元素周期律元素周期表 教师.docx
- 文档编号:6820069
- 上传时间:2023-01-10
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:84.67KB
元素周期律元素周期表 教师.docx
《元素周期律元素周期表 教师.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《元素周期律元素周期表 教师.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
元素周期律元素周期表教师
必修二第一单元原子核外电子排布与元素周期律
第一课时原子核外电子的排布
1.创设情境,引入新课
下表是构成原子的各微粒的一些参数,请根据表中所提供的信息回答问题:
表1
微粒
质量/kg
相对质量
电性和电量/C
质子
1.673×10-27
1.007
+1.602×10-19
中子
1.675×10-27
1.008
0
电子
9.109×10-31
1/1836
-1.602×10-19
问题解决:
1.原子是由 、 和 三部分构成的。
2.在原子中,质量集中在 上,其大小是由 和 之和决定的。
3.在原子中:
= =
4.原子不显电性的原因:
小结:
深度思考:
画出24He的原子全图。
用+表示正电荷。
讲解:
原子核外电子并不是静止的,而是绕原子核做高速圆周运动,它们之间的引力提供了圆周运动的向心力,有摆脱原子核对电子的吸引的倾向,所以,在不受外界影响的条件下,电子既不能被原子吸入核内,也不能离开核自由运动。
过渡:
那么,多电子原子的核外电子是如何绕原子核作高速运动的呢?
1.核外电子运动特征
科学探究:
根据所给的一些数据,请你总结电子运动的特征
①核外电子的质量:
9.10×10-31kg
②炮弹的速度2km/s,人造卫星7.8km/s,宇宙飞船11km/s;氢核外电子2.2×108m/s
③乒乓球半径:
4×10-2m;原子半径:
n×10-10m
结论:
电子运动的特征是:
电子质量 ,运动速度 ,运动空间范围 。
小结:
核外电子的运动特点
(1)电子的质量很小,带负电荷。
(2)电子运动的空间范围小。
(3)电子做高速运动,接近光速。
过渡:
在初中我们已经学过原子核外电子的排布规律,知道含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内作高速运动。
那么,原子核外电子是怎样绕原子核运动的呢?
[讲述]在多电子原子里,一方面电子和原子核之间因带有异性电荷而有吸引力,这个吸引力倾向于把电子尽可能拉得靠近原子核。
另一方面,电子和电子之间因带有同性电荷而相互排斥,这个排斥力迫使电子尽可能远离,当吸引力和排斥力达到平衡时,核外电子就分布在离核不同的区域运动,而且分布在不同区域的电子能量不同。
电子能量低的,在离核较近的区域运动,电子能量高的,在离核较远的区域运动。
[提问]原子核外的不同区域,既然能量有高低,那么,可否把它们按照能量的高低来划分为不同的层次呢?
(提示:
建筑上的楼层,按照离地面的远近,可分成第一层、第二层、第三层等等。
)
一、核外电子的分层排布
含多个核外电子的原子中,电子运动的主要区域离核 ,在离核较近的区域运动的电子能量 ,在离核较远的区域运动的电子能量 ,即电子在原子核外是
排布的。
电子层序号
1
2
3
4
5
6
7
电子层符号
电子离核远近与能量大小
电子离核由 到 ,电子能量由 到 。
例题1:
同一个原子的下列电子层中,能量最低的是( )
A、K层 B、L层 C、M层 D、N层
二、核外电子排布的一般规律
1、能量最低原理:
电子在原子核外排布时,总是尽量先排在能量 的电子层里,即最先排布 层,当 层排满后,再排 层等;
2、原子核外各电子层最多能容纳的电子数为 (n表示电子层数);
3、最外电子层最多只能容纳 个电子(K层为最外层时最多只能容纳 个电子);
4、次外层(由外向里数第二层)电子数目不超过 个,倒数第三层电子数目不超过
个。
例题2:
依据核外电子排布的一般规律解释下列现象。
(1)Na的原子结构示意图为什么是 ,而不是 ,原因为
;
(2)Xe的原子结构示意图为 ,为什么不是 或
,原因分别为 和
。
三、核外电子排布的表示方法
核外电子排布通常用 表示,包括 结构示意图和 结构示意图。
例题3:
分别画出下列微粒的结构示意图。
Na+Mg2+Al3+NeF—O2—
四、元素性质与核外电子排布的关系
1、由于稀有气体元素的原子最外层电子数 ,所以稀有气体的性质比较稳定;
