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1、2022秋高中化學 第一章 物質(zhì)結(jié)構 元素周期律 1.2.1 元素周期律學案 新人教版必修2
學習目標
1.了解原子核外電子排布。
2.掌握元素核外電子、化合價、原子半徑周期性變化規(guī)律。
學習過程
一、核外電子排布
1.核外電子運動特征
根據(jù)所給的一些數(shù)據(jù)請你總結(jié)電子運動的特征。
(1)核外電子的質(zhì)量:9.10×10-31 kg。
(2)炮彈的速度2 km/s,人造衛(wèi)星7.8 km/s,宇宙飛船11 km/s,氫核外電子2.2×108 m/s。
(3)乒乓球半徑:4×10-2 m;原子半徑:約10-10 m。
2.核外電子分層排布
閱讀課本P13~14完
2、成下表
電子層序號
1
2
3
4
5
6
7
電子層符號
電子能量
電子離核由 到 ,電子能量由 到 ?
3.核外電子排布的規(guī)律
閱讀課本P13~14表12,及下表數(shù)據(jù),歸納總結(jié)核外電子排布的規(guī)律。
核電荷數(shù)
元素名稱
元素符號
各電子層的電子數(shù)
K
L
M
N
O
P
2
氦
He
2
10
氖
Ne
2
8
18
氬
Ar
2
8
8
36
氪
Kr
2
8
18
8
續(xù)表
3、
核電荷數(shù)
元素名稱
元素符號
各電子層的電子數(shù)
K
L
M
N
O
P
54
氙
Xe
2
8
18
18
8
86
氡
Rn
2
8
18
32
18
8
(1)核外電子總是依能量逐步升高從 層排起,即:排滿K層排L層,排滿L層排M層。?
(2)每個電子層最多可容納 個電子(n表示電子層序數(shù))。?
(3)最外層可容納的電子數(shù)不能超過 個(K層是最外層時,最多不超過 個),次外層不能超過 個,倒數(shù)第三層不能超過 個。?
4.原子結(jié)構示意圖
【例1】判斷下列示意圖是否正確?為什么?
4、
【例2】根據(jù)核外電子排布規(guī)律,畫出下列元素原子的結(jié)構示意圖。
(1)55Cs
(2)35Br
5.穩(wěn)定結(jié)構與不穩(wěn)定結(jié)構
通常我們把最外層 個電子(只有K層時為 個電子)的結(jié)構,稱為相對穩(wěn)定結(jié)構。化學反應中,具有不穩(wěn)定結(jié)構的原子,總是“想方設法”通過各種方式使自己的結(jié)構趨向于穩(wěn)定。?
二、元素周期律
1.電子層排列的周期性
根據(jù)1~18號元素核外電子排布,總結(jié)核外電子排布的規(guī)律。
2.化合價的周期性變化
根據(jù)1~18號元素的化合價,總結(jié)化合價的變化規(guī)律: 。?
(1)1~18號元素中,除了O、F外,最
5、高正價= ;?
最低負價與最高正價的關系為 ;?
(2)金屬元素無 價(除0價外,在化學反應中只顯 價);?
既有 價又有 價的元素一定是非金屬元素;?
(3)氟元素無 價,氧元素無最高 價。?
3.原子半徑的遞變規(guī)律
根據(jù)下表數(shù)據(jù),總結(jié)原子半徑變化規(guī)律: 。?
元素
H
He
原子半徑
0.037 nm
—
元素
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
原子半徑
0.152 nm
0.089 nm
0.082 nm
0.077
6、 nm
0.075 nm
0.074 nm
0.071 nm
—
元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
原子半徑
0.186 nm
0.160 nm
0.143 nm
0.117 nm
0.110 nm
0.102 nm
0.099 nm
—
(1)同主族元素原子半徑隨原子序數(shù)增大而逐漸增大的原因。
(2)同周期元素原子半徑隨原子序數(shù)增大而逐漸減小的原因。
(3)試比較Na+和F-半徑大小。
隨堂檢測
1.某元素的原子核外有3個電子層,最外層有4個電子,該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為( )
A.
