高中化学第一章物质结构元素周期律第2节元素周期律第一课时课件新人教版必修.ppt

第,1,课时,原子核外电子的排布,元素周期律,知识铺垫,新知预习,自主预测,1,.,元素周期表中,第三周期主族元素的名称是,钠,、,镁,、,铝,、,硅,、,磷,、,硫,、,氯,。,2,.,元素周期表中的周期数等于该周期元素原子的,电子层数,主族元素族序数等于原子的,最外层电子数,。同一主族自上而下,金属性逐渐,增强,非金属性逐渐,减弱,。,3,.,镁、铝、硫、氯的原子结构示意图分别为,:,4,.,什么核外电子排布结构是稳定的结构,?,提示,最外层达到,8,电子,(,只有,1,层电子时是,2,电子,),结构。,知识铺垫,新知预习,自主预测,一、原子核外电子的排布,1,.,电子层的划分,(1),核外电子的能量及运动区域。,知识铺垫,新知预习,自主预测,(2),电子层及其与能量的关系。,2,.,核外电子的排布规律,电子总是尽可能先从,内层,排起,当一层,充满,后再填充下一层。,知识铺垫,新知预习,自主预测,二、元素周期律,1,.,原子核外电子排布的周期性变化,(1),图示。,(2),规律,:,随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子数呈现,由,1,到,8,的周期性变化,(,第一周期除外,),。,知识铺垫,新知预习,自主预测,2,.,元素原子半径的周期性变化,(1),图示。,(2),规律,:,同周期元素随着原子序数的递增,元素原子半径呈现,由大到小,的周期性变化。,知识铺垫,新知预习,自主预测,3,.,元素主要化合价的周期性变化,(1),图示。,(2),规律,:,随着原子序数的递增,元素的最高正化合价呈现,+1+7,最低负化合价呈现,-4-1,的周期性变化。,知识铺垫,新知预习,自主预测,4,.,元素金属性与非金属性的周期性变化,(1)Na,、,Mg,、,Al,金属性强弱比较,:,知识铺垫,新知预习,自主预测,(2)Si,、,P,、,S,、,Cl,非金属性强弱比较,:,知识铺垫,新知预习,自主预测,(3),同周期元素性质的递变规律,:,5,.,元素周期律,(1),内容,:,元素的性质随着原子序数的递增而,呈周期性的变化,。,(2),实质,:,元素性质的周期性变化是,元素原子核外电子排布,周期性变化的必然结果。,知识铺垫,新知预习,自主预测,1,.,核电荷数小于或等于,18,的元素中,原子的最外层电子数是其余电子总数一半的元素种类有,(,),A.1,种,B.2,种,C.3,种,D.4,种,解析,在,118,号元素中,符合题给要求的元素原子的电子排布依次为,2,、,1,和,2,、,8,、,5,。,答案,B,2,.,下列叙述中错误的是,(,),A.,原子半径,:NaSi,Cl,B.,酸性,:H,3,PO,4,H,2,SO,4,MgAl,D.,稳定性,:,HCl,H,2,SH,2,SSiH,4,。,答案,D,探究一,探究二,探究三,原子核外电子排布的规律,问题探究,1,.K,层、,L,层最多容纳多少个电子,?,试总结各电子层,(,n,),中最多容纳的电子数。最外层最多容纳多少个电子,?,答案,2,个、,8,个,;2,n,2,;8,个,(K,层为最外层时最多容纳,2,个,),。,2,.,核外电子在排布时,是不是一定要先排满低能层再排高能层,?,答案,不一定,要满足最外层电子不超过,8,个,(K,层为最外层时不超过,2,个,),次外层不超过,18,个的原则,如,K:,M,层只排,8,个电子,N,层排,1,个电子。,3,.,分别违背了什么规律,?,答案,K,层最多容纳,2,个电子,;,最外层不超过,8,个电子。,4,.,写出硫原子和硫离子的结构示意图。,答案,探究一,探究二,探究三,思维建模,1,.,原子核外电子排布规律,“,四最,”,(1)“,一个最低,”,。,核外电子总是先排布在能量最低的电子层,然后由内向外从能量较低的电子层逐步向能量较高的电子层排布,即排满,K,层再排,L,层,排满,L,层再排,M,层,依此类推。,(2)“,三个最多,”,。,各电子层最多容纳的电子数是,2,n,2,。如,K,、,L,、,M,、,N,层最多容纳的电子数分别为,2,、,8,、,18,、,32,。