高一化學(xué)必修2元素周期律學(xué)案
高一化學(xué)必修2元素周期律學(xué)案：
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解原子核外電子的排布;2、掌握元素化合價隨原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)出的周期性變化規(guī)律;
3、微粒半徑及大小的比較。
【學(xué)習(xí)重點】元素化合價，原子半徑隨原子序數(shù)的遞增的變化規(guī)律，原子及微粒半徑大小比較
【基礎(chǔ)知識】
一、 原子核外電子的排布：
1.原子核外的電子由于能量不同，它們運動的區(qū)域也不同。通常能量低的電子在離核____的區(qū)域運動，能量高的電子在離核____的區(qū)域運動。
2.表示方法
| 電子層(n) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 對應(yīng)符號 |
⑴按能量由低到高，即由內(nèi)到外，分層排布。
① 第1層最多只能排____個電子
?、?②第2層最多排____個電子
③ ③除K層外，不論原子有幾個電子層，其最外層中的電子數(shù)最多只能有____個(K層最多有____個)
?、聘鶕?jù)核外電子排布的規(guī)律，能劃出1-20號原子結(jié)構(gòu)示意圖。
二、化合價的周期性變化
[科學(xué)探究1]標(biāo)出1—18號元素的化合價，找出規(guī)律。
三、原子半徑的遞變規(guī)律
| 元素符號 | H | He | ||||||
| 原子半徑nm | 0.037 |
 |
||||||
| 元素符號 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne |
| 原子半徑nm | 0.152 | 0.089 | 0.082 | 0.077 | 0.075 | 0.074 | 0.071 |
 |
| 元素符號 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar |
| 原子半徑nm | 0.186 | 0.160 | 0.143 | 0.117 | 0.110 | 0.102 | 0.099 |
 |
四、微粒半徑大小的比較
1、原子半徑大小的比較
同主族，從上到下，原子半徑逐漸 。同周期，從左到右，原子半徑逐漸 。
2、離子半徑大小的比較
(1)具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子半徑大小的比較
電子層數(shù)相同，隨核電荷數(shù)增加，原子核對核外電子吸引能力 ，半徑 。
(2)同主族離子半徑大小的比較
元素周期表中從上到下，電子層數(shù)逐漸 ，離子半徑逐漸 。
(3)同一元素的不同離子的半徑大小比較
同種元素的各微粒，核外電子數(shù)越多，半徑 ，高價陽離子半徑 低價離子半徑。
【自主探究】
根據(jù)下列原子結(jié)構(gòu)示意圖回答(用編號回答)：
⑶只有還原性的是______ ⑷只有氧化性的是_______
【探求新知】
一、 原子核外電子的排布
1、 電子的特征：
電子的運動具有區(qū)別于宏觀物體的幾大特征:
(1)質(zhì)量很____(9.109×10-31kg); (2)帶_____電荷;
(3)運動空間范圍_____(直徑約10-10m) ;(4)運動速度_______。
因此，電子的運動特征就與宏觀物體的運動有著極大的不同一一它沒有確定的軌道。
2、核外電子的排布規(guī)律
(1).電子是在原子核外距核由___及____、能量由___至____的不同電子層上分層排布;
(2).每層最多容納的電子數(shù)為______(n代表電子層數(shù));
(3).電子一般總是盡先排在能量最____的電子層里，即最先排第_____層，當(dāng)?shù)赺__層排滿后，再排第____層，等等。
(4).最外層電子數(shù)則不超過_____個(第一層為最外層時,電子數(shù)不超過_____個)。
3、電子的能量高低與離核遠(yuǎn)近的關(guān)系：
電子層 1 2 3 4 n
電子層符號 K L M N ……
4、對原子最外層電子數(shù)隨原子序數(shù)變化情況，能得出什么結(jié)論?
【結(jié)論】隨著原子序數(shù)的遞增，_____________________________________________。
二、化合價的周期性變化
對于元素主要化合價的變化，你的結(jié)論是什么?
【結(jié)論】隨著原子序數(shù)的遞增，____________________________________________。
且有以下量的關(guān)系:│最高正價│+│負(fù)價│=___________
三、原子半徑的遞變規(guī)律
對于原子半徑的變化，你的結(jié)論是什么?
【結(jié)論】隨著原子序數(shù)的遞增，____________________________________________。
且有規(guī)律：電子層數(shù)相同的元素的原子隨原子序數(shù)的增加，半徑逐漸________。
影響原子半徑的因素：
(1)電子層數(shù)相同時，影響原子半徑的因素是什么?
(2)最外層電子數(shù)相同時，其影響因素是什么?
【結(jié)論】影響原子半徑的因素：
電子層數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)越多，吸引力越大，半徑越____;
最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)越多，電子數(shù)越多，半徑越_____。
【自主探究】根據(jù)1—18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖 ，體會元素性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
______________________________________________________________________
【遷移與應(yīng)用】
1. 下列微粒結(jié)構(gòu)示意圖表示的各是什么微粒?
| n值 | ||||||
| 微粒名稱 | ||||||
| 微粒符號 |
【閱讀、思考、交流】閱讀教材，思考、交流下列三個問題：
1.元素的化學(xué)性質(zhì)與原子的最外層電子排布有什么關(guān)系? 金屬鈉、金屬鎂在化學(xué)反應(yīng)中常表現(xiàn)出還原性，而氧氣、氯氣在化學(xué)反應(yīng)中常表現(xiàn)出氧化性，你能用原子結(jié)構(gòu)的知識對這一事實進行解釋嗎?
