核外電子排布元素周期律第一課時

1、 在多電子原子中，不僅存在著原子核對電的吸引作用，而且還存在著電子與電子之間的排斥作用。因此，這些電子的運(yùn)動區(qū)域不盡相同。在同一個原子中，電子的能量越低，受核的吸引就越大，則在離核近的區(qū)域里運(yùn)動；電子的能量越高，則在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域里運(yùn)動. 在氫原子的核外，只有一個電子，運(yùn)動情況比較簡單。對于多電子原子來講，電子運(yùn)動時是否會在原子內(nèi)打架？它們有沒有一定的組織性和紀(jì)律性呢？下面我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)的知識。這相當(dāng)于看足球比賽，觀眾中坐在最外面的人往往是活動余地最大的（能量高），而里面的人往往是活動余地較小的（相當(dāng)于能量低的電子）；我們可以把他們的座位分為甲、乙、丙、丁等不同的區(qū)域。同樣，我們可以把核外電

2、子運(yùn)動的不同區(qū)域按能量由低到高，分為1、2、3、4等不同的電子層，并分別用符號K、L、M、N來表示。專題專題1 1 微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性化學(xué)2 必修第一單元第一單元核外電子排布與周期律核外電子排布與周期律一、原子核外電子的排布一、原子核外電子的排布二、元素周期律二、元素周期律三、元素周期表及其應(yīng)用三、元素周期表及其應(yīng)用電子層符號電子層符號(n)： K L M NO PQ電子層序數(shù)：電子層序數(shù)： 一二一二 三四五三四五 六六 七七 一、原子核外電子的排布一、原子核外電子的排布 1電子層電子層核外電子運(yùn)動的不同區(qū)域，核外電子運(yùn)動的不同區(qū)域，這些區(qū)域叫電子層這些區(qū)域叫電子層

3、核外電子的分層運(yùn)動，又叫核外電子的分層排布。 科學(xué)研究證明，電子一般總是盡先排布在能量最低的電子層里，即最先排布K層，當(dāng)K層排滿后，再排布L層，等等。那么，每個電子層最多可以排布多少個電子呢？電子的分層排布遵循什么規(guī)律呢？ 我們首先研究一下稀有氣體元素原子電子層排布的情況。 表表11 稀有氣體元素原子核外電子排布稀有氣體元素原子核外電子排布元素元素各電子層的電子數(shù)各電子層的電子數(shù)K KL LM MN NO OP P2 2HeHe（氦）（氦）2 21010NeNe（氖）（氖）2 28 81818ArAr（氬）（氬）2 28 88 83636KrKr（氪）（氪）2 28 818188 85454X

4、eXe（氙）（氙）2 28 8181818188 88686RnRn（氡）（氡）2 28 81818323218188 82、核外電子排布的一般規(guī)律、核外電子排布的一般規(guī)律:（1）能量最低原理，）能量最低原理，這樣使整個原子處于最低的能量狀態(tài)這樣使整個原子處于最低的能量狀態(tài)（2）每層最多排）每層最多排2n2個（個（n為電子層數(shù)）；為電子層數(shù)）；（3）最外層最多排）最外層最多排8個（個（K層時最多排層時最多排2個）；個）；（4）次外層最多排）次外層最多排18個；倒數(shù)第三層最多排個；倒數(shù)第三層最多排32個）。個）。“一低四不超一低四不超”原子核外電子的排布原子核外電子的排布運(yùn)動的特征運(yùn)動的特征分層

5、的排布分層的排布排布的規(guī)律排布的規(guī)律 象帶負(fù)電的云霧象帶負(fù)電的云霧由于電子能量的不同而分由于電子能量的不同而分層排布，由近到遠(yuǎn)，由能層排布，由近到遠(yuǎn)，由能量低到能量高。量低到能量高。能量由低到高；能量由低到高；每層最多容納電子數(shù)目是每層最多容納電子數(shù)目是2n2。最外層電子數(shù)目不超過最外層電子數(shù)目不超過8個，個，K層為最外層時不超過層為最外層時不超過2個。個。 次外層電子數(shù)目不超過次外層電子數(shù)目不超過18個，個，倒數(shù)第三層不超過倒數(shù)第三層不超過32個。個。 繞著原子核作高速運(yùn)動繞著原子核作高速運(yùn)動小結(jié)：小結(jié)：3、核外電子排布核外電子排布（1）原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖 表示原子中的核電荷數(shù)及核

