1.2 原子结构与元素周期表（第2课时 核外电子排布与元素周期表 原子半径）-【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练（鲁科版2019选择性必修2）

第1章 原子结构与元素性质 第2节 原子结构与元素周期表 第2课时 核外电子排布与元素周期表 原子半径 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/题型解读 典题举一反三，应用触类旁通 07/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．了解核外电子的排布规律与元素周期表中周期、族划分的关系，并能解释它们之间的变化规律。 2．了解原子半径的具体意义及其测定方法，并能够解释原子半径的周期性变化规律。 3．了解元素周期表的应用价值。 重点：核外电子排布与元素周期表的周期、族的划分。 难点：了解原子半径的具体意义及其测定方法，并能够解释原子半径的周期性变化规律。 一、核外电子排布与元素周期表 1．原子核外电子排布与周期的划分 (1)鲍林近似能级图 ①能量相近的原子轨道属于_______________组； ②相邻能级组之间的能量差较________，同一能级组内能级之间的能量差较________。 (2)周期与能级组的关系 周期数 能级组序号 能级组内原子轨道 能级组内最多容纳电子数 元素种类数 1 1 1s ________ ________ 2 2 2s、2p ________ ________ 3 3 3s、3p ________ ________ 4 4 4s、3d、4p ________ ________ 5 5 5s、4d、5p ________ ________ 6 6 6s、4f、5d、6p ________ ________ 7 7 7s、5f、6d、7p 32 32 (3)周期与核外电子排布的本质联系 ①元素周期表的七个周期分别对应________个能级组。 ②周期数＝________________。 ③一个周期所包含的元素种类数________对应能级组最多容纳的电子数。 2．原子核外电子排布与族的划分 (1)族的划分依据：族的划分与原子的________________和________________密切相关。 (2)特点：一般来说，同族元素的价电子数目________。 (3)规律： 稀有气体元素→价电子排布：________ (He除外)。 3．元素周期表的分区与外围电子排布的关系 (1)元素周期表的分区 (2)各区外围电子排布特点 分区 外围电子排布 s区 ________ p区 ________ (除He外) d区 (n－1)d1～9ns1～2(除Pd外) ds区 (n－1)d10ns1～2 f区 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 【名师拓展】 各区元素化学性质及原子价电子排布特点 包括的元素 价电子排布 化学性质 s区 ⅠA族、ⅡA族 ns1～2(最后的电子填充在ns上) 除氢外，都是活泼金属元素(碱金属和碱土金属) p区 ⅢA～ⅦA族、0族 ns2np1～6(氦除外，最后的电子填充在np上) 最外层电子参与反应，随着最外层电子数目的增加，元素非金属性增强，金属性减弱(0族除外) d区 ⅢB～ⅦB族(镧系、锕系除外)、Ⅷ族 (n－1)d1～9ns1～2[Pd除外，最后的电子填充在(n－1)d上] 均为过渡金属元素，由于(n－1)d轨道都未充满电子，因此(n－1)d轨道上的电子可以不同程度地参与化学键的形成(Pd除外) ds区 ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10 ns1～2[(n－1)d全充满] 均为过渡金属元素，(n－1)d轨道已充满电子，因此(n－1)d轨道上的电子一般不再参与化学键的形成 f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14(n－1)d0～2 ns2 镧系元素的化学性质非常相近；锕系元素的化学性质也非常相近 二、核外电子排布与原子半径 1．原子半径 依据量子力学理论，人们假定原子是一个________，并用统计的方法来测定它的半径。 2．原子半径的周期性变化 3．变化规律 规律 原因 同主族元素(自上而下) 原子半径逐渐________ 核电荷数增加对外层电子的吸引作用________增加电子间的排斥作用 同周期元素(从左到右) 原子半径逐渐________(除稀有气体元素外) 增加电子产生的电子间的排斥作用________核电荷数增加导致的核对外层电子的吸引作用 同周期过渡元素(从左到右) 原子半径逐渐________，但变化幅度不大 增加的电子都分布在________轨道上，它对外层电子的排斥作用与核电荷增加带来的核对电子的有效吸引作用大致________ 【名师点拨】 对于同主族元素的原子来说，电子层数的影响大于核电荷数增加的影响。 请判断下列说法的正误(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，该元素位于第四周期。( ) (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)0族元素很稳定，化合价常为0，故其价电子也为0。