人教版化學必修二 元素周期律

第二節(jié)元素周期律原子的構(gòu)成、原子核的構(gòu)成是怎樣的?原子原子核核外電子質(zhì)子中子{{一.核外電子的排布質(zhì)子、中子、電子的電性和電量怎樣？1個質(zhì)子帶一個單位正電荷1個電子帶一個單位負電荷中子不帶電

在含有多個電子的原子里，電子的能量是不同的。有些電子能量較低，在離核較近的區(qū)域里運動；有些電子能量較高，在離核較遠的區(qū)域里運動。問題：在多個電子的原子里，電子是如何運動的？

科學上把能量不同的電子的運動區(qū)域稱為電子層。把能量最低、離核最近的電子，稱其運動在第一電子層上；能量稍高、運動在離核稍遠的電子，稱其運動在第二電子層上；有里向外，依次類推，叫三、四、五、六、七層。也可把它們依次叫K、L、M、N、O、P、Q層。2.電子按能量高低在核外分層排布。1234567KLMNOPQ由內(nèi)到外，能量逐漸升高1.核外電子圍繞著原子核在不同區(qū)域(電子層)作不規(guī)則的高速運動原子核外電子的排布電子層（用n表示）

1、2、3、4…….電子層符號離核距離能量高低1、電子層的劃分K、L、M、N、O、P、Q近遠低高

那么，每個電子層最多可以排布多少個電子？？第二步：研究稀有氣體的核外電子排布？首先研究一下１－20號元素原子電子層排布的情況(觀察課本13頁至14頁的表格）找出規(guī)律）稀有氣體元素原子電子層排布核電荷數(shù)元素名稱元素符號各電子層的電子數(shù)KLMNOP2氦He210氖Ne2818氬Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188

從表中可看出，K層、L層、M層最多能排布的電子數(shù)目？

K-2，L-8，M-188個（氦原子是2個）最外層電子數(shù)最多有幾個？

試推斷各電子層最多能容納的電子數(shù)和電子層數(shù)之間有什么關(guān)系？次外層不超過多少個？倒數(shù)第三層呢？（1）各電子層最多容納2n2個電子；2、核外電子排布規(guī)律（2）最外層電子數(shù)不超過8個電子(K為最外層時不超過2個)；（3）次外層電子數(shù)不超過18個電子；倒數(shù)第三層電子數(shù)不超過32個電子；核外電子總是盡先排布在能量較低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電子層(能量最低原理)。一低五不超

以上各項是相互聯(lián)系的，不能孤立地理解、應(yīng)用其中的某一部分。1、判斷下列示意圖是否正確？為什么？A、B、C、D、+19289+12210+312+542818206練習：2、根據(jù)核外電子排布規(guī)律，畫出下列元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖。（1）3Li、11Na、19K、37Rb、55Cs（2）9F、17Cl、35Br、53I3、總結(jié)１至１８號原子結(jié)構(gòu)的特殊性。（１）原子中無中子的原子：1H1（２）最外層有１個電子的元素：（３）最外層有２個電子的元素：H、Li、NaHe、Be、Mg（４）最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：Be、Ar（５）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)２倍的元素：（６）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)３倍的元素：（７）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)４倍的元素：CONe等電子體：含有相同電子總數(shù)的粒子含有10個電子的粒子有：1、分子：HF、H2O、NH3、CH42、原子：Ne3、陽離子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+4、陰離子：N3－、O2－、F－、OH－、NH2－含有18個電子的粒子有：SiH4、PH3、H2S、HCl、F2、Ar、S2－、Cl－、K+、Ca2+、HS－含有2個電子的粒子有：H－、He、Li+、Be2+練習1：某元素有3個電子層，最外層電子數(shù)是電子總數(shù)的1/6，該元素的元素符號是：______。練習2：寫出下列元素原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖：SrSe38號元素34號元素第5周期第ⅦA族元素二、元素周期律科學探究：填寫P14、15頁表格，并觀察元素原子的核外電子排布、元素的原子半徑、元素的化合價有何規(guī)律性的變化？1、核外電子排布原子的最外層電子排布3—10號元素，從Li到Ne有2個電子層，隨原子序數(shù)的增大，最外層電子數(shù)目由1個增加到8個，而達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)11—18號元素，從Na到Ar有3個電子層，隨原子序數(shù)的增大，最外層電子數(shù)目由1個增加到8個，而達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)元素核外電子排布情況1—2號元素，從H到He只有1個電子層，最外層電子數(shù)目由1個增加到到2個，而達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)原子序數(shù)

