1、第二节原子结构与元素的性质第1课时原子结构与元素周期表课程目标1熟悉原子结构与元素周期表的关系。2熟悉元素周期表的结构。3能够从原子结构的角度认识元素周期表中区的划分表。4了解元素周期的应用价值。图说考点基 础 知 识新知预习一、元素周期表的结构1周期(横行)2. 3元素的分区(1)按电子排布，把周期表里的元素划分成_个区，分别为_、_、_、_、_。(2)元素周期表共有_个族，其中s区包括_族，p区包括_族，d区包括_族及_族，ds区包括_族，f区包括_元素和_元素。二、元素周期系1碱金属元素基态原子的核外电子排布碱金属原子序数周期基态原子的电子排布式基态原子的电子排布图锂3二1s22s1或_
2、钠11三_或_钾19四_或_铷37五_或_铯55六Xe6s12.稀有气体元素基态原子的核外电子排布稀有气体原子序数周期基态原子的电子排布式氦2一1s2氖10二_氩18三_氪36四_氙54五_氡86六_3.元素周期系的形成(1)随着元素原子的核电荷数递增，每到出现_，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现_；然后又开始由_到_，循环往复形成了_。(2)元素形成周期系的根本原因是_发生周期性的重复。三、原子结构与元素周期表的分区1人们将元素周期表分为五个区，并以最后填入电子的能级符号作为该区的名称(除ds区外)，请填充下表。2元素周期表中，非金属元素处于元素周
3、期表的_位置，金属性强的元素处于元素周期表的_位置。即时性自测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)周期表有7个横行，所以有7个周期。()(2)周期表有18个纵行，所以有18个族。()(3)周期表中每一周期中的元素种数各不相同。()(4)周期表中每一周期中的元素种数等于周期序数的平方。()(5)元素原子的核外电子排布呈周期性变化是形成元素周期系的根本原因。()(6)门捷列夫的元素周期表是按原子序数从小到大排布的。()(7)除了稀有气体与氧、氟外，所有元素的最高正价都等于最外层电子数。()(8)同一周期的第三主族元素的原子序数一定比第二主族元素的原子序数多1。()(9)已知元素在周期表中
4、的周期序数与族序数，则一定能确定该元素是哪种元素。()(10)s区、d区、ds区、f区一定是金属元素。()2下列说法不正确的是()A元素原子的核外电子排布呈现周期性变化是形成元素周期系的根本原因B周期序号越大，该周期所含金属元素越多C所有区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号D周期表共18个纵列，可分为7个主族7个副族，1个族，1个0族3外围电子排布为5s25p1的元素，在周期表中的位置是()A第四周期第A族 B第五周期第A族C第五周期第A族 D第四周期第A族4元素周期表中，非金属元素存在的区域为()A只有s区 B只有p区Cs区，d区和ds区 Ds区和p区5如果n为第A族中某元素的原子
5、序数，则原子序数为(n1)的元素可能位于()AA或B BACB DA6某元素的原子序数为30，试问：(1)此元素原子的电子总数是_个。(2)它有_个电子层，有_个能级。(3)它的价电子排布图是_。(4)它属于第_周期_族，属于_区。技 能 素 养提升点一原子结构与元素周期表的关系例1元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的外围电子排布为nsn1npn1，则下列说法不正确的是()XYZA.Y元素原子的外围电子排布为4s24p4BY元素在周期表的第三周期第A族CX元素所在周期中所含非金属元素最多DZ元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3先确
6、定Y元素原子的价电子层结构，再依据周期表推出X、Z元素并作答。提升1回答下列问题：(1)某元素的原子序数为29，试回答：该基态原子的价电子排布式是_，核外电子有_个能级，有_个未成对电子。它属于第_周期，_族。(2)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子价电子排布式为_。(3)某元素原子的电子排布式为Ar3d104s24p1，该元素处于元素周期表的第_周期第_族。(4)某元素位于周期表中第四周期A族元素，则该元素的名称是_，价电子排布式为_。原子结构决定了元素在周期表中的位置，根据原子结构判断元素在周期表中的位置是“构、位、性”关系(如图所示)的具体运用。关键能力一、原子结