,最外层电子数最多是,8(K,层是最外层时,最多不超过,2),。,次外层电子数最多是,18,。,探究一,探究二,探究三,2,.,粒子核外电子排布的表示方法,(1),原子结构示意图,:,表示原子的核电荷数和核外电子在原子核外各电子层排布的图示。,如,Na,原子的原子结构示意图为,:,探究一,探究二,探究三,(2),离子结构示意图。,离子结构示意图中各符号与原子结构示意图含义一样,但注意原子结构示意图中质子数等于核外电子数,而离子结构示意图中质子数与核外电子数不相等。,如,Cl,-,:,探究一,探究二,探究三,3,.,常见含,2e,-,、,10e,-,、,18e,-,的微粒,(1),核外有,2,个电子的粒子,:Li,+,、,Be,2+,、,H,-,、,He,、,H,2,。,(2),核外有,10,个电子的粒子,分子,:CH,4,、,NH,3,、,H,2,O,、,HF,、,Ne,阳离子,:Na,+,、,Mg,2+,、,Al,3+,、,、,H,3,O,+,阴离子,:N,3-,、,O,2-,、,F,-,、,OH,-,、,(3),核外有,18,个电子的粒子,分子,:,Ar,、,HCl,、,H,2,S,、,PH,3,、,SiH,4,、,F,2,、,H,2,O,2,、,N,2,H,4,、,CH,3,CH,3,等,阳离子,:K,+,、,Ca,2+,阴离子,:P,3-,、,S,2-,、,HS,-,、,Cl,-,探究一,探究二,探究三,4,.,短周期元素原子结构的特点总结,(1),最外层电子数为,1,的原子有,H,、,Li,、,Na,。,(2),最外层电子数为,2,的原子有,He,、,Be,、,Mg,。,(3),最外层电子数与次外层电子数相等的原子有,Be,、,Ar,。,(4),最外层电子数是次外层电子数,2,倍的原子是,C,。,(5),最外层电子数是次外层电子数,3,倍的原子是,O,。,(6),最外层电子数是次外层电子数,4,倍的原子是,Ne,。,(7),次外层电子数是最外层电子数,2,倍的原子有,Li,、,Si,。,(8),内层电子总数是最外层电子数,2,倍的原子有,Li,、,P,。,(9),电子层数与最外层电子数相等的原子有,H,、,Be,、,Al,。,(10),电子层数是最外层电子数,2,倍的原子是,Li,。,(11),最外层电子数是电子层数,2,倍的原子有,He,、,C,、,S,。,(12),最外层电子数是电子层数,3,倍的原子是,O,。,(13),原子核中无中子的原子是,。,探究一,探究二,探究三,素能应用,【典例,1,】,下列说法中正确的是,(,),A.,钾原子的结构示意图为,B.,某原子,M,层电子数为,L,层电子数的,4,倍,C.,某离子,M,层和,L,层电子数均为,K,层的,4,倍,D.,短周期元素中,内层电子总数是最外层电子数,2,倍的元素只有,P,解析,钾原子的结构示意图为,A,项错误,;L,层能容纳,8,个电子,M,层最多容纳,18,个电子,无法是,L,层电子数的,4,倍,B,项错误,;S,2-,、,K,+,等,L,层、,M,层均有,8,个电子,是,K,层的,4,倍,C,项正确,;,短周期元素中,内层电子总数是最外层电子数,2,倍的元素除,P,外,还有,Li,D,项错误。,答案,C,探究一,探究二,探究三,提能训练,1,某元素原子的核电荷数是电子层数的,5,倍,其质子数是最外层电子数的,3,倍,该元素的原子核外电子排布是,(,),A.2,、,5B.2,、,7C.2,、,8,、,5D.2,、,8,、,7,解析,第一层最多排,2,个电子,第二层最多排,8,个电子,第三层最多排,18,个电子,某元素原子的核电荷数是电子层数的,5,倍,则电子层数为,2,、,3,或,4,。若含有,2,个电子层,则电子数为,10,不满足质子数是最外层电子数的,3,倍,;,若含有,3,个电子层,则电子数为,15,满足质子数是最外层电子数的,3,倍,则该元素为,P,其原子核外电子排布是,2,、,8,、,5;,若含有,4,个电子层,则电子数为,20,不满足质子数是最外层电子数的,3,倍。,答案,C,探究一,探究二,探究三,同周期元素性质的比较,问题探究,1,.,同周期主族元素从左到右,元素的金属性和非金属性如何变化,?,原子半径如何变化,?,答案,金属性依次减弱,非金属性依次增强,;,原子半径依次减小。