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4.元素周期律

3.　　 原子核外電子排布規(guī)律

核 外電 子 排 布 規(guī) 律	1	各電子層最多能容納2n2個(gè)電子 即：電子層序號(hào)　 1　 2　 3　 4　 5　 6　 7 代表符號(hào)　　 K　 L　 M　 N　 O　 P　 Q 最多電子數(shù)　 2　 8　 18 32 50 72 98
2	最外層電子數(shù)目不超過8個(gè)(K層為最外層時(shí)不超過2個(gè))。
3	次外層電子數(shù)最多不超過18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過32個(gè)。
4	核外電子總是盡先排滿能量最低、離核最近的電子層，然后才由里往外，依次排在能量較高，離核較遠(yuǎn)的電子層。
注 意 事 項(xiàng)	1．　 以上幾點(diǎn)是相互聯(lián)系的，不能孤立地理解，必須同時(shí)滿足各項(xiàng)要求。 2．　 上述乃核外電子排布的初步知識(shí)，只能解釋1-18號(hào)元素的結(jié)構(gòu)問題，若要解釋更多問題，有待進(jìn)一步學(xué)習(xí)核外電子排布所遵循的其它規(guī)律。
原 子 結(jié) 構(gòu) 的 表 示 方 法	原子結(jié)構(gòu)示意圖和離子結(jié)構(gòu)示意圖	要理解圖中各符號(hào)的含義。例：氯原子，圓圈內(nèi)表示原子的質(zhì)子數(shù)，要注意正號(hào)；弧線表示電子層， 弧線內(nèi)數(shù)字表示該層中的電子數(shù)。 離子結(jié)構(gòu)示意圖中各符號(hào)含意一樣，但注意原子結(jié)構(gòu)示意圖中質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，而離子結(jié)構(gòu)示意圖中質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)不相等。如Cl-：
電子式	電子式是在元素符號(hào)周圍用小黑點(diǎn)或電子式是在元素符號(hào)周圍用小黑點(diǎn)或“×”的數(shù)目表 示該元素原子的 最外層電子數(shù)的式子。小黑點(diǎn)或“×”的數(shù)目即為該原子的最外層電子數(shù)。如a、、.l. 、 、. . ,: . 、::

2.同位素及相對(duì)原子質(zhì)量

同 位 素	定義	具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的同一元素的原子互稱同位素
特性	1.　　 同一元素的各種同位素化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同. 2.　　 天然存在的某種元素里,不論是游離態(tài)還是化合態(tài),各種同位素的原子含量一般是不變的.
判定 方法	它反映的是同種元素的不同原子間的關(guān)系.故單質(zhì)、化合物間不可能是同位素。如H2和D2及H2O和D2O之間不存在同位素關(guān)系。只有質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子才是同位素；如168O和188O是同位素，而且146C和147N不是同位素。
注意	天然存在的元素中，許多都有同位素(但并非所有元素都有同位素)。因而發(fā)現(xiàn)的原子種數(shù)多于元素的種數(shù)。
相對(duì)原子質(zhì)量和近似相對(duì)原子質(zhì)量	同位素的相對(duì)原子質(zhì)量和近似相對(duì)原子質(zhì)量	按初中所學(xué)的相對(duì)原子質(zhì)量的求算方式是：一個(gè)原子的質(zhì)量與一個(gè)12C原子質(zhì)量的的比值。顯然，所用原子質(zhì)量是哪種同位素原子的質(zhì)量，其結(jié)果只能是該同位素的相對(duì)原子質(zhì)量。故該定義嚴(yán)格說應(yīng)是同位素的相對(duì)原子質(zhì)量。該比值的近似整值即為該同位素的近似相對(duì)原子質(zhì)量，其數(shù)值等于該同位素的質(zhì)量數(shù)。
元素的相對(duì)原子質(zhì)量和近似相對(duì)原子質(zhì)量	因天然元素往往不只一種原子，因而用上述方法定義元素的相對(duì)原子質(zhì)量就不合適了。元素的相對(duì)原子質(zhì)量是用天然元素的各種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量及其原子含量算出來的平均值。數(shù)字表達(dá)式為=M1×a1%+M2×a2%+……。若用同位素的質(zhì)量數(shù)替代其相對(duì)原子量進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果就是元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量(計(jì)算結(jié)果通常取整數(shù))。我們通常采用元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。

1.　　 原子結(jié)構(gòu)及離子結(jié)構(gòu)中各種基本微粒間的關(guān)系

4.以第3周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)(如：原子半徑、化合價(jià)、單質(zhì)及化合物性質(zhì))的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；以ⅠA和ⅡA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

知識(shí)梳理

3.掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)及元素周期表(長式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)。

2.以第1、2、3周期的元素為例，掌握核外電子排布規(guī)律。

1.理解原子的組成及同位素的概念。掌握原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)，以及質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)之間的相互關(guān)系。

2．下列元素中，化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像Q元素的是

A　 硼(1s²2s²2p¹)　　 B　 鈹(1s²2s²)　　 C　 鋰(1s²2s¹)

D　 氫(1s¹)　　　　 E　 氦(1s²)

