化学 第1章 第2节第2课时 核电外子排布与元素周期表、原子半径精品课件 鲁科版选修《物质结构与性质》

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1、 第2课时核电外子排布与元素周期表、原子半径课程标准导航课程标准导航1. 认识核外电子排布与元素周期表的关系，认识核外电子排布与元素周期表的关系，了解元素周期表中周期、族的划分依据。了解元素周期表中周期、族的划分依据。2.了解原子结构与原子半径周期性变化的联了解原子结构与原子半径周期性变化的联系。系。新知初探自学导引新知初探自学导引 自主学习 一、核外电子排布与周期的划分 1.周期与能级组、原子轨道的对应关系 2.原子核外电子排布与元素周期表中周期划分的本质联系3.周期数与电子层数的关系周期数与电子层数的关系周期数周期数_最外层电子的主量子数最外层电子的主量子数想一想想一想1为什么为什么4，5

2、，6三周期中的元素种数为三周期中的元素种数为18，18，32种？试解释原因。种？试解释原因。提示：提示： 4，5 周周 期包期包 含的能级为含的能级为 ns、 np、(n1)d，共有，共有9个轨道，故元素种数为个轨道，故元素种数为18；第第6周期能级为周期能级为ns、np、(n1)d和和(n2)f共共16个轨道，故第个轨道，故第6周期共周期共32种元素。种元素。二、核外电子排布与族的划分二、核外电子排布与族的划分1.族的划分与核外电子排布的关系族的划分与核外电子排布的关系族的划分取决于原子的价电子数目和排布。族的划分取决于原子的价电子数目和排布。同族元素的价电子数目和排布同族元素的价电子数目和

3、排布_。2.各族核外电子排布的特点各族核外电子排布的特点相同相同ns12ns2np16价电子数价电子数(n1)d110ns12价电子数价电子数ns电子数电子数ns2np6He 想一想想一想2据能级图可知据能级图可知E4sr(Cl)，因为，因为Cl与与Cl核电荷数核电荷数相同、电子层数相同，而两者的电子排斥力相同、电子层数相同，而两者的电子排斥力Cl大于大于Cl，故，故r(Cl)r(Cl)。 要点归纳 影响粒子半径的因素主要是核电荷数和电子层数。同周期中，核电 荷数 越大，半 径越 小；同主族中，电子层数越多，半径越大。主要有以下规律：微粒特点微粒特点比较方法比较方法实例实例原原子子同周期同周期

4、元素元素核电荷数越大，核电荷数越大，半径越小半径越小r(Na)r(Mg)r(Al)同主族同主族元素元素核电荷数越大，核电荷数越大，半径越大半径越大r(F)r(Cl)r(C)微粒特点微粒特点比较方法比较方法离子离子具有相同电子具有相同电子层结构层结构核电荷数越大，半径越小核电荷数越大，半径越小离子离子电子数和核电电子数和核电荷数均不同荷数均不同通过电子数或核电荷数相同通过电子数或核电荷数相同的微粒做参照物的微粒做参照物同种元素的同种元素的原子和离子原子和离子价态越高价态越高，半，半径越小径越小微粒特点微粒特点实例实例离离子子具有相同电子层结具有相同电子层结构构r(Na)r(Mg2)r(Al3)离

5、离子子电子数和核电荷数电子数和核电荷数均不同均不同r(Al3)r(O2)r(Fe2)r(Fe3)r(H)r(H)r(H)即时应用即时应用3.已知短周期元素的离子已知短周期元素的离子aA2、bB、cC3、dD都具有相同的电子层结构，则都具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是()A原子半径：原子半径：ABDCB原子序数：原子序数：dcbaC离子半径：离子半径：CDBAD单质的还原性：单质的还原性：ABDC解析：选解析：选C。首先根据离子结构推断。首先根据离子结构推断4种元素种元素在元素周期表中的相对位置，均为短周期元在元素周期表中的相对位置，均为短周期元素则原子序数均在素则原