6、外電子在各層上的排布的圖示：表示原子中的核電荷數(shù)及核外電子在各層上的排布的圖示：（2）離）離子結(jié)構(gòu)示意圖子結(jié)構(gòu)示意圖隨著最外層電子數(shù)由隨著最外層電子數(shù)由1 18 8，其相應(yīng)原子的電子式一般可用如，其相應(yīng)原子的電子式一般可用如下方式表示：下方式表示：在元素符合周圍用小黑點(diǎn)在元素符合周圍用小黑點(diǎn)“ ” ”或或“”表示原子核表示原子核外最外層電子的式子外最外層電子的式子（3）電子式）電子式畫出118原子結(jié)構(gòu)示意圖，并按電子層數(shù)相同的排成一橫行，最外層電子數(shù)相同的排成一豎行（He因和Ne、Ar性質(zhì)相同，也排在同一豎行）練習(xí)：元素之間存在著某種聯(lián)系，現(xiàn)在我們就一起揭示元素之間存在著某種聯(lián)系，現(xiàn)在我們就一

7、起揭示其內(nèi)在的聯(lián)系，探究這種聯(lián)系的本質(zhì)。其內(nèi)在的聯(lián)系，探究這種聯(lián)系的本質(zhì)。二、元素周期律二、元素周期律原子序數(shù)核電荷數(shù)原子序數(shù)核電荷數(shù)=核外電子數(shù)核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)原子序數(shù)原子序數(shù):按核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編號，這種編號，按核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編號，這種編號，叫做原子序數(shù)叫做原子序數(shù) 研究方法：研究方法： 收集大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 歸納總結(jié)元素周期律歸納總結(jié)元素周期律 探索元素周期律的根源探索元素周期律的根源 進(jìn)一步驗(yàn)證元素周期律進(jìn)一步驗(yàn)證元素周期律 1 2 氫氫 氦氦HHe 1 20.37 1.22 + 1 0 原子原子序數(shù)序數(shù)元素元素 名稱名稱 元素元素 符號符

8、號 電子電子排布排布 原子半徑 10-10m化合價化合價 請閱讀和比較請閱讀和比較1-181-18號元素的有關(guān)數(shù)據(jù)，號元素的有關(guān)數(shù)據(jù)，從中能找出什么規(guī)律？從中能找出什么規(guī)律？ 門捷列夫的偉大創(chuàng)門捷列夫的偉大創(chuàng)舉就是從這里開始的。舉就是從這里開始的。 祝您成功！祝您成功！ 3 4 5 6 7 8 9 10 鋰鋰 鈹鈹 硼硼 碳碳 氮氮 氧氧 氟氟 氖氖LiBe B C N O F Ne2,12,22,32,42,52,62,72,81. 52 0.89 0.82 0.77 0.75 0.74 0.71 1.60 + 1 + 2 + 3 + 4- 4+ 5- 3- 2- 10 原子原子序數(shù)序數(shù)元素

9、元素 名稱名稱 元素元素 符號符號 電子電子排布排布 原子半徑 10-10m化合價化合價11 12 13 14 15 16 17 18 鈉鈉 鎂鎂 鋁鋁 硅硅 磷磷 硫硫 氯氯 氬氬NaMg Al Si P S Cl Ar2, 8, 1 2, 8, 21. 86 1.60 1.43 1.171.10 1.02 0.99 1.91 + 1 + 2 + 3 + 4- 4+ 5- 30 原子原子序數(shù)序數(shù)元素元素 名稱名稱 元素元素 符號符號 電子電子排布排布 原子半徑 10-10m化合價化合價2, 8, 32, 8, 42, 8,52, 8, 6 2, 8, 7 2, 8, 8+ 6- 2+ 7 -

