内容正文:
第2课时 核外电子排布与元素周期表
学习任务目标
1.认识原子结构与元素周期表的关系,知道周期与族的划分依据。
2.能够对元素周期表和原子结构的关系进行分析和推断。
一、核外电子排布与周期的划分
1.鲍林近似能级图与周期
2.价电子
通常只有最外能级组的电子才有可能参与化学反应,最外能级组中那些有可能参与化学反应的电子称为价电子。例如,基态铁原子的价电子排布式为3d64s2。
3.原子核外电子排布与元素周期表中周期划分的本质联系:一个能级组最多所能容纳的电子数=对应的周期所含的元素种数,所以周期表中的7个周期分别对应7个能级组。
4.周期数与电子层数的关系
周期与量子数n(电子层数)相关。最外层电子所在轨道处于第n电子层时,该元素属于第n周期,即周期数=电子层数。
二、核外电子排布与族的划分
1.划分依据:取决于原子的价电子数目和价电子排布。
2.特点:同族元素的价电子排布相同。
3.价电子排布与族序数
元素所在的族
价电子排布
族序数与价电子数的关系
主族元素
ns1~2或ns2np1~5
族序数=价电子数
过渡元素
(n-1)d1~10ns1~2
ⅢB族~ⅦB族:
族序数=价电子数
ⅠB族和ⅡB族:
族序数=ns电子数
0族元素
ns2np6(He除外)
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4.元素周期表的分区
按价电子排布分区,可把周期表里的元素划分为5个区,分别为s区、d区、p区、ds区和f区。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)周期序数=电子层数=对应能级组数。 (√)
(2)同一能级组内能级之间的能量差较小,而相邻能级组之间的能量差较大。 (√)
(3)原子的最外层电子排布为3d14s2,该元素位于第4周期。 (√)
(4)主族元素的价电子数全部排布在最外层的ns轨道上。 (×)
(5)主族序数=该元素原子价电子数。 (√)
(6)同一副族不同元素原子价电子排布完全相同。 (×)
(7)0族元素很稳定,化合价常为0,故其价电子也为0。 (×)
2.已知元素原子的下列结构或性质,能确定其在周期表中位置的是( )
A.某元素原子的第二电子层电子排布图为
B.某元素在某种化合物中的化合价为+4
C.某元素的原子最外层上电子数为6
D.某元素的价电子排布式为4s24p3
D 解析:要确定元素在周期表中的位置,必须能够依据原子的结构或性质确定其电子层数和价电子数。A项可以确定L电子层的电子数为8,但无法确定原子的电子层数和最外层电子数,不能确定其在周期表中的位置,故A错误;B项可以确定元素的化合价为+4价,但无法确定原子的电子层数和最外层电子数,不能确定其在周期表中的位置,故B错误;C项可以确定原子的最外层上电子数为6,但无法确定原子的电子层数,不能确定其在周期表中的位置,故C错误;D项,由元素的价电子排布式为4s24p3可知,该元素位于周期表第4周期ⅤA族,故D正确。
3.价电子排布式为5s25p1的元素,在周期表中的位置是( )
A.第4周期ⅤA族 B.第5周期ⅢA族
C.第5周期ⅠA族 D.第4周期ⅢA族
B 解析:由价电子排布式知,该元素是主族元素。因为电子层序数=周期数,价电子数=主族序数,所以该元素位于第5周期ⅢA族。
4.周期表中有如图所示的元素,下列叙述正确的是( )
A.钛元素原子的M层上共有10个电子
B.钛元素是ds区的过渡元素
C.钛元素原子最外层上有4个电子
D.47.87是钛原子的近似相对原子质量
A 解析:钛元素原子的M层为第三层,电子排布为3s23p63d2,共有10个电子,A正确;钛元素是d区的过渡元素,B错误;钛元素原子最外层为4s2,有2个电子,C错误;47.87是钛原子的平均相对原子质量,D错误。
核外电子排布与周期和族的划分
探究1:元素周期表中每一个纵列都是一个族吗?
提示:不一定。元素周期表中8、9、10三列统称为Ⅷ族。
探究2:某元素的价电子排布式为4s24p5,该元素在周期表中的位置是什么?
提示:该元素为主族元素,根据主族元素的核外电子排布式与周期和族的关系可以推测该元素在元素周期表中位于第4周期ⅦA族。
探究3:某元素在元素周期表中位于第6周期ⅢA族,那么该元素的价电子排布式如何书写?
提示:该元素为主族元素,根据主族元素的核外电子排布式与周期和族的关系可以推测,该元素的价电子排布式为6s26p1。
1.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1s22s22p63s23p63d34s2
B.该元素为V
C.元素为ⅢB族元素
D.该元素属于过渡元素
C 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