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高一化学必修2元素周期律学案

时间: 陈哲凡673 分享
  学案将讲解及习题结合在一起,能让学生对高一化学教材吃得更透。下面是学习啦小编为您带来的高一化学必修2元素周期律学案,相信对你有些许帮助。

高一化学必修2元素周期律学案:

  【学习目标】1、了解原子核外电子的排布;
  2、掌握元素化合价随原子序数的递增而呈现出的周期性变化规律;
  3、微粒半径及大小的比较。
  【学习重点】元素化合价,原子半径随原子序数的递增的变化规律,原子及微粒半径大小比较
  【基础知识】
  一、 原子核外电子的排布:
  1.原子核外的电子由于能量不同,它们运动的区域也不同。通常能量低的电子在离核____的区域运动,能量高的电子在离核____的区域运动。
  2.表示方法
电子层(n) 1 2 3 4 5 6 7
对应符号
  3.排布规律
  ⑴按能量由低到高,即由内到外,分层排布。
  ① 第1层最多只能排____个电子
  ② ②第2层最多排____个电子
  ③ ③除K层外,不论原子有几个电子层,其最外层中的电子数最多只能有____个(K层最多有____个)
  ⑵根据核外电子排布的规律,能划出1-20号原子结构示意图。
  二、化合价的周期性变化
  [科学探究1]标出1—18号元素的化合价,找出规律。
  结论:随着原子序数的递增,元素 也呈现周期性变化。
  三、原子半径的递变规律
元素符号 H             He
原子半径nm 0.037            
元素符号 Li Be B C N O F Ne
原子半径nm 0.152 0.089 0.082 0.077 0.075 0.074 0.071
元素符号 Na Mg Al Si P S Cl Ar
原子半径nm 0.186 0.160 0.143 0.117 0.110 0.102 0.099
  总结:同一周期,随着原子序数的递增,元素原子半径逐渐 ,呈现周期性变化。
  四、微粒半径大小的比较
  1、原子半径大小的比较
  同主族,从上到下,原子半径逐渐 。同周期,从左到右,原子半径逐渐 。
  2、离子半径大小的比较
  (1)具有相同电子层结构的离子半径大小的比较
  电子层数相同,随核电荷数增加,原子核对核外电子吸引能力 ,半径 。
  (2)同主族离子半径大小的比较
  元素周期表中从上到下,电子层数逐渐 ,离子半径逐渐 。
  (3)同一元素的不同离子的半径大小比较
  同种元素的各微粒,核外电子数越多,半径 ,高价阳离子半径 低价离子半径。
  【自主探究】
         根据下列原子结构示意图回答(用编号回答):
  ⑴半径最小的是________ ⑵具有最低负化合价的是___________
  ⑶只有还原性的是______ ⑷只有氧化性的是_______
  【探求新知】
  一、 原子核外电子的排布
  1、 电子的特征:
  电子的运动具有区别于宏观物体的几大特征:
  (1)质量很____(9.109×10-31kg); (2)带_____电荷;
  (3)运动空间范围_____(直径约10-10m) ;(4)运动速度_______。
  因此,电子的运动特征就与宏观物体的运动有着极大的不同一一它没有确定的轨道。
  2、核外电子的排布规律
  (1).电子是在原子核外距核由___及____、能量由___至____的不同电子层上分层排布;
  (2).每层最多容纳的电子数为______(n代表电子层数);
  (3).电子一般总是尽先排在能量最____的电子层里,即最先排第_____层,当第___层排满后,再排第____层,等等。
  (4).最外层电子数则不超过_____个(第一层为最外层时,电子数不超过_____个)。
  3、电子的能量高低与离核远近的关系:
  电子层 1 2 3 4 n
  电子层符号 K L M N ……
  4、对原子最外层电子数随原子序数变化情况,能得出什么结论?
  【结论】随着原子序数的递增,_____________________________________________。
  二、化合价的周期性变化
  对于元素主要化合价的变化,你的结论是什么?
  【结论】随着原子序数的递增,____________________________________________。
  且有以下量的关系:│最高正价│+│负价│=___________
  三、原子半径的递变规律
  对于原子半径的变化,你的结论是什么?
  【结论】随着原子序数的递增,____________________________________________。
  且有规律:电子层数相同的元素的原子随原子序数的增加,半径逐渐________。
  影响原子半径的因素:
  (1)电子层数相同时,影响原子半径的因素是什么?
  (2)最外层电子数相同时,其影响因素是什么?
  【结论】影响原子半径的因素:
  电子层数相同,质子数越多,吸引力越大,半径越____;
  最外层电子数相同,电子层数越多,电子数越多,半径越_____。
  【自主探究】根据1—18号元素的原子结构示意图 ,体会元素性质和原子结构的关系。
  ______________________________________________________________________
  【迁移与应用】
  1. 下列微粒结构示意图表示的各是什么微粒?
  2. 下列微粒结构示意图是否正确?如有错误,指出错误的原因。
       3.现有
      微粒结构示意图,试填表,当n取不同值时相对应的微粒名称和微粒符号。
n值            
微粒名称            
微粒符号            
  你所知道的10电子微粒还有哪些?
  【阅读、思考、交流】阅读教材,思考、交流下列三个问题:
  1.元素的化学性质与原子的最外层电子排布有什么关系? 金属钠、金属镁在化学反应中常表现出还原性,而氧气、氯气在化学反应中常表现出氧化性,你能用原子结构的知识对这一事实进行解释吗?
  2.金属元素原子最外层电子数非金属元素原子最外层电子数一般是多少?
  3.元素的化合价的数值,与原子的电子层结构特别是最外层电子数有什么关系?
  【基础达标】
  1.核电荷数分别是16和4的元素原子相比较,前者的下列数据是后者4倍的是(  )
  ①质子数 ②最外层电子数 ③电子层数 ④电子总数
  A.①② B.①④ C.②③ D.③④
  2.两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等,则在元素周期表的前
  10号元素中,满足上述关系的元素共有(  )
  A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
