2018_2019学年高中化学第1章物质结构元素周期律第二节第1课时原子核外电子的排布元素周期律学案新人教版必修2.docx

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1、1第 1课时 原子核外电子的排布 元素周期律1了解核外电子排布。2了解元素的原子结构和元素性质的周期性变化。3理解元素周期律的含义和实质。一、原子核外电子的排布1电子的能量(1)在多电子原子中，电子的能量是不相同的。(2)离核较近的区域内的电子能量较低，离核较远的区域内的电子能量较高。2电子层(1)概念：在多电子原子里，电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，统称为电子层，即电子在原子核外是分层排布的。(2)不同电子层的表示及能量关系序号( n) 1 2 3 4 5 6 7符号 K L M N O P Q与原子核的距离 由近到远各电子层(由内到外)能量 由低到高3.电子分层排布的规律(1)

2、电子总是尽可能先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。(2)原子核外各电子层最多能容纳的电子数为 2n2。2(3)最外电子层最多只能容纳 8个电子(K 层为最外层时最多只能容纳 2个电子)。次外层不超过 18个，倒数第三层不超过 32个。二、元素周期律1元素原子结构的周期性变化(1)原子的核外电子排布的变化规律以原子序数 118 的元素为例，研究原子最外层电子数的变化，图示如下：规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数呈现由 1到 8的周期性变化。(第 1周期除外)(2)原子半径的变化规律规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。2元素性质的周期性变化(1)元素

3、化合价的周期性变化周期序数 原子序数 化合价(最高价、最低价)的变化一 12 10二 310最高正价：15最低负价：41三 1118 最高正价：173最低负价：41结论：随着原子序数的递增，元素的最高正价呈现17，最低负价呈现41 的周期性变化(2)元素金属性、非金属性的周期性变化钠、镁、铝金属性的递变规律硅、磷、硫、氯非金属性的递变规律同周期元素性质的递变规律随着原子序数的递增Error!3元素周期律(1)内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。(2)实质：元素性质的周期性变化是核外电子排布周期性变化的必然结果。1排布在下列各电子层上的一个电子，所具有的能量最低的是( )AK 层

4、 BL 层CM 层 D最外层解析：根据原子核外电子排布规律可知，核外电子离核越近，能量越低，故选 A项。答案：A42在下面所表示的粒子中，为阴离子的是( )解析：A 为 C原子；B 为 F ；C 为 Na ；D 为 Al3 ，选 B项。答案：B3(2018北京师大附中期中)下列事实与元素周期律相关知识无关的是( )A向淀粉 KI溶液中滴入溴水，溶液变蓝BNaOH、Mg(OH) 2、Al(OH) 3的碱性依次减弱C金属钠燃烧呈现黄色火焰，金属钾燃烧呈现紫色火焰DF 2和 H2暗处化合爆炸，而 Cl2和 H2化合需光照或点燃解析：A 项体现 Br的非金属性大于 I；B 项钠、镁、铝的金属性减弱，所

5、以其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱；C 项焰色反应为物理性质，与元素周期律无关；D 项通过比较反应的条件确定 F的非金属性大于 Cl。答案：C核外电子排布的表示方法1原子结构示意图(1)小圆圈和圆圈内的数字表示原子核及核内质子数。(2)弧线表示各电子层。(3)弧线上的数字表示该电子层上的电子数。如：粒子符号S52离子结构示意图(1)当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期的稀有气体原子相同的电子层结构。如：Mg： Mg2 ： 2e (2)非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体原子相同的电子层结构。如：Cl： Cl ： e