( ) (7)原子半径就是最外层电子到原子核的实际距离。( ) (8)同周期从左到右，原子半径逐渐增大。( ) (9)同主族元素从上而下，原子半径递增的主要因素是随核外电子增多，其排斥作用增大。( ) (10)同周期的过渡元素，自左至右原子半径一定减小。( ) ►问题一 化学元素周期表是用表格系统显示所有已知化学元素的一种方式，周期表的布局设计用以说明周期趋势，元素性质的相似性和差异。 1．元素周期表中周期的划分与原子结构的哪部分有关？ 2．元素周期表中族的划分与原子结构的哪部分有关？ 3．哪些族元素的族序数等于价电子数？ 4．试分析原子序数为21的元素Sc位于哪一周期，哪一族？ 5．稀有气体元素原子具有特殊稳定性的原因是什么？ 6．日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素的价电子排布式为3d54s1，该元素的名称是什么？该元素处于周期表中什么位置？ ►问题二 原子半径大小的比较规律对于理解和预测元素的化学行为非常重要。 1．同一周期原子半径自左至右逐渐减小，同一周期(如第3周期)离子半径是否逐渐减小？ 2．同一主族原子半径自上而下逐渐增大，同一主族离子半径是否逐渐增大？ 3．电子层数越多，原子半径越大吗？ 4．举例说明电子层结构相同的微粒，其微粒半径大小的比较有什么规律？ 5．如何比较相邻周期不同主族的两种元素原子的半径？ 6．下列原子和离子：Ca2＋、Br－、Mg2＋，其半径由小到大的顺序如何？影响原子半径大小的因素是什么？在同一周期中，元素的原子半径一般随原子序数的增大而减小，原因是什么？ ►问题三 同属长周期的4、5、6周期所包含的元素种类数分别为多少种？并解释其原因。 ►问题四 元素周期表中元素原子得失电子能力有什么规律？试从原子半径和价电子数角度进行定性解释。 ►题型一 核外电子排布与元素周期表 【典例1】下列说法正确的是(　　) A．最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素一定位于ⅡA族 B．最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素一定是金属元素 C．d区元素的原子一定都有d轨道电子 D．基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素一定是金属元素 【归纳总结】 1．原子结构与周期表的关系 周期 电子层数 每周期第一种元素 每周期最后一种元素 原子序数 基态原子的电子排布式 原子序数 基态原子的简化电子排布式 2 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6 3 3 11 [Ne]3s1 18 1s22s22p63s23p6 4 4 19 [Ar]4s1 36 1s22s22p63s23p63d104s24p6 5 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6 6 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6 2．第4周期部分过渡元素的价电子排布为 族序数 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB 价电子排布 3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2 3．原子核外电子排布与元素周期表的分区 s区包含He和ⅠA、ⅡA两族元素；除氢、氦外，其余都是活泼的金属元素； p区包含ⅢA～ⅦA和0族(He除外)元素；除氢、氦外，所有的非金属元素都在p区； d区包含ⅢB～ⅦB和Ⅷ族(镧系和锕系除外)全是金属元素； ds区包含ⅠB和ⅡB族，全是金属元素； f区包含镧系和锕系，全是金属元素。 s区、d区、ds区的元素，它们的原子最外层电子数均不超过2个，只有p区的元素原子最外层电子数可为3～8个。 【变式1-1】价电子排布为5s25p1的元素，在周期表中的位置是(　　) A．第4周期第ⅤA族 B．第5周期第ⅢA族 C．第5周期第ⅠA族 D．第4周期第ⅢA族 【变式1-2】最活泼的金属元素、最活泼的非金属元素、常温下呈液态的金属(价电子排布为5d106s2)元素分别位于下面元素周期表中的(　　) A．s区、p区、ds区 B．s区、p区、d区 C．f区、p区、ds区 D．s区、f区和ds区 【变式1-3】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价 C．某元素原子的最外层上电子数为6 D．某元素原子的外围电子排布式为5s25p1 ►题型二 核外电子排布与原子半径 【典例2】下列微粒半径大小比较正确的是(　　) A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－ B．S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋ C．Na＜Mg＜Al＜Si D．Cs＜Rb＜K＜Na 【解题技巧】 1．判断微粒半径大小的规律 (1)同周期，从左到右，原子半径依次减小。 (2)同主族，从上到下，原子或同价态离子半径均增大。 (3)阳离子半径小于对应的原子半径，阴离子半径大于对应的原子半径，如r(Na＋)<r(Na)，r(S)<r(S2－)。 (4)电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径减小，如r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)。 (5)不同价态的同种元素的离子，核外电子多的半径大，如r(Fe2＋)>r(Fe3＋)，r(Cu＋)>r(Cu2＋)。 2．有关微粒半径大小的比较可以按“一层二核三电子”法分析 “一层”：先比较电子层数，一般电子层越多，半径越大。 “二核”：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。 “三电子”：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。 【变式2-1】下列微粒半径大小比较错误的是(　　) A．K>Na>Li B．Na＋>Mg2＋>Al3 C．Mg2＋>Na＋>F－ D．Cl－>F－>F 【变式2-2】已知短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是(　　) A．原子半径A>B>D>C B．原子序数d>c>b>a C．离子半径C3－>D－>B＋>A2＋ D．单质的还原性A>B>D>C 【变式2-3】下列各组微粒半径的比较正确的是(　　) ①Cl＜Cl－＜Br－　②F－＜Mg2＋＜Al3＋　③Ca2＋＜Ca＜Ba　④S2－＜Se2－＜Br－ A．①和③ B．①和② C．③和④ D．①和④ 1．下列各原子或离子的电子排布式错误的是(　　) A．K＋：1s22s22p63s23p6 B．As：1s22s22p63s23p63d104s24p3 C．N3－：1s22s22p6 D．Cr：1s22s22p63s23p63d44s2 2．下列原子或离子核外电子排布不属于基态排布的是(　　) A．N：1s22s22p3 B．S2-：1s22s22p63s23p6 C．Na：1s22s22p53s2 D．Si：1s22s22p63s23p2 3．电子构型为[Ar]3d104s2的元素是(　　) A．稀有气体 B．过渡元素 C．主族元素 D．ⅡA族元素 4．据报道，我国科研人员在兰州首次合成了镤元素的一种同位素镤239，并测知其原子核内有148个中子。现有A元素的一种同位素，比镤239的原子核内少54个质子和100个中子，则A元素在周期表中的位置是(　　) A．第3周期ⅠA族 B．第4周期ⅠA族 C．第5周期ⅠA族 D．第3周期ⅡA族 5．下列各组微粒的半径比较中，正确的是(　　) ①F＜F－＜Cl－　②O2－＜Mg2＋＜Al3＋　③Na＋＜Na＜Rb　④P＜S＜Cl A．①③　 B．②③　　　 C．③④　　　 D．①② 6．下列各组元素中，原子半径依次增大的是(　　) A．Li　K　Rb B．I　Br　Cl C．O　Na　S D．Al　Si　P 7．下列各组微粒，半径大小比较中错误的是(　　) A．K>Na>Li B．Na＋>Mg2＋>Al3＋ C．Mg2＋>Na＋>F－ D．Cl－>F－>F 8．已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是(　　) A．质子数：c>d B．离子的还原性：Y2－<Z－ C．氢化物的稳定性：H2Y>HZ D．原子半径：X>W 9．具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是(　　 ) A．1s22s22p63s23p5 B．1s22s22p3 C．1s22s22p2 D．1s22s22p63s23p4 10．下列说法或有关化学用语的表达正确的是(　　) A．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 B．基态Fe原子的价电子轨道表示式为 C．S区均为金属元素 D．根据原子核外电子排布的特点，Cu在周期表中属于s区元素 11．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轨道表示式为 B．某元素在某种化合物中的化合价为＋4价 C．某元素的原子最外层电子数为6 D．某元素的原子外围电子排布式为5s25p1 12．回答下列问题： (1)某元素的原子序数为29，试回答： ①该基态原子的价电子排布式是________________，核外电子有________个能级，有______个未成对电子。 ②它属于第________周期________族。 (2)元素金(Au)处于周期表中的第6周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为__________。 (3)某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，该元素处于元素周期表的第________周期________族。 1．已知某＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，该元素在周期表中所属的族是(　　) A．