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问题导学1原子的电子排布与周期的划分活动与探究1我们把“构造原理”中能量接近的原子轨道划分为一个“能级组”，请你与同组同学合作完成下表，并思考各周期中所含元素种数与相应能级组的原子轨道容纳电子最大数之间的关系？周期元素种数相应能级组中所含能级容纳电子最大数11s22s 2p33s 3p44s 3d 4p55s 4d 5p66s 4f 5d 6p77s 5f 6d未完迁移与应用某化学学习小组在学习元素周期系和周期的划分时提出了以下观点：周期系的形成是由原子的结构决定的；元素周期系中A族元素统称为碱金属元素；每一周期的元素原子外围电子排布均是从
2、ns1开始至ns2np6结束；元素周期系中的每一周期元素的种类均相等；基态原子核外电子排布式为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 D由于随着核电荷数的递增，电子在能级里的填充顺序遵循构造原理，元素周期系的周期不是单调的，每一周期里元素的数目不总是一样多，而是随着周期序数的递增渐渐增多。因此，我们可以把元素周期系的周期发展形象地比喻成螺壳上的螺旋。2原子的电子排布与族的划分活动与探究2周期表上元素的“外围电子排布”简称“价电子层”，这是由于这些能级上的电子可在化学反应中发生变化，这些电
3、子称为价电子。(1)完成下表中第三周期元素的价电子排布式及价电子数，并仔细观察周期表，思考主族元素的价电子数与主族序数的关系。主族序数AAAAAAA元素符号NaMgAlSiPSCl价电子排布式价电子数同主族外围电子排布通式结论：_。(2)过渡元素(镧系、锕系除外)的价电子数是否也等于副族序数，同一族的外围电子排布是否相同？试分析过渡元素的价电子数与列序数有什么关系？迁移与应用某元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第三能层d轨道，试回答：(1)该元素核外电子排布式为_，价电子的电子排布图为_。(2)该元素的原子序数为_，元素符号为_，在周期表中的位置为_，该元素是_(填“金属”或“非金属”
4、)元素，最高正化合价为_价。1族的划分的标准。同族元素价电子数相同，价电子数目和价电子排布决定族的划分。2元素所在的族与元素的价电子数之间的关系。第A、A族元素的价电子排布分别为ns1、ns2；第AA族元素的价电子排布为ns2np15；第BB族元素的价电子排布为(n1)d15ns12；第族元素的价电子排布为(n1)d610ns02；第BB族元素的价电子排布为(n1)d10ns12。3主族元素的价电子数主族序数，且主族元素的价电子只含s、p轨道上的电子。3元素周期表的分区活动与探究3结合教材14页元素周期表分区的简图与元素周期表，请你与同组同学一起归纳各区元素化学性质及最外层电子排布特点，填入下
5、表空白处：包括的元素价电子排布化学性质s区_(最后的电子填在ns上)除氢外，都是_元素(碱金属和碱土金属元素)p区_(最后的电子填在np上，其中He为1s2排布)随着最外层电子数目的增加(稀有气体元素除外)，_增强，_减弱d区(n1)d19ns12最后的电子填在(n1)d上均为_，由于d轨道都未充满电子，因此d轨道可以不同程度地参与化学键的形成ds区(n1)d10ns12(n1)d全充满均为_元素，d轨道已充满电子，因此d轨道一般不再参与化学键的形成f区(n2)f014(n1)d02ns2镧系元素的化学性质非常_，锕系元素的化学性质也非常_迁移与应用已知几种元素原子的核外电子排布或外围电子排布
6、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。1主族元素的价电子总数等于族序数s区元素价电子特征排布为ns12，价电子数等于主族序数。p区元素价电子特征排布为ns2np16，价电子总数等于主族序数(价电子排布为ns2np6时为0族元素，He的价电子排布为1s2)。2s区(氢元素除外)、d区、ds区都是金属元素从元素的价电子层结构可以看出，s区、d区、ds区的元素在发生化学反应时容易失去最外层电子及倒数第二层的d电子，表现金属性，所以s区(H除外)、d区、ds区都是金属元素。当堂检测1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
7、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个第族，1个0族2下列说法中正确的是()As区都是金属元素 Bs区都是非金属元素C0族在p区 D所有非金属元素都在p区3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A族元素D该元素位于d区4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ns(n1)np(n1)，则下列说法不正确的是()AY元素原子的外围电子