6、3常见含 2e 、10e 、18e 的微粒(1)核外有 2个电子的粒子：Li 、Be 2 、H 、He、H 2。(2)核外有 10个电子的粒子分子：CH 4、NH 3、H 2O、HF、Ne；阳离子：Na 、Mg 2 、Al 3 、NH 、H 3O ；4阴离子：N 3 、O 2 、F 、OH 、NH 。2(3)核外有 18个电子的粒子分子：Ar、HCl、H 2S、PH 3、SiH 4、F 2、H 2O2、N 2H4、CH 3CH3等；阳离子：K 、Ca 2 ；阴离子：P 3 、S 2 、HS 、Cl 。(2018唐徕回民中学月考)根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是( )AK

7、层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的 K层电子数相等BL 层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的 L层电子数相等CL 层电子数为偶数的所有元素所在族的序数与该元素原子的 L层电子数相等DM 层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的 M层电子数相等6【解析】 K 层电子为奇数的元素只有氢元素，所在族的序数与该元素原子的 K层电子数相等，A 正确；L 层电子为奇数的元素有锂、硼、氮、氟，这些元素所在族的序数与该元素原子的 L层电子数相等，B 正确；L 层电子为偶数的主族元素如镁元素，所在族的序数为第A 族，L 层电子数为 8，所在族的序数就与该元素原子的 L层电

8、子数不相等，C 错误；M层电子为奇数的主族元素有钠、铝、磷、氯，元素所在族的序数与该元素原子的 M层电子数相等，D 正确。【答案】 C下列有关原子或离子的结构示意图表示正确的是( )解析：A 项应为 ，错误；B 项应为 ，错误；C 项应为 ，错误；D项正确。答案：D同周期、同主族元素性质的变化规律同周期(从左到右) 同主族(由上而下)原子半径 减小(除稀有气体) 增大主要化合价最高正价：17，负价：41最高正价相等(O、F 除外)，且最高正价等于主族族序数得失电子能力得电子能力增强，失电子能力减弱得电子能力减弱，失电子能力增强金属性 减弱 增强非金属性 增强 减弱单质的氧化性、还原性 氧化性增

9、强，还原性减弱 氧化性减弱，还原性增强7非金属氢化物的生成难易及其稳定性生成由难到易，稳定性由弱到强生成由易到难，稳定性由强到弱最高价氧化物对应水化物酸性增强，碱性减弱 酸性减弱，碱性增强元素 R、X、T、Z、Q 在元素周期表中的相对位置如右表所示， 其中 R单质在暗处与 H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是(双选)( )A非金属性：ZQ【解析】 本题考查了元素的推断及元素性质的递变规律。根据 R元素的单质在暗处与 H2剧烈化合并发生爆炸，可知 R为 F元素，R、T、Q 为同一主族，则可推知 T为 Cl元素，Q为 Br元素，X、T、Z 位于同一周期，则 X为 S元素，Z 为 Ar元素。非

10、金属性 TX，A 项错误；F 原子核外电子总数为 9，Br 原子核外电子总数为 35，二者相差 26，B 项正确；F、Cl、Br 位于同一主族，非金属性逐渐减弱，气态氢化物稳定性逐渐减弱，即HFHClHBr，C 项错误；最高价氧化物的水化物的酸性，HClO 4HBrO4，D 项正确。【答案】 BD下列递变规律正确的是( )AHClO 4、H 2SO4、H 3PO4的酸性依次增强BHCl、HBr、HI 的稳定性依次增强C钠、镁、铝的还原性依次减弱DN、O、F 原子半径逐渐增大解析：A 项酸性 HClO4H2SO4H3PO4，错误；B 项稳定性 HClHBrHI，错误；C 项同一周期从左右还原性依

11、次减弱，正确；D 项同一周期从左右原子半径逐渐减小，故原子半径 NOF，错误。答案：C8元素金属性、非金属性的判断1金属性强弱的判断(1)根据元素周期表判断：同一周期，从左到右：元素的金属性逐渐减弱。同一主族，从上到下：元素的金属性逐渐增强。元素在周期表中的位置越处于左下方，元素的金属性越强。(2)根据金属活动性顺序判断： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn PbH Cu Hg Ag Pt Au 金属单质的活动性减弱，元素的金属性也减弱。(3)根据单质及其化合物的性质判断：金属单质与水或酸反应越剧烈，元素的金属性越强。最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，元素的金属性越强。(4)根据离