6、子序数均在18以下。阳离子应该位于以下。阳离子应该位于阴离子的下一周期，阴离子的下一周期，A、B为第为第3周期的镁、周期的镁、钠，钠，C、D为第为第2周期的氮、氟。周期的氮、氟。题型探究技法归纳题型探究技法归纳核外电子排布与元素周期表核外电子排布与元素周期表 已知某元素已知某元素3价离子的电子排布式价离子的电子排布式为为1s22s22p63s23p63d5，则该元素在元素周，则该元素在元素周期表中属于期表中属于()AB族族BB族族C族族 DA族族【思路点拨思路点拨】先根据离子的电子排布式改先根据离子的电子排布式改写为原子的电子排布式，再根据价电子排布写为原子的电子排布式，再根据价电子排布式判断

7、元素在周期表中的位置。式判断元素在周期表中的位置。【解析解析】题中相应原子的电子排布式为题中相应原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，从而再根据族的划，从而再根据族的划分方法，可知其价电子排布为分方法，可知其价电子排布为(n1)d6ns2，所以该元素应属于所以该元素应属于族。族。【答案答案】C微粒半径的大小比较微粒半径的大小比较 下列元素的原子半径依次减小的是下列元素的原子半径依次减小的是()AC、N、O、F BS、Si、Al、MgCB、Be、Mg、Na DMg、Na、K、Ca【思路点拨思路点拨】解决此题的关键要注意两点：解决此题的关键要注意两点：一是弄清元素在周期表中

8、的位置，二是熟记一是弄清元素在周期表中的位置，二是熟记半径变化规律。半径变化规律。【解析解析】在元素周期表中，同一周期从左在元素周期表中，同一周期从左到右元素的原子半径逐渐减小，同一主族从到右元素的原子半径逐渐减小，同一主族从上到下元素的原子半径逐渐增大。上到下元素的原子半径逐渐增大。A项中元素项中元素原子半径依次减小，原子半径依次减小，B、C项中元素原子半径项中元素原子半径均依次增大，均依次增大，D项中元素原子半径项中元素原子半径NaMg，可知，可知B、C、D项均不符合题意。项均不符合题意。【答案答案】A【规律方法规律方法】可用可用“三看三看”法快速判断简法快速判断简单微粒半径大小单微粒半径

9、大小“一看一看”电子层数：最外层电子数相同时，电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。电子层数越多，半径越大。“二看二看”核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小。核电荷数越大，半径越小。“三看三看”核外电子数：当电子层数和核电荷核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。数均相同时，核外电子数越多，半径越大。热点示例思维拓展热点示例思维拓展根据核外电子排布推测元素种类根据核外电子排布推测元素种类【经典案例经典案例】已知已知X、Y和和Z三种元素的原三种元素的原子序数之和等于子序数之和等于42。X元素原子的元素原子的

10、4p轨道上轨道上有有3个未成对电子，个未成对电子，Y元素原子的最外层元素原子的最外层2p轨轨道上有道上有2个未成对电子。个未成对电子。X跟跟Y可形成化合物可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：请回答下列问题：(1)X元素原子基态时的电子排布式为元素原子基态时的电子排布式为_，该元素的符号是，该元素的符号是_；(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为元素原子的价层电子的轨道表示式为_，该元素的名称是，该元素的名称是_。【解析解析】(1)X元素原子的元素原子的4p轨道上有轨道上有3个未个未成成对电子，则对电子，则X是第是第4周期周期A族元素，即族元素，即X为为As，其原子的电子排布式为其原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。(2)Y元素原子的最外层元素原子的最外层2p轨道上有轨道上有2个未成对个未成对电子，且电子，且As跟跟Y可形成化合物可形成化合物As2Y3，可推知，可推知Y为氧元素；又因为为氧元素；又因为X、Y和和Z三种元素的原子三种元素的原子序数之和等于序数之和等于42，可得到，可得到Z为氢元素。为氢元素。【答案答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3As (2)