
1.熟悉原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系。
2.熟悉元素周期表的結(jié)構(gòu)。
3.能夠從原子結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識元素周期表中區(qū)的劃分表。
4.了解元素周期表的應(yīng)用價值。
圖說考點
必備基礎(chǔ)——自學(xué)·嘗試
一、元素周期表的結(jié)構(gòu)
1.周期(橫行)
2.族(16)(18個縱行)
二、元素周期系
1.堿金屬元素基態(tài)原子的核外電子排布
2.稀有氣體元素基態(tài)原子的核外電子排布
3.元素周期系的形成
(1)隨著元素原子的核電荷數(shù)遞增,每到出現(xiàn)________,就開始建立一個新的電子層,隨后最外層上的電子逐漸增多,最后達(dá)到8個電子,出現(xiàn)________________;然后又開始由________到________,循環(huán)往復(fù)形成了________。
(2)元素形成周期系的根本原因是____________________發(fā)生周期性的重復(fù)。
三、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的分區(qū)
1.人們將元素周期表分為五個區(qū),并以最后填入電子的能級符號作為該區(qū)的名稱(ds區(qū)除外),請?zhí)畛湎卤怼?br>2.元素周期表中,非金屬元素處于元素周期表的____________位置,金屬性強(qiáng)的元素處于元素周期表的________位置。
[即學(xué)即練]
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)周期表有7個橫行,所以有7個周期。( )
(2)周期表有18個縱行,所以有18個族。( )
(3)周期表中每一周期中的元素種數(shù)等于周期序數(shù)的平方。( )
(4)元素原子的核外電子排布呈周期性變化是形成元素周期系的根本原因。( )
(5)門捷列夫的元素周期表是按原子序數(shù)從小到大排布的。( )
(6)同一周期的第ⅢA族元素的原子序數(shù)一定比第ⅡA族元素的原子序數(shù)多1。( )
(7)已知元素在周期表中的周期序數(shù)與族序數(shù),則一定能確定該元素是哪種元素。( )
(8)s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、f區(qū)一定是金屬元素。( )
2.下列說法不正確的是( )
A.元素原子的核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化是形成元素周期系的根本原因
B.周期序號越大,該周期所含金屬元素越多
C.所有區(qū)的名稱均來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級符號
D.元素周期表中ⅢB到ⅡB 10個縱列的元素,都是金屬,所以統(tǒng)稱過渡金屬元素
3.外圍電子排布為5s25p1的元素,在周期表中的位置是( )
A.第四周期第ⅤA族B.第五周期第ⅢA族
C.第五周期第ⅠA族 D.第四周期第ⅢA族
4.元素周期表中,非金屬元素存在的區(qū)域為( )
A.只有s區(qū) B.只有p區(qū)
C.s區(qū),d區(qū)和ds區(qū) D.s區(qū)和p區(qū)
5.如果n為第ⅡA族中某元素的原子序數(shù),則原子序數(shù)為(n+1)的元素可能位于( )
A.ⅢA或ⅢB B.ⅣA
C.ⅠB D.ⅠA
6.某元素的原子序數(shù)為30,試問:
(1)此元素原子的電子總數(shù)是________個。
(2)它有________個電子層,有________個能級。
(3)它的價電子軌道表示式是________________。
(4)它屬于第________周期________族,屬于________________區(qū)。
核心素養(yǎng)——合作·分享
提升點一 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表中的位置關(guān)系
例1 元素X、Y、Z在周期表中的相對位置如圖所示。已知Y元素原子的外圍電子排布為,則下列說法不正確的是( )
A.Y元素原子的外圍電子排布為4s24p4
B.Y元素在周期表的第三周期第ⅥA族
C.X元素所在周期中所含非金屬元素最多
D.Z元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3
狀元隨筆 先確定Y元素原子的價電子層結(jié)構(gòu),再依據(jù)周期表推出X、Z元素并作答。
[提升1] 回答下列問題:
(1)某元素的原子序數(shù)為29,試回答:
①該基態(tài)原子的價電子排布式是________,核外電子有________個能級,有________個未成對電子。
