原子核外电子排布的周期性同步课件(苏教版选修3).ppt

1、自主探究自主探究精要解读精要解读第二单元第二单元 元素性质的递变规律元素性质的递变规律第第1课时课时 原子核外电子排布的周期性原子核外电子排布的周期性自主探究自主探究精要解读精要解读随着原子序数的递增，每隔一定数目的原子，原子核外电随着原子序数的递增，每隔一定数目的原子，原子核外电子排布呈现怎样的周期性变化？子排布呈现怎样的周期性变化？提示提示最外层电子数呈现从最外层电子数呈现从18(第第1周期从周期从12)的周期性的周期性变化。变化。元素周期律的内容和实质是什么？元素周期律的内容和实质是什么？提示提示元素周期律的内容：元素的性质随着元素核电荷数元素周期律的内容：元素的性质随着元素核电荷数的递

2、增而呈周期性变化的规律叫做元素周期律。的递增而呈周期性变化的规律叫做元素周期律。元素周期律的实质：元素周期律是元素原子核外电子排布元素周期律的实质：元素周期律是元素原子核外电子排布随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。12自主探究自主探究精要解读精要解读进一步认识原子核外电子排布周期性变化的内涵，加深对进一步认识原子核外电子排布周期性变化的内涵，加深对元素周期律实质的理解。元素周期律实质的理解。理解原子核外电子排布的周期性变化及其与元素周期表的理解原子核外电子排布的周期性变化及其与元素周期表的结构之间的关系。结构之间的关系。12自主探究

3、自主探究精要解读精要解读元素周期表中第元素周期表中第2周期元素原子的电子排布有什么规律？周期元素原子的电子排布有什么规律？第第3周期呢？周期呢？答案答案第第2周期各原子电子层数同为周期各原子电子层数同为2，最外层电子数从，最外层电子数从1递增到递增到8，2s12s22p6。第。第3周期各原子电子层数为周期各原子电子层数为3，最，最外层电子数也从外层电子数也从18，3s13s23p6。分析第分析第3周期各元素原子的最高正化合价和最低负化合价周期各元素原子的最高正化合价和最低负化合价各是多少？化合价的变化规律是什么？各是多少？化合价的变化规律是什么？答案答案最高正化合价最高正化合价NaCl17负化

4、合价负化合价Si、P、S、Cl4、3、2、1。化合价变化规律为：每一周期最高正化合价从化合价变化规律为：每一周期最高正化合价从17；最低负化合价从最低负化合价从41(注意注意O和和F无正价无正价)。笃学笃学一一原子核外电子排布的周期性原子核外电子排布的周期性1 2自主探究自主探究精要解读精要解读主族元素的化合价与元素原子的电子排布有什么联系？主族元素的化合价与元素原子的电子排布有什么联系？答案答案最高正化合价原子核外价电子数；最高正化合价原子核外价电子数；最低负化合价绝对值最低负化合价绝对值8原子核外价电子数。原子核外价电子数。答案答案ns2np6(氦为氦为1s2)都达到稳定结构。都达到稳定结

5、构。答案答案一般为一般为ns2np26，最外层电子数，最外层电子数4。答案答案(n1)d110ns12镧系、锕系为镧系、锕系为(n2)f014(n1)d02ns2。4稀有气体元素原子的外围电子排布有什么特点？稀有气体元素原子的外围电子排布有什么特点？35非金属元素原子的外围电子排布有什么特点？非金属元素原子的外围电子排布有什么特点？6过渡金属元素原子的外围电子排布有什么特点？过渡金属元素原子的外围电子排布有什么特点？自主探究自主探究精要解读精要解读(1)族的划分与原子的族的划分与原子的_和和_密切相密切相关。同族元素的价电子数目相同。主族元素的价电子全都关。同族元素的价电子数目相同。主族元素的

6、价电子全都排布在最外层的排布在最外层的_或或_轨道上。尽管同族元素的电子层轨道上。尽管同族元素的电子层数从上到下逐渐增加，但价电子排布数从上到下逐渐增加，但价电子排布_，并且主，并且主族元素所在族的序数等于该元素原子的族元素所在族的序数等于该元素原子的_数。除氦数。除氦元素外，稀有气体元素原子的元素外，稀有气体元素原子的_层电子排布均为层电子排布均为ns2np6。这种。这种_电子的结构是稀有气体元素原子具电子的结构是稀有气体元素原子具有特殊稳定性的内在原因。有特殊稳定性的内在原因。笃学二笃学二原子核外电子排布与周期表结构的关系原子核外电子排布与周期表结构的关系1元素的周期序数与电子层数元素的周