8、排布式为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1s22s22p63s23p63d104s24p35指出下列元素是主族元素还是副族元素，在周期表中的位置是什么？(1)1s22s22p63s2是_族元素，位于周期表中第_周期第_族，属于_区元素；(2)Kr4d105s25p2是_族元素，位于周期表中第_周期第_族，属于_区元素；(3)Ar3d14s2是_族元素，位于周期表中第_周期第_族，属于_区元素；(4)Ar3d104s1是_族元素，位于周期表中第_周期第_族，属于_区元素。参考答案【问题导学】活动与探究1：答案：元素种数
9、(从上到下依次是)：288181832未满容纳电子最大数(从上到下依次是)：288181832未满各周期所含元素的种数等于相应能级组中各轨道中最多容纳的电子数之和。迁移与应用：A解析：元素周期系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，故该观点正确；第A族元素除氢元素之外称为碱金属，故该观点错误；第一周期的元素原子价电子排布从1s1开始到1s2结束，故该观点错误；随着周期序号的增多，元素种类有增多的趋势，故该观点错误；1s22s22p3位于第二周期，而1s22s22p63s23p3位于第三周期，故该观点错误；从元素周期表上不难看出，随着周期序号的增多，该周期所含
10、金属元素的种数一般越多，故该观点正确。活动与探究2：(1)答案：主族序数AAAAAAA元素符号NaMgAlSiPSCl价电子排布式3s13s23s23p13s23p23s23p33s23p43s23p5价电子数1234567同主族外围电子排布通式ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5主族元素的价电子数主族序数(2)答案：第B、B、B、B、B及族第一列的价电子总数等于族序数，第B、B的s能级的价电子数等于副族序数；族的第二、三列及B、B族的价电子总数不等于族序数。同一族的外围电子排布有差异。过渡元素的价电子总数等于列序数。迁移与应用：答案：(1)1s22s22p
11、63s23p63d14s2(2)21Sc第四周期第B族金属3解析：由构造原理知E(4s)E(3d)，故3d上有一个电子时，4s上有2个电子，故其电子排布式为：1s22s22p63s23p63d14s2，为21号金属元素Sc。活动与探究3：答案：第A、A族ns12活泼金属第AA族、0族ns2np16非金属性金属性第BB族、族过渡金属第B、B族过渡金属镧系、锕系相近相近迁移与应用：答案：A：Na11s三AB：Fe 26d四 C：Cu29ds四BD：S 16 p三AE：Cl17p 三A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；由外围电子排布式判断C为2
12、9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，主族元素的价电子总数等于主族序数；C元素的外围电子排布为3d104s1，s能级电子数为1，应为ds区的第B族。【当堂检测】1C解析：ds区的名称不是来自按构造原理最后填入电子的能级符号。2C解析：s区为A、A族，既有金属元素又有非金属元素，p区为A、A、A、A、A、0族。3C解析：该元素的价电子构型应为(n1)d3ns2，又因为该元素是同族中原子序数最小的元素，故n4，应为23号元素V，该元素位于d区。4A解析：先确定Y元素原
13、子的价电子层结构，再依据周期表推出X、Z元素并作答。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式为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1s22s22p63s23p63d104s24p3，D项正确。5答案：(1)主三As(2)主五Ap(3)副四Bd(4)副四Bds解析：(1)最后一个电子填充在s轨道，属于s区元素，为主族元素。族序数ns电子数，即为2，在第三周期第A族。(2)最后一个电子填充在p轨道，属于p区元素，为主族元素。族序数nsnp电子数，即224，在第五周期第A族。(3)最后一个电子填充在d轨道，且小于10，属于d区元素，为副族元素。族序数(n1)dns电子数，即123，在第四周期第B族。(4)最后一个电子填充在d轨道，且等于10，属于ds区元素，为副族元素。族序数ns电子数，即为1，在第四周期第B族。