7、构与元素周期表的关系1周期序数与原子核外电子排布的关系(1)周期序数原子电子层数原子最外层能层序数(2)每一周期元素原子的外围电子排布和元素种数。2.核外电子排布与族的关系(1)主族元素的价电子排布主族序数AAAAAAA价电子排布ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5主族元素的族序数价电子总数最高正价(O、F除外)。同主族元素原子的价电子排布相同，价电子全部排布在ns或ns np轨道上。(2)稀有气体的价电子排布为1s2或ns2np6。(3)过渡元素(副族和族)(第四周期为例)的价电子排布族序数价电子排布B(n1)d1ns2B(n1)d2ns2B(n1)d3n
8、s2B(n1)d5ns1B(n1)d5ns2(n1)d68ns2B(n1)d10ns1B(n1)d10ns2BB族：族序数价电子数原子最外层ns电子数次外层(n1)d电子数最高正价。族：原子最外层ns电子数次外层(n1)d电子数之和分别为8、9、10。B和B的族序数原子最外层电子数。(4)0族最外层电子排布为1s2或ns2np6。提升点二原子结构与元素周期表的分区例2已知元素周期表中共有18纵行，如图实线表示元素周期表的边界。按电子排布，可把周期表里的元素划分为下列几个区：s区、p区、d区、ds区等。除ds区外，其他区的名称各自按构造原理最后填入的电子的能级符号。(1)请在图中用实线画出s区、
9、p区、d区、ds区的边界线，并分别用阴影和表示d区和ds区。(2)有的同学受这种划分的启发，认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在另一区，你认为应排在_区。(3)在元素周期表中4s轨道半充满的元素为_。(填元素符号)(4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3比Fe2稳定的原因：_。解答本题应注意两点：元素周期表的分区与其外围电子排布的关系；原子轨道在全空、半充满和全充满时，能量低更稳定。提升2已知几种元素原子的原子结构或核外电子排布或价电子排布情况，分别判断其元素符号、原子序数并指出其在周期表中的位置。元素的分区规律：按照元素的原子核外电子最后排布的能级分区，如s区元素的原子的核外电子最后排布在
10、ns能级上，d区元素的原子核外电子最后排布在(n1)d能级上。s区、p区均为主族元素(包括稀有气体)，且除H外，非金属元素均位于p区。关键能力元素周期表的分区(1)按电子排布分区按核外电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表(B族、B族除外)分为s、p、d、f 4个区，而B族、B族这2个纵列的元素原子的核外电子因先填充满(n1)d能级而后再填充ns能级而得名ds区。5个区的位置关系如图所示。元素周期表的分区各区元素原子的价电子排布、元素的位置及类别分区元素位置价电子排布式元素种类及性质特点s区A族、A族ns12原子的核外电子最后排布在ns能级上，属于活泼金属(氢除外)，为碱金属和碱土金
11、属p区AA族及0族元素ns2np16(He除外)原子的核外电子最后排布在np能级(He为s能级)上，为非金属和少数金属d区BB族(镧系、锕系除外)以及族(n1)d19ns12(钯除外)为过渡金属，原子的核外电子最后排布在(n1)d能级上，d轨道可以不同程度地参与化学键的形成ds区B族B族(n1)d10ns12为过渡金属，核外电子先填满(n1)d能级而后再填充ns能级，由于d轨道已填满电子，因此d轨道一般不参与化学键的形成f区镧系和锕系元素(n2)f014(n1)d02ns2镧系元素化学性质相近；锕系元素化学性质相近(2)按金属元素与非金属元素分区金属、非金属在元素周期表中的位置沿着周期表中硼、
12、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋之间画一条线，线的左边是金属元素(氢除外)，线的右边是非金属元素。非金属元素主要集中在元素周期表右上角的三角区内(如图所示)。金属与非金属交界处元素的性质特点在元素周期表中位于金属和非金属交界处的元素兼有金属和非金属的性质，位于此处的元素(如硼、硅、锗、砷、锑等)常被称为准金属或半金属(一般可用作半导体材料)。形成性自评1已知某元素2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，该元素在周期表中属于()AB族 BB族C族 DA族2某化学学习小组在学习元素周期表和周期的划分时提出了以下观点：周期表的形成是由原子的结构决定的；元素周期表中A族元素统称为碱金属元素