,2,.,能说明非金属性,:,Cl,S,的事实有哪些,?,答案,(1),氯气与氢气反应更容易进行,氯气在光照或点燃条件下与氢气反应,而硫需要在加热条件下与氢气反应,;(2),氯化氢比硫化氢稳定,;(3),高氯酸的酸性强于硫酸的。,探究一,探究二,探究三,思维建模,1,.,原子结构与元素性质的周期性变化,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,2,.,同周期、同主族元素原子结构及性质的递变规律,(1),电子层数相同,(,同周期,),时,核电荷数越大,原子核对外层电子的引力越大,原子半径越小,(,稀有气体元素原子除外,),失电子能力减弱,而得电子能力增强,故随核电荷数的递增,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。,(2),最外层电子数相同,(,同主族,),时,电子层数越多,原子半径越大,原子核对最外层电子的引力越小,越易失电子,元素的金属性越强,非金属性越弱。,探究一,探究二,探究三,素能应用,【典例,2,】,下列性质的递变关系正确的是,(,),A.,氢化物的稳定性,:NH,3,H,2,OHF,B.,碱性,:,NaOH,KOHMg(OH),2,C.,离子半径,:O,2-,F,-,Al,3+,Mg,2+,Na,+,D.,最高正价,:,Cl,SiAlNa,解析,氢化物的稳定性,:NH,3,H,2,O,NaOH,Mg(OH),2,B,项错误,;,离子半径,:O,2-,F,-,Na,+,Mg,2+,Al,3+,C,项错误。,答案,D,探究一,探究二,探究三,提能训练,2,短周期主族元素甲,戊在元素周期表中的相对位置如表所示,下面判断正确的是,(,),A.,原子半径,:,丙,丁,丙,C.,最高价氧化物对应水化物的碱性,:,丙,丁,戊,D.,最外层电子数,:,甲,乙,解析,同周期元素原子半径从左至右是依次减小的,(,稀有气体元素原子除外,),故,A,项错误,;,同主族元素的金属性自上而下是逐渐增强的,故,B,项错误,;,同周期元素的金属性从左至右逐渐减弱,故最高价氧化物对应水化物的碱性也逐渐减弱,C,项正确,;,同周期元素的最外层电子数从左至右逐渐增多,故,D,项错误。,答案,C,探究一,探究二,探究三,微粒半径大小的比较,问题探究,1,.,第三周期元素中,哪种元素的简单离子的半径最小,?,答案,铝元素。,2,.,氧元素和钠元素的简单离子半径大小关系如何,?,答案,O,2-,Na,+,。,探究一,探究二,探究三,思维建模,1,.,粒子半径大小的比较,“,四同,”,规律,(1),同周期,“,序大径小,”,。,规律,:,同周期从左往右,原子半径逐渐减小,(,稀有气体元素原子除外,),。,举例,:,第三周期元素中,r,(Na),r,(Mg),r,(Al),r,(Si),r,(P),r,(S),r,(,Cl,),。,(2),同主族,“,序大径大,”,。,规律,:,同主族从上到下,原子,(,或离子,),半径逐渐增大。,举例,:,碱金属元素中,r,(Li),r,(Na),r,(K),r,(,Rb,),r,(Cs),r,(Li,+,),r,(Na,+,),r,(K,+,),r,(,Rb,+,),r,(Cs,+,),。,探究一,探究二,探究三,(3),同元素。,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,(,Cl,),。,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,(Fe,3+,),r,(Fe,2+,),r,(F,-,),r,(Na,+,),r,(Mg,2+,),r,(Al,3+,),。,探究一,探究二,探究三,2,.“,三看,”,法比较简单粒子的半径大小,“,一看,”,电子层数,:,当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,:,当电子层数相同时,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。