1、第2课时核外电子排布与元素周期表、原子半径课程学习目标1.理解核外电子排布与周期、族的划分与周期表的分区。2.认识原子半径的周期性变化。3.体会元素周期律蕴含的辩证唯物主义思想以及对认识物质世界的指导作用。知识记忆与理解知识体系梳理一、核外电子排布与元素周期表1.核外电子排布与周期的划分(1)同周期元素种类数目周期123456元素数目288181832 (2)元素的价电子排布的规律和特点第2、3周期从左到右,元素原子的价电子排布呈现从 到 的变化。第4周期从左到右,元素原子的价电子排布从4s1经过 逐渐过渡到4s24p6。第5、6周期元素原子的价电子排布变化规律同第4周期。2.核外电子排布与族
2、的划分族的划分与原子的价电子数目和价电子排布密切相关。一般说来,同族元素的价电子数目相同。(1)主族元素价电子全部排布在最外层的 或 轨道上。主族元素所在族的序数等于该元素原子的 。例如镁原子的价电子排布为 ,镁元素属于A族;除氦元素外,稀有气体元素原子的最外电子层排布均为 。(2)过渡元素的价电子排布为 ,BB的价电子的数目与族数相同。例如金属锰的价电子排布为 ,价电子数为 对应的族序数为 。B、B则是根据ns轨道上是有一个还是两个电子来划分的。二、元素周期表中区的划分1.根据元素原子价电子排布的特征,可将元素周期表分成5个区域: 和f区。具体地说是根据最后一个电子填充在何原子轨道上来分区。
3、2.元素周期表中对应区的名称如下:3.各区元素的特点(1)s区元素:价电子只出现在s轨道上的元素。价电子排布为 ,主要包括A和A族元素,这些元素除氢以外都是活泼的金属元素,容易失去1个或2个电子形成+1价或+2价离子。(2)p区元素:价电子出现在p轨道上的元素(s 轨道上的电子必排满)。价电子排布为 ,主要包括周期表中A族到A族和0族。这些元素随着最外层电子数的增加,原子失去电子变得越来越困难,得到电子变得越来越容易。除氢以外的所有非金属元素都在p区。(3)d区元素:价电子出现在d轨道上的元素。价电子排布为 ,主要包括周期表中 到 族和族,d区元素全是 元素。这些元素的核外电子排布的主要区别在
4、(n-1)d的d轨道上。由于d轨道未充满电子,因此d轨道可以不同程度地参与化学键的形成。(4)ds区元素:ds区元素与s区元素的主要区别是s 元素没有(n-1)d电子,而ds区元素的(n-1)d轨道全充满,因此ds区元素的价电子排布是 。包括 和 ,全是金属元素。(5)f区元素:包括镧系元素和锕系元素,它们的原子的价电子排布是(n-2)f014(n-1)d02ns2,电子进入原子轨道(n-2)f中。由于最外层的电子基本相同,(n-1)d的电子数也基本相同,因此镧系元素和锕系元素的化学性质非常相似。三、核外电子排布与原子半径原子半径递变规律(1)同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐 。其主要原因
5、是核电荷数的增加,使原子核对电子的引力增加而带来原子半径 的趋势 增加电子后电子间斥力增大带来原子半径 的趋势。(2)同主族元素从上到下,原子半径逐渐 。其主要原因是电子层数的增加,使核电荷增加对电子所施加的影响处于次要地位,电子间的排斥作用占了主要地位。(3)同一周期的过渡元素,自左到右原子半径的减小幅度越来越小,因为增加的电子都分布在内层d轨道上,它对 与 大致相当,使 的变化幅度不大。基础学习交流1.具有下列电子层结构的元素位于周期表的哪一个区?ns2ns2np5(n-1)d5ns2(n-1)d10ns22.某元素基态(能量最低状态)原子最外层为3d54s1,它位于周期表中哪个区?哪个周
6、期?哪个族?预习检测1.下列表示元素基态原子的电子排布式,其中属于第3周期元素的是()。A.1s22s1B.1s22s22p5C.1s22s22p63s2D.1s22s22p63s23p64s12.按电子排布可把周期表里的元素划分成5个区,下列元素属于p区的是()。A.FeB.MgC.PD.Cu3.完成下表空白处:原子序数15元素符号价电子排布式3d74s2周期表中的位置第四周期A族所属区思维探究与创新重点难点探究探究:原子结构与周期表的关系互动探究写出下列价电子排布所对应的元素在元素周期表中的位置和所属的区。A.4s24p5 B.3d54s1C.4d105s2D.5s1E.3d74s2F.6
