内容正文:
第二单元|元素性质的递变规律
第1课时 原子核外电子排布的周期性
(一)主族元素原子核外电子排布与元素性质的周期性变化
主族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
原子核外价电子排布
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
最高正化合价
+1
+2
+3
+4
+5
+6
+7
最低负化合价
—
—
—
-4
-3
-2
-1
性质递变规律
化合价
同主族
最高正价相同,且等于主族序数
同周期
最高正价逐渐升高,从+1递增到+7(第1周期、O、F除外)
金属性和非金属性
同主族
从上到下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱
同周期
从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
原子半径
同主族
从上到下,原子半径逐渐增大
同周期
从左到右,原子半径逐渐减小
(二)1~6周期元素原子的外围电子排布
周期
外围电子排布
[微点拨]
周期之间的核外电子排布不是简单重复,第2、3周期,从左到右外围电子排布呈现从ns1到ns2np6的变化。第4周期,从左到右外围电子排布呈现从ns1经过3d1~104s1~2逐渐过渡到4s24p6,第5、6周期类似第4周期。
ⅠA族
0族
1
1s1
1s2
2
2s1
2s22p6
3
3s1
3s23p6
4
4s1
4s24p6
5
5s1
5s25p6
6
6s1
6s26p6
核外电子排布规律
每隔一定数目的元素,元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化
(三)周期表的分区
周期表的分区依据
根据元素原子的外围电子排布的特征,可将元素周期表分成五个区域:s区、p区、d区、ds区和f区,如下图
[微方法]
若已知元素的外围电子排布,可直接判断该元素在周期表中的位置。如某元素的外围电子排布为4s24p4,首先根据含有p轨道确定元素位于p区,由外围电子位于第四电子层,确定元素位于第4周期,由其外围电子总数为6,确定元素位于ⅥA族。
周期表的分区
[新知探究(一)]
原子结构与元素周期表的关系
[理解与辨析能力]
[发展认知]
1.核外电子排布与周期的划分
根据轨道能量顺序,将能量相近的原子轨道分为一组,按能量由低到高可分为七个原子轨道组,同一原子轨道组内,各原子轨道能量相差较小,各原子轨道组之间能量相差较大。
(1)每一原子轨道组对应一个周期。
(2)周期、原子轨道组、元素数目的对应关系
周期
对应原子轨道组
对应原子轨道组电子最大容量
周期中所含元素的数目
1
1s
2
2
2
2s、2p
8
8
3
3s、3p
8
8
4
4s、3d、4p
18
18
5
5s、4d、5p
18
18
6
6s、4f、5d、6p
32
32
7
7s、5f、6d、7p
32
32
2.外围电子排布和周期表的关系
(1)原子的电子层数=原子轨道中最高电子层序数=周期序数。
(2)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。
族序数
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
外围电子排布
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
(3)稀有气体元素的价电子排布为ns2np6(He为1s2)。
价层电子排布为5s25p1的元素,在元素周期表中处于什么位置?据此分析主族元素的价层电子排布与周期表位置有何关系?
提示:该元素位于第5周期第ⅢA族,元素能级中最高能层序数=周期序数,主族元素原子的最外层电子数=该元素在周期表中的主族序数。
[跟踪训练]
1.外围电子排布为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
解析:选B 由外围电子排布知,该元素是主族元素。因为最高电子层的序数=周期数,外围电子数=主族序数,所以该元素位于第5周期ⅢA族。
2.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( )
A.ⅤB族 B.ⅡB族
C.Ⅷ族 D.ⅡA族
解析:选D 由题意推知,该元素的外围电子排布为4s2,故该元素位于第4周期ⅡA族。
3.已知M2+的3d轨道中有6个电子。试推断:
(1)M原子的电子排布式。
(2)M原子的最外层电子数为多少?
(3)M元素在周期表中的位置。
解析:因3d轨道未满,4p轨道肯定无