12、子的氧化性强弱判断：金属阳离子的氧化性越强，元素的金属性越弱。如氧化性：Cu 2 Mg2 ，则金属性：CuCu(但能与水反应剧烈的活泼金属，在水溶液中不能置换出其他金属单质，如碱金属)。2非金属性强弱的判断(1)根据元素周期表判断：同一周期，从左到右：元素的非金属性逐渐增强。同一主族，从上到下：元素的非金属性逐渐减弱。9元素在周期表中的位置越处于右上方，元素的非金属性越强。非金属性最强的为 F元素。(2)根据单质及其化合物的性质判断：单质与氢气化合越容易，元素的非金属性越强。气态氢化物的稳定性越强，其对应元素的非金属性越强。最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，元素的非金属性越强。(3)根据离子

13、的还原性强弱判断：非金属阴离子的还原性越强，元素的非金属性越弱。如还原性：Cl I。(4)根据非金属单质间的置换反应：活泼的非金属能将较不活泼的非金属从其盐溶液中置换出来(F 2除外)：如Cl22I =2Cl I 2，则非金属性：ClI。(2018唐徕回民中学月考)甲、乙两种非金属：甲比乙容易与 H2化合；甲单质能与乙阴离子发生置换反应；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；与某金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多；甲的单质熔、沸点比乙的低；甲元素的气态氢化物的水溶液酸性比乙元素气态氢化物的水溶液酸性强。能说明甲比乙的非金属性强的是( )A BC D【解析】 比

14、较元素的非金属性，可从单质与 H2化合的难易、反应条件及生成氢化物的稳定性来比较，正确；非金属性强的单质能把非金属性弱的单质置换出来，正确；最高价氧化物对应的水化物酸性越强，其非金属性越强，正确；比较元素的非金属性强弱，其实质是看原子得到电子的能力，越易得电子，非金属性越强，与得电子数的数目多少无关，错；单质的熔、沸点高低是物理性质，不能用来比较非金属性强弱，错；通过气态氢化物水溶液的酸性强弱不能比较非金属性强弱，错；综上所述，C 项正确。【答案】 C【点评】 元素非金属性强弱判断的两个易错点：10(1)依据气态氢化物的稳定性强弱可以判断元素的非金属性的强弱，但氢化物水溶液的酸性强弱不能用于元

15、素的非金属性强弱判断；(2)不能用一般含氧酸的酸性强弱判断元素的非金属性强弱，如酸性 H2SO3H2CO3，不能由此判断元素的非金属性强弱 SC，两者无因果关系，只能用最高价氧化物的水化物酸性强弱进行判断元素的非金属性的强弱。(2018天水市一中段考)X、Y 代表两种非金属元素，下列不能说明非金属性 X比 Y强的是( )AY 的阴离子 Y 的还原性强于 X的阴离子 XBX 的氢化物的水溶液的酸性比 Y的氢化物的水溶液的酸性强CX 的单质 X2能将 Y的阴离子 Y 氧化成 Y2DX、Y 的单质分别与 Fe化合，产物中前者 Fe为3 价，后者 Fe为2 价解析：元素的非金属越强，形成阴离子的还原性

16、越弱， Y 的还原性强于 X ，非金属性：XY，能说明非金属性 X比 Y强，A 不符合题意；元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，不能通过比较气态氢化物水溶液的酸性判断非金属性强弱，B符合题意；X 的单质 X2能将 Y的阴离子 Y 氧化成 Y2，氧化性：X 2Y 2，非金属性：XY，能说明非金属性 X比 Y强，C 不符合题意；X、Y 的单质分别与 Fe化合，产物中前者Fe为3 价，后者 Fe为2 价，X 的得电子能力比 Y强，能说明非金属性 X比 Y强，D 不符合题意。答案：B粒子半径的大小比较1一般电子层数越多，其半径越大(极少数例外，如 r(Li)r(Al)(1)最外层电

