 X、Y两元素是同周期的非金属元素，如果X原子半径比Y的大，下面说法正确的是 ( )。 A最高价氧化物对应水化物的酸性，X的比Y的强 BX的非金属性比Y的强 CX的阴离子比Y的阴离子还原性强 DX的气态氢化物比Y的稳定 解析 X原子半径比Y的大，说明X在Y的左边，原子序数X比Y小，X的非金属性比Y的弱，因此最高价氧化物对应水化物的酸性X比Y的弱，X的阴离子比Y的阴离子还原性强，X的气态氢化物不如Y的稳定。 答案 C,粒子半径大小的比较“四同”规律 1同周期“序大径小” (1)规律：同周期，从左往右，原子半径逐渐减小。 (2)举例：第3周期中：r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)。 2同主族“序大径大” (1)规律：同主族，从上到下，原子(或离子)半径逐渐增大。 (2)举例：碱金属：r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)。,3同元素 (1)同种元素的原子和离子半径比较“阴大阳小”。 某原子与其离子半径比较，其阴离子半径大于该原子半径，阳离子半径小于该原子半径。 如：r(Na)r(Na)；r(Cl)r(Cl)。 (2)同种元素不同价态的阳离子半径比较规律“数大径小”。 带电荷数越多，粒子半径越小。 如：r(Fe3)r(Fe2)r(Fe)。 4同结构“序大径小” (1)规律：电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。 (2)举例：r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)。,特别提醒 所带电荷、电子层均不同的离子可选一种离子参照比较。例：比较r(Mg2)与r(K)可选r(Na)为参照，可知r(K)r(Na)r(Mg2)。,【应用3】 (双选)下列微粒半径大小的比较中，正确的是 ( )。 ANaMg2Al3O2 BS2ClNaAl3 CNaMgAlS DCsRbKNa 解析 四种离子核外电子数相同，随着核电荷数的增多，离子半径依次减小，即微粒半径：Al3Mg2NaO2，A项错；因S2、Cl比Na、Al3多一个电子层，则S2、Cl半径比Na、Al3大，再根据“序小径大”的规则，则微粒半径：S2ClNaAl3，B项正确；Na、Mg、Al、S的原子半径依次减小，C项错；Na、K、Rb、Cs最外层电子数相同，电子层数依次增多，半径依次增大，D项正确。 答案 BD,一 核外电子排布规律 1下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是 ( )。,解析 解答此题时应注意： 电子排布遵循能量最低原理。各电子层最多所能容纳的电子数目为2n2。原子最外层电子数不能超过8(K层为最外层时不能超过2)；A项不符合能量最低原理，应该先排满K层再排L层，所以A项错误；B项不符合各层最多排2n2个电子，K层最多排2个电子，所以B项错误；D项不符合最外层最多只能排8个电子，所以D项错误。 答案 C,2在第n电子层中，当它作为原子的最外电子层时，最多容纳的电子数与n1层相同，当它作为原子的次外层时，其电子数比n1层最多能多10个，则此电子层是 ( )。 AK层 BL层 CM层 DN层 解析 n作为最外层时，最多只能容纳8个电子，所以n1层应为8个电子，为L层，则n应为M层；若n为次外层，则n1为最外层，则次外层电子数最多为10818，则进一步证明n为M层。 答案 C,二 元素周期律 3. 元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且X的离子半径小于负二价硫离子的半径。X元素为 ( )。 AAl BP CAr DK 答案 D,4(双选)A、B两金属元素的原子电子层数相同，如果A原子半径比B大，则下列判断不正确的是 ( )。 A两元素形成的最高价氧化物对应的水化物的碱性应是A强于B BB单质比A单质容易置换酸(或水)中氢 CA的金属性比B的金属性强 DA的阳离子比B的阳离子氧化性强 解析 A、B两元素位于同周期，A的原子半径比B大，则A位于B的左边，A元素的金属性比B强。 答案 BD,5原子序数为1117号的元素，随核电荷数的递增，以下各项内容的变化是填“增大(强)”、“减小(弱)”或“相同(不变)” (1)各元素的原子半径依次_，其原因是_。 (2)各元素原子的电子层数_，最外层电子数依次_。 (3)元素的金属性逐渐_，而非金属性逐渐_，元素失电子能力逐渐_，得电子能力逐渐_。,解析 原子序数为1117号的元素，在元素周期表中位于第三周期，根据同周期元素的原子结构和性质的变化，可解答本题。 答案 (1)减小 电子层数相同时，随核电荷数增大，原子核对最外层电子的引力增大，因此原子半径减小 (2)相同 增大 (3)减弱 增强 减弱 增强,
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