内容正文:
第2课时 核外电子排布与元素周期表
课程内容标准
1.知道元素周期表中分区、周期和族的原子核外电子排布特征。
2.了解元素周期表的应用价值。
1.核外电子排布与周期的划分
(1)鲍林近似能级图
①能量相近的原子轨道属于同一能级组;
②相邻能级组之间的能量差较大,同一能级组内能级之间的能量差较小。
③能级组中有可能参与化学反应的电子称为价电子。一般情况下,主族元素原子的价电子只包括最外层电子;过渡元素原子的价电子除最外层电子外,还包括次外层的部分电子,甚至倒数第三层的电子。
(2)周期与能级组的关系
周期数
能级组序号
能级组内原子轨道
能级组内最多
容纳电子数
元素种类数
1
1
1s
2
2
2
2
2s、2p
8
8
3
3
3s、3p
8
8
4
4
4s、3d、4p
18
18
5
5
5s、4d、5p
18
18
6
6
6s、4f、5d、6p
32
32
7
7
7s、5f、6d、7p(未完)
32
32(未完)
(3)周期与核外电子排布的本质联系
①元素周期表的七个周期分别对应7个能级组。
②周期数=电子层数。
③一个周期所包含的元素种类数=对应能级组最多容纳的电子数。
2.核外电子排布与周族的划分
(1)族的划分依据:族的划分与原子的价电子数和价电子排布密切相关。一般来说,同族元素原子的价电子数目相同。主族元素原子的价电子全部排布在最外层的ns或ns、np轨道。
(2)特点:一般来说,同族元素的价电子数目相同。
(3)规律:
稀有气体元素→价电子排布:ns2np6(He除外)。
元素化合价与原子的核外电子排布尤其是价电子排布有着密切的关系。除Ⅷ族、ⅠB族的某些元素和0族元素外,元素的最高化合价等于它所在族的序数。非金属元素最高正化合价和它的最低负化合价的绝对值之和等于8(H、F、O例外)。
1.巧判断(对的打“√”,错的打“×”)
(1)每一周期都是从活泼金属元素开始,以稀有气体元素结束。(×)
(2)元素周期表中,7个横行是7个周期,18个纵列就是18个族。(×)
(3)周期表中ⅢB族~ⅡB族为过渡元素,全部为金属元素。(√)
(4)s区元素都是金属元素,p区元素都是非金属元素。(×)
(5)最外层电子排布为ns1或ns2的元素一定是为金属元素。(×)
(6)元素原子的价电子不一定是最外层电子。(√)
(7)有同学总结出如下规律:当某元素的≥1时,该元素是金属元素。(×)
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性的根本原因
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个第Ⅷ族,1个0族
C [除ds区外,区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。]
3.下表为元素周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题:
(1)表中属于d区的元素是________(填编号)。
(2)表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状物名称为________。
(3)某元素的特征电子排布式为nsnnpn+1,该元素原子的最外层电子数为________。
解析 (1)⑨属于d区元素。
(2)元素①是氢元素,元素③是碳元素,依题意,形成的环状物是苯。
(3)从nsnnpn+1可知,n=2,该元素为N元素,最外层电子数为5。
答案 (1)⑨ (2)苯 (3)5
学习任务一 探究原子结构与元素周期表的关系
分析下面元素周期表的轮廓图,思考并回答问题。
1.元素周期表共有几个周期?写出每个周期开始第一个元素和结尾元素的最外层电子的排布通式。思考为什么第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同?
提示 现行元素周期表包含118种元素,共有7个周期。每个周期的第一种元素最外层电子的排布通式为ns1,结尾元素的最外层电子的排布通式为ns2np6(第一周期为1s2)。因为第一周期只有1s一个能级最多可容纳2个电子,而其他周期元素的最外层有ns、np两个能级,最多可排8个电子,所以第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同。
2.元素周期表共有多少个列?同列的价电子数是否相等?
提示 元素周期表共有18个纵列;0族元素中He的价电子数与其他稀有气体元素的不同,其他纵列的价电子数是相等的(镧系、锕系元素除外)。
3.外围电子排布为5s25p1的元素,在元素周期表中处于什么位置?据此分析元素的外围电子排布与周期表位置有何关系?
提示 该元素位于第五周期第ⅢA族。元素能级中最高能层序数=周期序数,主族元素原子的外围电子数=该元素在周期表中的主族序数。
4.某元素位于周期表中第四周期ⅤA族,