高中化学第1章第2节原子结构与元素周期表第2课时核外电子排布与元素周期表原子半径教案鲁科版选修3

第2课时核外电子排布与元素周期表、原子半径

[学习目标定位] 1.了解核外电子排布规律与元素周期表中周期、族划分的关系，并能解释它们之间的变化规律。2.了解原子半径的意义及其测定方法，知道原子半径与原子核外电子排布的关系，并能解释原子半径在周期表中的变化规律。

一、核外电子排布与元素周期表

1．原子核外电子排布与周期的划分

(1)填写下表：

(2)观察分析上表，讨论原子核外电子排布与周期划分的本质联系。

①根据能级能量的差异，可将能量相近的能级分为七个能级组，同一能级组内，各能级能量相差较小，各能级组之间能量相差较大。

②每一个能级组对应一个周期，且该能级组中最大的电子层数等于元素的周期序数。

③一个能级组最多容纳的电子数等于对应的周期所含的元素种数。

2．原子核外电子排布与族的划分

(1)将下列各主族元素的价电子数、价电子排布式填入表中：

(2)以第4周期副族元素为例，填写下表：

(3)依据上述表格，分析讨论族的划分与原子核外电子排布的关系。

族的划分依据与原子的价电子数目和价电子排布密切相关。

①同主族元素原子的价电子排布相同，价电子全部排布在最外层的n s或n s n p轨道上。族序数与价电子数相同。

②稀有气体的价电子排布为1s2或n s2n p6。

③过渡元素(副族和第Ⅷ族)同一纵行原子的价电子排布基本相同。价电子排布式为(n－1)d1～10n s1～2，第ⅢB～ⅦB族的族序数与价电子数相同，第ⅠB、ⅡB族的族序数＝n s轨道上的电子数，第Ⅷ族的价电子数分别为8、9、10。

3．原子核外电子排布与区的划分

(1)最外层电子排布与周期表的关系

①原子的电子层数＝能级中最高能层序数＝周期序数

②主族元素原子的最外层电子数＝主族元素原子的价电子数＝主族序数

(2)对价电子认识的误区提醒

①价电子不一定是最外层电子，只有主族元素的价电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。

②元素的价电子数不一定等于其所在族的族序数。这只对主族元素成立，对部分过渡元素是不成立的。

③同一族元素的价电子排布不一定相同，如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，在第Ⅷ族中部分元素的价电子排布也不相同。

例

1价电子排布式为5s25p3的元素是( ) A．第5周期ⅢA族B．51号元素

C．非金属元素D．Te

答案 B

解析5s25p3，5指的是电子层数，即属于第5周期，价电子指的是最外层电子数，主族元素所在族序数等于最外层电子数，即属于第ⅤA族元素，属于主族元素，又因为最后一个电子填充在p能级上，属于p区，按照核外电子排布的规律，推出此元素是锑(Sb)，B正确。

例

2按电子排布，可以把周期表中的元素划分为5个区，以下元素属于p区的是( )

A．FeB．MgC．BrD．Cu

答案 C

解析Fe的外围电子排布式为3d64s2，属于d区元素，A错误；Mg的外围电子排布式为3s2，属于s区元素，B错误；Br的外围电子排布式为4s24p5，属于p区元素，C正确；Cu的外围电子排布式为3d104s1，属于ds区元素，D错误。

二、核外电子排布与原子半径

1．由于原子并不是一个具有明确“边界”的实体，人们便假定原子是一个球体，并采用统计的方法来测定它的半径。

2．微粒半径大小的判断方法规律

(1)同周期元素的原子半径、最高价阳离子半径、最低价阴离子半径：随着核电荷数增多，都依次减小(稀有气体除外)。

(2)同主族元素的原子半径、相同价态阳离子半径和阴离子半径：随着核电荷数增多，都依次增大。

(3)核外电子排布(即电子层结构)相同的离子半径：随核电荷数增多，半径依次减小。

(4)同种元素形成的粒子半径：阳离子<中性原子<阴离子，且阳离子价态越高，半径越小。如：r(Fe3＋)

(5)核电荷数和电子数都不同的粒子，一般要找参照物。如比较Al3＋和S2－的半径大小，可找出与Al3＋电子数相同，与S2－同一主族的元素O2－来比较，因为r(Al3＋)

例

3下列微粒半径大小比较错误的是( ) A．K>Na>Li B．Na＋>Mg2＋>Al3＋

C．Mg2＋>Na＋>F－D．Cl－>F－>F

答案 C

解析同主族，由上到下微粒半径逐渐增大，A项正确；核外电子排布相同的微粒，核电荷数越大，微粒半径越小，B项正确；C项应该为F－>Na＋>Mg2＋；D项可引入Cl，顺序为Cl－>Cl>F－>F，正确。

“三看”比较微粒半径的大小

“一看”电子的能层数：当电子的能层数不同时，能层数越多，半径越大。

“二看”核电荷数：当电子的能层数相同时，核电荷数越大，半径越小。

“三看”核外电子数：当电子的能层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。

例