上課第二節(jié)第一課時(shí)核外電子排布和元素周期律

第二節(jié)元素周期律第一課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1、理解解核外電子是分層排布的,不同電子層中的電子具有不同的能量。2、掌握核外電子排布的初步規(guī)律,并能據(jù)此規(guī)律畫出常見原子的結(jié)構(gòu)示意圖。重點(diǎn)：

核外電子的排布規(guī)律,畫常見原子的結(jié)構(gòu)示意圖。難點(diǎn)：核外電子的分層排布。原子

質(zhì)子對(duì)質(zhì)量為1中子 原子核核外電子

原子核幾乎集中了原子所有的質(zhì)量，但體積卻很小…質(zhì)量為質(zhì)子質(zhì)量的1/1836電子的質(zhì)量極微?。?.10910-31kg），僅為質(zhì)子質(zhì)量的1/1836，運(yùn)動(dòng)空間小，在直徑約10-10m的空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)速度大，接近光速，約為108m/s，現(xiàn)有科技水平無(wú)法對(duì)其運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行描述核外電子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：由于上述原因，核外電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與宏觀物體不同：電子繞核運(yùn)動(dòng)沒(méi)有確定的軌道，我們不能精確測(cè)定或計(jì)算電子在任一時(shí)刻所在的位置，也不能描繪出其運(yùn)動(dòng)軌跡，

我們只能指出它在核外空間某處出現(xiàn)機(jī)會(huì)的多少。這是核外電子運(yùn)動(dòng)的根本特征。完全不同于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)狀況，如物體的自由落體運(yùn)動(dòng)，火車的行駛，導(dǎo)彈的發(fā)射等它們都有確定的路線，我們可以利用宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律準(zhǔn)確的測(cè)出某一時(shí)刻所處的位置和運(yùn)動(dòng)速率那么核外電子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是什么呢？注意：電子繞核運(yùn)動(dòng)沒(méi)有確定的軌道，但并不是說(shuō)電子繞核運(yùn)動(dòng)沒(méi)有什么規(guī)律。

在含有多個(gè)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(yùn)動(dòng)；有些電子能量較高，在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域里運(yùn)動(dòng)。

科學(xué)上把能量不同的電子的運(yùn)動(dòng)區(qū)域稱為電子層。把能量最低、離核最近的電子，稱其運(yùn)動(dòng)在第一電子層上；能量稍高、運(yùn)動(dòng)在離核稍遠(yuǎn)的電子，稱其運(yùn)動(dòng)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。在多電子原子中，電子的能量不同，能量較低的電子在離核較近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，能量較高的電子在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，我們把不同的區(qū)域簡(jiǎn)化為不連續(xù)的殼層，也稱作電子層，電子在原子核外分層運(yùn)動(dòng)，也稱分層排布。電子層(n):1234567(能量逐漸升高)

KLMNOPQ一、原子核外電子的排布[課本P13]1．電子的能量(1)原子是由__________和____________構(gòu)成的。(2)在多電子原子中，電子的能量_______。(3)電子能量與運(yùn)動(dòng)的區(qū)域電子能量較低―→運(yùn)動(dòng)區(qū)域離核_______。電子能量較高―→運(yùn)動(dòng)區(qū)域離核________。原子核核外電子不同較近較遠(yuǎn)一、原子核外電子的排布[課本P13]2．電子層(1)概念：在含有多個(gè)電子的原子里，電子運(yùn)動(dòng)的_____________的區(qū)域簡(jiǎn)化為__________的殼層，稱作電子層。(也稱作洋蔥式結(jié)構(gòu)，如圖所示)能量不同不連續(xù)(2)不同電子層的表示及能量關(guān)系3.電子分層排布電子總是盡可能先從________排起，當(dāng)一層充滿后再填充下一層。各電子層(由內(nèi)到外)序號(hào)(n)1234567符號(hào)_____________OPQ與原子核的距離___________能量______________KLMN由近到遠(yuǎn)由低到高內(nèi)層二.核外電子排布的一般規(guī)律1電子在原子核外排布時(shí)，總是盡量先排在離核最近（能量最低）的電子層里，然后由里向外，依次排布在能量較高的電子層里。即最先排布K層，當(dāng)K層排滿后，再排L層……那么，每個(gè)電子層最多可以排布多少個(gè)電子？首先研究一下稀有氣體元素原子電子層排布的情況：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(hào)各電子層的電子數(shù)KLMNOP2氦He210氖Ne2818氬Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188分析：各電子層最多容納的電子數(shù)有什么規(guī)律？最外層不超過(guò)幾個(gè)電子，次外層和倒數(shù)第三層呢電子層KLMN…電子層上最多容納的電子數(shù)281832…2×122×222×322×42…分析：各電子層最多容納的電子數(shù)有什么規(guī)律？最外層不超過(guò)幾個(gè)電子，次外層和倒數(shù)第三層呢核外電子排布的一般規(guī)律：1各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2(n表示電子層)；最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)(K層是最外層時(shí)，最多不超過(guò)2個(gè))，次外層電子數(shù)目不超過(guò)18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)；3核外電子總是盡先排布在能量最低的電子層，即最先排布K層，當(dāng)K層排滿后，再排L層……注：以上規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地機(jī)械地套用注意：

1.以上幾點(diǎn)是互相聯(lián)系的，不能孤立地理解。如：當(dāng)M層不是最外層時(shí)，最多可以排布18個(gè)電子，而當(dāng)它是最外層時(shí)，則最多可以排布8個(gè)電子。2.該規(guī)律只適用于主族元素原子核外電子的排布3.主族元素原子內(nèi)層電子數(shù)目分別是：2、8、18、32點(diǎn)撥4核外電子排布的表示方法——

