人教版高中化学必修二1-2元素周期律

1、第二节第二节 元素周期律元素周期律一、原子核外电子的排布一、原子核外电子的排布 课本课本P13P131.1.核外电子运动的特点核外电子运动的特点2 2、核外电子的排布核外电子的排布 在多电子原子中，电子的能量不同，能量较低的电子在多电子原子中，电子的能量不同，能量较低的电子在离核较近的区域运动，能量较高的电子在离核较远在离核较近的区域运动，能量较高的电子在离核较远的区域运动，我们把不同的区域简化为不连续的壳层，的区域运动，我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层。也称作电子层。（1 1）原子核外电子的排布）原子核外电子的排布电子层电子层(n):(n): 1 2 3 4 5 6 7( (

2、能量逐渐升高能量逐渐升高) ) K L M N O P Q（2 2）核外电子排布的规律核外电子排布的规律 各电子层最多容纳的电子数目是各电子层最多容纳的电子数目是2n2n2 2最外层电子数目不超过最外层电子数目不超过8 8个（个（K K层为最外层时不超过层为最外层时不超过2 2个）个）次外层电子数目不超过次外层电子数目不超过1818个，个， 倒数第三层电子数目不超过倒数第三层电子数目不超过3232个个A. 能量最低原理能量最低原理原子核外的电子总是尽先排布在能量最低的的电子层里，原子核外的电子总是尽先排布在能量最低的的电子层里，然后再由里往外，依次排布在能量逐步升高的电子层里，然后再由里往外，

3、依次排布在能量逐步升高的电子层里，即排满了即排满了K K层才排层才排L L层，排满了层，排满了L L层才排层才排M M层，以此类推。层，以此类推。B. 各电子层排布规律各电子层排布规律注意：注意：1.1.以上几点是互相联系的，不能孤立地理解。以上几点是互相联系的，不能孤立地理解。 2. 2.该规律只适用于主族和该规律只适用于主族和0 0族元素原子核外电子的排布族元素原子核外电子的排布 核电核电荷数荷数元素元素名称名称元素元素符号符号各电子层的电子数各电子层的电子数KLMNOP2氦氦He210氖氖Ne2818氩氩Ar28836氪氪Kr2818854氙氙Xe281818886氡氡Rn2818321

4、88稀有气体元素原子电子层排布稀有气体元素原子电子层排布氢氢(H) (H) 氦氦(He)(He)锂锂(Li) (Li) 铍铍(Be) (Be) 硼硼(B) (B) 碳碳(C) (C) 氮氮(N) (N) 氧氧(O) (O) 氟氟(F) (F) 氖氖(Ne )(Ne )钠钠(Na) (Na) 镁镁(Mg) (Mg) 铝铝(Al) (Al) 硅硅(Si) (Si) 磷磷(P) (P) 硫硫(S) (S) 氯氯(Cl) (Cl) 氩氩(Ar)(Ar)（3）核电荷数为）核电荷数为118的元素原子核外电子层排布的元素原子核外电子层排布注意：注意：短周期元素原子结构的特殊性短周期元素原子结构的特殊性 3

5、3、与稀有气体原子、与稀有气体原子核外电子排布相同的离子核外电子排布相同的离子 （1 1）与）与2 2HeHe原子电子层结构相同的离子：原子电子层结构相同的离子：（3 3）与）与1818ArAr原子电子层结构相同的离子：原子电子层结构相同的离子：（2 2）与）与1010NeNe原子电子层结构相同的离子：原子电子层结构相同的离子：7 7N3- -、8 8O2- -、9 9F- -、1111Na+、1212Mg2+、1313Al3+1 1H- -、3 3Li+、4 4Be2+阳离子阳离子：与上一周期稀有气体原子核外电子排布相同与上一周期稀有气体原子核外电子排布相同阴离子阴离子：与同周期稀有气体原子

6、核外电子排布相同与同周期稀有气体原子核外电子排布相同1515P3- -、1616S2- -、1717Cl- -、1919K+、2020Ca2+4 4、含有、含有1010个电子的常见粒子个电子的常见粒子 7 7N N3-3-、8 8O O2-2-、9 9F F- -、OHOH- -、NHNH2 2- -1515P P3-3-、1616S S2-2-、1717ClCl- -、HSHS- -1010NeNe、HFHF、H H2 2O O、NHNH3 3、CHCH4 4、1111NaNa+ +、1212MgMg2+2+、1313AlAl3+3+、NHNH4 4+ +、H H3 3O O+ +阳离子阳离