7、期序数与电子层数_。2核外电子排布与族的划分核外电子排布与族的划分相同相同价电子数价电子数价电子排布价电子排布nsnp完全相同完全相同价电子价电子最外最外全充满全充满自主探究自主探究精要解读精要解读(2)对于过渡元素的原子，价电子排布为对于过渡元素的原子，价电子排布为_。由此可以看出，虽然同一副族内不同元素原子的电子层数不由此可以看出，虽然同一副族内不同元素原子的电子层数不同，价电子排布却同，价电子排布却_相同，而且相同，而且B族族B族的价电子族的价电子的数目仍然与的数目仍然与_相同。价电子排布为相同。价电子排布为(n1)d68ns2的三的三个族统称为个族统称为族。族。B族和族和B族则是根据族

8、则是根据ns轨道上是有一个轨道上是有一个还是两个电子来划分的。还是两个电子来划分的。(n1)d110ns12基本基本族序数族序数自主探究自主探究精要解读精要解读s s区：区：主要包括主要包括_族和族和_族，价电子排布为族，价电子排布为_，容易失去容易失去_电子，形成电子，形成_离子，除离子，除_外，这些元素外，这些元素都是都是_。p p区：区：包括从包括从_ 族到族到“_”族，共六族元素，它们原子族，共六族元素，它们原子的价电子排布为的价电子排布为ns2np16。d d区区：包括：包括_族元素族元素(镧系和锕系元素除镧系和锕系元素除外外)，价电子排布为，价电子排布为_，一般最外层电子，一般最外

9、层电子数皆为数皆为_，由于它们的，由于它们的_都未充满电子，因此都未充满电子，因此_ _不同程度的参与化学键的形成。不同程度的参与化学键的形成。笃学三笃学三核外电子排布与周期表的分区核外电子排布与周期表的分区1 23AAns12最外层最外层H金属元素金属元素A0B族族B族、族、(n1)d19ns122次外层次外层d轨轨阳阳道道自主探究自主探究精要解读精要解读dsds区区：包括：包括_元素，它们的原子的元素，它们的原子的_轨道为轨道为充满电子的轨道，价电子排布为充满电子的轨道，价电子排布为_。f f区区：包括：包括_，原子的价电子排布为，原子的价电子排布为_。45B族、族、B族族d(n1)d10

10、ns12镧系、锕系镧系、锕系n2)f014(n1)d02ns2自主探究自主探究精要解读精要解读 完成下列表格：完成下列表格：【慎思慎思1】原子序数原子序数156周期周期42族族BA基态原子的基态原子的电电子排布子排布Ar3d64s2Xe6s1最高正价最高正价最低负价最低负价自主探究自主探究精要解读精要解读解析解析本题考查元素的位置、结构与性质之间的关系，原本题考查元素的位置、结构与性质之间的关系，原子序数质子数核电荷数原子的核外电子数；周期序子序数质子数核电荷数原子的核外电子数；周期序数电子层数；主族序数最外层电子数元素的最高正数电子层数；主族序数最外层电子数元素的最高正化合价数；主族元素的负

11、化合价主族序数化合价数；主族元素的负化合价主族序数8。自主探究自主探究精要解读精要解读答案答案原子序数原子序数2622559周期周期3462族族AAA基态原子的基态原子的电子电子排布排布Ne3s23p3Ar 3d24s2He 2s22p5He 2s22p2最高正价最高正价53414最低负价最低负价314自主探究自主探究精要解读精要解读 具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是一周期的是 ()。A两种原子的电子层上全部都是两种原子的电子层上全部都是s电子电子B3p上只有一个空轨道的原子和上只有一个空轨道的原子和3p上只有一个未成对电上

12、只有一个未成对电 子的原子子的原子C最外层电子排布为最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为的原子和最外层电子排布为 2s22p6的离子的离子D原子核外的原子核外的M层上的层上的s轨道和轨道和p轨道都填满了电子，而轨道都填满了电子，而 d轨道上尚未有电子的两种原子轨道上尚未有电子的两种原子【慎思慎思2】自主探究自主探究精要解读精要解读解析解析电子层上全部都是电子层上全部都是s电子的原子有电子的原子有1s1，1s2，1s22s1，1s22s2，显然不一定属于同一周期，故，显然不一定属于同一周期，故A错误；错误；3p上只有一个上只有一个空轨道的原子为空轨道的原子为1s22s22p63s