解析：R、U的最外層電子數(shù)均為1，R和U最可能處于同一族；Q第一電離能很大，可能為0族元素

　　 答案：E　 E

①原子半徑由大到�。�

②主要化合價(jià)：正價(jià)由+1→+7，負(fù)價(jià)由-4→-1；

③元素性質(zhì)：同一周期由前往后金屬性　　　 ，非金屬性　　　 ，同一主族，由上往下金屬性　　　 ，非金屬性　　　 ；

④電離能：　　 態(tài)電 　　性基態(tài)原子失去　　　 個(gè)電子，轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的　　　　　　 叫做第一電離能。第一電離能越大，金屬活動(dòng)性越　　　　　 。同一元素的第二電離能　　　 第一電離能；同一主族，由上往下第一電離能　　　 ，同一周期由前往后電離有　　　 的趨勢(shì)，但二、三周期中　　 、　　 、　　 和　　 四種元素的原子第一電離能大于相鄰的前后元素的原子，這是因?yàn)?u>　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

⑤電負(fù)性：電負(fù)性用來描述　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，電負(fù)性的大小也可作為　　　　　　　　　　　　　　　　　 的尺度，在元素周期表中，電負(fù)性最大的是　　　 ，金屬的電負(fù)性一般　　　 1.8；同一周期由前往后電負(fù)性　　　 ，同一主族，由上往下電負(fù)性　　　 。

試題枚舉

[例1]x 、 y為兩種元素的原子，x的陰離子與y的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，由此可知

A. x的原子半徑大于y的原子半徑�！　　� B. x的電負(fù)性大于y的電負(fù)性。

C. x 的氧化性大于y的氧化性�！　　　　� D. x的第一電離能大于y 的第一電離能。

解析：x的陰離子與y的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則y原子比x原子多一個(gè)電子層，y原子半徑大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；x是非金屬，y是金屬，非金屬的電負(fù)性大于金屬，B項(xiàng)正確；y單質(zhì)無氧化性，C錯(cuò)誤；x是非金屬，y是金屬，非金屬的第一電離能大于金屬，D錯(cuò)誤。

答案：B。

[例2]1、某元素的電離能(電子伏特)如下：

此元素位于元素周期表的族數(shù)是

A. IA　　 B. ⅡA　　 C. ⅢA　 D、ⅣA　 E、ⅥA　 F、ⅤA　　 G、 Ⅶ_A

解析：由I₅→I₆電離能發(fā)生突躍，可知該元素的原子外層有5個(gè)電子。

答案：E。

[例3]應(yīng)用元素周期律的有關(guān)知識(shí)，可以預(yù)測我們不知道的一些元素及其化合物的性質(zhì)。下列預(yù)測中不正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

①Be的氧化物的水化物可能具有兩性，②Tl能與鹽酸和NaOH溶液作用均產(chǎn)生氫氣，③At單質(zhì)為有色固體，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸，④Li在氧氣中劇烈燃燒，產(chǎn)物是Li₂O₂，其溶液是一種強(qiáng)堿，⑤SrSO₄是難溶于水的白色固體，⑥H₂Se是無色，有毒，比H₂S穩(wěn)定的氣體

A．①②③④　 　　 　B．②④⑥　 　　 C．①③⑤　　 　 D．②④⑤

解析：由對(duì)角線規(guī)律可知Be的化合物性質(zhì)與Al的化合物性質(zhì)相似，①對(duì)；Tl與Al同一族，金屬性比鋁強(qiáng)很多，能與鹽酸產(chǎn)生氫氣，但不能和NaOH溶液作用，②錯(cuò)；鹵化銀顏色由上往下加深，溶解度減小，③對(duì)；Li在氧氣中燃燒，產(chǎn)物是Li₂O，④錯(cuò)；篩選可知

答案：C

[例4]氣態(tài)中性基態(tài)原子的原子核外電子排布發(fā)生如下變化，吸收能量最多的是

A. 1s²2s²2p⁶3s²3p²→1s²2s²2p⁶3s²3p¹

B. 1s²2s²2p⁶3s²3p³→1s²2s²2p⁶3s²3p²

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴→1s²2s²2p⁶3s²3p³

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²4p²→1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²4p¹

解析：題中A、B、C、D依次為Si、P、S、Ge ；Si和Ge同一族，Si在Ge上方，第一電離能大；Si、P、S為同一周期相鄰元素，P的3p軌道半充滿，電子能量較低，第一電離能大。

答案：B

[例5] 12．下列是幾種原子的基態(tài)電子排布，電負(fù)性最大的原子是　　

A.1s²2s²2p⁴　　　　　 B.1s²2s²2p⁶3s²3p³

C.1s²2s²2p⁶3s²3p²　　 D.1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

解析：題中A、B、C、D依次為O、P、Si、Ga ；O的非金屬性最強(qiáng)，電負(fù)性最大

答案：A

[例6]根據(jù)下列五種元素的電離能數(shù)據(jù)(單位：kJ/mol)，回答下面各題。

1．在周期表中，最可能處于同一族的是

A　 Q和R　　 B　 S和T　　 C　 T和U　　 D　 R和T　　 E　 R和U