7、s26p6探究拓展副族元素及第族元素的族序数与其对应元素的价电子排布有什么联系?技能应用与拓展当堂检测1.某元素基态原子的电子排布式为Ar3d74s2,它在元素周期表中的位置是()。A.第3周期B族B.第4周期B族C.第4周期B族D.第4周期族2.下列各组元素都属于p区的是()。A.原子序数为1、2、7的元素B.O、S、PC.Fe、Ar、ClD.Na、Li、Mg3.下列说法正确的是()。A.第三周期共有8种元素,从左到右,价电子排布从3s13s23p8B.第二周期主族元素原子半径最大的是FC.同主族元素原子半径从上到下依次增大,离子半径依次减小D.元素周期表中d区元素全部是金属4.甲元素是第三
8、周期p区元素,其最低化合价为-1价;乙元素是第四周期d区元素,其最高化合价为+4价,请将表格补充完整。元素价电子排布周期族金属或非金属甲乙总结评价与反思思维导图构建学习体验分享参考答案知识记忆与理解知识体系梳理一、1. (2)ns1 ns2np6 3d1104s12 2.(1) ns np 价电子数。 3s2 ns2np6。(2 (n-1)d110ns12 3d54s2 7 B二、1. s区、p区、d区、ds区 3.(1) ns12 (2) ns2np16 (3) (n-1)d19ns12 B族 B族 金属 (4) (n-1)d10ns12 B族 B族 三、(1 减小 减小 大于增 增大 (2
9、)增大 (3) 外层电子对排斥作用 核电荷增加带来的对电子的有效吸引作用 有效核电荷 基础学习交流1.【答案】s区p区d区ds区2.【答案】d区;第四周期B族预习检测1.【答案】C2.【解析】p区元素包括AA以及0族元素。Fe位于d区,Mg位于s区,Cu位于ds区,P位于p区。【答案】C3.【答案】原子序数152027元素符号PCaCo价电子排布式3s23p34s23d74s2周期表中的位置第三周期A族第四周期A族第四周期族所属区p区s区d区思维探究与创新重点难点探究互动探究【解析】元素所在的周期数=电子层数,族序数=价电子数,元素所属的区决定于最后一个电子填入的轨道类型。如4s24p5,共有
10、4个电子层,位于第4周期,最外层有7个电子,为A族,最后一个电子填在p轨道上,故属p区。【答案】选项ABCDEF位置第4周期A族第4周期B族第5周期B族第5周期A族第4周期族第6周期0族区pddssdp探究拓展【答案】副族元素:周期表中共有BB七个副族。凡最后一个电子填入(n-1)d亚层上的都属于副族;BB族元素,价电子总数等于(n-1)d、ns两个轨道电子数目的总和,也等于其族数。B、B族由于其(n-1)d轨道已经填满,所以最外层ns轨道上电子数等于其族序数。族:它处在周期表的中间,共有3个纵列。第四周期族最后1个电子填在3d轨道上,与副族元素同属于过渡元素,价电子总数是810。此族元素在化
11、学反应中的价数并不等于族序数。技能应用与拓展当堂检测1.【解析】由Ar3d74s2可知该元素位于第4周期,又由价电子数之和为7+2=9可知,位于第4周期第9纵列,为第族。【答案】D2.【解析】A项中的氢元素及D项中的Na、Li、Mg均属于s区,C项中的Fe属于d区。【答案】B3.【解析】第三周期共有8种元素,从左到右,价电子排布从3s13s23p6,A项错误;第二周期原子半径最大的元素是Li,B项错误;同主族元素离子半径从上到下依次增大,C项错误。【答案】D4.【解析】根据题意,甲元素处于周期表p区,为主族元素,其最低化合价为-1价,则它的价电子排布为3s23p5;乙元素处于第四周期d区,其最高化合价为+4价,所以它的价电子排布为3d24s2。【答案】元素价电子排布周期族金属或非金属甲3s23p53A非金属乙3d24s24B金属7
