20202021高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)第2節(jié)第2課時核外電子排布與元素周期表學(xué)案魯科版選修經(jīng)典實(shí)用

1、第2課時 核外電子排布與元素周期表、原子半徑1.了解核外電子的排布規(guī)律與元素周期表中周期、族劃分的關(guān)系，并能解釋它們之間的變化規(guī)律。（重點(diǎn)）2.了解原子半徑的具體意義及其測定方法，并能夠解釋原子半徑的周期性變化規(guī)律。（難點(diǎn)）3.了解元素周期表的應(yīng)用價值。核外電子排布與元素周期表基礎(chǔ)·初探教材整理1核外電子排布與周期的劃分1.周期與能級組、原子軌道的對應(yīng)關(guān)系2.原子核外電子排布與元素周期表中周期劃分的本質(zhì)聯(lián)系3周期數(shù)與電子層數(shù)的關(guān)系周期數(shù)最外層電子所在軌道的主量子數(shù)。(1)周期序數(shù)電子層數(shù)對應(yīng)能級組數(shù)。()(2)同一能級組內(nèi)能級之間的能量差較小，而相鄰能級組之間的能量差較大。()(3)

2、原子的最外層電子排布為3d14s2，該元素位于第四周期。()教材整理2核外電子排布與族的劃分1劃分依據(jù)取決于原子的價電子數(shù)目和價電子排布。2特點(diǎn)同族元素的價電子數(shù)目和價電子排布相同。3規(guī)律(1) (2) (3)稀有氣體價電子排布：ns2np6(he除外)。(1)主族元素的價電子數(shù)全部排布在最外層的ns軌道上。(×)(2)主族序數(shù)該元素原子價電子數(shù)。()(3)同一副族不同元素原子價電子排布完全相同。(×)(4)0族元素很穩(wěn)定，化合價常為0，故其價電子也為0。(×)合作·探究探究背景不同元素在周期表中有固定的位置，而且每一周期所包含元素種類可能不同。探究問題

3、1如何確定主族元素在周期表中的位置？【提示】首先由元素的原子序數(shù)，寫出該元素原子結(jié)構(gòu)的電子排布式或價電子排布式，再依據(jù)下列方法確定周期序數(shù)和族序數(shù)。(1)元素原子的電子層數(shù)周期數(shù)。(2)主族元素原子的價電子數(shù)該元素在周期表中的族序數(shù)。2同屬長周期的4、5、6周期所包含的元素種類數(shù)分別為18、18、32，并解釋其原因?！咎崾尽?8、18、32。據(jù)鮑林近似能級圖，第4、5周期元素包含的能級為ns、np、(n1)d，共有9個原子軌道，最多容納18個電子，對應(yīng)兩周期中各18種元素；而第6周期元素能級除ns、np和(n1)d外，還有(n2)f，故多出7個原子軌道即14個電子，對應(yīng)多出14種元素。核心&#

4、183;突破1核外電子排布與周期的劃分(1)每一周期元素原子的價電子排布和元素種數(shù)的關(guān)系價電子排布對應(yīng)能級組元素種數(shù)周期a族0族最外層最多容納電子數(shù)11s11s221s222s12s22p682s、2p833s13s23p683s、3p844s14s24p684s、3d、4p1855s15s25p685s、4d、5p1866s16s26p686s、4f、5d、6p3277s187s、5f、6d(未完)26(未完)(2)核外電子排布與周期劃分的關(guān)系將能量相近的能級分為一組，按能量由低到高可分為七個能級組，同一能級組內(nèi)，各能級能量相差較小，各能級組之間能量相差較大。每一個能級組對應(yīng)一個周期，且該能

5、級組中最大的電子層數(shù)等于元素的周期序數(shù)。2核外電子排布與族的劃分(1)價電子排布與族序數(shù)之間的關(guān)系價電子排布與族序數(shù)之間的關(guān)系可以按照下列方法進(jìn)行判斷：按電子填充順序，由最后一個電子所進(jìn)入軌道的情況確定，具體情況如下：進(jìn)入ns(ns12，1s除外)為a族、a族。進(jìn)入np進(jìn)入(n1)d進(jìn)入(n2)fb族(2)有關(guān)規(guī)律由上可知：主族元素的最外層電子數(shù)，即價電子數(shù)，為其族序數(shù)；副族元素中bb族元素價電子數(shù)為其族序數(shù)；稀有氣體單獨(dú)列為0族。題組·沖關(guān)1下列說法中，正確的是()a周期表中的主族元素都是非金屬元素b周期表中的主族元素都是金屬元素c周期表中的非金屬元素都位于短周期d周期表中的過渡元

6、素都是金屬元素【解析】第a族都是金屬元素，a錯；第a族元素都是非金屬元素，b錯；a、a、a族的非金屬元素，長、短周期都有，c錯；d符合題意?！敬鸢浮縟2在元素周期表中，原子最外電子層只有2個電子的元素是()a一定是金屬元素b一定是稀有氣體元素c一定是過渡元素d無法判斷是哪一類元素【解析】原子最外電子層只有2個電子的元素如he、mg、fe等，看來無法判斷是哪一類元素?！敬鸢浮縟3價電子排布為5s25p1的元素，在周期表中的位置是()a第4周期第a族b第5周期第a族c第5周期第a族d第4周期第a族【解析】n5，故應(yīng)位于第5周期；價電子中有p電子，該元素屬于主族元素；價電子數(shù)是3，屬于第a族。【答案

