第二单元元素性质的递变规律

第二单元元素性质的递变规律

第1课时 原子核外电子排布的周期性

●课标要求

了解元素周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布规律。 ●课标解读

1.掌握核外电子排布与周期划分的关系。 2．掌握核外电子排布与族划分的关系。 3．了解元素周期表的分区。

4．能确定元素在元素周期表中的位置。 ●教学地位

用原子结构知识揭示元素或相关物质的性质的中间载体为元素周期表，要使用元素周期表解决元素或物质的性质，必须将元素有效的放入周期表中。本课时的内容主要解决该方面的问题。

●新课导入建议

据美国《科学新闻》杂志报道，美国劳伦斯·伯克利国家实验室的Victor Ninov领导的研究小组，用大

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约100万万亿(即10)个氪离子对一个铅靶轰击10多天，终于得到118号元素的3个原子，后者又很快衰变成116号、114号和其他元素。这一结果令科学家们兴奋不已，他们说预计还将有更多的超重元素被发现。看到这些令人吃惊的成果，伯克利实验室的Ken Gregorich预计，该实验室和德国重离子研究中心以及俄罗斯的研究人员不久将会用氪离子来轰击铋靶，以获得119号元素。由于119号元素会衰变成尚未发现的117、115和113号元素，所以科学家有可能一次就获得4种新元素！

(1)根据元素周期表的结构，118号元素应该位于其中什么位置？ (2)类比同族的元素的性质，118号元素性质的活泼性会怎么样？ 要解决上述问题，请走进“第二单元 元素性质的递变规律”。 课 标 解 读 重 点 难 点 1.进一步理解元素周期律。 2.理解元素性质随原子序数递增的周期性变化的本质是核外电子排布的周期性变化。 理解元素性质随原子序数递增的周期性变化的本质是核外电子排布的周期性变化。(重点)

元素性质的周期性变化 主族 原子核外价电子排布 最高正化合价 最低负化合价 化合价 性质递变规律 金属性非金属性 原子半径

1．(1)主族元素的最高正价、最低负价之间有什么关系？ (2)主族元素的族序数均等于该元素的最高正价吗？

【提示】 (1)最高正价＋|最低负价|＝8(其中H、O、F除外)

(2)O、F两元素无正化合价，不符合主族序数等于元素的最高正价。 1～6周期元素原子的外围电子排布

周期 元素种类 1 2 3 4 5 6

2 8 8 18 18 32 外围电子排布 ⅠA族 0族 最多可容纳的外围电子数 1s1 1s2 2 1262s 2s2p 8 1263s 3s3p 8 1264s 4s4p 8 1265s 5s5p 8 1266s 6s6p 8 ⅠA ns1 ＋1 － 同主族 同周期 同主族 同周期 同主族 同周期 ⅡA ns2 ＋2 － 主族元素原子核外价电子排布和

ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 21222324nsnp nsnp nsnp nsnp ns2np5 ＋3 ＋4 ＋5 ＋6 ＋7 － －4 －3 －2 －1 最高正价相同，且等于主族序数 最高正价逐渐升高，从＋1递增到＋7 从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱 从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 从上到下，原子半径逐渐增大 从左到右，原子半径逐渐减小

2．最外层电子排布为ns的元素一定位于第ⅡA族吗？

【提示】 不一定，如He及大部分过渡元素的最外层电子排布也为ns2，但不在第ⅡA族。

元素原子核外电子排布的周期 性变化 2

每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化。

核外电子排布与元素周期表的关系 【问题导思】 ①元素周期表中的一个横行就是一个周期吗？一列就是一个族吗？ ②从原子结构示意图上能直接得出所有元素的周期序数和族序数吗？ ③元素的价电子与族序数有什么联系？

1．核外电子排布与周期的划分 周期序数 电子层数 外围电子排布特征 元素原子的电子排布式 该周期的元素种数 ～1 1 1s 2 1s12 1～21～62 2 2s2p 8 [He]2s2p ～～3 3 3s3p 8 [Ne]3s123p16 1～101～21～64 4 18 3d4s或4s4p [Ar]3d4s4p (1)每种元素的电子层数，就是该元素所处的周期数，主族元素的最外层电子数为其主族序数。 (2)每周期起始元素和结束元素的外围电子排布分别为ns1和ns2np6(第1周期为ns2)。 2．核外电子排布与族的划分

族的划分依据是原子的外围电子排布

(1)同主族元素原子的外围电子排布完全相同，外围电子全部排布在ns或nsnp轨道上。外围电子数与族序数相同。

(2)稀有气体的外围电子排布为1s2或ns2np6。

～～

(3)过渡元素(副族和Ⅷ族)同一纵行原子的外围电子排布基本相同。外围电子排布为(n－1)d110ns12，ⅢB～ⅦB族的外围电子数与族序数相同，第ⅠB、ⅡB族和第Ⅷ族的外围电子数与族序数不相同。

1．ⅠB、ⅡB的族序数＝原子的[(n－1)d10ns12]ns电子数。 2．当[(n－1)d＋ns]电子数为8、9、10时统称为Ⅷ族。

～

已知M2的3d轨道中有5个电子，该元素在周期表中的位置为( )

A．第4周期ⅡA族 B．第4周期ⅡB族 C．第4周期ⅦB族 D．第4周期Ⅷ族

＋

确定第4周期元素族序数的方法：除利用例1中外围电子排布法外，还可以通过记忆法确定。

1．某元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子。 (1)其基态原子的外围电子排布式为

________________________________________________________________________；

(2)在周期表中的位置

________________________________________________________________________。

核外电子排布与周期表的分区

【问题导思】

①元素周期表划分区的依据是什么？【提示】 依据是原子的价层电子排布。 ②区的名称与电子的能级符号之间有什么关系？

【提示】 区的名称来自于按构造原理最终填入电子的能级的符号?除ds区外?。

1．元素周期表的分区：元素周期表按电子排布分为5个区：s区、p区、d区、ds区、f区。

2．各区元素特点 分区 元素分布 s区 ⅠA族、ⅡA族 ⅢA族～ p区 ⅦA族、0族 ⅢB族～ d区 ⅦB族、 Ⅷ族 ds区 ⅠB族、ⅡB族 f区 镧系、锕系

外围电子排布式 ～ns12 ns2np16 ～元素性质特点 除氢外都是活泼金属元素 最外层电子参与反应(稀有气体除外) d轨道也不同程度地参与化学键的形成 金属元素 镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近 (n－1)d19ns12 ～～(n－1)d10ns12 ～(n－2)f0～14(n－1)d02ns2 ～

1．处于金属与非金属交界线(又称梯形线)附近的非金属元素具有一定的金属性，又称为半金属或准金属，但不能叫两性元素。

主族元素：最外层电子数，如碱金属为ns??

2．价电子数?副族元素：与最外层电子和内层电子有关，

?? 如Fe为3d64s2

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指出下列元素是主族元素还是副族元素，在周期表中的位置是什么？

(1)1s2s2p3s是________族元素，位于周期表中第________周期第________族，属于________区元素； (2)[Kr]4d105s25p2是________族元素，位于周期表中第________周期第________族，属于________区元素；

(3)[Ar]3d14s2是________族元素，位于周期表中第________周期第________族，属于________区元素；

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(4)[Ar]3d4s是________族元素，位于周期表中第________周期第________族，属于________区元素。

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