原子結(jié)構(gòu)示意圖法原子核→核內(nèi)質(zhì)子數(shù)→K層→L層→結(jié)構(gòu)示意圖是用小圓圈和圓圈內(nèi)的符號(hào)及數(shù)字表示原子核及質(zhì)子數(shù)，弧線表示電子層，弧線上的數(shù)字表示該電子層上的電子數(shù)。K層上的電子數(shù)↓L層上的電子數(shù)↓(2)離子結(jié)構(gòu)示意圖①當(dāng)主族中的金屬元素原子失去最外層所有電子變?yōu)殡x子時(shí)，電子層數(shù)減少一層，形成與上一周期的稀有氣體元素原子相同的電子層結(jié)構(gòu)。如：╯╮╯╮╯╮182+11╯28╯╮╮+11Na+：Na：-e-②非金屬元素的原子得電子形成簡(jiǎn)單離子時(shí)，形成和同周期的稀有氣體元素原子相同的電子層結(jié)構(gòu)。╯╮╯╮╯╮882+17╯╮╯╮╯╮782+17Cl：Cl-：+e-互動(dòng)課堂下列原子結(jié)構(gòu)示意圖正確的是（）A、288+19B、C、286+16D、29+1112+3C

以1~18號(hào)元素為例，觀察同周期元素從左到右元素原子的核外電子排布，原子半徑，和主要化合價(jià)有什么變化規(guī)律？二元素周期律

（一）

同周期元素從左到右元素原子的最外層電子排布變化規(guī)律是什么？探究思考3—10號(hào)元素，從Li到Ne有2個(gè)電子層，隨原子序數(shù)的增大，最外層電子數(shù)目由1個(gè)增加到8個(gè)，而達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)11—18號(hào)元素，從Na到Ar有3個(gè)電子層，隨原子序數(shù)的增大，最外層電子數(shù)目由1個(gè)增加到8個(gè)，而達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)元素核外電子排布情況1—2號(hào)元素，從H到He只有1個(gè)電子層，最外層電子數(shù)目由1個(gè)增加到到2個(gè)，而達(dá)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(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)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

(二)同周期元素從左到右元素原子半徑變化規(guī)律是什么？探究思考元素原子半徑數(shù)據(jù)原子序數(shù)345678910元素名稱鋰鈹硼碳氮氧氟氖元素符號(hào)原子半徑nm0.1520.0890.0820.0770.0750.0740.071----原子序數(shù)1112131415161718元素名稱鈉鎂鋁硅磷硫氯氬元素符號(hào)原子半徑nm0.1860.1600.1430.1170.1100.1020.099----LiBeBCONFNeNaMgAlSiSPClAr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⑷

對(duì)于同種元素：①同種元素不同價(jià)態(tài)的離子，價(jià)態(tài)越高，離子半徑越小如rFe>rFe2+>rFe3+②陽(yáng)離子半徑小于相應(yīng)原子半徑如

r(K+)<r(K)③陰離子半徑大于相應(yīng)原子半徑如

r(Cl-)>r(Cl)⑴同周期，隨著核電荷數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小

⑵同主族，隨著核電荷數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大微粒半徑大小比較規(guī)律（3）對(duì)于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子：核電荷數(shù)越大，原子核對(duì)核外電子的引力增強(qiáng)，則離子半徑越小。如O2-F-Na+Mg2+Al3+；

S2-

Cl-

K+Ca2+＞＞＞＞＞＞＞練習(xí):Mg2+、Na+、

O2-、N3-

K+、

CI-、

S2-、Ca2+(S2-＞S、AI＞AI3+)比較下列粒子半徑的大?。∟3-＞O2-＞Na+＞Mg2+）

(S2->CI->K+>Ca2+)S2-與S、AI與AI3+

(三)同周期元素從左到右元素化合價(jià)的變化規(guī)律是什么？探究思考族IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA主要化合價(jià)氣態(tài)氫化物的通式

最高價(jià)氧化物的通式

最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的通式

+1

+2

+3

+4-4

+5-3

+6-2

+7(除氟外)-1

RH4

RH3

HRH2RR2O

RO

R2O3

RO2

RO5

RO3

R2O7

ROH

R(OH)2

R(OH)3H4RO4H2RO3H3RO4HRO3H2RO4HRO4主族元素的最高正化合價(jià)

=最外層電子數(shù)

=主族序數(shù)非金屬最高正價(jià)+|負(fù)化合價(jià)|=8金屬無(wú)負(fù)價(jià)F無(wú)正價(jià)，F(xiàn)只有0和－1兩個(gè)價(jià)態(tài)。O無(wú)最高正價(jià)原子序數(shù)

最高正價(jià)

最低負(fù)價(jià)

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(jià)呈現(xiàn)

變化。

+1０＋1＋５F、O周期性－４－１０＋1＋７－４－１０小結(jié)1、化合價(jià)遞變規(guī)律2、化合價(jià)與主族序數(shù)的關(guān)系同主族：同周期：(1)最高正價(jià)=最外層電子數(shù)=主族序數(shù)(2)︱最高正價(jià)︱+︱最低負(fù)價(jià)︱=8(3)最低負(fù)價(jià)=–(8–最外層電子數(shù))

=–(8–主族序數(shù))3、注意（1）金屬無(wú)負(fù)價(jià)，氟無(wú)正價(jià)，氧無(wú)最高正價(jià)（2）稀有氣體元素化學(xué)性質(zhì)不活潑，通常情況下難以與其他元素化合，規(guī)定其化合價(jià)為0（3）價(jià)電子：決定元素化合價(jià)的電子（外層電子）從上到下，化合價(jià)一般相同從左到右，化合價(jià)一般由+1→+7，0-4→-1，0小結(jié)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