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人教版化学必修2第一章第2节《元素周期律》有关规律

来源:广州市南沙中学作者:唐明再 点击:所属专题: 元素周期律
核外电子排布简单规律,原子结构、元素性质的周期性变化,原子半径大小判断规律。

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一、原子核外电子的排布

1.电子能量:离核越近能量越低,越远能量越高

2.电子排布次序:从内向外排,先满足内层,再依次向外排。

3.电子排布数目:有“从内向外”和“从外向内”双重限制,要全盘考虑。

从内向外:电子先满足内层,后满足外层,每层最多不超过2N2个电子(N(为电子层数)),如第一层不超过2,第二层不超过8,第三层不超过18,第四层不超过32等。

从外向内:最外层不超过8(K层时不超过2)、次外层不超过18、倒数第三层不超过32等。

4.教材所附的元素周期表最右栏是稀有气体的核外电子排布,记住后可以快速推其它主族元素的核外电子排布和确定其在周期表中的位置。稀有气体原子序数依次为:2,2+8=10,10+8=18,18+18=36,36+18=54,54+32=86,86+32=118。如36号元素Kr的电子排布为2,8,18,8。所以,35号为2,8,18,7,在第四周期第VIA族,37号在Kr的下一周期第1位,电子排布为2,8,18,8,1,在第五周期第IA族。再如,记住118号在第7周期第18列(0族),则117号在同周期的第17列(VIA),116号在16列(VIA)。118-32=86,86号在第6周期第18列(0族),则85号在同周期的第17列(VIA),87号在它下一周期(第7周期)的第1列(IA)。

过渡元素核外电子排布另有规律,不作要求。

二、元素周期律

1.周期性变化

重复出现某一规律性变化,称为周期性变化。如第3号到第10号元素金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强,最后以稀有气体结束,是一个规律性变化。第11号到第18号重复了第3号到第10号一样的规律。我们说第3号到第18号元素的性质呈现周期性变化,第3-10号是一个周期,第11-18号是一个周期。

2.原子结构的周期性变化

(1)原子核外电子排布的周期性变化

随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子数反复出现由1递增到8(第一周期达到K层2个)电子的稳定结构的周期性变化。

(2)原子半径的周期性变化

随着原子序数的递增,原子半径反复出现由大到小的周期性变化(稀有气体的原子半径测定依据和其它元素的原子不同,没有可比性,教材没列出数据,不参与比较)。

3.元素化合价的周期性变化

随着原子序数的递增,元素的化合价反复出现正价逐渐升高(氧、氟例外)、非金属元素的负价由-4逐渐升高到-1,最后以稀有气体主要是0价结尾的周期性变化。

4.元素金属性、非金属性的周期性变化

随着原子序数的递增,反复出现元素的金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强,最后以稀有气体结尾的周期性变化。

5.元素性质的周期性变化是原子结构的周期性变化的必然结果

同周期,从左到右,原子半径逐渐减小,原子核对最外层电子的引力逐渐增强,原子失电子能力(还原性)逐渐减弱,得电子能力(氧化性)逐渐增强,元素的金属性逐渐减弱,元素的非金属性逐渐增强。

三 .元素的金属性与非金属性强弱实验判断

1.金属性

对象:针对元素。

元素的金属性强,则该元素对应的物质具有如下属性:

①单质:还原性强。和同一种氧化剂作用时更容易、反应更剧烈。例如:A、与水或酸反应剧烈,易置换出其中的氢。B、可与盐作用置换出弱的金属(但碱金属不能置换盐溶液中金属,因为先与水反应);

②最高价氧化物的水化物(氢氧化物)碱性强。

2.非金属性

对象:针对元素。

元素的非金属性强,则该元素对应的物质具有如下属性:

①单质:氧化性强,和同一种还原剂反应时更容易、反应更剧烈。如:A、与氢气化合剧烈。B、可置换出弱的非金属。

②氢化物热稳定性(受热分解能力)强。

③最高价氧化物的水化物(最高价含氧酸)的酸性强。

四、微粒半径的比较

原子半径大小,进行简单的、不科学的理解时,把原子看成是一个球体,中间是原子核,原子核的大小忽略不计,核外面是电子,电子运动的范围看成一个球状体,这个球体的半径大小由电子活动范围决定。电子活动的范围越大,则半径越大。

电子带负电,原子核带正电,吸引电子。核电荷数越大,则原子核对电子的引力越大,原子半径越小,但是,一个原子的核电荷数增大时,核外电子数也会增加,电子是相互排斥的,电子数增加,电子间排拆力增加,原子半径增大,这是两个矛盾的因素。

①当电子层数不变时,原子序数增大,核电荷数的增加导致原子半径变小是矛盾的主要方面。所以同周期元素,从左到右原子半径减小。如R(Na)>R(Mg)>R(Al)

当离子的核外电子总数相同(电子层数、每层上的电子数都相同)时,电子间的斥力因素相同,核电荷数(核内质子数)越多,则原子核对电子的引力越强,离子半径越小,如:

人教版化学必修2第一章第2节《元素周期律》有关规律

②当最外层电子数相同时(同一主族元素),电子层数增加引起原子半径增大,上升为矛盾的主要方面。所以,同主族元素,从上到下原子半径逐渐增大。

③当原子得到电子成为阴离子时,由于核电荷数没变,单纯增加电子,所以原子半径增大;反之,失电子成为阳离子时,原子半径减小,如R (Cl)<R(Cl),R(Na)>R(Na),R(H)>R(H)>R(H)

归纳:①同种元素:R(阴离子)> R(原子) > R(阳离子);②相同电子层数的原子或离子:核电荷数越大,半径越小。③最外层电子数相同的原子:电子层数越多,原子半径越大。

(责任编辑:化学自习室)
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