②它屬于第________周期,________族。
(2)元素金(Au)處于周期表中的第六周期,與Cu同族,Au原子價電子排布式為________。
(3)某元素原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p1,該元素處于元素周期表的第________周期第________族。
(4)某元素位于周期表中第四周期ⅤA族,則該元素的名稱是________,價電子排布式為________。
狀元隨筆 原子結(jié)構(gòu)決定了元素在周期表中的位置,根據(jù)原子結(jié)構(gòu)判斷元素在周期表中的位置是“構(gòu)、位、性”關(guān)系(如圖所示)的具體運用。
【關(guān)鍵能力】
一、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系
1.周期序數(shù)與原子核外電子排布的關(guān)系
(1)周期序數(shù)=原子電子層數(shù)=原子最外層能層序數(shù)
(2)每一周期元素原子的外圍電子排布和元素種數(shù)。
2.核外電子排布與族的關(guān)系
(1)主族元素的價電子排布
①主族元素的族序數(shù)=價電子總數(shù)=最高正價(O、F除外)。
②同主族元素原子的價電子排布相同,價電子全部排布在ns或ns np軌道上。
(2)稀有氣體的價電子排布為1s2或ns2np6。
(3)過渡元素(副族和Ⅷ族)(第四周期為例)的價電子排布
①ⅢB→ⅦB族:族序數(shù)=價電子數(shù)=原子最外層ns電子數(shù)+次外層(n-1)d電子數(shù)=最高正價。
②Ⅷ族:原子最外層ns電子數(shù)+次外層(n-1)d電子數(shù)之和分別為8、9、10。
③ⅠB和ⅡB的族序數(shù)=原子最外層電子數(shù)。
(4)0族最外層電子排布為1s2或ns2np6。
提升點二 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的分區(qū)
例2 已知元素周期表中共有18縱行,如圖實線表示元素周期表的邊界。按電子排布,可把周期表里的元素劃分為下列幾個區(qū):s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)等。除ds區(qū)外,其他區(qū)的名稱各自按構(gòu)造原理最后填入的電子的能級符號。
(1)請在圖中用實線畫出s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)的邊界線,并分別用陰影和表示d區(qū)和ds區(qū)。
(2)有的同學(xué)受這種劃分的啟發(fā),認(rèn)為d區(qū)內(nèi)6、7縱行的部分元素可以排在另一區(qū),你認(rèn)為應(yīng)排在__________區(qū)。
(3)在元素周期表中4s軌道半充滿的元素為________。(填元素符號)
(4)請利用電子排布的相關(guān)知識解釋Fe3+比Fe2+穩(wěn)定的原因:_____________________
________________________________________________________________________。
狀元隨筆 解答本題應(yīng)注意兩點:①元素周期表的分區(qū)與其外圍電子排布的關(guān)系;②原子軌道在全空、半充滿和全充滿時,能量低更穩(wěn)定。
[提升2] 已知幾種元素原子的原子結(jié)構(gòu)或核外電子排布或價電子排布情況,分別判斷其元素符號、原子序數(shù)并指出其在周期表中的位置。
狀元隨筆 ①元素的分區(qū)規(guī)律:按照元素的原子核外電子最后排布的能級分區(qū),如s區(qū)元素的原子的核外電子最后排布在ns能級上,d區(qū)元素的原子核外電子最后排布在(n-1)d能級上。
②s區(qū)、p區(qū)均為主族元素(包括稀有氣體),且除H外,非金屬元素均位于p區(qū)。
【關(guān)鍵能力】
元素周期表的分區(qū)方法
(1)按電子排布分區(qū)
①按核外電子排布式中最后填入電子的能級符號可將元素周期表(ⅠB族、ⅡB族除外)分為s、p、d、f 4個區(qū),而ⅠB族、ⅡB族這2個縱列的元素原子的核外電子因先填充滿(n-1)d能級而后再填充ns能級而得名ds區(qū)。5個區(qū)的位置關(guān)系如圖所示。
元素周期表的分區(qū)
②各區(qū)元素原子的價電子排布、元素的位置及類別
(2)按金屬元素與非金屬元素分區(qū)
①金屬、非金屬在元素周期表中的位置
沿著周期表中硼、硅、砷、碲、砹與鋁、鍺、銻、釙之間畫一條線,線的左邊是金屬元素(氫除外),線的右邊是非金屬元素。非金屬元素主要集中在元素周期表右上角的三角區(qū)內(nèi)(如圖所示)。
②金屬與非金屬交界處元素的性質(zhì)特點