17、子数相同，但电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，离子半径也逐渐增大。如： r(Li)r(K )， r(Mg)r(Mg2 )。2若电子层数相同，核电荷数越大，其半径越小11(1)同周期元素的原子，随核电荷数增多，原子半径逐渐减小。如： r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)。(2)核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，半径越小。如： r(O2 )r(F )r(Na )r(Mg2 )r(Al3 )。3若电子层数、核电荷数均相同，最外层电子数越多，半径越大(1)同一元素的原子和阴离子，原子半径比阴离子半径小。如： r(Cl)r(Fe3 )。a 元素的阴离子、b 元素的阴离

18、子和 c元素的阳离子具有相同的电子层结构，已知 a的原子序数大于 b的原子序数，则 a、b、c 3 种离子的半径大小顺序为( )Aabc BbacCcab Dcba【解析】 c 元素阳离子与 a、b 两元素阴离子具有相同的电子层结构，可知 a、b 同周期，c 在 a、b 所在周期的下一周期，故原子序数：cab，而电子层结构相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，即离子半径：bac。【答案】 B(2018集宁一中月考)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，则下列叙述正确的是( )A原子半径 ABDCB原子序数 d c b aC离子半径 CDBAD单质

19、的还原性 ABDC解析：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，则四12种离子核外的电子数相同，即 a2 b1 c3 d1，原子序数 a b d c，B 错误；A、B 处于同一周期，C、D 处于同一周期，A、B 形成阳离子，则 A、B 为金属，C、D 形成阴离子，则 C、D 为非金属，结合化合价可知，A 为 Mg元素、B 为 Na元素、C 为 N元素、D为 F元素。同一周期从左至右，原子半径逐渐减小，同一主族从上至下，原子半径逐渐增大，则原子半径 NaMgNF，A 错误；具有相同电子层结构的离子，原子序数越大，离子半径越小，则离子半径 N3 F N

20、a Mg 2 ，C 正确；同一周期从左至右，元素的金属性逐渐减弱，则单质的还原性 NaMg，N 和 F元素是非金属，单质主要体现氧化性，D 错误。答案：C1.下列原子结构的叙述中正确的是( )A所有的原子核都是由质子和中子组成的B原子的最外层电子数不超过 8个C稀有气体原子的最外层电子数均为 8D原子的次外层电子数一定都是 8解析： 1H中不含中子，A 项错误；根据核外电子排布规律，原子的最外层电子数不超过 8个，B 项正确；He 原子最外层电子数为 2，C 项错误；有两个电子层的原子，次外层电子数为 2，如 N、O，D 项错误。答案：B2(2018佛山市第一中学期中)元素性质呈周期性变化的决

21、定因素是( )A元素相对原子质量依次递增B元素的最高正化合价呈周期性变化C元素原子最外层电子排布呈周期性变化D元素金属性或非金属性呈周期性变化解析：元素性质呈周期性变化的决定因素是元素原子最外层电子排布呈周期性变化。答案：C133下列各组元素中，按原子序数逐渐增加，原子半径依次增大顺序排列的是( )ANa、Mg、Al、Si BCl、S、P、SiCF、Cl、Br、I DH、F、Cl、Na解析：同主族随原子序数增加，原子半径逐渐增大，同周期随原子序数增加，原子半径逐渐减小，只有 C项随原子序数增加，原子半径逐渐增大。答案：C4下列各组中化合物的性质比较，不正确的是( )A酸性：HClO 4HBrO