13、；每一周期的元素原子外围电子排布均是从ns1开始至ns2np6结束；元素周期表的每一周期元素的种类均相等；基态原子核外电子排布为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的两元素的原子位于同一周期；周期序号越大，该周期所含金属元素一般越多。你认为正确的是()A BC D3基态原子的核外电子排布式为Kr4d105s1的元素属于的区、周期和族分别为()Ap区、第五周期、B族Bds区、第五周期、族Cd区、第四周期、B族Dds区、第五周期、B族4下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是()周期族AAAAAAA二cd三abefAe的氢化物比d的氢化物稳定Ba、b、e三种元素的原子半径：ebaC
14、六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼Dc、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强5某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的判断错误的是()A电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2B该元素为VC该元素为第B族元素D该元素属于过渡元素6某元素M的单质1.8 g在过量的O2中充分燃烧，得到M2O33.4 g，已知M原子核外电子数比核内中子数少1。该元素在周期表中的位置是()A第2周期第A族 B第2周期第A族C第3周期第A族 D第3周期第A族7某元素原子共有三个价电子，其中一个价电子位于第三能层d能级。(1)该原子的电子排布式为_。
15、(2)该元素的原子序数为_，在周期表中处于第_周期_族，属于_区。该元素为_(填“金属”或“非金属”)元素，其最高化合价为_。第二节原子结构与元素的性质第1课时原子结构与元素周期表基础知识新知预习一、128长183228、9、10BB35spdfds16A、AAA、0BBB、B镧系锕系二、1He2s1 1s22s22p63s1Ne3s11s22s22p63s23p64s1Ar4s11s22s22p63s23p63d104s24p65s1Kr5s121s22s22p61s22s22p63s23p61s22s22p63s23p63d104s24p61s22s22p63s23p63d104s24p6
16、4d105s25p61s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p63碱金属稀有气体碱金属稀有气体周期系元素的原子核外电子排布三、dp右上角左下角即时性自测1(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)2解析：除ds区外，区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。 答案：C3答案：B4解析：非金属元素除H元素在s区外，其余的元素均在p区。答案：D5解析：在元素周期表中，第二、三周期的第A族与第A族元素相邻，其原子序数相差1；第四、五、六、七周期的第A族与第B族相邻，其原子序数相差1；所以原子序数为(n1)的元素位于第A
17、或B族。答案：A6解析：该元素的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s2，共有30个电子，故为Zn元素。从核外电子排布式中可以得出n4，有四个电子层，所以为第四周期元素，价电子排布式为3d104s2，所以在B族。价电子的电子排布图为，属于ds区。 答案：(1)30(2)47(3)(4)四Bds技能素养例1解析：因为Y元素原子的外围电子排布中出现了np能级，故其ns能级已经排满且只能为2个电子，则n12，n3，即Y元素原子的外围电子排布为3s23p4，故A项错误，B项正确；Y为S元素，X为F元素，第二周期所含非金属元素最多，故C项正确；Z为As元素，核外电子排布式为1s22s2
