121核外电子排布元素周期律.pptx
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1、第二节第二节 元素周期律元素周期律2021/9/121原子的构成、原子核的构成是怎样的原子的构成、原子核的构成是怎样的?原子原子原子核原子核核外电子核外电子 质子质子 中子中子一一.核外电子的排布核外电子的排布2021/9/122质子、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2021/9/123 在含有多个电子的原子里,电子的能量是在含有多个电子的原子里,电子的能量是不同的。有些电子能量较低,在离核较近的不同的。有些电子能量较低,在离核较近的区域里运动;有些电子
2、能量较高,在离核较区域里运动;有些电子能量较高,在离核较远的区域里运动。远的区域里运动。问题:在多个电子的原子里,电子是如问题:在多个电子的原子里,电子是如何运动的?何运动的?2021/9/124科学上把能量不同的电子的运动区域科学上把能量不同的电子的运动区域称为称为电子层电子层。把能量最低、离核最近的电。把能量最低、离核最近的电子,称其运动在第一电子层上;能量稍高、子,称其运动在第一电子层上;能量稍高、运动在离核稍远的电子,称其运动在第二运动在离核稍远的电子,称其运动在第二电子层上;有里向外,依次类推,叫三、电子层上;有里向外,依次类推,叫三、四、五、六、七层。四、五、六、七层。也可把它们依
3、次叫也可把它们依次叫K、L、M、N、O、P、Q层。层。2021/9/125电电子子层层模模型型2021/9/126电子层(用电子层(用n n表示)表示)1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7电子层符号电子层符号离核距离离核距离能量高低能量高低1 1、电子层的划分、电子层的划分K K、L L、M M、N N、O O、P P、Q Q近近 远远低低 高高2021/9/127 每个电子层最多可以排布多少个电子?每个电子层最多可以排布多少个电子?n首先研究一下首先研究一下20号元素原子电子层排号元素原子电子层排布的情况布的情况(观察课本观察课本13页至页至14页的表格)找页的表格)找出规
4、律)出规律)第二步:研究稀有气体的核外电子排布第二步:研究稀有气体的核外电子排布?2021/9/128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核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMNOP2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn2818321882021/9/129 从表中可看出,从表中可看出,K层、层、L层、层、M层最多能排层最多能排布的电子数目?布的电子数目?K-2K-2,L-8L-8,M-18M-188 8个(氦原子是个(氦原子是2 2个)个)最外层电子数最多有几个?最外层电子数最多有几个?试推断各电子层最多能容纳的
5、电子数和试推断各电子层最多能容纳的电子数和电子层数之间有什么关系?电子层数之间有什么关系?2021/9/1210(1)各电子层最多容纳各电子层最多容纳2n2n2 2个电子;个电子;2 2、核外电子排布规律、核外电子排布规律(2)最外层电子数最外层电子数不超过不超过8 8个个(K(K为最外层时不超为最外层时不超过过2 2个个);(3)次外层电子数次外层电子数不超过不超过1818个;倒数第三个;倒数第三层电子层电子数数不不超过超过32个;个;(4 4)核外电子总是尽先排布在能量较低的电子)核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的层,然后由里向外,依次排布在能量
6、逐步升高的电子层电子层(能量最低原理能量最低原理)。2021/9/1211n1、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、B、C、D、+19 2 8 9+19 2 8 9+12 2 10+12 2 10+3 1 2+3 1 2+54 2 8 18 20 6+54 2 8 18 20 6练习:练习:2021/9/1212n2、根据核外电子排布规律,画出下列元素原、根据核外电子排布规律,画出下列元素原子的结构示意图。子的结构示意图。q(1)3Li、11Na、19K、37Rb、55Csq(2)9F、17Cl、35Br、53I2021/9/12133 3、总结至号原子结构的