  3.短周期元素中,A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;B元素原子最外层
  电子数是其内层电子总数的3倍;C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半;D
  元素原子最外层有1个电子,D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同,则4种元素原
  子序数关系中正确的是(  )
  A.C>D>B>A B.D>B>A>C
  C.A>D>C>B D.B>A>C>D
  4.根据教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是(  )
  A.K层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
  B.L层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
  C.L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
  D.M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等练方法技巧——判断原子结构示意图技巧
  5.下列三种微粒可以归为一类,请选择一项可以归入此类的结构示意图(  )
  6.在下列所表示的微粒中,得电子能力最强的是(  )
  7.A、B为两短周期元素,A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子,B原子
  核外电子总数比A原子核外电子总数多5,则A和B 形成的化合物的化学式为(  )
  A.A2B3 B.BA2 C.AB4 D.B3A2
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案              
  【拓展提升】
  8.有A、B、C、D、E五种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20,其中C、E
  是金属元素;A和E元素原子的最外电子层都只有一个电子;B和D元素原子的最外层
  电子数相同,且B元素原子L层电子数是K层电子数的3倍;C元素原子的最外层电子
  数是D元素原子最外层电子数的一半。
  (1)据此推断这五种元素的元素符号。
  A.________;B.________;C.________;D.________;
  E.________。
  (2)分别写出C的最高价氧化物对应水化物与D、E最高价氧化物对应水化物反应的离子
  方程式:
  ________________________________________________________________________、
  ________________________________________________________________________。
  9.某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时,忘记在圆圈内标出其质子数,请你根据下面的提示做出自己的判断。
  (1)该微粒是中性微粒,这种微粒的符号是________________________。
  (2)该微粒的盐溶液能使溴水褪色,并出现浑浊,这种微粒的符号是__________。
  (3)该微粒的氧化性很弱,得到1个电子后变为原子,原子的还原性很强,这种微粒的符
号是__________。
  (4)该微粒的还原性很弱,失去1个电子后变为原子,原子的氧化性很强,这种微粒的符
号是_______________________________________________。
  【参考答案】
1.B   2.B [题中的两种元素不可能在同一周期,前10号元素只在前两个周期中,符合条件的只有2对。]
  3.A [根据原子核外电子排布规律可知:A元素只有两个电子层,且最外层电子数为4,则A为6号元素;同理B为8号元素。C元素的最外层为M层,且电子数为4,可推知其原子序数为14;B元素形成的阴离子核外电子数为10,故D元素的核电荷数为11。故原子序数的大小顺序为C>D>B>A。]
  4.C [逐项判断。A项:K层电子数为奇数,只能是1,这是氢元素所独有,它确实属于ⅠA族,叙述正确;B项:L层电子数为奇数者,可以是1、3、5、7,对应于Li、B、N、F,它们确实属于ⅠA、ⅢA、ⅤA和ⅦA族,叙述也正确;C项:L层电子数为偶数者,可以是2、4、6、8,它们当然可以是Be、C、O、Ne,但8电子填满后,还可以在M层上填充1~8个电子,这是题目未曾界定的,它们可以属于Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl等的ⅠA~ⅦA各族,所以本项叙述不正确;D项:M层电子数为奇数的情况,类似于B项中L层电子数为奇数的情况,也是正确的。]
  5.C [题给三种微粒的结构示意图均表示阳离子,即核电荷数大于核外电子数,符合此特点的只有C项。]
  6.B [四个选项的示意图分别表示碳原子、氟原子、钠离子、铝离子。钠离子和铝离子都形成最外电子层为8个电子的稳定结构,则它们很难得到电子。氟原子比碳原子的核电荷数大,最外层电子数多,原子半径小,原子核对核外电子的吸引力大,因此氟原子比碳原子更易得电子。]
  7.D [由题意知:A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子,A原子核外电子总数比B原子核外电子总数少5个,那么肯定是B原子M层上多了2个电子,而且A元素原子的L层未排满,A为N,B为Mg,A、B构成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层电子数是K层电子数的3倍,知B为O,D为S;它们的核电荷数依次增大,C元素原子的最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半,知C为Al;A和E元素原子的最外电子层都只有一个电子,且核电荷数都小于20,知A为H, E为K。根据各元素的性质可解决(2)题。
  9.(1)Ar (2)S2- (3)K+ (4)Cl-
  解析 (1)该微粒为中性微粒,即核电荷数等于核外电子数,为18号元素氩。
      (2)该微粒能使溴水褪色,即为还原性微粒,且出现浑浊,即有难溶性的非金属单质生成。符合条件的为硫元素。
      (3)该微粒得到一个电子可变成原子,故为19号元素钾。(4)该微粒失去一个电子可变成原子,故为17号元素氯。