2.金屬元素原子最外層電子數(shù)非金屬元素原子最外層電子數(shù)一般是多少?
3.元素的化合價的數(shù)值，與原子的電子層結(jié)構(gòu)特別是最外層電子數(shù)有什么關(guān)系?
【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】
1.核電荷數(shù)分別是16和4的元素原子相比較，前者的下列數(shù)據(jù)是后者4倍的是( )
?、儋|(zhì)子數(shù)?、谧钔鈱与娮訑?shù) ③電子層數(shù)?、茈娮涌倲?shù)
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
2.兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等，則在元素周期表的前
10號元素中，滿足上述關(guān)系的元素共有( )
A.1對 B.2對 C.3對 D.4對
3.短周期元素中，A元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍;B元素原子最外層
電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍;C元素原子M層電子數(shù)等于其L層電子數(shù)的一半;D
元素原子最外層有1個電子，D的陽離子與B的陰離子電子層結(jié)構(gòu)相同，則4種元素原
子序數(shù)關(guān)系中正確的是( )
A.C>D>B>A B.D>B>A>C
C.A>D>C>B D.B>A>C>D
4.根據(jù)教材所附元素周期表判斷，下列敘述不正確的是( )
A.K層電子為奇數(shù)的所有主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的K層電子數(shù)相等
B.L層電子為奇數(shù)的所有主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等
C.L層電子為偶數(shù)的所有主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等
D.M層電子為奇數(shù)的所有主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的M層電子數(shù)相等練方法技巧——判斷原子結(jié)構(gòu)示意圖技巧
5.下列三種微?？梢詺w為一類，請選擇一項可以歸入此類的結(jié)構(gòu)示意圖( )
核外電子總數(shù)比A原子核外電子總數(shù)多5，則A和B 形成的化合物的化學(xué)式為( )
A.A2B3 B.BA2 C.AB4 D.B3A2
| 題號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 答案 |
8.有A、B、C、D、E五種元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，且都小于20，其中C、E
是金屬元素;A和E元素原子的最外電子層都只有一個電子;B和D元素原子的最外層
電子數(shù)相同，且B元素原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍;C元素原子的最外層電子
數(shù)是D元素原子最外層電子數(shù)的一半。
(1)據(jù)此推斷這五種元素的元素符號。
A.________;B.________;C.________;D.________;
E.________。
(2)分別寫出C的最高價氧化物對應(yīng)水化物與D、E最高價氧化物對應(yīng)水化物反應(yīng)的離子
方程式：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
9.某同學(xué)在畫某種元素的一種單核微粒的結(jié)構(gòu)示意圖時，忘記在圓圈內(nèi)標(biāo)出其質(zhì)子數(shù)，請你根據(jù)下面的提示做出自己的判斷。
(1)該微粒是中性微粒，這種微粒的符號是________________________。
(2)該微粒的鹽溶液能使溴水褪色，并出現(xiàn)渾濁，這種微粒的符號是__________。
(3)該微粒的氧化性很弱，得到1個電子后變?yōu)樵樱拥倪€原性很強，這種微粒的符
號是__________。
(4)該微粒的還原性很弱，失去1個電子后變?yōu)樵?，原子的氧化性很強，這種微粒的符
號是_______________________________________________。
【參考答案】
1.B 2.B [題中的兩種元素不可能在同一周期，前10號元素只在前兩個周期中，符合條件的只有2對。]
3.A [根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律可知：A元素只有兩個電子層，且最外層電子數(shù)為4，則A為6號元素;同理B為8號元素。C元素的最外層為M層，且電子數(shù)為4，可推知其原子序數(shù)為14;B元素形成的陰離子核外電子數(shù)為10，故D元素的核電荷數(shù)為11。故原子序數(shù)的大小順序為C>D>B>A。]
4.C [逐項判斷。A項：K層電子數(shù)為奇數(shù)，只能是1，這是氫元素所獨有，它確實屬于ⅠA族，敘述正確;B項：L層電子數(shù)為奇數(shù)者，可以是1、3、5、7，對應(yīng)于Li、B、N、F，它們確實屬于ⅠA、ⅢA、ⅤA和ⅦA族，敘述也正確;C項：L層電子數(shù)為偶數(shù)者，可以是2、4、6、8，它們當(dāng)然可以是Be、C、O、Ne，但8電子填滿后，還可以在M層上填充1～8個電子，這是題目未曾界定的，它們可以屬于Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl等的ⅠA～ⅦA各族，所以本項敘述不正確;D項：M層電子數(shù)為奇數(shù)的情況，類似于B項中L層電子數(shù)為奇數(shù)的情況，也是正確的。]
5.C [題給三種微粒的結(jié)構(gòu)示意圖均表示陽離子，即核電荷數(shù)大于核外電子數(shù)，符合此特點的只有C項。]