7、特殊性。、总结至号原子结构的特殊性。()原子中无中子的原子:()原子中无中子的原子:1H1()最外层有个电子的元素:()最外层有个电子的元素:()最外层有个电子的元素:()最外层有个电子的元素:H、Li、NaHe、Be、Mg2021/9/1214()最外层电子数等于次外层电子数()最外层电子数等于次外层电子数的元素:的元素:Be、Ar()最外层电子数是次外层电子数()最外层电子数是次外层电子数倍的元素:倍的元素:()最外层电子数是次外层电子数()最外层电子数是次外层电子数倍的元素:倍的元素:()最外层电子数是次外层电子数()最外层电子数是次外层电子数倍的元素:倍的元素:CONe2021/9/1
8、215比一比:请大家试着找出核外请大家试着找出核外10e-的微粒,比比谁的微粒,比比谁找的最多?找的最多?挑战一下自己吧!挑战一下自己吧!请大家试着找出核外请大家试着找出核外18e-的微粒,比比的微粒,比比谁找的最多?谁找的最多?2021/9/1216二、元素周期律二、元素周期律科学探究:科学探究:填写填写P14、15页表格,并观察元素页表格,并观察元素原子的核外电子排布、元素的原子半径、原子的核外电子排布、元素的原子半径、元素的化合价有何规律性的变化?元素的化合价有何规律性的变化?2021/9/1217核外电子排布核外电子排布随着原子序数的递增,随着原子序数的递增,元素原子的核外电子排布呈现
9、元素原子的核外电子排布呈现周期性周期性变化变化价电子数:元素外层电子数,一般指最外层电子,有时还包括价电子数:元素外层电子数,一般指最外层电子,有时还包括次外层电子。次外层电子。对主族元素而言,对主族元素而言,价电子价电子=最外层电子数最外层电子数=族序数族序数=主族元素最高正化合价主族元素最高正化合价2021/9/1218原子半径随着原子序数的递增,随着原子序数的递增,元素原子半径呈现元素原子半径呈现周期性周期性变化变化2021/9/1219元素化合价最高正价渐高,负价绝对值渐低最高正价渐高,负价绝对值渐低2021/9/12202021/9/12212021/9/1222原子原子序数序数电子
10、电子层数层数最外层最外层电子数电子数原子半径原子半径原子半径原子半径的变化的变化的变化的变化(不考(不考虑虑稀稀有气体元素)有气体元素)最高或最低化最高或最低化合价的变化合价的变化1 1 1 12 2 2 23 3 3 3101010101111111118181818结论1 2 3121818大大小小+1 0+1+5-4-1 0随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子数、原子半径、化合价呈现数、原子半径、化合价呈现数、原子半径、化合价呈现数、原子半径、化合价呈现周期性变化。
11、变化。变化。变化。核外电子排布、原子半径和元素化合价的变化核外电子排布、原子半径和元素化合价的变化大大小小+1+7-4-1 02021/9/1223科学探究科学探究2 元素的金属性和非金属性是否也随元素的金属性和非金属性是否也随原子序数的变化呈现周期性变化呢?原子序数的变化呈现周期性变化呢?2021/9/1224钠、镁、铝(同周期的金属)的性质钠镁铝单质与水单质与水单质与水单质与水(或酸)(或酸)(或酸)(或酸)反应反应反应反应与冷水反与冷水反与冷水反与冷水反应:反应应:反应应:反应应:反应 ,放出氢,放出氢,放出氢,放出氢气。气。气。气。与冷水反应与冷水反应与冷水反应与冷水反应 ,与沸水反应
12、与沸水反应与沸水反应与沸水反应 。与酸反应与酸反应与酸反应与酸反应 ,都放出氢气。都放出氢气。都放出氢气。都放出氢气。与酸反应与酸反应与酸反应与酸反应 ,放,放,放,放出氢气。出氢气。出氢气。出氢气。最高价氧化最高价氧化最高价氧化最高价氧化物对应水化物对应水化物对应水化物对应水化物碱性强弱物碱性强弱物碱性强弱物碱性强弱Na Mg AlNa Mg AlNa Mg AlNa Mg Al 金属性逐渐金属性逐渐金属性逐渐金属性逐渐 。剧烈剧烈剧烈剧烈慢慢慢慢较快较快较快较快 强碱强碱 中强碱中强碱 两性氢氧化物两性氢氧化物减弱减弱减弱减弱剧烈剧烈剧烈剧烈较剧烈较剧烈较剧烈较剧烈 NaOHNaOHNaO
