化学：1.2.3《核外电子排布与原子半径》学案(鲁科版选修4)_1

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1、第2节原子结构与元素周期表第三课时核外电子排布与原子半径高考资源网【目标引领】一、学习目标w.w.w.k.s.5.u.c.o.m1.了解原子半径的周期性变化，能用原子结构的知识解释主族元素原子半径周期性变化的原因；2.明确原子结构的量子力学模型的建立使元素周期表的建立有了理论依据。二、教学重难点了解原子半径的周期性变化，能用原子结构的知识解释主族元素原子半径周期性变化的原因；【问题激疑】我们知道，原子是一种客观实体，它的大小对其性质有着重要的影响。那么，人们常用来描述原子大小的“半径”是怎样测得的？元素的原子半径与原子的核外电子排布有关吗？在元素周期表中，

2、原子半径的变化是否有规律可循？【自主探究】w.w.w.k.s.5.u.c.o.m二、核外电子排布与原子半径1.定义：。包括共价半径，金属半径，范氏（范德华）半径。共价半径：叫该原子的共价半径。金属半径：叫做原子的金属半径。范氏（范德华）半径：。（稀有气体的原子半径）w.w.w.k.s.5.u.c.o.m在一般的资料里，金属元素有金属半径和共价半径的数据，非金属元素则有共价半径和范氏半径的数据，稀有气体只有范氏半径的数据。2.原子半径递变规律(1)同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐。其主要原因是由于核电荷数的增加使原子核对电子的引力增加而带来原子半径的趋势

3、于增加电子后电子间斥力增大带来原子半径的趋势。(2)同主族元素从上到下，原子半径逐渐。其主要原因是由于电子层数，电子间的斥力使原子半径。(3)同一周期的过渡元素，自左到右原子半径的减小幅度越来越小，因为增加的电子都分布在内层d轨道上，它对与大致相当，使的变化幅度不大。(4)由于元素的金属性和非金属性之间并没有严格的界线，处于非金属三角区边缘的元素既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性，因此，这些元素常被称为。【合作解疑】1、在周期表中，同一周期从左到右，随着核电荷数的递增原子半径逐渐减小；同一主族从上而下，随着核电荷数的递增原子半径逐渐增大。其中

4、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，半径越小；最外层电子数相同，电子层数越多，电子数越多，半径越大。还有一个比较半径大小的方法：首先比较电子层数，电子层数越多，半径越大；如果电子层数一样，则比较核电荷数，核电荷数越大，半径越小；如果电子层数和核电荷数都一样，那就比较最外层电子数，最外层电子数越多，半径越大。从现代量子力学理论中，我们知道核外电子是在具有一定空间范围的轨道上运动，而且是无规则的，我们只知道电子存在的概率，那整个原子的半径又是如何得到的呢？根据课本P17的原子半径和追根寻源，小组讨论2、从总的变化趋势来看，同一周期的过渡元

5、素，从左到右原子半径的减小幅度越来越小。为什么会有这种情况产生？【精讲点拨】核外电子排布与原子半径1．原子半径共价半径金属半径范德华半径2.原子半径的周期性变化主族元素：同一周期从左到右逐渐减小，同一主族从上而下逐渐增大过渡元素：同一周期呈波浪式变化，同一族仍是从上而下递增解析：共价半径由共用电子对结合（共价键）结合的两个原子核之间距离的一半，比如氢气(H2)，两个氢原子共用一对电子形成，测得两原子间原子核距离，然后除以2就得到一个半径，我们称之为共价半径。金属半径是金属晶体中两个相邻金属原子原子核距离的一半，这种半径比共价半径要大，因为金属原子与金属原子

6、之间未共用电子，也就是两原子间没有重叠。（可以画图来讲解）范德华半径或者简称范氏半径，主要针对的是那些单原子分子（稀有气体），也就是相邻两原子间距离的一半，所以范德华半径都比较大。【知识建构】【巩固训练】例1.某元素原子共有3个价电子，其中一个价电子的四个量子数为n＝3，l＝2，m＝2，ms＝+1/2。试回答：（1）写出该元素原子核外电子排布式。（2）指出该元素的原子序数，在周期表中所处的分区、周期数和族序数，是金属还是非金属以及最高正化合价。解析：本题关键是根据量子数推出价电子排布，由此即可写出核外电子排布式及回答问题。由一个价电子的量子数可知，该电子为

7、3d电子，则其它两个电子必为4s电子（因为E3d＜E4s＝,所以价电子排布为3d14s2，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2。从而知原子序数为21，处于周期表中的d区第4周期ⅢB族，是金属元素，最高正价为＋3。例2．不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量（设其为E）如下图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m（1）同主族内不同元素的E值变化的特点是：________.各主族中E值的这种变化特点体现了元素性质的____变化规律.(2)同周期内,随原子序

8、数增大,E值增大.但个别元素的E值出现反常现象.试预测下列关系中正