7、】b4(1)砷原子的最外層電子排布式是4s24p3，在元素周期表中，砷元素位于第_周期_族；最高價氧化物的化學(xué)式為_，砷酸鈉的化學(xué)式是_。(2)已知下列元素在周期表中的位置，寫出它們價電子排布式和元素符號：第4周期b族_；第5周期a族_?！窘馕觥?1)砷原子最外層電子排布式是4s24p3，可知砷原子有4個電子層，價電子數(shù)為5，由電子層數(shù)周期序數(shù)可知，砷元素在第4周期，由主族序數(shù)價電子數(shù)最高正價可知，砷元素位于a族，最高價氧化物為as2o5，砷酸鈉的化學(xué)式為na3aso4。(2)根據(jù)元素在周期表中的位置與核外電子排布的關(guān)系分析?！敬鸢浮?1)4aas2o5na3aso4(2)3d24s2ti5s

8、25p5i【規(guī)律方法】(1)由元素價電子排布式可推知其在周期表中的位置及化合價。即：周期序數(shù)電子層數(shù)；主族序數(shù)價電子數(shù)(最外層電子數(shù))最高化合價；主族序數(shù)8最低化合價。(2)由元素在周期表中的位置可推知其價電子排布式。核 外 電 子 排 布 與 原 子 半 徑基礎(chǔ)·初探教材整理原子半徑大小的影響因素和變化規(guī)律1影響因素2變化規(guī)律(1)主族元素(2)過渡元素：同一周期自左到右原子半徑逐漸減小，但變化幅度不大。(1)原子半徑就是最外層電子到原子核的實(shí)際距離。(×)(2)同周期從左到右，原子半徑逐漸增大。(×)(3)同主族元素從上而下，原子半徑遞增的主要因素是隨核外電子

9、增多，其排斥作用增大。()(4)同周期的過渡元素，自左至右原子半徑一定減小。(×)合作·探究不同周期主族元素原子半徑的探究探究問題1電子層數(shù)越多，原子半徑越大，對嗎？【提示】不對。如r(li)r(cl)。2如何比較相鄰周期不同主族的兩種元素原子的半徑？【提示】找出其中一種元素的同主族元素作為參照物進(jìn)行比較，如比較a、b的原子半徑，可引入c元素，可得出原子半徑大小順序?yàn)閍>c>b。核心·突破判斷微粒半徑大小的規(guī)律(1)同周期，從左到右，原子半徑依次減小。(2)同主族，從上到下，原子或同價態(tài)離子半徑均增大。(3)陽離子半徑小于對應(yīng)的原子半徑，陰離子半徑大于

10、對應(yīng)的原子半徑，如r(na)r(na)，r(s)r(s2)。(4)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，隨核電荷數(shù)增大，離子半徑減小，如r(n3)r(o2)r(f)r(na)r(mg2)r(al3)，r(s2)r(cl)r(k)r(ca2)。(5)不同價態(tài)的同種元素的離子，核外電子多的半徑大，如r(fe2)r(fe3)，r(cu)r(cu2)。題組·沖關(guān)1下列微粒半徑大小比較正確的是()anamg2al3o2bs2clnaal3cnamgalsidcsrbkna【解析】a中四種離子核外電子排布相同，核電荷數(shù)越大，半徑越??；b中s2與cl，na與al3的核外電子排布分別相同，s2和cl比na和al3多

11、一個電子層，微粒半徑大；c中微粒電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大，半徑越小，應(yīng)為namgalsi；d中微粒為同一主族，電子層數(shù)越多，原子半徑越大，應(yīng)為csrbkna?！敬鸢浮縝2下列微粒半徑依次增大的是()a同一主族元素隨著原子序數(shù)的遞增b同一周期的元素隨著原子序數(shù)的遞增cna、mg2、al3、fdp、s、s2、cl【解析】依據(jù)比較微粒半徑大小的規(guī)律進(jìn)行分析，同一主族，隨著原子序數(shù)的遞增，原子的電子層數(shù)依次增加，原子半徑依次增大，a項(xiàng)正確；同一周期，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小，b項(xiàng)錯誤；c項(xiàng)中各微粒的電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大，半徑越小，故半徑f最大，al3最小，c項(xiàng)錯誤；d項(xiàng)中的微粒半

12、徑ps，s2cl，d項(xiàng)錯誤?！敬鸢浮縜3已知118號元素的離子aw3、bx、cy2、dz都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，下列關(guān)系正確的是()a質(zhì)子數(shù)：c>db離子的還原性：y2<zc氫化物的穩(wěn)定性：h2y>hzd原子半徑：x>w【解析】因四種離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，所以質(zhì)子數(shù)a、b、c、d的大小關(guān)系應(yīng)為a>b>d>c，所以氫化物穩(wěn)定性應(yīng)為hz>h2y，離子的還原性y2>z。【答案】d4下列原子和離子：ca2、br、mg2，其半徑由小到大的順序是_；在同一周期中，元素的原子半徑一般隨原子序數(shù)的增大而_，這是因?yàn)開?！窘馕觥靠烧覅⒄针x子sr2，br與sr2電子層結(jié)構(gòu)相同，原子序數(shù)br<sr，根據(jù)徑大序小的規(guī)律判定br半徑大于sr2半徑；mg2、ca2、sr2是同族元素的同類離子，從上至下離子半徑增大，可得半徑由小到大的順序是r(mg2)<r(ca2)<r(br)?！敬鸢浮縭(mg2)<r(ca2)<r(br)減小原子的電子層數(shù)相同，作用在外層電