,探究一,探究二,探究三,素能应用,【典例,3,】,下列微粒半径大小比较正确的是,(,),A.Na,+,Mg,2+,Al,3+,Cl,-,Na,+,Al,3+,C.Na,MgAlS,D.Cs,Rb,KNa,解析,4,种离子核外电子数相同,随着核电荷数增大,离子半径依次减小,即,Al,3+,Mg,2+,Na,+,Cl,-,Na,+,Al,3+,故,B,项正确。,答案,B,探究一,探究二,探究三,提能训练,3,下列各组微粒半径比较,错误的是,(,),A.Cl,-,Br,-,Mg,2+,Na,+,C.Rb,KNaD.PSO,解析,Cl,-,、,Br,-,、,I,-,最外层电子数相同,Cl,-,、,Br,-,、,I,-,电子层数依次增多,所以离子半径,:,Cl,-,Br,-,I,-,A,项正确,;Al,3+,、,Mg,2+,、,Na,+,核外电子排布相同,Al,3+,、,Mg,2+,、,Na,+,核电荷数依次减小,所以离子半径,:Al,3+,Mg,2+,K,Na,C,项正确,;P,、,S,电子层数相同,核电荷数,:PS;S,、,O,最外层电子数相同,电子层数,:SO,所以原子半径,:SO,所以原子半径,:PSO,D,项正确。,答案,B,1,2,3,4,5,1,.,原子核外每个电子层上均含有,2,n,2,个电子的元素是,(,),A.Be,B.C,C.Ar,D.Ne,解析,n,=1,该层电子数,=2;,n,=2,该层电子数,=8,即,则该元素为,Ne,。,答案,D,1,2,3,4,5,2,.,下列各组元素性质的递变规律错误的是,(,),A.Li,、,Be,、,B,原子最外层电子数依次增多,B.P,、,S,、,Cl,元素最高正价依次升高,C.Na,、,K,、,Rb,的电子层数依次增多,D.N,、,O,、,F,原子半径依次增大,解析,此题考查元素性质的递变规律,随着原子序数的递增,原子结构、原子半径、元素的金属性和非金属性呈周期性的变化,A,、,B,、,C,三项均正确,;D,项中原子半径应是依次减小。,答案,D,1,2,3,4,5,3,.,核电荷数为,118,的元素中,下列说法正确的是,(,),A.,最外层只有,1,个电子的元素一定是金属元素,B.,最外层有,2,个电子的元素一定是金属元素,C.,原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素,D.,最外层电子数为,7,的原子,最高正价为,+7,价,解析,A,项中最外层只有,1,个电子的有,H,、,Li,、,Na;B,项中可以是,He,、,Be,、,Mg;C,项中只能是,Be;D,项中,F,无正化合价。,答案,C,1,2,3,4,5,4,.,下列叙述中错误的是,(,),A.,原子半径,:,Cl,SO,B.,还原性,:NaMgAl,C.,稳定性,:HF,HCl,HBr,D.,酸性,:HClO,4,H,2,SO,4,H,3,PO,4,解析,同周期元素,(,稀有气体元素除外,),原子序数越大,原子半径越小,;,同主族元素,原子序数越大,原子半径越大,即原子半径,:S,Cl,、,SO,故,A,项错误。,答案,A,1,2,3,4,5,5,.,用,118,号元素及其形成化合物的化学式填空。,(1),原子半径最小的元素是,。,(2),除稀有气体外,原子半径最大的元素是,它的原子结构示意图是,。,(3),与水反应最剧烈的金属是,。,(4),最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是,。,(5),气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是,。,(6),最稳定的气态氢化物是,。,(7),金属性最强的元素是,非金属性最强的元素是,。,(8),最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是,。,解析,本题是全方位考查对前,18,号元素的性质及原子结构的掌握程度,并熟练运用元素周期律对相关内容进行推断。,答案,(1)H,(2)Na,(3)Na,(4)NaOH,(5)N,(6)HF,(7)Na,F,(8)HClO,4,