7、子：阴离子阴离子：分子：分子：5 5、含有、含有1818个电子的常见粒子个电子的常见粒子 阳离子阳离子：阴离子阴离子：分子：分子：1818ArAr、HClHCl、H H2 2S S、PHPH3 3、SiHSiH4 4、F F2 2、H H2 2O O2 2、C C2 2H H6 6 、 N N2 2H H4 4、CHCH3 3OHOH1919K K+ +、2020CaCa2+2+1 1、判断下列示意图是否正确？为什么？、判断下列示意图是否正确？为什么？ A A、 B B、 C C、 D D、+19 2 8 9+19 2 8 9+12 2 10+12 2 10+3 1 2+3 1 2+54 2

8、8 18 20 6+54 2 8 18 20 6练习练习:2 2、某元素的原子核外有、某元素的原子核外有3 3个电子层，最外层有个电子层，最外层有5 5个电个电 子，该原子核内的质子数为（子，该原子核内的质子数为（ ） A A、14 B14 B、15 C15 C、16 D16 D、17173 3、某元素的原子核外有三个电子层，、某元素的原子核外有三个电子层，M M层的电子数是层的电子数是L L 层电子数的层电子数的1/21/2，则该元素的原子是（，则该元素的原子是（ ） A A、Li BLi B、Si CSi C、Al DAl D、K KBBXXXX X练习练习1：某元素有：某元素有3个电子层

9、，最外个电子层，最外层电子数是电子总数的层电子数是电子总数的1/6，该元素，该元素的元素符号是：的元素符号是：_。练习练习2：画出下列元素原子的原子：画出下列元素原子的原子结构示意图：结构示意图：Sr 38号元素号元素 Se 34号元素号元素 3. A原子原子L层上的电子数等于次外层上的层上的电子数等于次外层上的电子数也等于电子层数，电子数也等于电子层数，A是是 。4. B原子核外原子核外M层电子数是层电子数是L层电子数的层电子数的1/2,则则B是是 。 5. C原子的最外层电子数是次外层电子原子的最外层电子数是次外层电子数的数的1.5倍。则倍。则C是是 。 6.D原子的次外层电子数是最外层电

10、子数原子的次外层电子数是最外层电子数的的1/4。则。则D是是 。BeSiBNe1.下列说法中肯定错误的是()A.某原子K层上只有一个电子B.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍C.某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍D.存在核电荷数与最外层电子数相等的离子2.如图是某元素的原子结构示意图，下列说法正确的是()A.该原子的核外电子数是16B.该原子在化学反应中容易失去6个电子C.该元素属于非金属元素，不能与氧元素形成化合物D.该原子的电子层数为6二、元素周期律二、元素周期律元素的性质元素的性质原子核外电子排布原子核外电子排布原子半径原子半径元素主要化合价元素主要化合价元素的金属性和非金属

11、性元素的金属性和非金属性 . . . . . .( (一）元素原子核外电子排布的周期性变化一）元素原子核外电子排布的周期性变化1H12He23Li2 14Be2 25B2 36C2 47N2 58O2 69F2 710Ne2 811Na2 8 112Mg2 8 2 13Al2 8 314Si2 8 415P2 8 516S2 8 617Cl2 8 718Ar2 8 819K288120Ca2882从左至右，电子层数相同，最外层电子数依次增加从左至右，电子层数相同，最外层电子数依次增加同周期：同周期：同主族：同主族：从上至下，最外层电子数相同，电子层数依次增加从上至下，最外层电子数相同，电子层数

12、依次增加（二）元素原子半径的周期性变化（二）元素原子半径的周期性变化主族元素原子半径的递变规律主族元素原子半径的递变规律 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA1234567主族主族周期周期A. 同周期主族元素：同周期主族元素： 从左到右原子半径依次减小从左到右原子半径依次减小 (除稀有气体）除稀有气体）B. 同主族元素：同主族元素： 从上到下原子半径逐渐变大从上到下原子半径逐渐变大1 1、原子半径大小比较、原子半径大小比较从上到下从上到下: :电子层数依次增加电子层数依次增加- - 原子半径越来越大原子半径越来越大从左到右从左到右: :核电荷数依次增加，核电荷数依次增加，-