13、23p2，3p上只有一个未成对电子的上只有一个未成对电子的原子为原子为1s22s22p63s23p5，分别为，分别为Si和和Cl，是同一周期；最外层，是同一周期；最外层电子排布为电子排布为2s22p6的原子为的原子为Ne，最外层电子排布为，最外层电子排布为2s22p6的离的离子为子为F、Na、Mg2等，不一定同一周期；等，不一定同一周期；M层上的层上的s轨道轨道和和p轨道都填满了电子，而轨道都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的原子有轨道上尚未有电子的原子有1s22s22p63s23p6，1s22s22p63s23p64s1，1s22s22p63s23p64s2，显，显然不一定是同一周期。然不一

14、定是同一周期。答案答案B自主探究自主探究精要解读精要解读 我国的纳米技术研究能力已跻身于世界的前列，例我国的纳米技术研究能力已跻身于世界的前列，例如曾作为我国两年前十大科技成果之一的就是合成一种一如曾作为我国两年前十大科技成果之一的就是合成一种一维纳米的材料，化学式为维纳米的材料，化学式为RN。已知该化合物里与氮微粒。已知该化合物里与氮微粒结合的结合的Rn核外有核外有28个电子，则个电子，则R位于元素周期表的位于元素周期表的 ()。A第第3周期周期A族族 B第第4周期周期A族族C第第5周期周期A族族 D第第4周期周期A族族解析解析由化学式由化学式RN知知R为为3价，故价，故R原子核外有原子核外

15、有31个电个电子，核电荷数为子，核电荷数为31，价电子构型为，价电子构型为4s24p1，为镓元素，位，为镓元素，位于第于第4周期第周期第A。答案答案B【慎思慎思3】自主探究自主探究精要解读精要解读 下列各组元素属于下列各组元素属于p区的是区的是()。A原子序数为原子序数为1、2、7的元素的元素BO、S、PCFe、Ar、ClDNa、Li、Mg解析解析p区包括区包括A族族“0”族元素。族元素。答案答案B【慎思慎思4】自主探究自主探究精要解读精要解读1主族元素原子核外电子排布和元素性质的周期性变化主族元素原子核外电子排布和元素性质的周期性变化要点一要点一 | 主族元素原子核外电子排布和元素性质周主族

16、元素原子核外电子排布和元素性质周 期性变化的规律期性变化的规律主族主族AAAAAAA原子核外价电子原子核外价电子排布排布ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5最高化合价最高化合价1234567最低化合价最低化合价-4-3-2-1金属性和非金属金属性和非金属性变化规律性变化规律同一周期从左到右金属性减弱，非金属性增强同一周期从左到右金属性减弱，非金属性增强同一主族从上到下金属性增强，非金属性减弱同一主族从上到下金属性增强，非金属性减弱原子半径的变化原子半径的变化规律规律同一周期从左到右逐渐减小同一周期从左到右逐渐减小同一主族从上到下逐渐增大同一主族从上到下逐渐增

17、大自主探究自主探究精要解读精要解读(1)除第除第1周期外，每隔一定数目的元素，元素原子的最外周期外，每隔一定数目的元素，元素原子的最外层电子数重复出现从层电子数重复出现从1逐渐递增到逐渐递增到8的周期性变化。的周期性变化。(2)周期表中元素原子的外围电子排布：第周期表中元素原子的外围电子排布：第2、3周期从左到周期从左到右，元素原子的外围电子排布呈现从右，元素原子的外围电子排布呈现从ns1到到ns2np6的变化；的变化；第第4周期从左到右元素原子的外围电子排布从周期从左到右元素原子的外围电子排布从4s1经过经过3d1104s12逐渐过渡到逐渐过渡到4s24p6；第；第5、6周期元素原子的外围电

18、周期元素原子的外围电子排布也有与第子排布也有与第4周期元素相似的变化规律。周期元素相似的变化规律。核外电子排布的周期性变化规律：每隔一定数目的元素，核外电子排布的周期性变化规律：每隔一定数目的元素，元素原子的核外电子排布重复出现从元素原子的核外电子排布重复出现从ns1到到ns2np6的周期性的周期性变化。变化。2.元素原子的外围电子排布的变化规律元素原子的外围电子排布的变化规律自主探究自主探究精要解读精要解读 已知已知X、Y、Z元素的原子具有相同的电子层数，其最元素的原子具有相同的电子层数，其最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序为：高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序为：HZO4H2YO