在元素周期表中位于金屬和非金屬交界處的元素兼有金屬和非金屬的性質(zhì),位于此處的元素(如硼、硅、鍺、砷、銻等)常被稱為準(zhǔn)金屬或半金屬(一般可用作半導(dǎo)體材料)。
素養(yǎng)形成——自測·自評
1.已知某元素+2價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6,該元素在周期表中屬于( )
A.ⅤB族 B.ⅡB族
C.Ⅷ族 D.ⅡA族
2.基態(tài)原子的核外電子排布式為[Kr]4d105s1的元素屬于的區(qū)、周期和族分別為( )
A.p區(qū)、第五周期、ⅠB族
B.ds區(qū)、第五周期、Ⅷ族
C.d區(qū)、第四周期、ⅠB族
D.ds區(qū)、第五周期、ⅠB族
3.某元素的最外層電子數(shù)為2,價電子數(shù)為5,并且是同族中原子序數(shù)最小的元素,關(guān)于該元素的判斷錯誤的是( )
A.電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2
B.該元素為V
C.該元素為第ⅢB族元素
D.該元素屬于過渡元素
4.下表是元素周期表的一部分,有關(guān)說法正確的是( )
A.e的氫化物比d的氫化物穩(wěn)定
B.a、b、e三種元素的原子半徑:e>b>a
C.六種元素中,c元素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)最活潑
D.c、e、f的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng)
5.最活潑的金屬、最活潑的非金屬、常溫下呈液態(tài)的金屬(價層電子排布為5d106s2)分別位于下面元素周期表中的( )
A.s區(qū)、p區(qū)、ds區(qū) B.s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)
C.f區(qū)、p區(qū)、ds區(qū) D.s區(qū)、f區(qū)、ds區(qū)
6.某元素原子共有三個價電子,其中一個價電子位于第三能層d能級。
(1)該原子的電子排布式為________________________________________。
(2)該元素的原子序數(shù)為________,在周期表中處于第________周期________族,屬于________區(qū)。該元素為________(填“金屬”或“非金屬”)元素,其最高化合價為________。
第1課時 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表
必備基礎(chǔ)
一、
1.2 8 長 18 32
2.8、9、10 ⅦB ⅠB
二、
1.[He]2s1 1s22s22p63s1 [Ne]3s1 1s22s22p63s23p64s1
[Ar]4s1 1s22s22p63s23p63d104s24p65s1 [Kr]5s1
2.1s22s22p6 1s22s22p63s23p6 1s22s22p63s23p63d104s24p6
1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6
1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6
3.(1)堿金屬 稀有氣體 堿金屬 稀有氣體 周期系
(2)元素的原子核外電子排布
三、
1.d p
2.右上角 左下角
即學(xué)即練
1.(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)×
2.解析:除ds區(qū)外,區(qū)的名稱均來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級的符號。
答案:C
3.答案:B
4.解析:非金屬元素除H元素在s區(qū)外,其余的元素均在p區(qū)。
答案:D
5.解析:在元素周期表中,第二、三周期的第ⅡA族與第ⅢA族元素相鄰,其原子序數(shù)相差1;第四、五、六、七周期的第ⅡA族與第ⅢB族相鄰,其原子序數(shù)相差1;所以原子序數(shù)為(n+1)的元素位于第ⅢA或ⅢB族。
答案:A
6.解析:該元素的電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p63d104s2,共有30個電子,故為Zn元素。從核外電子排布式中可以得出n=4,有四個電子層,所以為第四周期元素,價電子排布式為3d104s2,所以在ⅡB族。價電子的軌道表示式為,屬于ds區(qū)。
答案:(1)30 (2)4 7 (3) (4)四ⅡB ds
核心素養(yǎng)
例1 解析:因為Y元素原子的外圍電子排布中出現(xiàn)了np能級,故其ns能級已經(jīng)排滿且只能為2個電子,則n-1=2,n=3,即Y元素原子的外圍電子排布為3s23p4,故A項錯誤,B項正確;Y為S元素,X為F元素,第二周期所含非金屬元素最多,故C項正確;Z為As元素,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,D項正確。