22、4HIO4B碱性：NaOHMg(OH) 2Al(OH)3C非金属性：FOSD稳定性：HClPH 3H2S解析：A 项同一主族非金属元素最高价含氧酸从上至下酸性减弱，正确；B 项同一周期从左右金属性减弱，故碱性 NaOHMg(OH)2Al(OH)3，正确；C 项同一周期从左右非金属性增强，同一主族从上下非金属性减弱，故非金属性 FOS，正确；D 项非金属性ClSP，故稳定性 HClH2SPH3，错误。答案：D5已知某微粒的结构示意图为 。试回答：(1)当 x y10 时，该粒子为_(填“原子” “阳离子”或“阴离子”)。(2)当 y8 时，粒子可能为_、_、_、_、_。(填粒子符号)(3)写出

23、y3 与 y7 的元素最高价氧化物对应的水化物间发生反应的离子方程式：_。解析：(1)当 x y10 时， x10 y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子为原子。(2)当 y8 时，应为 18个电子的粒子，所以可能为 Ar、Cl 、S 2 、K 、Ca 2 等。(3)y3 时为铝原子， y7 时为氯原子，其最高价氧化物对应的水化物分别为 Al(OH)3和14HClO4。答案：(1)原子 (2)ArCl S2 K Ca2 (合理即可) (3)Al(OH)33H =Al3 3H 2O1某元素原子的最外层电子数是次外层电子数的 3倍，且其为短周期元素，该元素为( )A锂 B铍 C氧 D钙解析：锂

24、、钙的最外层电子数均比次外层电子数小，排除 A、D 项；铍最外层电子数与次外层电子数相同，排除 B项；氧原子 K层有 2个电子，L 层有 6个电子，最外层电子数是次外层电子数的 3倍，C 项正确。答案：C2(2018邢台三中月考)下图所示的微粒中，氧化性最强的是( )解析：A 为碳原子，B 为氟原子，C 为钠离子，D 为铝离子，所以氧化性最强的为氟原子。答案：B3(2018静宁县第一中学月考)下列说法正确的是( )A原子最外层电子数大于 3(小于 8)的元素一定是非金属元素B原子最外层只有 1个电子的元素一定是金属元素15C最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期D某元素的离子的最外

25、层与次外层电子数相同，该元素一定位于第三周期解析：描述的元素若位于长周期，则可能是金属元素，如 Ge(第四周期，第A 族)，A错误；氢元素原子最外层电子数为 1，是非金属元素，B 错误；根据原子核外电子排布规律，可知最外层电子不超过 8个，则次外层电子也少于 8，则次外层为 K层，最外层为 L层，元素原子核外共两个电子层，位于第二周期，C 正确；K ，最外层与次外层电子数相等，但 K元素位于第四周期，D 错误。答案：C4下列实验不能作为判断依据的是( )A钠和镁分别与冷水反应，判断钠与镁金属性强弱B在 MgCl2与 AlCl3溶液中分别加入过量的氨水，判断镁与铝的金属性强弱C硅酸钠溶液中通入

26、CO2产生白色沉淀，判断碳酸与硅酸的酸性强弱DBr 2与 I2分别与足量的 H2反应，判断溴与碘的非金属性强弱解析：A 项钠与冷水反应，而镁不与冷水反应，可判断金属性 NaMg；B 项 MgCl2和AlCl3均与氨水反应，生成 Mg(OH)2、Al(OH) 3，Al(OH) 3不溶于过量氨水，不能判断 Mg、Al的金属性；C 项 Na2SiO3溶液中通入 CO2产生白色沉淀 H2SiO3，说明酸性 H2CO3H2SiO3，非金属性 CSi；D 项 Br2与 I2分别与 H2反应，Br 2较 I2更易与 H2反应，非金属性 BrI，故选B项。答案：B5(2018陆川县中学月考)电子层数相同的三种