電子層數(shù)

最外層電子數(shù)

達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時的最外層電子數(shù)

1～23～1011～18結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子排布呈現(xiàn)

變化。

123121818882周期性2、元素原子半徑數(shù)據(jù)原子半徑原子序數(shù)

原子半徑的變化

3～911～17結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子半徑呈現(xiàn)

變化。

逐漸減小逐漸減小周期性越大越小越大⑵電子層數(shù)相同時，再看核電荷數(shù)，核電荷數(shù)越多,則半徑⑶電子層數(shù)和核電荷數(shù)都相同(同種元素)時,再看核外電子數(shù)(或最外層電子數(shù)),核外電子數(shù)(或最外層電子數(shù)越多)，則半徑微粒半徑大小比較規(guī)律⑴先看電子層數(shù),電子層數(shù)越多，則半徑一般情況下(稀有氣體除外):如LiNaKRbCsI

Br

Cl

F<<<<>>>>如NaMgAl>F

ONC<<<如ClCl-

<+3Li+11Na+11Na+12Mg+17ClCl-+17下列各組微粒半徑大小比較中，不正確的是（）r(K+)>r(K)B.r(Mg2+)>r(Na+)>r(F-)C.r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)D.r(Cl-)>r(F-)>r(F)AB小結(jié):（１）比較微粒半徑大小:

三看一看電子層數(shù)

二看核電荷數(shù)三看核外電子數(shù)或最外層電子數(shù)（２）對于同種元素：（３）對于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子：

核電荷數(shù)越大，則離子半徑越小。如O2-F-Na+Mg2+Al3+；

S2-

Cl-

K+Ca2+＞＞＞＞＞＞＞①陽離子半徑<原子半徑②陰離子半徑

>

原子半徑元素化合價最高正價漸高，負價絕對值漸低最高正價漸高，負價絕對值漸低常見元素化合價的一般規(guī)律①1~20號元素中，除了O、F外，

最高正價=最外層電子數(shù)；最低負價與最高正價的關(guān)系為：

最高正價+︱最低負價︱=8｛②金屬元素無負價（除零價外，在化學反應(yīng)中只顯正價）；既有正價又有負價的元素一定是非金屬元素；③氟元素無正價，氧元素無最高正價。原子序數(shù)

最高正價

最低負價

特例1～23～1011～18結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的化合價呈現(xiàn)

變化。

1０＋1＋５F、O周期性－４－１０＋1＋７－４－１０原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)原子半徑的變化（不考慮稀有氣體元素）最高或最低化合價的變化1～2———3～1011～18結(jié)論123121818大→小+1

→0+1→+5-

4→-

1→0隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子數(shù)、原子半徑、化合價呈現(xiàn)周期性變化。核外電子排布、原子半徑和元素化合價的變化大→小+1→+7-

4→-

1→0科學探究2：元表的性質(zhì)與其在周期表中位置的關(guān)系。實驗1：鎂與水的反應(yīng)..\zhajm_125741751237hd.flv現(xiàn)象化學方程式未加熱時無現(xiàn)象，加熱溶液變紅色Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑實驗2：鎂和鋁與鹽酸的反應(yīng)鎂鋁與酸的反應(yīng).asf

MgAl現(xiàn)象劇烈反應(yīng)生成氣體較迅速反應(yīng)生成氣體化學方程式Mg+2HCl==MgCl2+H2↑2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑鈉、鎂、鋁(同周期的金屬)的性質(zhì)鈉鎂鋁單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng)與冷水反應(yīng)：反應(yīng)

，放出氫氣。與冷水反應(yīng)

,與沸水反應(yīng)

。與酸反應(yīng),都放出氫氣。與酸反應(yīng)

，放出氫氣。最高價氧化物對應(yīng)水化物堿性強弱NaOHMg(OH)2Al(OH)3NaMgAl

金屬性逐漸

。劇烈慢較快

強堿中強堿兩性氫氧化物減弱劇烈較劇烈小結(jié)：元素金屬性強弱的判斷①金屬單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng)置換出H2的難易程度（越易置換出氫氣，說明金屬性

