高中化学 专题一 微观结构与物质的多样性 第一单元 核外电子排布与元素周期律（第1课时）原子核外电子排布与元素周期律 苏教版必修

1、第一单元第一单元 原子原子核外电子排布与元素周期律核外电子排布与元素周期律1、原子结构、原子结构问题问题1：原子是怎样构成的：原子是怎样构成的?一、原子核外电子排布一、原子核外电子排布原子原子XAZ原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子ZN质子：质子：决定决定元素的种类元素的种类， 与中子共同决定原子的与中子共同决定原子的相对原子质量相对原子质量 中子：中子：决定决定同位素的种类同位素的种类， 与质子共同决定原子的与质子共同决定原子的相对原子质量相对原子质量电子：电子：核外电子的排布，尤其是最外层电子数决定核外电子的排布，尤其是最外层电子数决定元素的元素的化学性质化学性质问题问题2： 质

2、子、中子、电子的电性和电量怎样？质子、中子、电子的电性和电量怎样？1个质子带一个单位正电荷个质子带一个单位正电荷1个电子带一个单位负电荷个电子带一个单位负电荷中子不带电中子不带电1、原子结构、原子结构一、原子核外电子排布一、原子核外电子排布()(不带电不带电)()()(不带电不带电)原子原子XAZ原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子ZN含义：含义：质量数质量数A=质子数质子数Z+中子数中子数N原子：原子：Z=质子数质子数=核电荷数核电荷数=原子序数原子序数 =原子原子核外电子数核外电子数1、原子结构、原子结构一、原子核外电子排布一、原子核外电子排布阳离子阳离子ZMn+：离子：离子：Z=

3、质子数质子数=核电荷数核电荷数=原子序数原子序数 =原子的核外电子数原子的核外电子数离子所带电荷数离子所带电荷数核外电子数核外电子数=Z-n阴离子阴离子ZMm-：核外电子数核外电子数=Z+m 问题问题3： 中各个字母的含义、关系是什么？中各个字母的含义、关系是什么？AZpXm+- n-+A：代表质量数；：代表质量数； Z：代表核电荷数或质子数；：代表核电荷数或质子数；P：代表离子的价态；：代表离子的价态；m：代表化合价：代表化合价 n：代表原子个数：代表原子个数关系：关系：2、原子结构示意图、原子结构示意图一、原子核外电子排布一、原子核外电子排布各电子层排布的电子数各电子层排布的电子数电子层电

4、子层(从里到外依次为从里到外依次为K、L、M层层)原子核原子核核电荷数核电荷数118号原子结构示意图号原子结构示意图你能由上述原子结构示意图总结出原你能由上述原子结构示意图总结出原子核外电子排布的规律吗？子核外电子排布的规律吗？(1)核外电子按能量高低分层排布（运动）核外电子按能量高低分层排布（运动）电子层数电子层数n 1 2 3 4 5 6 7电子层符号电子层符号 K L M N O P Q电子能量电子能量 低低 高高2、原子核外电子排布、原子核外电子排布一、原子核外电子排布一、原子核外电子排布电子层电子层:根据电子的能量差异和通常运动区域离根据电子的能量差异和通常运动区域离核的远近不同，核

5、的远近不同，将核外电子运动的不同将核外电子运动的不同区域称为电子层。区域称为电子层。离核距离离核距离 近近 远远n越大，电子离核越远，越大，电子离核越远， 其能量也越高！其能量也越高！表表11 稀有气体元素原子核外电子排布稀有气体元素原子核外电子排布元素元素各电子层的电子数各电子层的电子数KLMNOP2He（氦）（氦）210Ne（氖）（氖）2818Ar（氩）（氩）28836Kr（氪）（氪）2818854Xe（氙）（氙）281818886Rn（氡）（氡）281832188稀有气体最外层都已达稀有气体最外层都已达8电子电子(或或He 2电子电子)稳定结构稳定结构!b.各层最多容纳各层最多容纳2n2

6、 个电子个电子c. 最外层不超过最外层不超过8个（个（K层不超过层不超过2个）个） 次外层不超过次外层不超过18个，个， 倒数第三层不超过倒数第三层不超过32个。个。上述规律相互制约，相互联系上述规律相互制约，相互联系! (2)核外电子排布规律核外电子排布规律（一低四不超）（一低四不超）a.能量最低原理能量最低原理电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层 里，里，即最先排布即最先排布K层；当层；当K层排满后，再排布层排满后，再排布L层；当层；当L层排满后，再排布层排满后，再排布M层；层；2、原子核外电子排布、原子核外电子排布一、原子核外电子排布一、原子核外电