27、元素 X、Y、Z，已知最高价氧化物对应的水化物的酸性 HXO4H2YO4H3ZO4，则下列判断错误的是 ( )A原子半径 XYZB气态氢化物的稳定性 HXH2YZH3C非金属性 XYZ16D气态氢化物的还原性 HXPSi，故 NH3的稳定性大于 SiH4的稳定性。答案：(1)H Na (2)Na 2O，Na 2O2 (3)Al(OH) 3或 Be(OH)2 (4)NH 3 (5)C，H (6)HClO4 (7)NH 3 SiH 48A、B、C 均为短周期元素，其中 A元素的单质是自然界最轻的气体，B 元素原子的次外层电子数为最外层电子数和最内层电子数之和，C 元素与 B元素位于同一主族，且可形

28、成 BC2型化合物。(1)写出 A元素的元素名称：_。(2)写出 B元素在元素周期表中的位置：第_周期第_族。(3)写出 C元素原子结构示意图：_。(4)比较 A、B、C 三种原子的半径大小：_(填写元素符号)。解析：A 元素单质是自然界最轻的气体，则 A为氢，B 元素原子的次外层电子数为最外层电子数和最内层电子数之和，B 原子的电子排布为 ，则 B为硫，C 与 B位于同一主族，又为短周期，则 C为氧。答案：(1)氢 (2)三 A (3)C (4)S O H1下列说法中正确的是( )A非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数B非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的

29、最外层电子数C最外层有 2个电子的原子都是金属原子D最外层有 5个电子的原子都是非金属原子18解析：A 项正确；B 项应为“其绝对值等于该元素原子的最外层电子数与 8的差值的绝对值” ，错误；C 项 He为非金属原子，错误；D 项锑、铋为金属原子，错误。答案：A2有 X、Y 两种原子，X 原子的 M电子层比 Y原子的 M电子层少 3个电子，Y 原子的 L电子层的电子数恰为 X原子的 L层电子数的 2倍，则 X、Y 元素的元素符号分别为( )AMg 和 S BN 和 BeCSi 与 B DC 和 Al解析：由题给信息知 X、Y 中 Y核外有 3个电子层，X 核外应有两个电子层，故 X的原子结构示

30、意图为 ，为 C元素，Y 的原子结构示意图为 ，为 Al元素，故选 D项。答案：D3短周期金属元素甲戊在元素周期表的相对位置如表所示。下列判断正确的是( )A.氢 氧 化 物 碱 性 ： 丙 丁 戊B.金 属 性 ： 甲 丙C.原 子 半 径 ： 丙 乙甲 乙丙 丁 戊解析：丙、丁、戊位于同一周期，同一周期从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，氢氧化物的碱性逐渐减弱，A 项正确；甲、丙位于同一主族，根据元素周期律，金属性甲丁戊，C 项错误；最外层电子数甲I，则 A中加浓盐酸，B 中加 KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C 中加淀粉碘化钾混合溶液，实验时观察到 C溶液中现象

31、为_，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用_吸收尾气。(3)若要证明非金属性：CSi，则在 A中加盐酸，B 中加 CaCO3，C 中加_(写化学式)溶液，若观察到 C中出现白色沉淀，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入 C中干扰实验，应在两装置间添加装有_溶液的洗气瓶。解析：(1)仪器 A为分液漏斗；球形干燥管 D能够防止倒吸，可以避免 C中液体进入锥形瓶中。 (2)浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，氯气具有强氧化性，可与碘化钾反应生成碘，因淀粉遇碘变蓝色，则可观察到溶液变蓝，氯气有毒，不能排放到空气中，可与氢氧化钠溶液反应而被吸收。(3)因碳酸比硅酸强，二氧化碳可与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，溶液变浑浊，氯化氢具有挥发性，干扰实验结果，需要将二氧化碳中的氯化氢除掉，根据氯化氢与碳酸氢钠反应，而二氧化碳与碳酸氢钠溶液不反应，可以在 B和 C之间增加装有饱20和 NaHCO3溶液的洗气瓶。答案：(1)分液漏斗 防止倒吸 (2)变蓝 NaOH 溶液 (3)Na 2SiO3 饱和 NaHCO3