13、HNaOH Mg(OH)Mg(OH)Mg(OH)Mg(OH)2 2 2 2Al(OH)Al(OH)Al(OH)Al(OH)3 3 3 32021/9/1225小结:小结:元素金属性强弱的判断元素金属性强弱的判断金属单质与水(或酸)反应置换出金属单质与水(或酸)反应置换出金属单质与水(或酸)反应置换出金属单质与水(或酸)反应置换出H H H H2 2 2 2的难易程度的难易程度的难易程度的难易程度(越(越(越(越易置换出氢气,说明金属性易置换出氢气,说明金属性易置换出氢气,说明金属性易置换出氢气,说明金属性 )最高价氧化物的水化物最高价氧化物的水化物最高价氧化物的水化物最高价氧化物的水化物氢氧化
14、物的碱性强弱氢氧化物的碱性强弱氢氧化物的碱性强弱氢氧化物的碱性强弱(碱(碱(碱(碱性越强,则金属性性越强,则金属性性越强,则金属性性越强,则金属性 )金属单质之间的置换金属单质之间的置换金属单质之间的置换金属单质之间的置换(金属性(金属性(金属性(金属性 的置换金属性的置换金属性的置换金属性的置换金属性 的)的)的)的)金属活动性顺序表金属活动性顺序表金属活动性顺序表金属活动性顺序表(位置越靠前,说明金属性(位置越靠前,说明金属性(位置越靠前,说明金属性(位置越靠前,说明金属性 )金属阳离子氧化性的强弱金属阳离子氧化性的强弱金属阳离子氧化性的强弱金属阳离子氧化性的强弱(对应金属阳离子氧化性越弱
15、,金属性(对应金属阳离子氧化性越弱,金属性(对应金属阳离子氧化性越弱,金属性(对应金属阳离子氧化性越弱,金属性 )越强越强越强越强强强弱弱越强越强越强越强金属性金属性:元素的性质,指的是元素原子失电子的能力。元素的性质,指的是元素原子失电子的能力。金属活动性:金属活动性:是金属单质的性质,判断依据:(是金属单质的性质,判断依据:(1)。)。以上两者基本是统一的。以上两者基本是统一的。2021/9/1226 14Si15P16S17Cl最最最最高高高高价价价价氧化物氧化物氧化物的水化物氧化物的水化物氧化物的水化物氧化物的水化物及其酸性强弱及其酸性强弱及其酸性强弱及其酸性强弱单质与单质与单质与单质
16、与H H H H2 2 2 2反应条件反应条件反应条件反应条件气态氢化物气态氢化物及其稳定性及其稳定性结论结论 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 弱酸弱酸弱酸弱酸 中强酸中强酸中强酸中强酸 强酸强酸强酸强酸 最强酸最强酸最强酸最强酸酸性逐渐增强酸性逐渐增强 高温高温高温高温 加热加热加热加热 加热加热加热加热 点燃或光照点燃或光照点燃或光照点燃或光照 SiH SiH4 4 PHPH3 3 HH2 2S HClS HCl稳定性逐渐增强稳定性逐渐增强非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7硅、磷、硫、氯硅、磷、硫、氯(同周期的非金属同周期的非金属)的
17、性质的性质2021/9/1227单质与单质与H H2 2化合的难易程度化合的难易程度(与(与H H2 2化合越容易,说明非金属性化合越容易,说明非金属性 )形成的气态氢化物的稳定性形成的气态氢化物的稳定性(形成的气态氢化物越稳定,则非金属性(形成的气态氢化物越稳定,则非金属性 )最高价氧化物的水化物最高价氧化物的水化物最高价含氧酸酸性最高价含氧酸酸性的强弱的强弱(酸性越强,说明非金属性(酸性越强,说明非金属性 )非金属单质之间的置换非金属单质之间的置换(非金属性(非金属性 的置换非金属性的置换非金属性 的)的)非金属阴离子还原性的强弱非金属阴离子还原性的强弱(对应非金属阴离子还原性越弱,非金属
18、性(对应非金属阴离子还原性越弱,非金属性 )越强越强强弱越强越强小结:小结:元素非金属性强弱的判断元素非金属性强弱的判断非金属性非金属性:元素的性质,指的是元素原子得电子的能力。元素的性质,指的是元素原子得电子的能力。2021/9/1228原子序数原子序数1112131415161718元素符号元素符号NaMgAlSiPSClAr单质和水单质和水(或或酸)反应情酸)反应情况况高高温温应磷蒸应磷蒸气与气与H2能反应能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NaOHNaOH强碱强碱Mg(OH)2中强碱中强碱Al(OH)3两性氢两性氢氧化物氧化物H4SiO4弱酸弱酸H3PO4中强中强酸酸