7、子排布（5）最外层电子数是次外层电子数的）最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素：倍的元素：_ 是次外层是次外层3倍的是：倍的是：_ _;是次外层是次外层4倍的是：倍的是：_.（9）内层电子数之和是最外层电子数）内层电子数之和是最外层电子数2倍的元素倍的元素:_（8）次外层电子数是最外层电子数的）次外层电子数是最外层电子数的2倍的元素：倍的元素：_（7）电子总数为最外层电子数的）电子总数为最外层电子数的2倍的是：倍的是：_（6）电子层数与最外层电子数相等的元素：）电子层数与最外层电子数相等的元素：_（4）最外层电子数等于次外层电子数的元素：）最外层电子数等于次外层电子数的元素：_ （3）最外层

8、有）最外层有2个电子的元素：个电子的元素：_（2）最外层有）最外层有1个电子的元素：个电子的元素：_（1）原子核中无中子的原子：）原子核中无中子的原子：_H11前前20号元素的原子结构的特殊性号元素的原子结构的特殊性Li 、Na 、K 、 HBe、Mg、Ca、HeBe、ArCNeH、Be、AlBeSi、LiLi、PO随堂练习：1、根据核外电子排布规律，画出下列微粒的结构、根据核外电子排布规律，画出下列微粒的结构示意图。示意图。（1）3Li、55Cs（2）9F、53I（3）11Na+ 16S2-2、与、与OH-具有相同质子数和电子数的微粒是（具有相同质子数和电子数的微粒是（ ） A、F- B、N

9、H3 C、H2O D、Na+ A3、核电荷数分别为、核电荷数分别为16的元素和的元素和4的元素的原子相比的元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的较，前者的下列数据是后者的4倍的是倍的是( )A 电子数电子数 B 最外层电子数最外层电子数 C 电子层数电子层数 D 次外层电子数次外层电子数 AD4、已知、已知R2+核内共有核内共有N个中子，个中子，R的质量数为的质量数为A， m g R2+中含电子的物质的量为中含电子的物质的量为( ) A. mol B. mol C. mol D. molAN N) )m m( (A A A2 2) )N Nm m( (A AmA 2 2) )N N( (A

10、AA2 2) )N Nm m( (A A随堂练习：D5、已知、已知A2、B、C、D2、E3五种简单离子的核五种简单离子的核外电子数相等，与它们对应的原子的核电荷数由大外电子数相等，与它们对应的原子的核电荷数由大到小的顺序是到小的顺序是 。EDCBA观察思考观察思考1观察下表，请说出随着核电荷数的递观察下表，请说出随着核电荷数的递增，核电荷数为增，核电荷数为118的元素原子最外层电子的排布呈的元素原子最外层电子的排布呈现了怎样的周期性的变化？现了怎样的周期性的变化？二、元素周期律二、元素周期律结论结论1：随着核电荷数的递增，元素原子最外层电随着核电荷数的递增，元素原子最外层电子数子数从从1到到8

11、（或（或2）依次递增）依次递增，呈周期性变化。，呈周期性变化。观察思考观察思考2观察下表：原子序数为观察下表：原子序数为39、1117的的元素的原子半径。用横坐标表示元素原子核外最外层元素的原子半径。用横坐标表示元素原子核外最外层电子数，以纵坐标表示原子半径，根据数据表作图，电子数，以纵坐标表示原子半径，根据数据表作图，表示出表示出39、1117的元素的原子最外层电子数与原的元素的原子最外层电子数与原子半径的函数图像。子半径的函数图像。39号元素Li（锂）Be（铍）B（硼）C（碳）N（氮）O（氧）F（氟）Ne（氖）原子半径/pm15211188777066641117号元素Na（钠）Mg（镁）

12、Al（铝） Si（硅）P（磷）S（硫）Cl（氯） Ar（氩）原子半径/pm18616014311711010499提示：（提示：（1）稀有气体元素原子半径的测定依据与其它元素不同，没有可比性。）稀有气体元素原子半径的测定依据与其它元素不同，没有可比性。 （2）表中数据的单位是）表中数据的单位是pm（皮米），（皮米），1pm=10-12m。二、元素周期律二、元素周期律交流与讨论：交流与讨论：根据图像思考随着核电荷数的递增，原子半径有什么样根据图像思考随着核电荷数的递增，原子半径有什么样的变化规律？与最外层电子数和电子层数有什么关系？的变化规律？与最外层电子数和电子层数有什么关系？结论结论2：随着