2、元素原子的最外层电子数≥4,易 电子,体现 性;
3、元素原子的最外层电子数<4,易 电子,体现 性。
例题4:
填写下列空白。
(1) ,质子数为 ,质量数为 ,中子数为 ,电子数为 ,核电荷数为 ;
(2) ,质子数为 ,质量数为 ,中子数为 ,电子数为 ,核电荷数为 ,X原子的最外层电子数为 ;
(3) n+,质子数为 ,质量数为 ,中子数为 ,电子数为 ,核电荷数为 ,X原子的最外层电子数为 。
〔巩固练习〕——(要求:
标出关键词,写出解题过程。
)
1、下列有关电子运动的说法中,错误的是 ( )
A、电子绕原子核不停地作高速运动
B、电子在原子核外是分层排布的
C、核外电子运动的区域被称为电子层
D、离核近的电子能量高,离核远的电子能量低
2、下列所画原子结构示意图正确的是 ( )
A、B、C、D、
3、某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的核电荷数可能为( )
A、11B、15C、17D、10
4、人类探测月亮发现,在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦,它可以作为未来核聚变的重要原料之一。
氦的该种原子应表示为 ( )
A、
B、
C、
D、
5.和氖原子有相同的电子层的微粒是()
A.HeB.K+C.Cl-D.
6、从1~18号元素原子中选择合适的化学式填空
(1)最外层有1个电子的原子_________________
(2)最外层有2个电子的原子_________________
(3)最外层电子数等于次外层电子数的原子_________________
(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子_________________
最外层电子数是次外层电子数3倍的原子_________________
最外层电子数是次外层电子数4倍的原子_________________
(5)电子层数与最外层电子数相等的原子_________________
(6)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子_________________
(7)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子_________________
7、画出下列各微粒的结构示意图
(1)与Ne原子电子层结构相同的-2价阴离子_______________
(2)最外层电子数为次外层电子数2倍的原子_______________
(3)L层电子数为K层、M层电子数之和的原子_______________
8、下列指定微粒的个数比等于2:
1的是()
A.
H原子的中子数和质子数B.
Ar原子中的质量数和中子数
C.
Be2+离子中的电子数和质子数D.
Mg2+离子中的中子数和电子数
9.今有A、B两种原子,已知A原子的核外电子总数是B原子核外电子总数的1/2倍,B原子的L层电子数为A原子L层电子数的2倍,A和B分别是()
A.硼和氦B.碳和镁C.氯和碳D.铍和氧
10.在第n电子层中,当它作为原子的最外电子层时,能容纳的最多电子数与n-1层相同,当它作为原子的次外层时。
其电子数比n+1层最多能多10个,则此电子层是()
A.K层B.L层C.M层D.N层
11.178O和168O原子核外电子数(判断前后两者的关系)()
A.大于B.小于C.等于D.不能肯定
第二课时元素周期律
同学们,老师今天给大家讲一个小故事,世界上有一种金属元素取名叫“镓”,镓这种元素呢是法国化学家布瓦博德朗首先发现的,当时他将镓的主要性质公布于众,结果门捷列夫就给他来信,指出他公布的信息中的一些错误所在。
后来事实证明,门捷列夫所说的才是正确的。
同学们,你们知道为什么门捷列夫没有见过镓却能够预言镓的相关性质呢?
这是门捷列夫手稿中的一个片断:
他把元素按照原子量由小到大的顺序排列起来:
H
Li
B
C
Be
N
O
F
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
K
Ca
原子量
1
7
11
12
13.5
14
16
19
23
24
27
28
31
32
35.5
39
40
化合价
+1
+1
+3
+4
+2
+5
-2
-1
+1
+2
+3
+4
+5
+6
+7
+1
+2
思考下列问题:
①门捷列夫在“看”什么?
观察原子量、化合价、元素性质的递变规律
②他是如何“看”出Be的位置不正确的?