19、H2SO4强酸强酸HClO4最强最强酸酸稀有气体元素稀有气体元素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金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强冷水冷水剧烈剧烈热水热水较快较快盐酸盐酸剧烈剧烈盐酸盐酸较快较快2021/9/1229随着原子序数的递增随着原子序数的递增元素原子的核外电子排布呈现周期性变化元素原子的核外电子排布呈现周期性变化元素原子半径呈现周期性变化元素原子半径呈现周期性变化元素化合价呈现周期性变化元素化合价呈现周期性变化元素的化学性质呈现周期性变化元素的化学
20、性质呈现周期性变化 元素的性质随着元素原子序数的递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增而呈现周期性的变化 元素性质的周期性变化元素性质的周期性变化实质实质是什么?是什么?元素周期律元素周期律结构决定结构决定性质性质二、元素周期律二、元素周期律元素原子的核外电子排布的周期性变化。元素原子的核外电子排布的周期性变化。2021/9/1230三、元素的性质与原子结构三、元素的性质与原子结构1.碱金属元素碱金属元素元素元素名称名称元素元素符号符号核电核电荷数荷数最外层电最外层电子数子数电子电子层数层数 原子结构原子结构相同点相同点递变性递变性锂锂钠钠钾钾铷铷铯铯碱金属元素碱金属元素LiN
21、aKRbCs3111937551111123456核电荷数逐渐增多核电荷数逐渐增多电子层数逐渐增多电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大原子半径逐渐增大最外层都有最外层都有1个电子个电子2021/9/1231思考:思考:如何通过实验验证碱金属化学性质的相如何通过实验验证碱金属化学性质的相似性和不同点?似性和不同点?2021/9/1232(1 1)相似性相似性:均能与氧气、与水反应:均能与氧气、与水反应,表现出金属性;表现出金属性;4Li+O2=2Li2O2Na+O2=Na2O2K+O2=KO2(2)递变性递变性:与氧气、与水反应的剧烈程度有所不同;:与氧气、与水反应的剧烈程度有所不同;在同一族中,自
22、上而下反应的剧烈程度逐渐增大。在同一族中,自上而下反应的剧烈程度逐渐增大。三、元素的性质与原子结构三、元素的性质与原子结构2Na+2H2O=2NaOH+H22K+2H2O=2KOH+H22021/9/1233碱金属元素的化学性质碱金属元素的化学性质 递变性:递变性:核电荷数逐渐增多核电荷数逐渐增多电子层数逐渐增多电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大原子半径逐渐增大 相同点:相同点:最外层都有最外层都有1个电子个电子结构结构 性质性质决定决定 相似性:相似性:容易失去容易失去1个电子,单质个电子,单质表现出很强的还原性表现出很强的还原性 递变性:递变性:核对最外层电子的引力减弱核对最外层电子的引力减
23、弱失电子能力增强失电子能力增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强单质的还原性增强单质的还原性增强Li Na K Rb Cs三、元素的性质与原子结构三、元素的性质与原子结构2021/9/1234碱金属的物理性质的比较碱金属的物理性质的比较相相似似点点递递变变性性颜色颜色硬度硬度密度密度熔沸点熔沸点导电导热性导电导热性密度变化密度变化Li Na K Rb Cs均为银白色(均为银白色(CsCs略带金色)略带金色)柔软柔软较小较小较低较低强强逐渐增大(逐渐增大(K K特殊)特殊)单质的熔沸点逐渐降低单质的熔沸点逐渐降低熔沸点变化熔沸点变化三、元素的性质与原子结构三、元素的性质与原子结构2021/9/1235
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