10、 1 1. 原子半徑的周期性變化原子半徑的周期性變化 三、元素性質(zhì)的周期性變化三、元素性質(zhì)的周期性變化隨著原子序數(shù)的遞增，每隔一定數(shù)目的原隨著原子序數(shù)的遞增，每隔一定數(shù)目的原子，原子半徑重復(fù)出現(xiàn)由大到小的周期性子，原子半徑重復(fù)出現(xiàn)由大到小的周期性變化。變化。 深入探討深入探討 原子半徑受哪些因素制約？為什么隨原子序數(shù)原子半徑受哪些因素制約？為什么隨原子序數(shù)的遞增，原子半徑出現(xiàn)從大到小的周期性變化？的遞增，原子半徑出現(xiàn)從大到小的周期性變化？ 影響原子半徑影響原子半徑大小的主要因素大小的主要因素電子層數(shù)：電子層數(shù)：電子層數(shù)越多，原子半徑越大電子層數(shù)越多，原子半徑越大核電荷數(shù)：核電荷數(shù)：核電荷數(shù)增多

11、，使原子半徑有減小的趨向核電荷數(shù)增多，使原子半徑有減小的趨向 最主要因素最主要因素 當(dāng)電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)的影響較大。當(dāng)電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)的影響較大。深入探討 為什么稀有氣體的半徑跟鄰近的非金屬元素相為什么稀有氣體的半徑跟鄰近的非金屬元素相比顯得特別大？比顯得特別大？氯原子的半徑是氯分子中兩個原子核間距離的一半。氯原子的半徑是氯分子中兩個原子核間距離的一半。 和氯原子相鄰的氬原子是單原子分子，測定半徑方法和氯原子相鄰的氬原子是單原子分子，測定半徑方法與氯原子不同。與氯原子不同。 2. 主要化合價的周期性變化主要化合價的周期性變化 隨著原子序數(shù)的遞增，每隔一定數(shù)目的原子，隨著原子序數(shù)的

12、遞增，每隔一定數(shù)目的原子，元素的化合價重復(fù)出現(xiàn)正價從元素的化合價重復(fù)出現(xiàn)正價從 +1到到+7，負(fù)價從，負(fù)價從-4到到-1的周期性變化。的周期性變化。 3. 元素的金屬性與非金屬性的周期性變化元素的金屬性與非金屬性的周期性變化 隨著原子序數(shù)的遞增，每隔一定數(shù)目的原子，隨著原子序數(shù)的遞增，每隔一定數(shù)目的原子，元素的金屬性與非金屬性呈周期性變化。元素的金屬性與非金屬性呈周期性變化。 討論：引起元素性質(zhì)周期性變化的原因？討論：引起元素性質(zhì)周期性變化的原因？4、核外電子排布的周期性、核外電子排布的周期性隨著原子序數(shù)的遞增，每隔一定數(shù)目的原隨著原子序數(shù)的遞增，每隔一定數(shù)目的原子，原子的最外層電子重復(fù)出現(xiàn)了

13、由子，原子的最外層電子重復(fù)出現(xiàn)了由1個到個到8個個的周期性變化（的周期性變化（He例外）。也就是說隨著原子例外）。也就是說隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子最外層電子排布呈周期序數(shù)的遞增，元素原子最外層電子排布呈周期性變化。性變化。隨著原子序數(shù)的遞增隨著原子序數(shù)的遞增核外電子排布呈周期性變化核外電子排布呈周期性變化元素性質(zhì)呈周期性變化元素性質(zhì)呈周期性變化元素周期律元素周期律最外層電子數(shù)最外層電子數(shù) 18（K層電子數(shù)層電子數(shù) 12）原子半徑原子半徑 大大小小（稀有氣體元素突然增大）（稀有氣體元素突然增大）化合價：化合價：+1+7 ， 41（稀有氣體元素為零）（稀有氣體元素為零）決定了決定了歸納出歸納出引起了引起了元素的金屬性與非金屬性呈元素的金屬性與非金屬性呈周期性變化周期性變化四、元素周期律四、元素周期律1、概念：、概念：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)元素的性質(zhì)隨著原