7、14 B.15 C.16 D.17
2.原子核外的M電子層和L電子層最多容納的電子數(shù)的關系是( )
A.M>L B.M
8、原子序數(shù)11依次增加到17,下列所說遞變關系錯誤的是( )
A.電子層數(shù)逐漸增多 B.原子半徑逐漸減小
C.最高正價數(shù)值逐漸增大 D.從硅到氯負價從-4~-1
7.下列各離子化合物中,陽離子與陰離子的半徑之比最小的是( )
A.KCl B.NaBr C.LiI D.KF
8.R元素形成的化合物RH3,其中R的化合價是其最低負化合價,則R元素最高價氧化物的化學式是( )
A.RO2 B.RO3 C.R2O5 D.R2O7
9.下列各組元素中按微粒半徑遞增順序排列的是( )
A.Li Na K B.Ba2+ Ca2+ Mg2+
C.Cl- Ca2+ K+ D.N O F
9、
10.下列元素原子半徑最大的是( )
A.Li B.F C.Na D.Cl
參考答案
學習過程
一、1.電子的質(zhì)量很小,體積也很小;電子所占據(jù)的運動空間相對于原子核的體積卻很大(絕對空間也很小);電子在核外做高速運動。
2.K L M N O P Q 近 遠 低 高
3.(1)內(nèi)層 (2)2n2 (3)8 2 18 32
4.【例1】最外層不超過8個電子,A、B錯;內(nèi)層排滿才能排外層,C錯;次外層不超過18個電子,D錯。
【例2】(1)
5.8 2
二、1.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)由1個逐漸增加到8個,由不飽和逐漸到飽和的周期性變化。
2.隨著
10、原子序數(shù)的遞增,元素化合價呈現(xiàn)由低逐漸升高的周期性變化。
(1)最外層電子數(shù)
最高正價+|最低負價|=8
(2)負 正 正 負
(3)正 正
3.同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小,同主族從上到下原子半徑逐漸增大。
(1)隨原子序數(shù)的遞增,電子層數(shù)逐漸增多,所以原子半徑逐漸增大。
(2)隨原子序數(shù)的遞增,電子層數(shù)相同,但核電荷數(shù)逐漸增大,對外層電子的吸引力逐漸增大,所以半徑逐漸減小。
(3)Na+和F-電子層結(jié)構相同,但Na+核電荷數(shù)比F-大,對外層電子吸引力強,所以半徑要小一些:r(Na+)<(F-)
隨堂檢測
1.解析:核外電子排布依次為2、8、4,核外電子數(shù)14,質(zhì)子
11、數(shù)為14。
答案:A
2.解析:M層最多容納18個電子,而L層最多容納8個電子。
答案:A
3.解析:aAn+核外電子數(shù)為a-n,bB2-的核外電子數(shù)為b+2,所以有a-n=b+2,a=n+b+2。
答案:A
5.解析:A元素原子的L層比B元素原子的L層少3個電子,B原子核外電子總數(shù)比A原子核外電子總數(shù)多5個,說明B元素L層已排滿,為8電子,A元素L層電子數(shù)為5,為N元素,而B原子序數(shù)為12為Mg,可知選D。
答案:D
6.解析:原子序數(shù)11依次增加到17,均為第三周期,電子層數(shù)相同。
答案:A
7.解析:四種物質(zhì),陽離子半徑最小的是Li+,陰離子半徑最大的是I-,所以選C。
答案:C
8.解析:最低價為-3價,最高價為+5價,選C。
答案:C
9.解析:A項Li、Na、K同主族,隨核電荷數(shù)增大半徑依次遞增;B項Ba2+、Ca2+、Mg2+同主族,隨核電荷數(shù)減小,半徑依次減小;C項三者核外電子排布相同,隨核電荷數(shù)增大半徑依次減小;D項N、O、F為同周期,從左向右微粒半徑依次遞減。
答案:A
10.解析:Li、F均為兩層而Na、Cl三層,Li、F半徑小,又Cl核電荷數(shù)較大,半徑小,所以半徑最大的是Na。
答案:C