13、- 原子半径越来越小原子半径越来越小( (零族除外零族除外) ) 2 2、离子半径大小的比较、离子半径大小的比较(2)(2)具有相同电子层结构的离子具有相同电子层结构的离子(1)(1)同主族同主族(1)(1)同主族同主族(2)(2)同周期主族元素同周期主族元素从上到下：阴、阳离子半径逐渐增大从上到下：阴、阳离子半径逐渐增大Al3+ 3 3、同种元素的各种粒子半径大小比较、同种元素的各种粒子半径大小比较4 4、不同周期、主族、电子层结构也不相同的、不同周期、主族、电子层结构也不相同的粒子半径大小比较粒子半径大小比较r r（阴离子）（阴离子）r(r(原原子子)r()r(阳离子）；阳离子）；r(r(

14、低价阳离子）低价阳离子）r(r(高价阳离子）高价阳离子） 练习练习: : M Mg g2+2+、N Na a+ + 、 O O2- 2- 、N N3-3- K K+ +、 CICI- -、 S S2-2-、C C( S( S2- 2- S S 、 AI AI AIAI3+3+) )比较下列粒子半径的大小比较下列粒子半径的大小（N N3-3- O O2- 2- NaNa+ + MgMg2+2+）( S( S2- 2- CI CI- - K K+ + C Ca a2+ 2+ ) ) S S2- 2- 与与 S S 、 AI AI 与与 AIAI3+3+3Li4Be5B6C7N8O9F10Ne11N

15、a12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar电子层电子层结构结构电子层电子层结构结构化合价化合价化合价化合价元素元素元素元素2 12 22 32 42 52 62 72 82 8 12 8 2 2 8 32 8 42 8 52 8 62 8 72 8 8+ 1+ 5 3 2 1+ 4 40+ 3+ 2+ 5 3+ 6 2+ 7 1+ 4 4+ 3+ 2+ 10（三）元素化合价的周期性变化（三）元素化合价的周期性变化1 1、化合价递变规律、化合价递变规律2 2、化合价与主族序数的关系、化合价与主族序数的关系同主族：同主族：同周期：同周期：(1)(1)最高正价最高正价 = = 最外层电子

16、数最外层电子数 = = 主族序数主族序数(2)(2)最高正价最高正价+ +最低负价最低负价= = 8 8(3)(3)最低负价最低负价 = = （8 8 最外层电子数）最外层电子数） = = （8 8 主族序数）主族序数）3 3、注意、注意（1 1）金属无负价，氟无正价，氧无正价）金属无负价，氟无正价，氧无正价（2 2）稀有气体元素化学性质不活泼，通常情况下难）稀有气体元素化学性质不活泼，通常情况下难 以与其他元素化合，规定其化合价为以与其他元素化合，规定其化合价为0 0（3 3）价电子：决定元素化合价的电子（外层电子）价电子：决定元素化合价的电子（外层电子）从上到下，化合价一般相同从上到下，化

17、合价一般相同从左到右，化合价一般由从左到右，化合价一般由 +1+7+1+7， 0 -4-1 -4-1， 0（不考虑稀有不考虑稀有气体元素）气体元素）1 2 3121818大大小小+1 0+1 +5- 4 - 1 0大大小小+1 +7- 4 - 1 0金属性金属性单质跟水或酸反应置换氢的难易单质跟水或酸反应置换氢的难易最高价氧化物对应水化物的碱性强弱最高价氧化物对应水化物的碱性强弱金属单质间的置换反应金属单质间的置换反应非金属性非金属性与与H2反应的难易程度反应的难易程度氢化物稳定性强弱氢化物稳定性强弱最高价氧化物对应水化物的酸性强弱最高价氧化物对应水化物的酸性强弱非金属单质间的置换反应非金属单

18、质间的置换反应1.1.判断元素金属性、非金属性强弱的方法判断元素金属性、非金属性强弱的方法（四）元素金属性、非金属性的周期性变化（四）元素金属性、非金属性的周期性变化2.2.同主族元素金属性和非金属性的递变规律同主族元素金属性和非金属性的递变规律实验实验1：镁与水的反应：镁与水的反应现现 象象化学方程式化学方程式未加热时无现象，加热后有气泡产生，未加热时无现象，加热后有气泡产生，溶液变红色溶液变红色实验实验2：镁和铝与盐酸的反应：镁和铝与盐酸的反应MgAl现现 象象化学方化学方程式程式Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2元素金属性和非金属性的周期性变化：元素金属性和非金属性的周期性变化：同周期