ⅠB　 　B．ⅡB　 　C．Ⅷ　 　 D．ⅡA 2．某元素位于周期表中第4周期ⅤA族，则该元素的名称和价电子排布式均正确的是(　　) A．砷，4s24p3 B．溴，4s24p5 C．磷，4s24p3 D．锑，5s25p3 3．基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d105s1的元素所属的区、周期和族为(　　) A．p区、第五周期、第ⅠB族 B．ds区、第五周期、第Ⅷ族 C．d区、第四周期、第ⅠB族 D．ds区、第五周期、第ⅠB族 4．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．该元素为ⅡA族元素 D．该元素属于过渡元素 5．主族元素A和B可形成组成为AB2的离子化合物，则A、B两原子的最外层电子排布分别为(　　 ) A．ns2np2和ns2np4 B．ns2和ns2np4 C．ns2和ns2np5 D．ns2和ns2 6．具有相同电子层结构的三种微粒An＋、Bn－和C，下列分析正确的是(　　) A．原子序数关系：C>B>A B．微粒半径关系：r(Bn－)<r(An＋) C．微粒C是稀有气体元素的原子 D．原子半径关系：r(A)<r(B)<r(C) 7．元素周期表共有18个纵行，从左到右排为1～18列，即碱金属是第一列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说法正确的是(　　) A．第9列元素中不完全是金属元素 B．第15列元素的原子最外层电子的排布式为ns2np3 C．最外层电子数为ns2的元素都在第2列 D．第10、11列为ds区的元素，形成化合物种类最多的元素在第14列 8．具有下列电子层结构的原子，其对应的元素一定属于同一周期的是(　　) A．两种元素原子的电子层上全部都是s电子 B．3p能级上只有1个空轨道的原子和3p能级上只有1个未成对电子的原子 C．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子 D．原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子 9．X＋、Y＋、M2＋、N2－均为含有一定数目电子的短周期元素的简单离子，离子半径大小关系是N2－>Y＋、Y＋>X＋、Y＋>M2＋，下列比较正确的是(　　) A．原子半径：N可能比Y大，也可能比Y小 B．M2＋、N2－核外电子数：可能相等，也可能不等 C．原子序数：N>M>X>Y D．碱性：M(OH)2>YOH 10．元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示，已知Y元素原子的外围电子排布为ns(n－1)np(n＋1)，则下列说法不正确的是(　　) X Y Z A．Y元素原子的外围电子排布为4s24p4 B．Y元素在周期表的第3周期第ⅥA族 C．X元素所在周期中所含非金属元素最多 D．Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3 11．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的叙述正确的是(　　) A．基态原子核外N电子层上只有一个电子的元素一定是第ⅠA族元素 B．原子核外价电子排布式为(n－1)d6～8 ns2的元素一定是副族元素 C．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区 D．基态原子核外价电子排布式为(n－1)dxnsy的元素的族序数一定为x＋y 12．具有下列电子层结构的原子，其对应的元素一定属于同一周期的是(　　) A．两种元素原子的电子层上全部都是s电子 B．3p能级上只有1个空轨道的原子和3p能级上只有1个未成对电子的原子 C．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子 D．原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子 13．A、B属于短周期中不同主族的元素，A、B原子的最外层电子中，成对电子和未成对电子占据的轨道数相等，A、B可组成化合物AnBm。若A元素的原子序数为a，则B元素的原子序数为(　　) A．a－8 B．a－3 C．a＋3 D．a＋4 14．完成下列小题。 (1)填表 原子电子排布式 族 周期 区 ①1s22s22p63s2 ②[Kr]4d105s25p2 ③[Ar]3d104s1 (2)某元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第3电子层d轨道，试回答： ①该元素核外电子排布式为__________，价电子的轨道表示式为__________。 ②该元素的元素符号为__________，在周期表中的位置为__________，该元素最高正化合价为__________价。 (3)某元素M2＋的3d轨道上有5个电子，试推出： ①M原子的核外电子排布式为______________。 ②M原子的最外层和最高能级组中电子数分别为__________、________。 ③M元素在元素周期表中的位置为第____周期____族。 ( 11 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1章 原子结构与元素性质 第2节 原子结构与元素周期表 第2课时 核外电子排布与元素周期表 原子半径 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/题型解读 典题举一反三，应用触类旁通 07/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．了解核外电子的排布规律与元素周期表中周期、族划分的关系，并能解释它们之间的变化规律。 2．了解原子半径的具体意义及其测定方法，并能够解释原子半径的周期性变化规律。 3．了解元素周期表的应用价值。 重点：核外电子排布与元素周期表的周期、族的划分。 难点：了解原子半径的具体意义及其测定方法，并能够解释原子半径的周期性变化规律。 一、核外电子排布与元素周期表 1．原子核外电子排布与周期的划分 (1)鲍林近似能级图 ①能量相近的原子轨道属于同一能级组； ②相邻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)周期与能级组的关系 周期数 能级组序号 能级组内原子轨道 能级组内最多容纳电子数 元素种类数 1 1 1s 2 2 2 2 2s、2p 8 8 3 3 3s、3p 8 8 4 4 4s、3d、4p 18 18 5 5 5s、4d、5p 18 18 6 6 6s、4f、5d、6p 32 32 7 7 7s、5f、6d、7p 32 32 (3)周期与核外电子排布的本质联系 ①元素周期表的七个周期分别对应7个能级组。 ②周期数＝电子层数。 ③一个周期所包含的元素种类数＝对应能级组最多容纳的电子数。 2．原子核外电子排布与族的划分 (1)族的划分依据：族的划分与原子的价电子数和价电子排布密切相关。 (2)特点：一般来说，同族元素的价电子数目相同。 (3)规律： 稀有气体元素→价电子排布：ns2np6(He除外)。 3．元素周期表的分区与外围电子排布的关系 (1)元素周期表的分区 (2)各区外围电子排布特点 分区 外围电子排布 s区 ns1～2 p区 ns2np1～6(除He外) d区 (n－1)d1～9ns1～2(除Pd外) ds区 (n－1)d10ns1～2 f区 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 【名师拓展】 各区元素化学性质及原子价电子排布特点 包括的元素 价电子排布 化学性质 s区 ⅠA族、ⅡA族 ns1～2(最后的电子填充在ns上) 除氢外，都是活泼金属元素(碱金属和碱土金属) p区 ⅢA～ⅦA族、0族 ns2np1～6(氦除外，最后的电子填充在np上) 最外层电子参与反应，随着最外层电子数目的增加，元素非金属性增强，金属性减弱(0族除外) d区 ⅢB～ⅦB族(镧系、锕系除外)、Ⅷ族 (n－1)d1～9ns1～2[Pd除外，最后的电子填充在(n－1)d上] 均为过渡金属元素，由于(n－1)d轨道都未充满电子，因此(n－1)d轨道上的电子可以不同程度地参与化学键的形成(Pd除外) ds区 ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10 ns1～2[(n－1)d全充满] 均为过渡金属元素，(n－1)d轨道已充满电子，因此(n－1)d轨道上的电子一般不再参与化学键的形成 f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14(n－1)d0～2 ns2 镧系元素的化学性质非常相近；锕系元素的化学性质也非常相近 二、核外电子排布与原子半径 1．原子半径 依据量子力学理论，人们假定原子是一个球体，并用统计的方法来测定它的半径。 2．原子半径的周期性变化 3．变化规律 规律 原因 同主族元素(自上而下) 原子半径逐渐增大 核电荷数增加对外层电子的吸引作用小于增加电子间的排斥作用 同周期元素(从左到右) 原子半径逐渐减小(除稀有气体元素外) 增加电子产生的电子间的排斥作用小于核电荷数增加导致的核对外层电子的吸引作用 同周期过渡元素(从左到右) 原子半径逐渐减小，但变化幅度不大 增加的电子都分布在(n－1)d轨道上，它对外层电子的排斥作用与核电荷增加带来的核对电子的有效吸引作用大致相当 【名师点拨】 对于同主族元素的原子来说，电子层数的影响大于核电荷数增加的影响。 请判断下列说法的正误(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，该元素位于第四周期。( ) (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)0族元素很稳定，化合价常为0，故其价电子也为0。( ) (7)原子半径就是最外层电子到原子核的实际距离。( ) (8)同周期从左到右，原子半径逐渐增大。( ) (9)同主族元素从上而下，原子半径递增的主要因素是随核外电子增多，其排斥作用增大。( ) (10)同周期的过渡元素，自左至右原子半径一定减小。