1、 第二节 元素周期律一、原子核外电子的排布1.电子层的表示方法电子层序数1234567电子层符号电子离核距离电子能量2.原子核外电子分层排布的一般规律(1)核外电子总是尽先排布在_的电子层，然后由里向外，依次排布(能量最低原理)。(2)原子核外各电子层最多容纳_个电子。(3)原子最外层电子数目不能超过_个(K层为最外层时不能超过_个电子)。(4)次外层电子数目不能超过_个(K层为次外层时不能超过_个)，倒数第三层电子数目不能超过_个。二、元素周期律1.定义：元素的_随着_的递增而呈_变化的规律。2.实质：元素原子的_呈周期性变化的必然结果。3.同周期同主族元素性质递变规律性质同周期(从左到右)
2、同主族(从上到下)原子半径逐渐_逐渐_电子层结构电子层数_最外层电子数_电子层数_最外层电子数_失电子能力逐渐_逐渐_得电子能力逐渐_逐渐_金属性逐渐_逐渐_非金属性逐渐_逐渐_主要化合价最高正价_最低负价主族序数8最高正价数_(O、F除外)最高价氧化物对应水化物酸碱性酸性逐渐_碱性逐渐_酸性逐渐_碱性逐渐_非金属元素气态氢化物的形成与稳定性气态氢化物的形成越来越_，其稳定性逐渐_气态氢化物的形成越来越_，其稳定性逐渐_一、1.K L M N O P Q 由近到远 由低到高2(1)能量低(2)2n2(3)8 2(4)18 2 32二、1.性质 原子序数 周期性2.核外电子排布3.减小 增大 相
3、同 逐渐增多 逐渐增多相同 减弱 增强 增强 减弱 减弱 增强增强 减弱 主族序数 主族序数 增强 减弱 减弱 增强 容易 增强 难 减弱答案：【想一想】同一主族的元素性质就一定相似吗？三、元素周期表和元素周期律的应用1.科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。2.寻找新材料(1)半导体材料：在_附近的元素中寻找。(2)在_中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。(3)在周期表中的_附近探索研制农药的材料。3.预测元素的性质(根据同周期、同主族性质的递变规律)。不一定，如H与碱金属虽然同处于A族，但性质不同。三、2.(1)金属与非金属的分界线(2)过渡元素(3)右上角
4、 原子核外电子的排布【例1】根据中学化学教科书所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是()A.K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B.L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C.L层电子数为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等D.M层电子数为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等【自主解答】C 解析：K层电子数为奇数的元素只有H，A正确；L层或M层电子数为奇数时，此层为最外层，族序数等于最外层电子数，B、D均正确；第二周期以后元素的L层中电子数均为8个，但族序数与L层电子数无关，C错误。短周期元素中
5、具有特殊电子排布的原子(1)最外层只有一个电子的非金属元素：H。(2)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。(3)最外层电子数是次外层电子数2、3、4倍的元素依次是：C、O、Ne。(4)电子总数是最外层电子数2倍的元素：Be。(5)最外层电子数是电子层数2倍的元素：He、C、S。(6)最外层电子数是电子层数3倍的元素：O。(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。(8)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。(9)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。【知识关联】原子核外的电子排布与元素在周期表中的位置、元素性质的联系。1.核电荷数分别为16和4的元