）②最高價氧化物的水化物——氫氧化物的堿性強弱（堿性越強，則金屬性

）④金屬單質(zhì)之間的置換（金屬性

的置換金屬性

的）③金屬活動性順序表（位置越靠前，說明金屬性

）⑤金屬陽離子氧化性的強弱（對應(yīng)金屬陽離子氧化性越弱，金性

）越強越強強弱越強越強14Si15P16S17Cl最高價氧化物氧化物的水化物及其酸性強弱單質(zhì)與H2反應(yīng)條件氣態(tài)氫化物及其穩(wěn)定性結(jié)論H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4

弱酸中強酸強酸最強酸酸性逐漸增強

高溫加熱加熱點燃或光照SiH4PH3H2SHCl穩(wěn)定性逐漸增強非金屬性逐漸增強SiO2P2O5SO3Cl2O7硅、磷、硫、氯(同周期的非金屬)的性質(zhì)①單質(zhì)與H2化合的難易程度（與H2化合越容易，說明非金屬性

）②形成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性（形成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，則非金屬性

）

③最高價氧化物的水化物——最高價含氧酸酸性的強弱（酸性越強，說明非金屬性

）④非金屬單質(zhì)之間的置換（非金屬性

的置換非金屬性

的）⑤非金屬陰離子還原性的強弱（對應(yīng)非金屬陰離子還原性越弱，非金屬性

）越強越強強弱越強越強小結(jié)：元素非金屬性強弱的判斷隨著原子序數(shù)的遞增元素原子的核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化元素原子半徑呈現(xiàn)周期性變化元素化合價呈現(xiàn)周期性變化元素的化學性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化

元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化—

元素性質(zhì)的周期性變化實質(zhì):是元素原子的核外電子排布的周期性變化。元素周期律ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA族周期金屬性逐漸增強原子半徑逐漸增大還原性增強1234567BAlSiGeAsSbTePoAt非金屬性逐漸增強原子半徑逐漸減小氧化性增強金屬性逐漸增強非金屬性逐漸增強作業(yè)：1、已知A為ⅡA族元素，B為ⅢA族元素，它們的原子序數(shù)分別為m和n，且A、B為同一周期元素，則下列關(guān)系式中錯誤的是（）。A.n=m+1B.n=m+11C.n=m+25D.n=m+102、主族元素R可形成兩種氯化物，[RCla、RClb]，它們化學式式量相差71。（1）求a和b的關(guān)系（2）RCla中氯的質(zhì)量分數(shù)為85.3%，而RClb中氯的質(zhì)量分數(shù)為77.45%，求R的相對原子量。三、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用

1、元素的位、構(gòu)、性三者之間的關(guān)系及其應(yīng)用結(jié)構(gòu)位置性質(zhì)決定反映決定反映決定反映（1）結(jié)構(gòu)決定位置：核電荷數(shù)＝原子序數(shù)電子層數(shù)＝周期序數(shù)最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)位置反映結(jié)構(gòu)最外層電子數(shù)和原子半徑原子得失電子的能力元素的金屬性、非金屬性強弱單質(zhì)的氧化性、還原性強弱（2）結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：最外層電子數(shù)＝主族元素的最高正價數(shù)

︱負價數(shù)︱+最外層電子數(shù)

＝8性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)（3）位置反映性質(zhì)：

同周期：從左到右，遞變性

同主族{相似性從上到下，遞變性

同周期、同主族元素結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的遞變規(guī)律及金屬元素、非金屬元素的分區(qū)：分界線左邊是金屬元素，分界線右邊是非金屬元素，最右一個縱行是稀有氣體元素。見下圖：原子半徑依次減小原子半徑依次減小原子半徑依次增大原子半徑依次增大失電子能力依次增強失電子能力依次增強非金屬性依次增強得電子能力依次增強得電子能力依次增強非金屬性依次增強金屬性依次增強金屬性依次增強

1B

Al

SiGeAs

Sb

Te

2

3

4

5

6

7ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0

Po

At非金屬性逐漸增強

金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強

非金屬性逐漸增強FCs

①根據(jù)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律可推知：金屬性最強的元素是銫（Cs）,位于第六周期第ⅠA族（左下角），非金屬性最強的元素是氟（F),位于第二周期第ⅦA族（右上角）。

