内容正文:
第2课时 核外电子排布与元素周期表
[素养发展目标] 1.知道元素周期表中元素按周期划分的原因,族的划分与原子中价电子数目和价电子排布的密切关系。 2.能够从原子结构的量子力学模型理解元素周期律和元素周期表的建立依据。
一、核外电子排布与周期的划分
1.鲍林近似能级图
特点:
(1)能量相近的原子轨道属于同一能级组。
(2)不同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。
2.价电子
(1)定义:最外能级组中有可能参与化学反应的电子称为价电子。
(2)规律:主族元素原子的价电子数等于族序数;过渡元素的价电子除了最外层电子外,还包括次外层的部分电子,甚至倒数第三层的电子。
(3)为了便于研究元素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Fe原子的价电子排布式为3d64s2。
二、核外电子排布与族和区的划分
1.核外电子排布与族的划分
(1)族的依据
族的划分主要取决于原子的价电子数目和价电子排布。
学生用书第9页
(2)主族元素与副族元素(以第四周期为例)价电子排布
主族元素
副族元素(第四周期)
族序数
价电子排布
价电子数
元素
族序数
价电子排布
价电子数
ⅠA
ns1
1
Sc
ⅢB
3d14s2
3
ⅡA
ns2
2
Ti
ⅣB
3d24s2
4
ⅢA
ns2np1
3
V
ⅤB
3d34s2
5
ⅣA
ns2np2
4
Cr
ⅥB
3d54s1
6
ⅤA
ns2np3
5
Mn
ⅦB
3d54s2
7
ⅥA
ns2np4
6
Cu
ⅠB
3d104s1
11
ⅦA
ns2np5
7
Zn
ⅡB
3d104s2
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2.核外电子排布与区的划分
(1)分区标准
按电子排布,可把元素周期表里的元素划分成5个区。除ds区外,区的名称来自按构造原理最后填入电子的轨道能级符号。
(2)核外电子排布与区的划分
分区
族序数
价电子排布
s区
ⅠA、ⅡA
ns1~2
p区
ⅢA~ⅦA、0族
ns2np1~6(氦除外)
d区
ⅢB(除镧系、锕系外)~ⅦB、Ⅷ
(n-1)d1~9ns1~2(钯除外)
ds区
ⅠB、ⅡB
(n-1)d10ns1~2
f区
镧系、锕系
(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2
1.下列是某些元素基态原子的电子排布式,其中表示第3周期元素的是( )
A.1s22s1 B.1s22s22p5
C.1s22s22p63s2 D.1s22s22p63s23p64s1
C [元素所在的周期数与最高电子层序数n有关,原子的核外电子的最高电子层序数为n时,该元素属于第n周期。故第3周期元素的最高电子层序数为3。]
2.已知某些元素在周期表中的位置如图所示:
下列说法正确的是( )
A.表中五种元素位于5个不同的区
B.元素4的基态原子的价电子排布式为3d104s2,与它具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区
C.元素1、2、3的基态原子中,未成对电子数之比为1∶3∶5
D.元素5的原子结构示意图为
D [H在s区;O、Ge在p区;Mn在d区;Zn在ds区,表中五种元素位于4个不同的区,A说法错误;元素4为Zn,其基态原子的价电子排布式为3d104s2,最外层电子排布为4s2,与它具有相同最外层电子数的元素可能处于ds区或s区、d区,B说法错误;元素1、2、3的基态原子中,未成对电子数分别为1、2、5,比值为1∶2∶5,C说法错误;元素5为Ge,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,则原子结构示意图为,D说法正确。]
探究一 元素周期表中元素所在的周期与族的判断
玛丽·居里出生于波兰,毕业于巴黎大学,是著名物理学家、化学家,放射性研究的先驱者,世称“居里夫人”。她发现了放射性元素钋(Po)和镭(Ra),成为世界首位两获诺贝尔奖的人。钋元素为主族元素,其原子的价电子排布式为6s26p4。
1.由钋元素的价电子排布式判断其属于哪一周期的元素?
提示:电子层数=周期数,因此钋元素为第六周期元素。
2.由钋元素的价电子排布式判断其属于哪一主族的元素?
提示:主族元素的价电子数=主族序数,因此钋元素为ⅥA族元素。
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3.最外层电子排布式为ns2的基态原子对应元素一定位于ⅡA族吗?
提示:不一定,比如He(1s2),或者是副族或第Ⅷ族的某些过渡元素。
1.核外电子排布与周期的划分
周期与量子数n(电子层数)有关。最外层电子所在轨道处于第n电子层时,该原子所属元素通常属于第n周期。
2.核外电子排布与族的划分
(1)价电子排布与族序数之间的关系
价电子排布与族序数之间的