19、元素性质的递变，以第三周期为例同周期元素性质的递变，以第三周期为例 剧烈反应生成气体剧烈反应生成气体Mg+2HCl=MgCl2+H2 较剧烈反应生成气体较剧烈反应生成气体2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 强碱强碱 中强碱中强碱 两性氢氧化物两性氢氧化物 14Si15P16S17Cl高温高温磷蒸气与磷蒸气与H2反应反应加热加热光照或光照或点燃点燃 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4原子序数原子序数11121314151617元素符号元素符号NaMgAlSiPSCl单质和水单质和水(或或酸）反应情酸）反应情况况冷水冷水剧烈剧烈热水较热水较快快盐酸剧盐酸剧烈烈沸水较沸水较慢慢盐酸

20、盐酸较快较快 3. 3.同周期元素金属性和非金属性的递变规律同周期元素金属性和非金属性的递变规律高高温温磷蒸气磷蒸气与与H2能能反应反应须须加加热热光照或光照或点燃爆点燃爆炸化合炸化合NaOH强碱强碱Mg(OH)2中强碱中强碱Al(OH)3H2SiO3极弱酸极弱酸H3PO4中强酸中强酸H2SO4强酸强酸HClO4最强酸最强酸非金属单质非金属单质与氢气反应与氢气反应最高价氧化最高价氧化物对应水化物对应水化物的酸碱性物的酸碱性金属性和非金属性和非金属性递变金属性递变两性氢两性氢氧化物氧化物很不很不稳定稳定SiH4不稳定不稳定PH3 稳定稳定HClH2S不很不很稳定稳定金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增

21、强金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强气态氢化气态氢化物稳定性物稳定性LiBeBCNOFNaMgAlSiPSClKCaGaGeAsSeBrRbSrInSnSbTeICsBaTlPbBiPoAt非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强4.元素的金属性和非金属性递变小结元素的金属性和非金属性递变小结A A A A A A AA A A A A A A23456 根据同周期、同主族元素性质的递变规律可根据同周期、同主族元素性质的递变规律可推知：推知：金属性最强金属性最强的元素是的元素是铯（铯（Cs）,位于第六位于第六周期第周

22、期第A族（左下角），族（左下角），非金属性最强非金属性最强的元素的元素是是氟（氟（F),位于第二周期第位于第二周期第A族（右上角）。族（右上角）。 位于位于分界线附近分界线附近的元素既有一定的金属性，的元素既有一定的金属性，又有一定的非金属性，如又有一定的非金属性，如Al、Si、Ge等。等。思考：短周期思考：短周期 元素中，金属性和非金属性最强元素中，金属性和非金属性最强的元素分别是？的元素分别是？原子半径依次减小原子半径依次减小原子半径依次减小原子半径依次减小原子半径依次增大原子半径依次增大原子半径依次增大原子半径依次增大失电子能力依次增强电子能力依次增强失电子能力依次增强失电子能力依次增强

23、非金属性依次增强非金属性依次增强得电子能力依次增强得电子能力依次增强得电子能力依次增强得电子能力依次增强非金属性依次增强非金属性依次增强金属性依次增强金属性依次增强金属性依次增强金属性依次增强1.1.元素性质的周期性变化元素性质的周期性变化元素的性质随着元素原子序数的递增而元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性的变化呈现周期性的变化元素周期律元素周期律 元素原子的核外电子排布是元素性质的周期性元素原子的核外电子排布是元素性质的周期性变化的根本原因。变化的根本原因。随着原子序数的递增：随着原子序数的递增：（1 1）元素原子的）元素原子的核外电子排布核外电子排布呈现周期性变化呈现周期性变化（

24、2 2）元素）元素原子半径原子半径呈现周期性变化呈现周期性变化（3 3）元素）元素主要化合价主要化合价呈现周期性变化呈现周期性变化（4 4）元素的）元素的金属性、非金属性金属性、非金属性呈现周期性变化呈现周期性变化2. 2. 元素周期律元素周期律3. 3. 元素周期律的实质元素周期律的实质（五）元素周期律（五）元素周期律（六）元素周期表和元素周期律的应用（六）元素周期表和元素周期律的应用1.1.元素周期表和元素周期律是学习和研究化学的重要元素周期表和元素周期律是学习和研究化学的重要工具：工具：(1)(1)由元素在周期表中的位置，可确定其由元素在周期表中的位置，可确定其结构。如铅结构。如铅(Pb