6、素的原子相比较，前者的下列数据是后者4倍的是()A.电子数B.最外层电子数C.电子层数D.中子数A 解析：画出S和Be的原子结构示意图即可判断A正确，B、C均错；由于同位素的存在，D不一定正确。答案：等电子数的粒子的应用【例2】用A、B、C2、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)。请回答：(1)A元素是_、B元素是_、C元素是_。(用元素符号表示)(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是_。(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是_。(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是_，电子式是_。(5)G分子中含有4个原子，其分子式是
7、_。(6)H分子中含有8个原子，其分子式是_。【自主解答】(1)K Cl S(2)HCl(3)F2(4)H2S HS H(5)H2O2(或PH3)(6)C2H6解析：(1)aA含有18个电子，则其质子数a18119，A为K元素；bB含有18个电子，则其质子数b18117，B为Cl元素；同理知C为S元素。(2)由两种元素组成的双原子18电子的分子只有HCl。(3)氧化能力最强的分子是F2。(4)由两种元素组成的三原子18电子的分子只有H2S。(5)H2O2和PH3都是含有4个原子的18电子分子。(6)含有8个原子的18电子的分子是C2H6。1.“10电子”的粒子分子离子一核10电子Ne N3、O
8、2、F、Na、Mg2、Al3二核10电子HFOH三核10电子H2ONH2四核10电子NH3H3O五核10电子CH4NH42.“18电子”的粒子分子离子一核18电子Ar K、Ca2、Cl、S2二核18电子F2、HClO22、HS三核18电子H2S 四核18电子PH3、H2O2五核18电子SiH4、CH3F六核18电子N2H4、CH3OH其他C2H6、CH3NH2等【温馨提示】上表中有些18电子粒子符合“99”规律，如C2H6、H2O2、N2H4、F2、CH3F、CH3OH等(CH3、OH、NH2、F为9电子基团)。【知识关联】10电子(或18电子)粒子与“位构性”的关系、与某些有机化合物的联系。
9、2.A、B、C、D、E五种粒子(分子或离子)，它们都分别含有10个电子，已知它们有如下转化关系：(1)写出的离子方程式：_；写出的离子方程式：_。(2)除D、E外，请再写出两种含有10个电子的分子：_；除A、B外，请再写出两种含有10个电子的阳离子：_。(1)NH4+OH=H2ONH3 H3OOH=2H2O(2)Ne、CH4 Na、Mg2(其他合理答案也可)解析：根据含有10个电子的分子和离子，结合相关的离子方程式较容易推理出A、B、C、D、E分别为NH4+、H3O、OH、H2O、NH3。答案：元素周期律【例3】(2009高考广东卷，11)元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X
10、与Z2具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是()A.同周期元素中X的金属性最强B.原子半径XY，离子半径XZ2C.同族元素中Z的氢化物稳定性最高D.同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强【自主解答】B 解析：根据X、Y在同一周期，X与Z2具有相同的核外电子层结构，可推出Z在X、Y的上一个周期，又因为X、Y、Z原子序数之和为36，综合判断知X为Na、Z为O、Y为Cl，B项中的离子半径应为：O2Na。一、元素金属性、非金属性强弱的判断1.本质：原子越易失电子，金属性越强。原子越易得电子，非金属性越强。2.金属性强弱的判断依据(1)根据元素在周期表中的位置同周期元素，从左至右随原子序数的增加，
11、金属性减弱。同主族元素，从上至下随原子序数的增加，金属性增强。(2)实验依据单质跟水或酸置换出氢的难易程度(或反应的剧烈程度)：反应越易则金属性越强。最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性越强则对应金属元素的金属性也就越强。金属间的置换反应：金属甲能从金属乙的盐溶液中置换出乙，则甲的金属性比乙强。金属阳离子氧化性的强弱：阳离子的氧化性越强，对应金属元素的金属性就越弱。根据电化学原理：不同金属形成原电池时，作负极的金属活泼(有例外)；在电解池中的惰性电极上，先析出的金属其对应的元素金属性弱。3.非金属性强弱的依据(1)根据元素在周期表中的位置同周期元素，从左至右随原子序数的增加，非金属性增强。同