②位于分界線附近的元素既有一定的金屬性，又有一定的非金屬性，如Al、Si、Ge等。2、元素的化合價與位置、結(jié)構(gòu)的關(guān)系（1）最高正價數(shù)＝主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)

（2）最低負價數(shù)＝主族序數(shù)－8

＝最外層電子數(shù)－8

（1）元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，是學習化學的一種重要工具。

（2）可預測或推測元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

（3）在科學研究和生產(chǎn)上也有廣泛的應(yīng)用見課本P.18

（4）在哲學方面，元素周期律揭示了元素原子核電荷數(shù)遞增引起元素性質(zhì)發(fā)生周期性變化的事實，有力地論證了事物變化的量變引起質(zhì)變的規(guī)律性。

3、元素周期律的應(yīng)用和意義練習：1、下列遞變情況的是：

A.Na、Mg、Al最外層電子數(shù)依次增多，其單質(zhì)的還原性依次減弱

B.P、S、Cl最高正價依次升高，對應(yīng)氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性增強

C.C、N、O原子半徑依次增大

D.Na、K、Rb氧化物的水化物堿性依次增強不正確

C

2、同一橫行X、Y、Z三種元素，已知最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性是HXO4>H2YO4>H3ZO4，則下列說法判斷的是

A.陰離子半徑X>Y>ZB.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性HX>H2Y>ZH3C.元素的非金屬性X>Y>ZD.單質(zhì)的氧化性X>Y>Z錯誤

A3、原子序數(shù)1—18號元素中：（1）與水反應(yīng)最劇烈的金屬是_____________；（2）與水反應(yīng)最劇烈的非金屬單質(zhì)是___________；（3）在室溫下有顏色的氣體單質(zhì)是_____________；（4）在空氣中容易自燃的單質(zhì)名稱是________；（5）除稀有氣體外，原子半徑最大的元素是______；（6）原子半徑最小的元素是_____________；（7）氣態(tài)氫化物水溶液呈堿性的元素是_________；（8）氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的化學式是_____________；（9）最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性最強的元素是_____________。4、在Na、K、O、N、C．Li、F、H八種元素中，原子半徑由小到大的順序為_________________________________。NaF2F2

Cl2白磷NaHNHF

ClH<F<O<N<C<Li<Na<K

5、某元素的最高正價與負價的代數(shù)和為4,則該元素的最外層電子數(shù)為:A、4 B、5 C、6 D、76、某元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學式為HXO4，這種元素的氣態(tài)氫化物的化學式是A、HXB、H2XC、XH3D、XH4CA7、堿性強弱介于KOH和Mg(OH)2之間的氫氧化物是（）

A．NaOHB．Al(OH)3

C．Ca(OH)2

D．RbOH8、下列物質(zhì)中，既能與強酸又能與強堿反應(yīng)的是（）①Na2CO3②NaHCO3 ③Al2O3 ④Al(OH)3 A．①②③④ B．①②③

C．①②④ D．②③④ACD3.下列各組元素中，按最高正價遞增順序排列的是 （）A．C．N、O、F B．K、Mg、C．SC．F、Cl、Br、I D．Li、Na．K、Rb4.A．B均為原子序數(shù)1—20的元素，已知A的原子序數(shù)為n，A2+離子比B2－離子少8個電子，則B的原子序數(shù)是 （）A．n+4 B．n+6 C．n+8 D．n+105.下列敘述中，肯定a金屬比b金屬活潑性強的是（）

A．a(chǎn)原子的最外層電子數(shù)比B原子的最外層電子數(shù)少

B．a(chǎn)原子電子層數(shù)比b原子的電子層數(shù)多

C．1mola從酸中置換H+生成的H2比1molb從酸中置換H+生成的H2多

D．常溫時，A能從水中置換出氫，而B不能BAD9、A、B、C三種元素的原子具有相同的電子層數(shù)，它們相同物質(zhì)的量的原子獲得相同物質(zhì)的量的電子時釋放出的能量是A>C>B,則它們原子序數(shù)大小順序是（）

A．B>C>A