13、核电荷数的递增，随着核电荷数的递增，元素原子半径呈周期性变化，元素原子半径呈周期性变化，每隔一定数目，元素原子半径每隔一定数目，元素原子半径重复由大到小的变化趋势重复由大到小的变化趋势（稀（稀有气体元素除外）有气体元素除外）原子半径的比较方法：原子半径的比较方法：从左到右，逐渐减小；从左到右，逐渐减小；从上到下，逐渐增大。从上到下，逐渐增大。（稀有气体元素除外）（稀有气体元素除外）在在118号元素原子中半径最小的原子和半号元素原子中半径最小的原子和半径最大的原子分别是什么？径最大的原子分别是什么？118号元素原子中号元素原子中半径最小半径最小的原子是的原子是氢原子氢原子， 半径最大半径最大的原

14、子为的原子为钠原子钠原子。原子半径的比较方法：原子半径的比较方法：从左到右，逐渐减小；从上到下，从左到右，逐渐减小；从上到下，逐渐增大。逐渐增大。（稀有气体元素除外）（稀有气体元素除外）练习练习 比较原子半径的大小（填比较原子半径的大小（填“”或或“”） K Cs，O F，Na Mg，Na Cl，Na F你能否比较下列微粒半径的大小呢？你能否比较下列微粒半径的大小呢？K Cs，O2- F-， Na Mg2 ，Na Cl- Na Na，Cl Cl-, Na F- 观察思考观察思考3观察下表：观察下表：39、1117号元素的最高号元素的最高正化合价与最低化合价。正化合价与最低化合价。 39号号元素

15、元素Li（锂）（锂）Be（铍）（铍）B（硼）（硼）C（碳）（碳）N（氮）（氮）O（氧）（氧）F（氟）（氟）Ne（氖）（氖）最高正价最高正价最低负价最低负价+1+2+3+4-4+5-3-2-101117号号元素元素Na（钠）（钠）Mg（镁）（镁）Al（铝）（铝） Si（硅）（硅）P（磷）（磷）S（硫）（硫）Cl（氯）（氯） Ar（氩）（氩）最高正价最高正价最低负价最低负价+1+2+3+4-4+5-3+6-2+7-10结论结论3：随着核电荷数的递增，元素的主要化合价呈周随着核电荷数的递增，元素的主要化合价呈周期性变化，每隔一定数目，元素的期性变化，每隔一定数目，元素的最高正化合价重复最高正化合价重

16、复出现由出现由+1到到+7递增，最低负化合价由递增，最低负化合价由-4到到-1递增的变递增的变化化。（稀有气体元素除外）。（稀有气体元素除外） 结论：结论：（1）元素最高正化合价）元素最高正化合价=元素原子最外层电子数元素原子最外层电子数 （2）元素最高正化合价）元素最高正化合价+|元素最低负化合价元素最低负化合价|=8 观察元素最高正化合价与最低负化合价，结观察元素最高正化合价与最低负化合价，结合元素原子的核外电子排布，思考它们之间合元素原子的核外电子排布，思考它们之间是否存在一定的联系？是否存在一定的联系？ 观察思考观察思考3观察下表：观察下表：39、1117号元素的最高正化合价号元素的最

17、高正化合价与最低化合价。与最低化合价。 39号号元素元素Li（锂）（锂）Be（铍）（铍）B（硼）（硼）C（碳）（碳）N（氮）（氮）O（氧）（氧）F（氟）（氟）Ne（氖）（氖）最高正价最高正价最低负价最低负价+1+2+3+4-4+5-3-2-101117号号元素元素Na（钠）（钠）Mg（镁）（镁）Al（铝）（铝） Si（硅）（硅）P（磷）（磷）S（硫）（硫）Cl（氯）（氯） Ar（氩）（氩）最高正价最高正价最低负价最低负价+1+2+3+4-4+5-3+6-2+7-10O和和F无最高正价！无最高正价！1、元素金属性强弱的判断依据：、元素金属性强弱的判断依据：金属性越强金属性越强非金属性越非金属性越

18、强强单质还原性越强单质还原性越强与水或酸置换氢气越容易与水或酸置换氢气越容易最高价氧化物水化物碱性越强最高价氧化物水化物碱性越强单质氧化性越强单质氧化性越强与氢气反应越容易与氢气反应越容易气态氢化物越稳定气态氢化物越稳定最高价氧化物水化物酸性越强最高价氧化物水化物酸性越强随着原子序数递增，元素的化学性质是否随着原子序数递增，元素的化学性质是否也会有相应的周期性变化规律呢？也会有相应的周期性变化规律呢？信息提示！信息提示！2、元素非金属性强弱的判断依据：、元素非金属性强弱的判断依据：11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 与水反应的剧烈程度与水反应的剧烈程度与酸反应的剧烈程度与酸反应的剧烈程度NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 强碱强碱 中强碱中强碱 两性两性 金属性金属性与与H2反应难易程度反应难易程度气态氢化物稳定性气态氢化物稳定性非金属性非金属性H4SiO4 H3PO4