12、主族元素，从上至下随原子序数的增加，非金属性减弱。(2)实验依据单质跟氢气化合的难易程度及生成氢化物的稳定性：越易与氢气反应，生成的氢化物也就越稳定，氢化物的还原性也就越弱，则非金属性越强。最高价氧化物对应水化物酸性的强弱：酸性越强则对应非金属元素的非金属性也就越强。非金属单质间的置换反应：非金属甲能把非金属乙对应的阴离子从其盐溶液中置换出来，则甲的非金属性比乙强。非金属元素的原子对应阴离子的还原性：还原性越强，元素的非金属性就越弱。二、粒子半径大小的比较1.同周期元素的原子或最高价阳离子半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外)，如NaMgAlSi，NaMg2Al3。2.同主族元素的原
13、子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大。如LiNaK，LiNaFNaMg2Al3(上一周期元素形成的阴离子与下一周期元素形成的阳离子有此规律)。4.同种元素原子形成的微粒半径大小为：阳离子中性原子阴离子；价态越高的微粒半径越小，如Fe3Fe2Fe，HHH。5.电子数和核电荷数都不同的粒子，可通过一种参照物进行比较如比较Al3与S2的半径大小，可找出与Al3电子数相同，与S2同族的元素O2比较，Al3O2，且O2 S2。故Al3HClH2S。C中W、Z、Y的单质的氧化性为：SiSPH3AsH3B.熔点：Cl2Br2H2SO4H3PO4D.碱性：NaOHMg(OH)2Al(OH)31.C 解析：本题
14、考查原子核外电子的排布。可采用举例法判断。符合A的元素可以是H、Li；符合B的元素可以是He、Be；符合C的元素是Be；符合D的元素是F，但F没有最高正价。因此只有C正确。2.A 解析：本题考查同主族、同周期元素性质的递变规律。对于同主族非金属元素，随电子层数递增，单质的熔点递增，氢化物的还原性递增，A错、B正确；一般地，元素非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强，C正确；一般地，元素金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的碱性越强，D正确。答案：3.(2011福建厦门双十中学高三期中)部分短周期元素的有关信息如下表所示：元素代号元素性质、位置或原子结构T 第二层上的电子数是第一层的3
15、倍R 与T同一族L L2与T2的核外电子数相等Z 元素最高正价是3价，与L同周期根据表中信息，判断以下叙述正确的是()A.氢化物的稳定性为H2TH2RB.单质与稀盐酸反应的速率为LZC.Z与T形成的化合物具有两性D.L与R通过离子键形成的化合物阴阳离子的核外电子数相等3.C 解析：本题考查“位构性”的关系。根据表中元素性质、位置或原子结构的信息不难推出元素T为氧、R为硫、L为镁、Z为铝。A中稳定性为H2OH2S；B中反应速率为MgAl；C中Al2O3是两性氧化物；D中Mg2核外电子数为10,S2核外电子数为18。答案：4.(2010高考天津卷，7，改编)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次
16、增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。回答下列问题：(1)L的元素符号为_；M在元素周期表中的位置为_；五种元素的原子半径从大到小的顺序是_(用元素符号表示)。(2)Z、X两元素按原子数目比13和24构成分子A和B，A的电子式为_，B的结构式为_。(3)硒(Se)是人体必需的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子序数为_，其最高价氧化物对应的水化物的化学式为_。答案：5.已知X、Y、Z为三种由短周期元素构成的粒子，每1 mol粒子都有10 mol电子，其结构特点如下：XYZ原子核数单核四核双核粒子的电荷数1个单位正电荷0 1个单位
17、负电荷物质A由X、Z构成，B、C、D、K在常温下都是气体单质，反应都是用于工业生产的反应，各有关物质之间的相互反应转化关系如下图所示：请回答下列问题：(1)A的化学式为_；D的结构式为_。(2)完成下列反应的离子方程式：反应_；反应_。(3)J为无色气体，且污染大气，若其浓度过高可导致高铁血红蛋白血症。气体J遇空气变为红棕色，该反应的化学方程式为_。5.(1)NaOH NN(2)Cl22OH=ClClOH2O2Cl2H2O=2OHCl2H2(3)2NOO2=2NO2解析：本题考查“10电子”粒子及相关元素化合物知识。根据表中X、Y、Z三种粒子的信息可知，X为Na、Y为NH3、Z为OH，A为NaOH。反应都是用于工业生产的反应，根据各有关物质之间的相互反应转化关系图不难推出气体单质B、C、D、K分别为Cl2、H2、N2、O2，化合物E、F、G、H、I、J、M分别为NaClO、NaCl、H2O、HCl、NH3、NO、HClO。答案：
