内容正文:
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
目标与素养:1.周期表中原子结构和位置、价态、元素种数等之间的关系。(宏观辨识与微观探析)2.能把握周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律。(宏观辨识与微观探析)3.周期表中各区、周期、族元素的原子结构和位置间的关系。(证据推理与模型认识)
一、主族元素原子核外电子排布与性质的周期性变化
主族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
原子核外价电子排布
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
最高正化合价
+1
+2
+3
+4
+5
+6
+7
最低负化合价
-
-
-
-4
-3
-2
-1
性质递变规律
化合价
同主族
最高正价相同,且等于主族序数
同周期
最高正价逐渐升高,从+1递增到+7
金属性非金属性
同主族
从上到下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱
同周期
从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
原子半径
同主族
从上到下,原子半径逐渐增大
同周期
从左到右,原子半径逐渐减小
二、原子核外电子排布的周期性与周期表的分区
1.1~6周期元素原子的外围电子排布
周期
元素种类
外围电子排布
最多可容纳的外围电子数
ⅠA族
0族
1s1
1s2
2
2
8
2s1
2s22p6
8
3
8
3s1
3s23p6
8
4
18
4s1
4s24p6
8
5
18
5s1
5s25p6
8
6
32
6s1
6s26p6
8
1第2、3周期,从左到右外围电子排布式呈现从ns1到ns2np6的变化。
2第4周期,从左到右外围电子排布式呈现从ns1经过3d1~104s1~2逐渐过渡到4s24p6,第5、6周期类似第4周期。
2.周期表的分区
(1)根据元素原子的外围电子排布的特征,可将元素周期表分成五个区域:s区、p区、d区、ds区和f区。五个区的位置关系如下图所示。
(2)各区元素的外围电子排布特点
分区
元素分布
外围电子排布式
元素性质特点
s区
ⅠA族、ⅡA族
ns1~2
除氢外都是活泼金属元素
p区
ⅢA族~ⅦA族、0族
ns2np1~6
除惰性气体外,最外层电子参与反应
d区
ⅢB族~ⅦB族、Ⅷ族
(n-1)d1~9ns1~2
d轨道不同程度地参与化学键的形成;金属元素
ds区
ⅠB族、ⅡB族
(n-1)d10ns1~2
金属元素
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)ⅦA族的外围电子排布式为ns2np5。 (√)
(2)O的最外层电子数为6,故最高正价为+6价。 (×)
(3)原子外围电子排布式为ns2的元素一定在ⅡA族。 (×)
(4)同周期的含氧酸从左到右的酸性逐渐增强。 (×)
2.某元素简化电子排布式为[Xe]4f46s2,其应在( )
A.s区 B.p区
C.d区 D.f区
D [元素在周期表中的分区,取决于元素原子的最后一个电子所进入的原子轨道,因最后一个电子进入f原子轨道,所以该元素为f区元素。]
3.最外层电子排布为4s1的元素有哪些?并写出其所在的族及所属的分区。
[答案] K ⅠA s区,Cr ⅥB d区,Cu ⅠB ds区。
核外电子排布与族的划分
1.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)d1~10ns1~2,ⅢB~ⅦB族的外围电子数与族序数相同,ⅠB、ⅡB族和Ⅷ族的外围电子数与族序数不相同。
2.原子结构与周期表中位置的关系
(1)原子核外电子层数决定所在周期数;周期数=最大能层数(钯除外,46Pd:[Kr]4d10,最大能层数是4,但是在第5周期)。
(2)外围电子总数决定排在哪一族。如:29Cu:3d104s1,10+1=11尾数是1且有d轨道,所以是ⅠB族。
(3)每周期起始元素和结束元素的价电子排布为ns1和ns2np6(如第1周期为1s2)。
【典例】 写出符合下列核外电子排布式的原子的核电荷数、名称、元素符号及其在周期表中的位置,所属的分区。
(1)1s22s22p63s23p6。
(2)1s22s22p63s23p63d104s24p3。
(3)1s22s22p63s23p63d104s24p64d