19、4H3XO4。则下列判断正确的是。则下列判断正确的是 ()。A原子半径按原子半径按X、Y、Z的顺序增大的顺序增大B阴离子的还原性按阴离子的还原性按X、Y、Z顺序增强顺序增强C单质的氧化性按单质的氧化性按X、Y、Z顺序增强顺序增强D氢化物的稳定性按氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序增大顺序增大【例例1】 自主探究自主探究精要解读精要解读解析解析由三种元素的最高价氧化物的水化物化学式可知，由三种元素的最高价氧化物的水化物化学式可知，X、Y、Z的最高正价分别为的最高正价分别为5、6、7，它们处于同一，它们处于同一周期的周期的A族、族、A族、族、A族。根据同一周期元素性质的族。根据同一周期元素性质的递变规

20、律，原子半径按递变规律，原子半径按X、Y、Z的顺序减小；阴离子的还的顺序减小；阴离子的还原性按原性按X、Y、Z顺序减弱，单质的氧化性按顺序减弱，单质的氧化性按X、Y、Z顺序顺序增强；氢化物的稳定性按增强；氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序增大。顺序增大。答案答案CD同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，元素的金同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，元素的金属性减弱，非金属性增强。属性减弱，非金属性增强。自主探究自主探究精要解读精要解读 某元素的原子最外层电子排布为某元素的原子最外层电子排布为5s25p1，该元素或，该元素或其化合物不可能具有的性质是其化合物不可能具有的性质是()。A该元素单质是导体该元

21、素单质是导体B该元素单质在一定条件下能与盐酸反应该元素单质在一定条件下能与盐酸反应C该元素最高价氧化物对应的水化物显碱性该元素最高价氧化物对应的水化物显碱性D该元素的最高化合价呈该元素的最高化合价呈5价价解析解析根据价电子排布式确定该元素为铟，故根据价电子排布式确定该元素为铟，故A、B、C正正确，铟在第确，铟在第5周期周期A族，最高化合价的数值等于其最外族，最高化合价的数值等于其最外层电子数应为层电子数应为3价，故价，故D错。错。答案答案D【体验体验1】 自主探究自主探究精要解读精要解读1各周期元素数目与原子轨道关系如表各周期元素数目与原子轨道关系如表要点二要点二 | 原子核外电子排布与周期、

22、族的关系原子核外电子排布与周期、族的关系周期周期元素元素数目数目各周期增加原子各周期增加原子轨道轨道电子最电子最大容量大容量外围电子排布外围电子排布A族族0族族121s21s11s2282s2p82s12s22p6383s3p83s13s23p64184s3d4p184s14s24p65185s4d5p185s15s25p66326s4f5d6p326s16s26p6726(未完未完)7s5f6d(未完未完)未满未满7s1自主探究自主探究精要解读精要解读(1)主族主族(AA)和副族和副族B、B的族序数原子最外的族序数原子最外层电子数层电子数(nsnp或或ns)。(2)副族副族BB的族序数最外层

23、的族序数最外层(s)电子数次外层电子数次外层(d)电子数。电子数。(3)0族：最外层电子数等于族：最外层电子数等于8或或2。(4)族：最外层族：最外层(s)电子数次外层电子数次外层(d)电子数。若之和分电子数。若之和分别为别为8、9、10，则分别是，则分别是族第族第1、2、3列。列。2.族序数与价电子数的关系族序数与价电子数的关系自主探究自主探究精要解读精要解读3纵列与族的关系纵列与族的关系纵列序数纵列序数1234567810族族AABBBBB纵列序数纵列序数1112131415161718族族BBAAAAA0自主探究自主探究精要解读精要解读 已知已知M2的的3d轨道中有轨道中有5个电子。试推

24、断：个电子。试推断：(1)M原子的核外电子排布；原子的核外电子排布；(2)M原子在最外层电子数；原子在最外层电子数；(3)M元素在周期表中的位置。元素在周期表中的位置。解析解析若出现若出现3d轨道，则轨道，则M一定为第一定为第4周期元素；因周期元素；因3d未充满，未充满，4p轨道肯定无电子，故轨道肯定无电子，故M应在过渡元素区，该周期元素失电子应在过渡元素区，该周期元素失电子时，应先失时，应先失4s电子再失电子再失3d电子。故电子。故4s轨道应有轨道应有2个电子。综上可个电子。综上可推知推知M的核外电子排布式为的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，应在第，应在第4周期周

