内容正文:
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
[课标解读] 1.知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征。2.能从原子价层电子数目和价层电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分。3.能列举元素周期表的应用。
知识点一 元素周期律、元素周期系和元素周期表
1.元素周期律、元素周期系和元素周期表
元素周期律表述为元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变。元素周期系是元素按其原子核电荷数递增排列的序列。元素周期系只有一个,元素周期表多种多样。
2.构造原理与元素周期表
根据构造原理得出的核外电子排布,可以解释元素周期系的基本结构。
周期
新增电子填入能级顺序
从开始到结束递增的核电荷数(或电子数)
周期中所含元素种数
一
1s
2
2
二
2s→2p
8
8
三
3s→3p
8
8
四
4s→3d→4p
18
18
五
5s→4d→5p
18
18
六
6s→4f→5d→6p
32
32
七
7s→5f→6d→7p
32
32
3.主族元素和副族元素的价层电子排布
(1)主族元素的价层电子排布式、价层电子数
结论:对于主族元素,价层电子数与族序数相同。
(2)副族元素的价层电子排布式、价层电子数(以第四周期为例)
续表
结论:第ⅢB~ⅦB族元素的价层电子数与族序数相同,第ⅠB族、ⅡB族元素的价层电子数与族序数不同,第Ⅷ族元素的价层电子数与族序数有的相同、有的不同。
[链一链] 教材P21《探究》
(1)元素周期表中周期和族的划分依据是什么?
提示:元素周期表中周期的划分依据是元素原子的电子层数,而族的划分依据则是元素原子的价层电子数。
(2)元素周期表中每个周期各有多少种元素?
为什么第一周期结尾元素的最外层电子排布跟其他周期不同?
提示:每个周期包含的元素种类为2、8、8、18、18、32、32,第一周期元素最外层最多可排2个电子,而其他周期元素原子最外层最多可排8个电子。
(3)元素周期表中元素种数最多的族是哪个族?
提示:第ⅢB族,因为含有镧系元素和锕系元素。
(4)主族元素的原子结构与元素在周期表中的位置有什么关系?
提示:主族元素原子的电子层数即其周期序数;最外层电子数即其主族序数。
若某原子的价层电子排布式为4d15s2,则下列说法正确的是( )
A.该元素位于周期表中第五周期第ⅢB族
B.该元素原子价电子数为2个
C.该元素为非金属元素
D.该元素原子N能层共有8个电子
[解析] 该原子的价层电子排布式为4d15s2,与价层电子排布式为3d14s2的Sc元素同族,位于周期表中第ⅢB族,所以该元素位于周期表中第五周期第ⅢB族,故A正确;该原子的价层电子排布式为4d15s2,位于周期表中第ⅢB族,所以该元素原子价电子数为3个,故B错误;该元素位于周期表中第五周期第ⅢB族,属于过渡元素,是副族,副族元素均为金属元素,故C错误;第N层的电子排布式为4s24p64d1,有9个电子,故D错误。
[答案] A
[拓展探究] (1)该元素的原子序数为多少?
提示:其电子排布式为[Kr]4d15s2,原子序数为36+1+2=39。
(2)该元素的最高正价为多少?
提示:+3。
[跟踪训练1] 具有下列电子层结构的原子或离子,其对应元素一定属于同一周期的是( )
A.两原子核外N层上都有1个s电子,一个原子有d电子,另一个原子无d电子
B.最外层电子排布式均为2s22p6的原子和离子
C.原子核外M层上的s、p能级都充满电子,而d能级上没有电子的两种原子
D.两原子核外全部是s电子
解析:A
[跟踪训练2] 某元素位于周期表中第四周期第ⅤA族,则该元素的名称和该元素原子价电子排布式均正确的是( )
A.砷,4s24p3 B.溴,4s24p5
C.磷,4s24p3 D.锑,5s25p3
解析:A 由于该元素为主族元素,价电子数=主族序数,故价电子数为5,排除B项;又因周期序数=电子层数,排除D;由元素在周期表中的位置可知:元素原子的价电子排布式为4s24p3,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,该元素为33号元素砷,故A项正确。
知识点二 元素周期表的分区
1.元素周期表的分区
(1)根据核外电子的排布分区
按电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表分为s、p、d、f 4个区,而第ⅠB、ⅡB族这2个纵行的元素的核外电子因先填满了(n-1)d能级而后再填充ns能级而得名ds区。5个区的位置关系如图所示。
(2)根据元素的金属性和非金属性分区
2.对角线规则
在元素周期表中,某些主族元素与右下方主族元素性质相似,称为对角线规则。
[链一链] 教材P21《探究》
(1)价层电子