6.B [四個選項的示意圖分別表示碳原子、氟原子、鈉離子、鋁離子。鈉離子和鋁離子都形成最外電子層為8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則它們很難得到電子。氟原子比碳原子的核電荷數(shù)大，最外層電子數(shù)多，原子半徑小，原子核對核外電子的吸引力大，因此氟原子比碳原子更易得電子。]
7.D [由題意知：A元素原子的L層比B元素原子的L層少3個電子，A原子核外電子總數(shù)比B原子核外電子總數(shù)少5個，那么肯定是B原子M層上多了2個電子，而且A元素原子的L層未排滿，A為N，B為Mg，A、B構(gòu)成Mg3N2，即B3A2。]
8.(1)A：H B：O C：Al D：S E：K
(2)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
Al(OH)3+OH-===AlO2(-)+2H2O
解析 由B元素原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍，知B為O，D為S;它們的核電荷數(shù)依次增大，C元素原子的最外層電子數(shù)是D元素原子最外層電子數(shù)的一半，知C為Al;A和E元素原子的最外電子層都只有一個電子，且核電荷數(shù)都小于20，知A為H， E為K。根據(jù)各元素的性質(zhì)可解決(2)題。
9.(1)Ar (2)S2- (3)K+ (4)Cl-
解析 (1)該微粒為中性微粒，即核電荷數(shù)等于核外電子數(shù)，為18號元素氬。
(2)該微粒能使溴水褪色，即為還原性微粒，且出現(xiàn)渾濁，即有難溶性的非金屬單質(zhì)生成。符合條件的為硫元素。
(3)該微粒得到一個電子可變成原子，故為19號元素鉀。(4)該微粒失去一個電子可變成原子，故為17號元素氯。
高一化學(xué)必修2元素周期律知識點：
一.元素周期表的結(jié)構(gòu)
周期序數(shù)=核外電子層數(shù) 主族序數(shù)=最外層電子數(shù)
原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)
二.元素的性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu)
(一)堿金屬元素：
2.堿金屬化學(xué)性質(zhì)的遞變性：
遞變性：從上到下(從Li到Cs)，隨著核電核數(shù)的增加，堿金屬原子的電子層數(shù)逐漸增多，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，原子失去電子的能力增強，即金屬性逐漸增強。所以從Li到Cs的金屬性逐漸增強。
結(jié)論：
1)原子結(jié)構(gòu)的遞變性導(dǎo)致化學(xué)性質(zhì)的遞變性。
2)金屬性強弱的判斷依據(jù)：與水或酸反應(yīng)越容易，金屬性越強;最高價氧化物對應(yīng)的水化物(氫氧化物)堿性越強，金屬性越強。
3.堿金屬物理性質(zhì)的相似性和遞變性：
1)相似性：銀白色固體、硬度小、密度小(輕金屬)、熔點低、易導(dǎo)熱、導(dǎo)電、有展性。
2)遞變性(從鋰到銫)：
?、倜芏戎饾u增大(K反常) ②熔點、沸點逐漸降低
3)堿金屬原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性，導(dǎo)致物理性質(zhì)同樣存在相似性和遞變性
(二)鹵族元素：
2.鹵素單質(zhì)物理性質(zhì)的遞變性：從F2到I2
1)鹵素單質(zhì)的顏色逐漸加深;
2)密度逐漸增大;
3)單質(zhì)的熔、沸點升高
3.鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)： X2 + H2 = 2 HX
鹵素單質(zhì)與H2 的劇烈程度：依次減弱;生成的氫化物的穩(wěn)定性：依次減弱
4. 非金屬性的強弱的判斷依：
1. 從最高價氧化物的水化物的酸性強弱，或與H2反應(yīng)的難易程度以及氫化物的穩(wěn)定性來判斷。
2. 同主族從上到下，金屬性和非金屬性的遞變：
同主族從上到下，隨著核電核數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增多，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，原子得電子的能力減弱，失電子的能力增強，即非金屬性逐漸減弱，金屬性逐漸增強。
3. 原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)的關(guān)系：
原子結(jié)構(gòu)決定元素性質(zhì)，元素性質(zhì)反應(yīng)原子結(jié)構(gòu)。
同主族原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性決定了同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性。
三.核素
(一)原子的構(gòu)成：
(1)原子的質(zhì)量主要集中在原子核上。
(2)質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量都近似為1，電子的質(zhì)量可忽略。
(3)原子序數(shù) = 核電核數(shù) = 質(zhì)子數(shù) = 核外電子數(shù)
(4)質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)
(二)核素
核素：把具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子稱為核素。一種原子即為一種核素。
同位素：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。
或：同一種元素的不同核素間互稱為同位素。
(1)兩 同：質(zhì)子數(shù)相同、同一元素
(2)兩不同：中子數(shù)不同、質(zhì)量數(shù)不同
(3)屬于同一種元素的不同種原子