化合价变化不协调,Li和B之间没有+2价;原子量变化不协调,Li与B间原子量差值太大,Be与N间原子量差值太小。
元素性质递变不协调,非金属C与N间出现了金属元素。
③如何“试”着矫正Be的位置?
假设Be的位置应该在Li与B之间,则化合价、元素性质呈现很好的递变性,但是原子量由小到大的顺序被打破。
假设Be的原子量错误,若修改为9则随着原子量的递增元素性质呈现出周期性变化。
实验验证Be的原子量确实为9说明假设成立
④为什么门捷列夫依据原子量而不是化合价或者是物质的颜色等性质作为元素分类的依据呢?
原子量不随元素所处的化学环境而发生改变,是元素本质的性质。
1、写出1~18号元素的元素符号并画出相应的原子结构示意图。
元素符号
H
He
原子结构示意图
元素符号
原子结构示意图
元素符号
原子结构示意图
2、仔细观察上述元素原子结构示意图,填写下表。
原子序数
电子层数
最外层电子数
达到稳定结构时最外层电子数
1~2
3~10
11~18
结论:
随着核电荷数的递增,元素原子的核外电子排布呈现 变化。
除H、He外,最外层电子数重复出现从 → 递增的变化。
二、原子半径
原子序数
原子半径的变化情况
3~9
11~17
结论:
随着核电荷数的递增,元素原子的半径呈现 变化。
在3~9号元素或11~17号元素随着核电荷数的递增,原子半径逐渐 。
讲解:
事实上啊,原子半径和核外电子数有关,与电子和原子核的吸引力也有很大关系。
那当原子的电子层数相同时,元素原子的半径大小主要取决于原子核对外层电子的吸引力。
随着原子序数的增加,元素原子所带的正电荷数逐渐增加,原子所带的负电荷数也增加,原子核和电子之间的吸引力增强了,它们靠得更近了,所以呢原子半径也就缩小了。
思考:
那么老师又有一个问题了,电子层相同而最外层电子数不同的原子半径大小我们已经会比较了,那么当原子的电子层数不同而最外层电子数相同时,你认为元素原子半径随原子序数的递增会呈现什么规律性的变化?
讲解:
老师,刚才你说了原子的半径还与核外电子数有关,所以我们觉得当最外层电子数相同时,电子层数越多,原子的半径越大。
小结:
原子或者离子半径比较的一般规律
例1:
下列元素中,原子半径最大的是()
A、锂 B、钠 C、氟 D、氯
三、元素的主要化合价
原子序数
最高正价或最低负价的变化
最高或最低化合价与最外层电子数的关系
3~9
最高正价:
由 到
最低负价:
由 到
最高化合价=
最低化合价=
某一元素最高正价与最低负价的绝对值之和为 。
11~17
最高正价:
由 到
最低负价:
由 到
结论:
随着原子序数的递增,元素主要化合价呈现 变化。
例23、下列各组元素中,按原子序数逐渐增加,原子半径依次增大的是()
A、NaMgAlSiB、ClSPSiC、FClBrID、HFClNa
4444444444444444444:
M元素原子核外有两个电子层,L层有5个电子,该元素的最高正价为 ,其最高价氧化物对应的水化物为 ;最低负价为 ,其氢化物的化学式为 。
例3:
某元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H2XO4,其气态氢化物的化学式()
A、HX B、H2X C、XH3 D、XH4
过渡:
我们都知道,化学中有一句话叫做“结构决定性质”,想必大家对这句话都不陌生,那么在刚才的讨论中我们已经知道了随着原子序数的递增,原子的结构会出现周期性的变化,那么原子所对应的元素的性质是不是也会出现周期性变化呢?
【教师讲解】看来同学们对这个答案都不是很肯定,那我们就一起来探究一下吧。
我们都知道,11、12、13号原子序数对应的元素是钠、镁、铝,那么这些金属都是比较活泼的金属,可是就像人有高低一样,活泼性也会有大小之分,究竟谁的活泼性更大呢?