( ) 【答案】(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6) × (7)× (8)× (9)√ (10)× ►问题一 化学元素周期表是用表格系统显示所有已知化学元素的一种方式，周期表的布局设计用以说明周期趋势，元素性质的相似性和差异。 1．元素周期表中周期的划分与原子结构的哪部分有关？ 【答案】与原子的电子层数有关。 2．元素周期表中族的划分与原子结构的哪部分有关？ 【答案】与价电子数或最外层上的电子数有关。 3．哪些族元素的族序数等于价电子数？ 【答案】主族及ⅢB～ⅦB族的族序数＝价电子数。 4．试分析原子序数为21的元素Sc位于哪一周期，哪一族？ 【答案】基态Sc原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2，价电子排布式为3d14s2，根据最外层主量子数＝电子层数＝周期数，副族序数＝价电子数，可知Sc位于第4周期ⅢB族。 5．稀有气体元素原子具有特殊稳定性的原因是什么？ 【答案】稀有气体原子最外层为全充满电子的结构是稀有气体元素原子具有特殊稳定性的内在原因。 6．日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素的价电子排布式为3d54s1，该元素的名称是什么？该元素处于周期表中什么位置？ 【答案】铬，第四周期第ⅥB族，原子价电子排布式为3d54s1的元素为铬元素，位于元素周期中的第四周期第ⅥB族。 ►问题二 原子半径大小的比较规律对于理解和预测元素的化学行为非常重要。 1．同一周期原子半径自左至右逐渐减小，同一周期(如第3周期)离子半径是否逐渐减小？ 【答案】否。 2．同一主族原子半径自上而下逐渐增大，同一主族离子半径是否逐渐增大？ 【答案】是。 3．电子层数越多，原子半径越大吗？ 【答案】不一定。如锂原子半径大于氯原子半径。 4．举例说明电子层结构相同的微粒，其微粒半径大小的比较有什么规律？ 【答案】电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，原子核对电子的引力越大，其微粒半径越小。例如：r(N3－)＞r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。 5．如何比较相邻周期不同主族的两种元素原子的半径？ 【答案】找出其中一种元素的同主族元素作为参照物进行比较，如比较A、B的原子半径，可引入C元素，可得出原子半径大小顺序为A>C>B。 6．下列原子和离子：Ca2＋、Br－、Mg2＋，其半径由小到大的顺序如何？影响原子半径大小的因素是什么？在同一周期中，元素的原子半径一般随原子序数的增大而减小，原因是什么？ 【答案】可找参照离子Sr2＋，Br－与Sr2＋电子层结构相同，原子序数Br<Sr，根据径大序小的规律判定Br－半径大于Sr2＋半径；Mg2＋、Ca2＋、Sr2＋是同族元素的同类离子，从上至下离子半径增大，可得半径由小到大的顺序是r(Mg2＋)<r(Ca2＋)<r(Br－)。影响原子半径大小的因素是原子的核电荷数和电子层数。在同一周期中，原子的电子层数相同，作用在外层电子的有效核电荷数随原子序数的增大而增大，电子与正电荷之间的吸引作用大于电子之间的排斥作用 ►问题三 同属长周期的4、5、6周期所包含的元素种类数分别为多少种？并解释其原因。 【答案】8、18、32。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18种元素；而第6周期元素能级除ns、np和(n－1)d外，还有(n－2)f，故多出7个原子轨道即14个电子，对应多出14种元素。 ►问题四 元素周期表中元素原子得失电子能力有什么规律？试从原子半径和价电子数角度进行定性解释。 【答案】同周期元素原子的电子层数相同，从左到右原子半径逐渐减小，原子核对外层电子的吸引作用逐渐增强。因此，除稀有气体元素外，从左到右，元素原子失去电子的能力越来越弱，获得电子的能力越来越强。同主族元素原子的价电子数相同，但自上而下原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引作用逐渐减弱。因此，自上而下，金属元素原子失去电子的能力越来越强，非金属元素原子获得电子的能力越来越弱。同周期元素和同主族元素原子结构递变的综合结果是：位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线周围元素的原子获得或失去电子的能力都不强。 ►题型一 核外电子排布与元素周期表 【典例1】下列说法正确的是(　　) A．最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素一定位于ⅡA族 B．最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素一定是金属元素 C．d区元素的原子一定都有d轨道电子 D．基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素一定是金属元素 【答案】C 【解析】最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素可能是He(1s2)，也可能是ⅡB族元素[(n－1)d10ns2]等，不一定是ⅡA族元素，故A错误。