25、)(Pb)位于第位于第6 6周期第周期第AA族，则可推知铅族，则可推知铅(Pb)(Pb)有有_个电个电子层，最外层电子数为子层，最外层电子数为_个。个。(2)(2)由元素的位置比较元素的性质递变。如同主族元素由元素的位置比较元素的性质递变。如同主族元素性质的比较，同周期元素性质的比较。性质的比较，同周期元素性质的比较。642.2.根据元素的根据元素的_推测它在周期表中的位置。推测它在周期表中的位置。3.3.指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。耐高温耐高温农药农药原子结构原子结构半导体半导体【高考真题高考真题】源于教材，高于教材源于教材，高于教

26、材(2014上海高考上海高考)下列事实不能用元素周期律解下列事实不能用元素周期律解释的有释的有()A.碱性：碱性：KOHNaOHB.相对原子质量：相对原子质量：ArKC.酸性：酸性：HClO4H2SO4D.元素的金属性：元素的金属性：MgAl6.(RJ必修必修2P19改编改编)下列关于物质性质变化的下列关于物质性质变化的比较，不正确的是比较，不正确的是()A.酸性强弱：酸性强弱：HClO4H2SO4H3PO4B.原子半径大小：原子半径大小：NaSMg(OH)2Al(OH)3D.金属性强弱：金属性强弱：NaMgAl【补偿训练补偿训练】(2015桂林高一检测桂林高一检测)已知已知33As、35Br

27、位位于同一周期，下列关系正确的是于同一周期，下列关系正确的是()A.原子半径：原子半径：AsClPB.热稳定性：热稳定性：HClAsH3HBrC.还原性：还原性：As3-S2-Cl-D.酸性：酸性：H3AsO4H2SO4H3PO4典题探究：典题探究：1.(2015济宁高一检测济宁高一检测)下列各组粒子，按半径由大到下列各组粒子，按半径由大到小顺序排列正确的是小顺序排列正确的是()A.Mg、Ca、K、NaB.S2-、Cl-、K+、Na+C.Br-、Br、Cl、SD.Na+、Al3+、Cl-、F-2.(2015南昌高一检测南昌高一检测)已知短周期元素的离子已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC

28、2-、dD-都具有相同的电子层结构，则下列叙述都具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是中正确的是A.原子半径：原子半径：r(A)r(B)r(D)r(C)B.原子序数：原子序数：dcbaC.离子半径：离子半径：r(C2-)r(D-)r(B+)r(A2+)D.单质的还原性：单质的还原性：ABDC【真题衍生真题衍生】授之以渔，授人以欲授之以渔，授人以欲1.X、Y、Z是三种短周期元素，在周期表中的位置如是三种短周期元素，在周期表中的位置如图所示，下列有关说法正确的是图所示，下列有关说法正确的是()A.原子半径原子半径ZYXB.氢化物的稳定性氢化物的稳定性XY、ZY，可能，可能XZC.最高价氧化物对

29、应的水化物酸性最高价氧化物对应的水化物酸性ZYXD.三种元素形成的简单离子的半径三种元素形成的简单离子的半径XYH2YO4H3XO4，下列判断不正确的是，下列判断不正确的是()A.阴离子的还原性按阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序减弱的顺序减弱B.单质的氧化性按单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱的顺序减弱C.原子半径按原子半径按X、Y、Z的顺序减小的顺序减小D.气态氢化物的稳定性按气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱的顺序减弱练习：练习： 1、下列递变情况、下列递变情况 的是：的是： A. Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其单最外层电子数依次增多，其单 质的还原性依次减弱质的还原性依次减弱 B. P、S、Cl最高正价依次升高，对应气态氢化最高正价依次升高，对应气态氢化 物稳定性增强物稳定性增强 C. C、N、O原子半径依次增大原子半径依次增大 D. Na、K、Rb氧化物的水化物碱性依次增强氧化物的水化物碱性依次增强不正确不正确 C 2、同一横行、同一横行X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化三种元素，已知最高价氧化物对应的水化物的酸性是物对应的水化物的酸性是 HXO4 H2YO4 H3ZO4，则下列说法判断则下列说法判断 的是的是 A.