1、一. 本节教学内容：元素周期律1、核外电子排布2、元素周期律二. 重点、难点：1、了解元素原子核外电子排布。2、了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化。三. 教学过程：（一）核外电子排布原子是由原子核和电子构成的，原子核的体积很小，仅占原子体积的几千亿分之一，电子在原子内有“广阔”的运动空间。在这“广阔”的空间里，核外电子是怎样运动的呢?1、电子层的划分科学研究证明，电子的能量是不相同的，它们分别在能量不同区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7来表示从内到外的电子层，并分别用符号K、L、M、N、O、P、Q来表示。电
2、子层（n） 1、2、3、4、5、6、7 电子层符号 K、L、M、N、O、P、Q 离核距离 近 远 能量高低 低 高2、核外电子的排布规律（1）电子总是从能量最低的电子层排起,然后由里往外，从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布(即排满K层再排L层，排满L层才排M层)。（2）各层最多能容纳的电子数目为2n2（n为电子层数）。电子层序号 1 2 3 4 5 6 7代表符号 K L M N O P Q最多电子数 2 8 18 32 50 72 98（3）最外层最多能容纳的电子数目为8（K层为最外层，不超过2个电子），次外层电子数目不超过18，倒数第三层不超过32个电子。3、核外电子排布的表示方法（
3、1）原子结构示意图：氯原子，圆圈内表示原子的质子数，要注意正号；弧线表示电子层，弧线内数字表示该层中的电子数。离子结构示意图中各符号含意一样，但注意原子结构示意图中质子数等于核外电子数，而离子结构示意图中质子数与核外电子数不相等。如Cl-：（2）电子式：电子式是在元素符号周围用小黑点或“”的数目表示该元素原子的最外层电子数的式子。小黑点或“”的数目即为该原子的最外层电子数。4、稳定结构与不稳定结构通常，我们把最外层8个电子(只有K层时为2个电子)的结构，称为相对稳定结构。如稀有气体的原子就是上述结构，一般不与其他物质发生化学反应。当元素原子的最外层电子数小于8(K层小于2)时，是不稳定结构。在
4、化学反应中，具有不稳定结构的原子，总是“想方设法”通过各种方式使自己的结构趋向于稳定结构。金属元素的原子最外层电子数一般少于4个，在化学反应中比较容易失去电子达到相对稳定结构，表现出金属性；而非金属元素的最外层一般多于4个电子，在化学反应中易得到电子而达到8个电子的相对稳定结构，所以非金属元素表现出非金属性。 练习1 判断下列示意图是否正确？为什么？ A、B、C、D均错。A、B违反了最外层电子数为8的排布规律，C的第一电子层上应为2个电子，D项不符合次外层电子数不超过18的排布规律。练习2 写出下列离子的离子结构示意图：Mg2+ F- Br- Ca2+Mg2+（二）元素周期律1、原子的电子层排
5、布的周期性： 原子序数电子层数最外层电子数达到稳定结构时的最外层电子数121122310218811183188结论：随着原子序数的递增，最外层电子数由1递增至8（若K层为最外层则由1递增2），元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化。2、化合价的周期性变化： 原子序数化合价的变化121310+1 +4 +5-4 -11118+1 +4 +5 +7-4 -1结论：随着原子序数的递增，最高正价由+1递变到+7，从中部开始有负价，从-4递变至-1（稀有气体元素化合价为零），元素化合价呈现周期性变化。小结元素主要化合价由元素原子的最外层电子数决定。（1）金属无负价，O、F无正价，一般，最高正价存在于氧
6、化物及酸根，最低负价通常存在于氢化物中。（2） 主族元素最高正价数=最外层电子数（3）最高正价+负价=83、原子半径的递变规律：原子序数原子半径的变化310逐渐减小1117逐渐减小结论：同一周期，随着原子序数的递增，元素原子半径逐渐减小，呈现周期性变化。小结 原子半径由电子层数和核电荷数多少决定，它是反映结构的一个参考数据。同主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大。同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小。【典型例题】例1下列说法正确的是（ ）A原子序数越大，原子半径一定越大B电子层数越多的原子半径一定比电子层数少的原子半径大C元素性质的周期性变化不是元素性质的简单重复D按C、N、O、F的顺序，元
7、素的最高正价依次升高分析：原子半径随原子序数的递增不是一直增大下去，而是呈周期性变化，故A不正确，原子半径的大小受电子层数、核电荷数及核外电子数等因素的影响，其中电子层数是主要的，但不是唯一因素，例如，Cl原子比Li多一个电子层，但原子半径RLiRCl，故B不正确，元素性质的周期性变化不是简单的重复变化，变化的程度不同，变化的起点和终点不同，故C是正确的，氟是最活泼的非金属元素，它只有负价，没有正价；氧的非金属性也很强，很少有正价，一般只有负价，故D不正确。答案为C。例2A元素原子核外电子数比B元素原子核外电子数少5个，且A元素原子L层比B元素原子L层少3个电子，则A，B两元素形成的化合物可表
