高一化学人教版必修二第一章第2节《元素周期律》知识点详细总结
第2节元素周期律
一、原子核外电子排布
1.在多个电子的原子中,核外电子是分层运动的,又叫做电子分层排布,并且原子核外的电子的能量是不同的,在离原子核较近的区域内运动的电子能量较低,在离原子核较远的区域内运动的电子能量较高.
电子层数(n) 1 2 3 4 5 6 7
符号K L M N O P Q
电子层能量大小K 2.核外电子的排布规律 ①电子总是先排在能量最低的电子层里,然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布(电子层所具有的能量越低,则位于该电子层的电子就越稳定) ②每个电子层最多容纳的电子数为2n2个. ③最外层电子数不能超过8个(当K层是最外层时,最多不能超过2个);次外层电子数不超过18个;倒数第三层不能超过32个. (由近到远) 补充:① 核外电子的能量(由低到高) ②核外电子的运动特点:运动速度快、运动空间小、在某一时刻无法准确测定其速率和位置,不能描绘运动轨迹. 特别提醒:1~20号元素原子核外电子排布的特点: ①最外层电子数和次外层电子数相等的原子是Be、Ar②最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C ③最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O ④最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne ⑤次外层电子数是最外层电子数2倍的原子是Li、Si ⑥内层电子总数是最外层电子数2倍的原子是Li、P ⑦电子层数和最外层电子数相等的原子是H、Be、Al ⑧电子层数是最外层电子数2倍的原子是Li、Ca ⑨最外层电子数是电子层数2倍的原子是He、C、S ⑩最外层电子数是电子层数3倍的原子是O 二、元素周期律 1.定义:元素的性质随原子序数的递增而呈现周期性变化的规律. 2.实质:元素原子核外电子排布呈现周期性变化的结果. 3.具体的表现形式 化价一般存在于由该元素所组成的气态氢化物中. 三、元素周期表和元素周期律的应用 1.元素周期表中元素的分区 从上表我们可得出以下结论:①虚线左边是金属元素,虚线右边是非金属元素,最后一个纵行是稀有气体元素.但是由于元素的金属性与非金属性之间并没有严格的界限,因此,位于分界线附近的元素既有金属性又有非金属性②金属性最强的元素是位于元素周期表的左下角的金属Cs(或Fr);非金属性最强的元素是位于元素周期表的右上角的金属F③原子半径最大的元素是Cs(或Fr),原子半径最小的元素是H. 2.元素周期表和元素周期律的应用 (1)根据周期表中的位置寻找位置元素 (2)预测元素的性质(由元素的递变规律推测) ①比较不同周期、不同主族元素的性质 如金属性Mg>Al,Ca>Mg,则碱性Mg(OH)2>Al(OH)3,Ca(OH)2>Mg(OH)2 ②推测元素的某些性质 如已知卤族元素的性质递变规律,可推知元素砹(At)应为黑色固体,与H2难化合,HAt不稳定,水溶液呈酸性,AgAt难溶于水等. (3)启发人们在一定区域内寻找新物质 原子半径、离子半径的大小,与其电子层数、核电核数以及核外电子数有关 (1)同周期元素的原子半径 位于同一周期元素的原子,从左到右随着原子核电荷数的增加,其原子半径逐渐减小(稀有气体元素的原子除外). (2)同主族元素的原子半径 同主族元素的原子半径,从上到下随着原子核电荷数的增加,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大.比如碱金属元素的原子半径大小为:r(Cs)>r(Rb)>r(K)>r(Na)>r(Li);卤族元素的原子半径大小为:r(I)>r(Br)>r(Cl)>r(F). (3)同种元素的原子半径与它形成的相应离子半径的大小比较 ①阳离子半径小于相应的原子半径(因为阳离子的电子层比相应的原子的电子层数少了一个电子层)②阴离子半径大于相应的离子半径(因为阴离子与相应的原子的电子层数相同,但阴离子最外电子层上的电子数已达稳定结构,比相应的原子的最外电子层的电子数要多). (4)相同元素的原子显示不同价态时,价态越高其原子半径越小.比如H2SO4分子中S原子的半径小于H2SO3分子中S原子的半径. (5)同主族元素形成的离子,从上到下随核电荷数的增加,电子层数增多,离子半径逐渐增大.如碱金属元素形成的阳离子半径大小为:Li+ (6)同周期元素形成的离子,比较其半径大小时应分成两段分别进行. ①同周期元素形成的阳离子,从左到右随核电荷数的增加,阳离子半径逐渐减小.比如第三周期中阳离子半径大小为:Na+>Mg2+>Al3+. ②同周期元素形成的阴离子,从左到右随核电荷数的增加,阴离子半径逐渐减小.比如第三周期中阴离子半径大小为:S2->Cl-. 通过以上两点,我们可得出同一周期中的阳离子半径均小于同周期的阴离子半径. (7)核外电子排布相同的离子(不管是阴离子还是阳离子),随核电荷数的增加,其离子半径逐渐较小.比如第二周期 中的阴离子与第三周期的阳离子,其核外电子排布相同,这些离子半径的大小为:O2->F->Na+>Mg2+>Al3+ (8)同一元素形成的带不同电荷的阳离子,所带电荷数多的离子半径小.比如Fe3+离子半径小于Fe2+离子半径. 五、常见的10电子和18电子微粒