2017-2018学年鲁科版选修3 第1章第2节 原子结构与元素周期表(第3课时) 教案
2017-2018学年鲁科版选修3 第1章第2节 原子结构与元素周期表(第3课时) 教案第3页

【过渡】了解完原子半径之后,我们接下来要讨论元素的原子半径与原子的核外电子排布是否有关,并且得出结论。

【指导分析图1-2-10主族元素的原子半径变化示意图】

1.观察同一周期元素原子半径的变化.

2.观察同一主族元素原子半径的变化.

【师生共同分析归纳】

1.同一周期主族元素原子半径从左到右逐渐变小,而且减小的趋势越来越弱。这是因为每增加一个电子,核电荷相应增加一个正电荷,正电荷数增大,对外层电子的吸引力增大,使外层的电子更靠近原子核,所以同一周期除了稀有气体外原子半径是逐渐减小的。但由于增加的电子都在同一层,电子之间也产生了相互排斥,就使得核电荷对电子的吸引力有所减弱。所以半径变化的趋势越来越小。

2.同一主族元素原子半径从上而下逐渐变小。这是因为没增加一个电子层,就使得核电荷对外层的电子的吸引力变小,而距离增加得更大,所以导致核对外层电子的吸引作用处于次要地位,原子半径当然逐渐变小。

【指导分析图1-2-11】

【归纳】从总的变化趋势来看,同一周期的过渡元素,从左到右原子半径的减小幅度越来越小。

【思考】为什么会有这种情况产生?

【讲解】以第四周期为例,这是因为增加的电子都分布在d的轨道上,从钪到钒半径是逐渐减小的,由于d轨道的电子未充满,电子间的作用较小,而核电荷却依次增加,对外层电子云的吸引力增大,所以原子半径依次减小。到铬原子时,d轨道处于半充满状态,这种情况会使能量达到较低,核电荷虽然仍在增加,但对外层电子云的吸引力增大得并不多,所以使半径有些增大。到锰时,4s轨道电子增加,电子间的作用,核电荷增加带来的核对电子的吸引作用减缓。铁、钴、镍d轨道未处于半充满或全充满状态,核电荷增加带来的核对电子的吸引作用缓缓增加,所以半径又有所下降。而铜、锌d轨道处于全充满状态,处于能量较低状态所以又使半径增大。总之,在过渡元素中,外层电子对外层电子的排斥作用与核电荷增加带来的核对电子的吸引作用大致相当,使有效核电荷的变化幅度不大。