答案:A
提升1 解析:(1)根據(jù)核外電子排布規(guī)律,該元素原子的核外電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p63d104s1,價電子排布式為3d104s1,所以有1個未成對電子,有7個能級。有四個電子層,所以為第四周期元素,價電子排布式為3d104s1,所以在第ⅠB族。
(2)Cu原子核外有29個電子,其核外電子排布式為[Ar]3d104s1,Au與Cu同族,則Au原子的價電子排布式為5d106s1。
(3)該元素為主族元素,根據(jù)電子層數(shù)=周期序數(shù),主族序數(shù)=價電子數(shù),該元素位于第四周期第ⅢA族。
(4)由于該元素為主族元素,價電子數(shù)=主族序數(shù),周期序數(shù)=電子層數(shù),可知其價電子排布式為4s24p3,為33號元素砷。
答案:(1)①3d104s1 7 1 ②四 ⅠB
(2)5d106s1 (3)四 ⅢA (4)砷 4s24p3
例2 解析:依據(jù)構(gòu)造原理最后填入的電子的能級符號,將元素周期表劃分為幾個區(qū),對于24號元素,其核外價電子排布似乎應(yīng)該是3d44s2,而實際上是3d54s1,原因是能量相同的軌道處于全空、全充滿和半充滿時能量最低,而29號元素也正是因為這一點排成3d104s1,而不是3d94s2,故29號、30號元素所在縱行歸為ds區(qū),所以該同學(xué)認(rèn)為d區(qū)內(nèi)6、7縱行的部分元素可以排在ds區(qū)是有道理的。對于Fe3+比Fe2+穩(wěn)定的原因也可從鐵的核外電子排布特點來解釋Fe3+的價電子排布式為3d5,為半充滿狀態(tài),比Fe2+的價電子排布式3d6穩(wěn)定。
答案:(1)如圖
(2)ds (3)K、Cr、Cu
(4)Fe的價電子排布式為3d64s2,F(xiàn)e2+和Fe3+的價電子排布式分別為3d6,3d5,依據(jù)“能量相同的軌道處于全空、全充滿和半充滿時能量最低”的原則,3d5處于半充滿狀態(tài),結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,故Fe3+比Fe2+穩(wěn)定
提升2 解析:由電子排布式判斷A為11號元素Na;由原子結(jié)構(gòu)示意圖可知x=26,B為26號元素Fe;由價電子排布式判斷C為29號元素Cu;由電子排布式判斷D為16號元素S;由基態(tài)原子的軌道表示式判斷E為17號元素Cl。再根據(jù)最大能層序數(shù)等于周期序數(shù)確定元素所處的周期;元素A、D、E為主族元素,主族元素的價電子總數(shù)等于主族序數(shù);C元素的價電子排布式為3d104s1,s能級電子數(shù)為1,應(yīng)為ds區(qū)的第ⅠB族。
答案:A:Na 11 s 三 ⅠA
B:Fe 26 d 四 Ⅷ
C:Cu 29 ds 四 ⅠB
D:S 16 p 三 ⅥA
E:Cl 17 p 三 ⅦA
素養(yǎng)形成
1.解析:由題意推知,該元素的外圍電子排布為4s2,故該元素位于第四周期第ⅡA族。
答案:D
2.解析:以稀有氣體元素Kr為參照,則可推斷出核外電子排布式為[Kr]4d105s1的元素屬于第五周期。該原子的價電子排布為4d105s1,屬于ⅠB族元素,位于ds區(qū)?;虬凑諛?gòu)造原理,該元素基態(tài)原子的核外電子排布式應(yīng)為[Kr]4d95s2,而事實上卻是[Kr]4d105s1,可理解為是先填滿了4d能級而后再填充5s能級,故位于ds區(qū)。其價電子總數(shù)為11,即位于元素周期表第11列,即第ⅠB族。該元素最大能層數(shù)為5,故位于第五周期。
答案:D
3.解析:某元素的最外層電子數(shù)為2,價電子數(shù)為5,最外層電子數(shù)和價電子數(shù)不相等,應(yīng)存在d能級電子,并且是同族中原子序數(shù)最小的元素,則價電子排布式為3d34s2,電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2,為第四周期第ⅤB族元素,為V元素,屬于過渡元素,故A、B、D三項正確,C項錯誤。
答案:C
4.解析:a、b、c、d、e、f分別是鈉、鎂、碳、氧、硫、氯。同一主族,氫化物的穩(wěn)定性由上到下遞減,H2O的穩(wěn)定性比H2S強(qiáng);同一周期原子半徑從左到右依次遞減,a、b、e三種元素的原子半徑:a>b>e;六種元素中最活潑的金屬是Na(a),最活潑的非金屬是氧(d)。則選項A、B、C三項均不正確。
答案:D
5.解析:最活潑的金屬是銫,在第ⅠA族,位于s區(qū);最活潑的非金屬是F,位于p區(qū);原子的價層電子排布為5d106s2的元素位于ds區(qū)。
答案:A