四、元素的金属性与非金属性
1、元素的金属性强弱的判断依据:
2、元素的非金属性强弱的判断依据:
①;①;
②;②;
③。
③。
讲解:
具有相同电子层的原子,它们的非金属性随着原子序数的递增逐渐增强,非金属性越强,与氢气结合形成气态氢化物约容易,形成的气态氢化物也越稳定。
结论:
随着元素核电荷数的递增,元素的金属性和非金属性呈现 变化。
3-9、11-17号元素的金属性逐渐 ,非金属性逐渐 。
例4:
下列气态氢化物中,最稳定的是 ()
A、PH3 B、H2S C、SiH4 D、HCl
例5:
下列叙述中,肯定A金属比B金属活泼性强的是()
A、A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B、A原子电子层数比B原子的电子层数多
C、1molA从酸中置换H+生成的H2比1molB从酸中置换H+生成的H2多
D、常温时,A能从水中置换出氢气,而B不能
五、元素周期律
随着元素的递增,元素的(除稀有气体元素外)、元素的性和性、元素的(最高化合价与最低化合价)都呈现周期性变化。
元素的性质随着元素 的递增而呈周期性变化的规律叫做元素周期律。
元素周期律是元素原子 发生周期性变化的必然结果。
例题6:
元素性质呈现周期性变化的本质原因是()
A、相对原子质量逐渐增大 B、核电荷数依次增大
C、原子核外电子排布呈现周期性变化 D、元素的化合价呈现周期性变化
〔巩固练习〕——(要求:
标出关键词,写出解题过程。
)
1.19世纪中叶,门捷列夫的突出贡献是
A.提出了原子学说B.发现了元素周期律
C.提出了分子学说D.发现质量守恒定律
2、原子序数为1~18的元素,随着核电荷数的递增不呈周期性变化的是 ()
A、相对原子质量B、主要化合价
C、原子半径D、电子层数
3、M层有2个电子的元素A与L层有5个电子的元素B形成的化合物是 ()
A、A2B5B、A3B2C、A2B3D、A5B2
4.元素的下列性质,随着原子序数的递增不呈周期性变化的是
A.单质的物理性质B.化合价
C.原子半径D.元素金属性、非金属性
5.a、b代表2种金属,下列叙述中,肯定能判断金属活动性a比b强的是
A.常温下,a能从水中置换出氢,而b不能B.原子的电子层数a比b多
C.原子的最外层电子数a比b少D.1mola、b分别与足量盐酸反应,生成H2的质量a比b大
6.下列氢化物中最稳定的是
A.HClB.HBrC.HID.H2S
7.碳的三种同位素
C、
C、
C的原子中,下列各项均不同的是()
A.核电荷数B.中子数C.电子层数D.元素种类
8、下列单质中,最容易和氢气化合生成气态氢化物的是 ()
A、炭B、氟气C、氧气D、氮气
9、甲、乙两种非金属:
①甲比乙容易与H2化合;②甲原子能与乙阴离子发生置换反应;
③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强;④与某
金属反应时,甲原子得电子数目比乙的多。
能说明甲比乙的非金属性强的是 ()
A、只有④B、只有③C、①②③D、①②③④
10、下列各组中,判断正确的是 ()
A、碱性:
Ca(OH)2>Mg(OH)2 B、酸性:
HF>HCl
C、金属性:
Mg>Na D、非金属性:
N>P
11、下列递变规律中,错误的是 ()
A、Na、Mg、Al的还原性依次减弱
B、N2、O2、F2的氧化性依次增强
C、C、N、O的原子半径依次增大
D、P、S、Cl的最高化合价依次升高
12、比较下列性质的大小或强弱。
(1)原子半径:
K Ca,Li Na K;
(2)离子半径:
Cl- S2-,Cl- Br- I-;
(3)金属性:
Na Mg Al;
(4)非金属性:
P S Cl;
(5)酸性:
H2CO3 H2SiO3,H3PO4 H2SO4;
(6)碱性:
NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3。
12、用1~18号元素及其形成的化合物的化学式填空。
(1)原子半径最小的元素是 ;
(2)除稀有气体外,原子半径最大的元素是 ,原子结构示意图是 ;
(3)与水反应最剧烈的金属是 ;
(4)最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是 ;
(5)最高价氧化物对应的水化物为两性氢氧化物的是 ;
(6)气态氢化物的水溶液呈碱性的是 ;
(7)最稳定的气态氢化物是 ;
