第1章 第2节 课时2 核外电子排布与元素周期表（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2【精讲精练】鲁科版

第2课时　核外电子排布与元素周期表 课程标准 素养目标 1．通过认识原子结构与元素周期表的关系，了解周期与族的划分依据。 2．了解元素周期表的应用价值。 宏观辨识与微观探析：通过认识原子结构及价电子排布与元素在周期表中的位置，建立原子核外电子排布规律(结构)与周期表中族、周期划分(位置)的周期性变化规律(性质)的深层关联。 知识点　核外电子排布与元素周期表 1．核外电子排布与周期的划分 (1)随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈周期性的变化：每隔一定数目的元素，元素原子的最外层电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化。 (2)鲍林近似能级图与周期 (3)价电子 ①价电子为最外能级组中那些有可能参与化学反应的电子。 ②为了便于研究化学性质与核外电子间的关系，人们常常只表示出原子的价电子排布。如基态铁原子的价电子排布式为__3d64s2__。 ③对于主族元素来说，价电子就是最外层电子。而对于副族和Ⅷ族元素来说，价电子不仅包括最外层电子，还包括次外层d轨道的电子，有的还包括倒数第三层f轨道的电子。 (4)周期序数与电子层数的关系 周期序数__＝__电子层数。 2．核外电子排布与族的划分 (1)族的划分与核外电子排布的关系 族的划分与原子的__价电子数目__和__价电子排布__密切相关。 (2)各族核外电子排布的特点 ①主族元素原子的价电子全部排在最外层的__ns__或__ns、np__轨道上；主族元素的族序数与原子的最外层价电子数相同。 ②除氦元素外，稀有气体元素原子的最外层电子排布均为__ns2np6__。 ③过渡元素的原子价电子排布为(n－1)d1～10ns1～2。由此可以看出，虽然同一副族元素的电子层数从上到下逐渐增加，但价电子排布却基本相同。ⅢB～ⅦB族元素原子的价电子数目等于族序数。ⅠB和ⅡB族则是根据ns轨道上有1个还是2个电子来划分的。 3．元素周期表的分区 (1)元素周期表分为5个区 (2)元素的化合价与核外电子排布的关系 元素的化合价与原子的__核外电子排布__尤其是__价电子排布__有着密切的关系。 ①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，如Sc、Ti、V、Cr、Mn的最高化合价分别为＋3、＋4、＋5、＋6、＋7。 ②一般来说，非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的绝对值之和等于8。 ③稀有气体元素的化合价在通常情况下为0。 ④过渡元素的价电子较多且所在轨道的能量相差不大，因此过渡元素具有多种价态，如锰元素的化合价为＋2～＋7。 [思考探究] 1．在元素周期表中，同属长周期的4、5、6周期所包含的元素种类数分别为18、18、32，为什么？ 提示：据鲍林近似能级图，第4、5周期元素包含的能级为ns、np、(n－1)d，共有9个原子轨道，最多容纳18个电子，对应两周期中各有18种元素；而第6周期所含的能级除ns、np、(n－1)d外，还有(n－2)f能级，故多出7个原子轨道，可多填充14个电子，对应多出14种元素，共32种元素。 2．只有主族元素的族序数等于价电子数吗？同一族的元素价电子排布都相同吗？ 提示：都不是。主族、ⅢB～ⅦB族元素原子的价电子数＝族序数。同一主族元素的价电子排布相同，同一副族、Ⅷ族以及0族元素的价电子排布不一定相同。 3．“s区元素都是金属元素，p区元素都是非金属元素”，该说法正确吗？ 提示：不正确。s区元素有非金属元素H，其他均为金属元素；p区元素既包含金属元素，也包含非金属元素。 4．某元素的价电子排布式为4d55s1，该元素位于周期表中的哪一区？ 提示：因其价电子排布为4d55s1，故应位于元素周期表中的d区。 5．根据鲍林近似能级图知E4s<E3d，试分析21号元素Sc位于哪个周期？ 提示：21号元素Sc的价电子排布为3d14s2，虽然电子先排在4s轨道，后排在3d轨道，但Sc元素原子的最外电子层是第四层，故Sc元素位于第4周期。 [归纳提升] 1．如果取消族序数，按由左至右的顺序将元素周期表标为18列，那么ⅠA、ⅡA族分别为第1、2列，ⅢA～ⅦA族分别对应第13～17列，ⅠB、ⅡB族分别对应第11、12列，ⅢB～ⅦB族分别对应第3～7列，Ⅷ族对应第8、9、10列，0族对应第18列。 2．由元素的价电子层排布式可知元素在周期表中的位置，如价电子排布式为3s23p5的原子对应的元素为第3周期ⅦA族元素，即：周期序数＝电子层数＝最高电子层序数，主族序数＝价电子数。同样，由主族元素在元素周期表中的位置可以推断其价电子排布式。 3．各区元素的原子最外层电子排布特点 分区 价电子排布 元素分布 s区 ns1～2 ⅠA、ⅡA族 p区 ns2np1～6 ⅢA族～ⅦA族、0族 d区 (n－1)d1～9ns1