6.解析:有三個價電子其中一個價電子在3d能級,則其他兩個價電子必在4s上,外圍電子排布為3d14s2,原子序數(shù)是21,在第四周期第ⅢB族,處于d區(qū),是金屬元素,最高化合價是+3。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d14s2
(2)21 四 ⅢB d 金屬 +3堿
金屬
原子序數(shù)
周期
基態(tài)原子的電子排布式
基態(tài)原子的軌道表示式
鋰
3
二
1s22s1或______
__________________
鈉
11
三
____________或________
鉀
19
四
____________或________
銣
37
五
____________或
銫
55
六
[Xe]6s1
稀有氣體
原子序數(shù)
周期
基態(tài)原子的電子排布式
氦
2
一
1s2
氖
10
二
________________________
氬
18
三
________________________
氪
36
四
________________________
氙
54
五
________________________
氡
86
六
________________________
周期
外圍電子排布
各周期增
加的能級
元素種類
ⅠA
0族
最外層容納的電子數(shù)
1
1s1
1s2
2
1s
2
2
2s1
2s22p6
8
2s、2p
8
3
3s1
3s23p6
8
3s、3p
8
4
4s1
4s24p6
8
4s、3d、4p
18
5
5s1
5s25p6
8
5s、4d、5p
18
6
6s1
6s26p6
8
6s、4f、5d、6p
32
7
7s1
7s、5f、6d、7p
主族序數(shù)
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
價電子排布
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
族序數(shù)
價電子排布
ⅢB
(n-1)d1ns2
ⅣB
(n-1)d2ns2
ⅤB
(n-1)d3ns2
ⅥB
(n-1)d5ns1
ⅦB
(n-1)d5ns2
Ⅷ
(n-1)d6~8ns2
ⅠB
(n-1)d10ns1
ⅡB
(n-1)d10ns2
元素
元素符號
原子序數(shù)
區(qū)
周期
族
A
1s2 2 s2 2p6 3s1
B
C
3d10 4s1
D
[Ne]3s2 3p4
E
分區(qū)
元素位置
價電子排布式
元素種類及性質(zhì)特點
s區(qū)
ⅠA族、ⅡA族
ns1~2
原子的核外電子最后排布在ns能級上,屬于活潑金屬(氫除外),為堿金屬和堿土金屬
p區(qū)
ⅢA~ⅦA族
及0族元素
ns2np1~6(He除外)
原子的核外電子最后排布在np能級(He為s能級)上,為非金屬和少數(shù)金屬
d區(qū)
ⅢB~ⅦB族
(鑭系、錒系
除外)以及Ⅷ族
(n-1)d1~9ns1~2(鈀除外)
為過渡金屬,原子的核外電子最后排布在(n-1)d能級上,d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成
ds區(qū)
ⅠB族ⅡB族
(n-1)d10ns1~2
為過渡金屬,核外電子先填滿(n-1)d能級而后再填充ns能級,由于d軌道已填滿電子,因此d軌道一般不參與化學(xué)鍵的形成
f區(qū)
鑭系和錒系元素
(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2
鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相近;錒系元素化學(xué)性質(zhì)相近
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
二
c
d
三
a
b
e
f
這是一份人教版 (2019)選擇性必修2第二節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第二課時學(xué)案設(shè)計,共12頁。學(xué)案主要包含了元素周期律和原子半徑,電離能,電負(fù)性,對角線規(guī)則等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修2第二節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第二課時學(xué)案,共24頁。
這是一份高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修2第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第一課時導(dǎo)學(xué)案,共20頁。
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