18、2p63s23p63d104s24p3，D项正确。答案：A提升1解析：(1)根据核外电子排布规律，该元素原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1，价电子排布式为3d104s1，所以有1个未成对电子，有7个能级。有四个电子层，所以为第四周期元素，价电子排布式为3d104s1，所以在第B族。(2)Cu原子核外有29个电子，其核外电子排布式为Ar3d104s1，Au与Cu同族，则Au原子的价电子排布式为5d106s1。(3)该元素为主族元素，根据电子层数周期序数，主族序数价电子数，该元素位于第四周期第A族。(4)由于该元素为主族元素，价电子数主族序数，周期序数电子层数，可
19、知其价电子排布式为4s24p3，为33号元素砷。答案：(1)3d104s171四B(2)5d106s1(3)四A(4)砷4s24p3例2解析：依据构造原理最后填入的电子的能级符号，将元素周期表划分为几个区，对于24号元素，其核外价电子排布似乎应该是3d44s2，而实际上是3d54s1，原因是能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低，而29号元素也正是因为这一点排成3d104s1，而不是3d94s2，故29号、30号元素所在纵行归为ds区，所以该同学认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在ds区是有道理的。对于Fe3比Fe2稳定的原因也可从铁的核外电子排布特点来解释Fe3的价电子排布式为3
20、d5，为半充满状态，比Fe2的价电子排布式3d6稳定。答案：(1)如图(2)ds(3)K、Cr、Cu(4)Fe的价电子排布式为3d64s2，Fe2和Fe3的价电子排布式分别为3d6,3d5，依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3比Fe2稳定提升2解析：由电子排布式判断A为11号元素Na；由原子结构示意图可知x26，B为26号元素Fe；由价电子排布式判断C为29号元素Cu；由电子排布式判断D为16号元素S；由基态原子的电子排布图判断E为17号元素Cl。再根据最大能层序数等于周期序数确定元素所处的周期；元素A、D、E为主族元素，主
21、族元素的价电子总数等于主族序数；C元素的价电子排布式为3d104s1，s能级电子数为1，应为ds区的第B族。答案：A：Na11s三AB：Fe26d四C：Cu29ds四BD：S16p三AE：Cl17p三A形成性自评1解析：由题意推知，该元素的外围电子排布为4s2，故该元素位于第四周期第A族。答案：D2解析：元素周期表的形成原因是核外电子排布呈周期性变化，而核外电子排布是由原子的结构决定的，正确；A族元素除氢元素之外称为碱金属，错误；第一周期的元素原子价电子排布从1s1开始到1s2结束，错误；随着周期数的增多，元素种类有增多的趋势，错误；1s22s22p3位于第二周期，而1s22s22p63s23
22、p3位于第三周期，错误；从元素周期表上不难看出，随着周期数的增多，该周期所含金属元素的种数一般越多，正确。答案：A3解析：以稀有气体元素Kr为参照，则可推断出核外电子排布式为Kr4d105s1的元素属于第五周期。该原子的价电子排布为4d105s1，属于B族元素，位于ds区。或按照构造原理，该元素基态原子的核外电子排布式应为Kr4d95s2，而事实上却是Kr4d105s1，可理解为是先填满了4d能级而后再填充5s能级，故位于ds区。其价电子总数为11，即位于元素周期表第11列，即第B族。该元素最大能层数为5，故位于第五周期。答案：D4解析：a、b、c、d、e、f分别是钠、镁、碳、氧、硫、氯。同一
23、主族，氢化物的稳定性由上到下递减，H2O的稳定性比H2S强；同一周期原子半径从左到右依次递减，a、b、e三种元素的原子半径：abe；六种元素中最活泼的金属是Na(a)，最活泼的非金属是氧(d)。则选项A、B、C三项均不正确。答案：D5解析：某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，最外层电子数和价电子数不相等，应存在d能级电子，并且是同族中原子序数最小的元素，则价电子排布式为3d34s2，电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，为第四周期第B族元素，为V元素，属于过渡元素，故A、B、D三项正确，C项错误。答案：C6解析：设金属M的相对原子质量是x，解得x27，所以M是金属Al，在周期表中的位置是第3周期第A族，故选D项。答案：D7解析：有三个价电子其中一个价电子在3d能级，则其他两个价电子必在4s上，外围电子排布为3d14s2，原子序数是21，在第四周期第B族，处于d区，是金属元素，最高化合价是3。答案：(1)1s22s22p63s23p63d14s2(2)21四Bd金属3