  高一化学必修2元素周期律知识点:

  一.元素周期表的结构

  周期序数=核外电子层数 主族序数=最外层电子数

  原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数

  二.元素的性质和原子结构

  (一)碱金属元素:

  2.碱金属化学性质的递变性:

  递变性:从上到下(从Li到Cs),随着核电核数的增加,碱金属原子的电子层数逐渐增多,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,原子失去电子的能力增强,即金属性逐渐增强。所以从Li到Cs的金属性逐渐增强。

  结论:

  1)原子结构的递变性导致化学性质的递变性。

  2)金属性强弱的判断依据:与水或酸反应越容易,金属性越强;最高价氧化物对应的水化物(氢氧化物)碱性越强,金属性越强。

  3.碱金属物理性质的相似性和递变性:

  1)相似性:银白色固体、硬度小、密度小(轻金属)、熔点低、易导热、导电、有展性。

  2)递变性(从锂到铯):

  ①密度逐渐增大(K反常) ②熔点、沸点逐渐降低

  3)碱金属原子结构的相似性和递变性,导致物理性质同样存在相似性和递变性

  (二)卤族元素:

  2.卤素单质物理性质的递变性:从F2到I2

  1)卤素单质的颜色逐渐加深;

  2)密度逐渐增大;

  3)单质的熔、沸点升高

  3.卤素单质与氢气的反应: X2 + H2 = 2 HX

  卤素单质与H2 的剧烈程度:依次减弱;生成的氢化物的稳定性:依次减弱

  4. 非金属性的强弱的判断依:

  1. 从最高价氧化物的水化物的酸性强弱,或与H2反应的难易程度以及氢化物的稳定性来判断。

  2. 同主族从上到下,金属性和非金属性的递变:

  同主族从上到下,随着核电核数的增加,电子层数逐渐增多,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,原子得电子的能力减弱,失电子的能力增强,即非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。

  3. 原子结构和元素性质的关系:

  原子结构决定元素性质,元素性质反应原子结构。

  同主族原子结构的相似性和递变性决定了同主族元素性质的相似性和递变性。

  三.核素

  (一)原子的构成:

  (1)原子的质量主要集中在原子核上。

  (2)质子和中子的相对质量都近似为1,电子的质量可忽略。

  (3)原子序数 = 核电核数 = 质子数 = 核外电子数

  (4)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)

  (二)核素

  核素:把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称为核素。一种原子即为一种核素。

  同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。

  或:同一种元素的不同核素间互称为同位素。

  (1)两 同:质子数相同、同一元素

  (2)两不同:中子数不同、质量数不同

  (3)属于同一种元素的不同种原子

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