(8)金属性最强的元素是 ,非金属性最强的元素是 。
第三课时元素周期表及其应用
一、元素周期表的编排原则
1、把 相同的元素按 递增的顺序从左到右排成横行,称为周期;
2、把 相同的元素按 递增的顺序从上到下排成纵行,称为族。
例题1:
元素周期表中,周期的划分依据是()
A、元素的核电荷数B、元素的化合价
C、元素原子的电子层D、元素原子的最外层电子数
二、元素周期表的结构
第周期
短周期第周期
第周期
周期(个)第周期
第周期
长周期第周期
元素周期表第周期(又称周期)
主族(个):
用表示
族(个)副族(个):
用表示
第Ⅷ族(个):
共列
O族(个):
元素
例题2:
在元素周期表中,第3、4周期元素的数目分别是()
A、18、32 B、8、18 C、8、32 D、8、8
例题3:
在短周期元素中,属于金属元素的有()
A、3种B、4种C、5种D、6种
三、原子结构与元素周期表中位置的关系
周期序数=;主族序数=。
例题4:
某元素X,它的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,则X在周期表中()
A、第二周期B、第三周期C、ⅣA族D、ⅤA族
认真观察元素周期表,了解元素周期表的结构
1、周期(“三长三短一不全”)
周期
周期类型
周期名称
包含元素种类
短周期
第一周期
第二周期
第三周期
长周期
第四周期
第五周期
第六周期
不完全周期
第七周期
例题:
紧接在氡下面有待发现的零族元素的原子序数可能是( )
A.109 B.118C.136 D.137
说明:
(1)具有相同电子层数而又按原子序数递增的顺序排列的一个横行叫周期。
元素所在的周期序数=_________________。
(2)镧系元素和锕系元素分别位于________周期和__________周期。
2、族(七主七副零八族)
(1)周期表一共有_________纵行,除第8、9、10三个纵行叫作第Ⅷ族外,其余15个纵行,每个纵行标作一族。
(2)主族:
由_________和_________共同构成的族,符号是_______。
主族元素所在的族序数=______________。
(3)副族:
完全由____________元素构成的族,符号是________。
族
族类型
符号
列数
7个主族
7个副族
第Ⅷ族
0族
(二)元素的性质与它在周期表中的位置关系
分析同一周期元素金属性和非金属性强弱的变化与元素原子核外电子排布的关系
1、同一周期元素的原子(稀有气体元素除外),核外电子层数相同,核电荷数越多→原
子半径越_____→原子核对核外电子的吸引力越_____→失电子能力_____,得电子能力____→金属性_____,非金属性______。
四、同周期、同主族元素性质的递变规律
项目
同周期(从____到____)
同主族(从____到____)
最外层电子数
由逐渐递增到
原子半径(稀有气体除外,下同)
逐渐
逐渐
主要化合价
最高正价由→
负价由→
最高正价
元素的金属性与非金属性
金属性逐渐
非金属性逐渐
金属性逐渐
非金属性逐渐
原子的得失电子能力
失电子能力逐渐
得电子能力逐渐
失电子能力逐渐
得电子能力逐渐
单质的还原性与氧化性
还原性逐渐
氧化性逐渐
还原性逐渐
氧化性逐渐
单质与水或酸置换氢的能力
逐渐
逐渐
单质与氢气化合生成气态氢化物的难易程度
由到
由到
气态氢化物的稳定性
逐渐
逐渐
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
碱性逐渐
酸性逐渐
碱性逐渐
酸性逐渐
例题5:
同一同期的X、Y、Z三种主族元素,已知其最高价氧化物对应水化物的化学式分别为H2XO3、H3YO4、H2ZO4,下列说法正确的是 ()
A、气态氢化物和稳定性:
XH4>YH3>H2Z
B、元素非金属性强弱关系:
X>Y>Z
C、最高价氧化物对应水化物酸性:
H2XO3>H3YO4>H2ZO4
D、原子半径:
X>Y>Z
例题6:
科学家预测原子序数为114的元素,具有相当稳定性的同位素,它的位置在第7周期IVA族,称为类铅。
关于它的性质,预测错误的是
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 元素周期律元素周期表 教师 元素周期律 元素 周期表
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)