8、示为（ ）AA3B2 BA2B3 CAB3 DAB2分析：B元素原子的L层比A元素原子多3个电子，而电子总数比A元素多5个，说明B元素的L层已充满，且下一层M层有53=2个电子，则B为2价，A为3价，AB形成的化合物化学式为B3A2或A2B3，故B正确。答案为B。例3下列有关叙述正确的是 （ ）A元素的化学性质随着相对原子质量的递增而呈周期性变化B元素周期律的实质是因为元素原子最外层电子数由18周期性的变化而引起的C半径由大到小氧化性由弱到强的是：K+、Mg2+、Al3+、H+，而还原性由弱到强的则具I-、Br-、Cl-、F-D某元素R的最高价氧化物化学式为：R2O5，又知R的气态氢化物中含氢
9、8.8，则R的相对原子质量为28分析：本题考查元素周期律的确切含义和实质，以及随粒子半径变化，其氧化性、还原性的变化规律。按相对原子质量，而，两元素都有五个电子层，但最外层电子数是6个，而是7个。如果按相对原子质量大小顺序排列，与应该互换位置，而这又造成了元素性周期性变化的改变。因此，按元素的相对原子质量大小顺序排列不是元素性质呈周期性变化的依据。因此A项不正确。B项正确。C项从离子结构分析： 故离子半径大小顺序为。对比它们的氧化性，根据学过的金属活动性顺序表，它们原子的还原性由钾到氢逐渐减弱，反过来它们离子的氧化性逐渐增强。命题信息是正确的，但题中后半部，、半径是逐渐减小。、还原性应由强到弱
10、。而题中却说：“还原性由弱到强的则是、”是错误的。故C项不正确。D项某元素最高价氧化物化学式为，则R为+5价，负价应为价，其形成气态氢化物为。根据已知，排除D项。答案为B。例4有X1、X2两种元素，已知X2原子中L层电子数是M层电子数的4/7，而X1原子M层电子数是X2原子M层电子数的1/2，X1、X2的单质在一定条件下发生化学反应，其生成物的分子式为_。分析：解题思路是从电子层结构特征先推出元素所在的周期数和族数，再确定元素名称，进一步推知元素所形成的单质相互反应的产物。答案：X2元素原子中M层电子数只能为7的整数倍，M层有电子，电子，X2即为第四周期、第VIII族的铁元素。X1原子M层电子
11、数： 生成FeCl3。例5某元素R的气态氢化物的式量为34，最高价氧化物的式量为142求该元素的气态氢化物和最高价氧化物的化学式。分析：求元素的气态氢化物和最高价氧化物化学式必须要知道该元素的负化合价和最高正化合价，根据原子结构的知识可知元素的负化合价的绝对值与最高正化合价之和等于8。可设：该元素的最高正价数值为X，那么该元素的负价绝对值为8X，气态氢化物的化学式为H（8-x）R，最高价氧化物的化学式为R2OX(X为奇数)，或为ROX/2(X为偶数)；R的相对原子质量为A。根据题意有：8XA=34 (1)16X2A142 (2)8XA142 (3)将(1)式与(2)式联立解所得X的值为5，气态
12、氢化物的化学式为RH3，最高价氧化物的化学式为R2O5。将(1)式与(3)式联立解所得X的值不合题意。答案为：气态氢化物的化学式为RH3，最高价氧化物的化学式为R2O5。例6种短周期的元素X和Y，可组成化合物XY3，当Y的原子序数为m时，X的原子序数可能是m4m4m8m2m6，其中正确的是（ ）A B C D分析：化合物的化学式是由组成原子的化合价来确定的，反之由化学式也可推知组成原子的化合价和其原子结构及在周期表中的位置。本题依据化学式XY3，可推知X的化合价可能为：3、6、3；Y的化合价可能为：1、2、1当X为3价时，其原子最外层电子数为3，X为A族元素；类推Y为A族元素当X和Y位于同周期
13、时，X的原子序数应比Y的原子序数少4(即m4)；当X位于Y前一周期时，X的原子序数应比Y的原子序数少12(即m48)；当X位于Y后一周期时，X的原子序数应比Y的原子序数多4(即m48)简单归纳为：在短周期中，找出同周期的表达式m4，再推广到不同周期的表达式m48(在原基础上8)。同样方法推知：当X为6价时(X和Y处于同主族)，其表达式为m8；当X为3价时，其表达式为m6(Y为H)。(注意第一周期元素的特殊性)。以上是按X的最高正价推断X在周期表的位置，实际在中学还学过诸如PCl3等物质，由于磷的价态不是最高价，因此不能以此来推断其在周期表中的位置。在PCl3中，磷元素在化合物中表现3价，但其最
14、外层有5个电子，属于VA族元素，X的原子序数表达式为m28。综上所知，D选项为正确选项。答案为D。例7有aXn-和bYm+2种离子，其电子结构相同，则（ ）AanbmBam=bn C氧化物为YOmD氢化物为HnX或XHn分析：aXn-的核外电子数为an，bYm+的电子数为bm，二者电选项B正确。由化合价规则知Ym+的化合价为m价，由它形成的氧化物化学式价，氢化物应为HnX或XHn，故D正确。本题正确选项BD。答案为BD。例8X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径；Z和Y两元素的原子核外电子层次相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素原子序数的关系是（ ）AXYZBYXZ CZXYDZYX分析：根据原子序数和元素周期律推测原子和离子半径大小，是正向思维。而本题是已知原子和离子半径的大小，判断原子序数大小的关系，是逆向思维。电子层结构相同的阳离子，核电荷数大的则半径小，具有相同的电子层数的原子，随着原子序数增大，原子半径递减。根据题意，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，则X的原子序数小于Y的原子序数；Z和Y元素的原子核外电子层数相同，且Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径，则Z元素的原子序数大于Y元素。由此得出三种元素原子序数的关系为ZYX。答案为D。