25、期第第B族，最外层有族，最外层有2个电子。个电子。答案答案(1)1s22s22p63s23p63d54s2(2)2 (3)第第4周期周期B族族【例例2】 周期数电子层数周期数电子层数族序数价电子数族序数价电子数自主探究自主探究精要解读精要解读下列说法中，正确的是下列说法中，正确的是()。A在周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核外电在周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核外电 子数子数B在周期表里，元素所在的周期数等于原子核外电子层在周期表里，元素所在的周期数等于原子核外电子层 数数C最外层电子数为最外层电子数为8的粒子都是稀有气体元素的原子的粒子都是稀有气体元素的原子D元素的原子序数越大

26、，其原子半径也越大元素的原子序数越大，其原子半径也越大解析解析A项将项将“原子核外电子数原子核外电子数”改为改为“原子最外层电子数原子最外层电子数”；C项最外层电子数为项最外层电子数为8的有可能是离子，如的有可能是离子，如F、Na等；等；D项在同一周期时，原子序数越大其原子半径越小。项在同一周期时，原子序数越大其原子半径越小。答案答案B【体验体验2】 自主探究自主探究精要解读精要解读各区元素特点各区元素特点要点三要点三 | 元素周期表中各区元素的特点元素周期表中各区元素的特点包括的元素包括的元素价电子排布价电子排布化学性质化学性质s区区A、Ans12除氢外，都是较活泼金属元素除氢外，都是较活泼

27、金属元素p区区AA、0族族(除除He外外)ns2np16随着最外层电子数目的增加，随着最外层电子数目的增加，非金属性增强，金属性减弱非金属性增强，金属性减弱d区区BB、族族(n1)d19ns12均为金属。由于均为金属。由于d轨道都未充轨道都未充满电子，因此满电子，因此d轨道可以不同轨道可以不同程度地参与化学键的形成程度地参与化学键的形成ds区区 B、B(n1)d10ns12均为金属。均为金属。d轨道充满电子，轨道充满电子，因此因此d轨道一般不再参与化学轨道一般不再参与化学键的形成键的形成f区区镧系、锕系镧系、锕系(n1)d02ns2镧系元素的化学性质非常相镧系元素的化学性质非常相近，锕系元素的

28、化学性质也非近，锕系元素的化学性质也非常相近常相近自主探究自主探究精要解读精要解读 某元素原子的电子排布式为某元素原子的电子排布式为Ar3d104s24p1，根据原子，根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下列各题：列各题：(1)该元素处于元素周期表的第该元素处于元素周期表的第_周期，该周期的元素周期，该周期的元素种数是种数是_；(2)该元素处于元素周期表的第该元素处于元素周期表的第_族，该族的非金属元族，该族的非金属元素种数是素种数是_；(3)试推测该元素处于周期表的试推测该元素处于周期表的_区，该区包括元素族区，该区包括元

29、素族的种类是的种类是_。【例例3】 自主探究自主探究精要解读精要解读解析解析根据元素原子有根据元素原子有4个电子层容纳了电子，该元素处于第个电子层容纳了电子，该元素处于第4周期，该周期元素原子的电子排布式为周期，该周期元素原子的电子排布式为Ar3d1104s124p16，故共有故共有18种元素；根据轨道能量顺序和族的相对顺序可以确定种元素；根据轨道能量顺序和族的相对顺序可以确定该元素位于第该元素位于第A族，本族元素只有一种非金属元素族，本族元素只有一种非金属元素硼，硼，根据价层电子排布式根据价层电子排布式4s24p1可以确定该元素为可以确定该元素为p区，由该区元素区，由该区元素的价层电子排布式为的价层电子排布式为ns2np16，可以确定所包括元素族的种类，可以确定所包括元素族的种类是是A族族A族、族、0族。族。答案答案(1)418(2)A1(3)pA族族A族、族、0族族熟记周期表的结构及各元素的分区。熟记周期表的结构及各元素的分区。自主探究自主探究精要解读精要解读按电子排布，可把周期表里的元素划分成按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，个区，以下元素属于以下元素属于p区的是区的是()。AFe BP CMg DZn答案答案B【体验体验3】