最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素中最特殊的是H，H不是金属元素，其他最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素都是金属元素，B错误。d区元素原子的价电子排布式为(n－1)d1－9ns1－2(钯为4d10)，原子的核外电子最后排布在(n－1)d上，故C正确。价电子排布式符合nsnnpn的元素只有n＝2这一种情况，该元素的价电子排布式为2s22p2，是碳元素，是非金属元素，D错误。 【归纳总结】 1．原子结构与周期表的关系 周期 电子层数 每周期第一种元素 每周期最后一种元素 原子序数 基态原子的电子排布式 原子序数 基态原子的简化电子排布式 2 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6 3 3 11 [Ne]3s1 18 1s22s22p63s23p6 4 4 19 [Ar]4s1 36 1s22s22p63s23p63d104s24p6 5 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6 6 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6 2．第4周期部分过渡元素的价电子排布为 族序数 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB 价电子排布 3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2 3．原子核外电子排布与元素周期表的分区 s区包含He和ⅠA、ⅡA两族元素；除氢、氦外，其余都是活泼的金属元素； p区包含ⅢA～ⅦA和0族(He除外)元素；除氢、氦外，所有的非金属元素都在p区； d区包含ⅢB～ⅦB和Ⅷ族(镧系和锕系除外)全是金属元素； ds区包含ⅠB和ⅡB族，全是金属元素； f区包含镧系和锕系，全是金属元素。 s区、d区、ds区的元素，它们的原子最外层电子数均不超过2个，只有p区的元素原子最外层电子数可为3～8个。 【变式1-1】价电子排布为5s25p1的元素，在周期表中的位置是(　　) A．第4周期第ⅤA族 B．第5周期第ⅢA族 C．第5周期第ⅠA族 D．第4周期第ⅢA族 【答案】B 【解析】n＝5，故应位于第5周期；价电子中有p电子，该元素属于主族元素；价电子数是3，属于第ⅢA族。 【变式1-2】最活泼的金属元素、最活泼的非金属元素、常温下呈液态的金属(价电子排布为5d106s2)元素分别位于下面元素周期表中的(　　) A．s区、p区、ds区 B．s区、p区、d区 C．f区、p区、ds区 D．s区、f区和ds区 【答案】A 【解析】最活泼的金属元素在ⅠA族，s区；最活泼的非金属元素(是氟)在ⅦA族，p区；汞的价电子排布为5d106s2，在ⅡB族，ds区。 【变式1-3】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价 C．某元素原子的最外层上电子数为6 D．某元素原子的外围电子排布式为5s25p1 【答案】D 【解析】A项，只能说明该元素的L层有8个电子，无法确定其在周期表中的位置；B项，仅通过化合价无法确定元素在周期表中的位置；C项，根据最外层电子数只能确定族序数，无法确定周期数；D项，可确定该元素在第五周期第ⅢA族。 ►题型二 核外电子排布与原子半径 【典例2】下列微粒半径大小比较正确的是(　　) A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－ B．S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋ C．Na＜Mg＜Al＜Si D．Cs＜Rb＜K＜Na 【答案】B 【解析】A中四种离子核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小；B中S2－与Cl－，Na＋与Al3＋的核外电子排布分别相同，S2－和Cl－比Na＋和Al3＋多一个电子层，微粒半径大；C中微粒电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，应为Na＞Mg＞Al＞Si；D中微粒为同一主族，电子层数越多，原子半径越大，应为Cs＞Rb＞K＞Na。 【解题技巧】 1．判断微粒半径大小的规律 (1)同周期，从左到右，原子半径依次减小。 (2)同主族，从上到下，原子或同价态离子半径均增大。 (3)阳离子半径小于对应的原子半径，阴离子半径大于对应的原子半径，如r(Na＋)<r(Na)，r(S)<r(S2－)。 (4)电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径减小，如r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)。 (5)不同价态的同种元素的离子，核外电子多的半径大，如r(Fe2＋)>r(Fe3＋)，r(Cu＋)>r(Cu2＋)。 2．有关微粒半径大小的比较可以按“一层二核三电子”法分析 “一层”：先比较电子层数，一般电子层越多，半径越大。 “二核”：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。 “三电子”：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。 【变式2-1】下列微粒半径大小比较错误的是(　　) A．K>Na>Li B．Na＋>Mg2＋>Al3 C．Mg2＋>Na＋>F－ D．Cl－>F－>F 【答案】C 【解析】同主族，由上到下微粒半径逐渐增大，A项正确；核外电子排布相同的微粒，核电荷数越大，微粒半径越小，B项正确；C项应该为F－>Na＋>Mg2＋；D项可引入Cl，顺序为Cl－>Cl>F－>F，正确。 【变式2-2】已知短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是(　　) A．原子半径A>B>D>C B．原子序数d>c>b>a C．离子半径C3－>D－>B＋>A2＋ D．单质的还原性A>B>D>C 【答案】C 【解析】aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都是短周期元素的离子，电子层结构相同，其在周期表中的相对位置关系可表示为 … cC3－ dD－ bB＋ aA2＋ … 因而四种元素的原子序数由大到小的顺序为a>b>d>c；元素原子半径的大小顺序为r(B)>r(A)>r(C)>r(D)；电子层结构相同的离子，阴离子半径必大于阳离子半径，且带负电荷越多半径越大，阳离子带正电荷越多半径越小，故离子半径由大到小的顺序为r(C3－)>r(D－)>r(B＋)>r(A2＋)。单质中同周期的A、B为金属，A原子序数大于B，故还原性应为B>A；同周期非金属元素C、D，C的原子序数小于D，C的还原性应大于D。 【变式2-3】下列各组微粒半径的比较正确的是(　　) ①Cl＜Cl－＜Br－　②F－＜Mg2＋＜Al3＋　③Ca2＋＜Ca＜Ba　④S2－＜Se2－＜Br－ A．①和③ B．①和② C．③和④ D．①和④ 【答案】A 【解析】同种元素：阳离子半径＜原子半径，原子半径＜阴离子半径，则半径：Cl＜Cl－，Ca2＋＜Ca。①Cl－、Br－的最外层电子数相同，电子层数增多，所以离子半径：Cl－＜Br－，①正确；②Al3＋、Mg2＋、F－的核外电子排布相同，核电荷数依次减小，则离子半径：Al3＋＜Mg2＋＜F－②错误；③Ca、Ba的最外层电子数相同，电子层数依次增多，则半径：Ca＜Ba，③正确；半径应为Se2－＞Br－，④错误。 1．下列各原子或离子的电子排布式错误的是(　　) A．K＋：1s22s22p63s23p6 B．As：1s22s22p63s23p63d104s24p3 C．N3－：1s22s22p6 D．Cr：1s22s22p63s23p63d44s2 【答案】D 【解析】根据洪特规则，能量相同的原子轨道在全充满、半充满、全空状态时原子较稳定，故Cr原子电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1。 2．下列原子或离子核外电子排布不属于基态排布的是(　　) A．N：1s22s22p3 B．S2-：1s22s22p63s23p6 C．Na：1s22s22p53s2 D．Si：1s22s22p63s23p2 【答案】C 【解析】基态原子的核外电子排布大多遵循构造原理，基态钠原子的电子排布式应是1s22s22p63s1，故C符合题意。 3．电子构型为[Ar]3d104s2的元素是(　　) A．稀有气体 B．过渡元素 C．主族元素 D．ⅡA族元素 【答案】B 【解析】该元素的价电子排布式出现d轨道，且符合过渡元素价电子排布(n－1)d1～10ns1～2，应为过渡元素。 4．据报道，我国科研人员在兰州首次合成了镤元素的一种同位素镤239，并测知其原子核内有148个中子。现有A元素的一种同位素，比镤239的原子核内少54个质子和100个中子，则A元素在周期表中的位置是(　　) A．第3周期ⅠA族 B．第4周期ⅠA族 C．第5周期ⅠA族 D．第3周期ⅡA族 【答案】C 【解析】镤_239的质子数为239－148＝91，则A元素的一种同位素的质子数为91－54＝37，该原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p65s1，该元素位于第5周期ⅠA族。 5．下列各组微粒的半径比较中，正确的是(　　) ①F＜F－＜Cl－　②O2－＜Mg2＋＜Al3＋　③Na＋＜Na＜Rb　④P＜S＜Cl A．①③　 B．②③　　　 C．③④　　　 D．①② 【答案】A 【解析】同一元素的微粒半径：r(阴离子)＞r(原子)＞r(阳离子)；具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小；电子层数相同的原子，原子序数递增，原子半径递减；最外层电子数相同的原子，电子层数越多，原子半径越大，据此可判断出：①正确；②应为O2－＞Mg2＋＞Al3＋；③正确；④应为P＞S＞Cl。 6．下列各组元素中，原子半径依次增大的是(　　) A．Li　K　Rb B．I　Br　Cl C．O　Na　S D．Al　Si　P 【答案】A 【解析】A项，原子半径依次增大，A对；B项，原子半径依次减小，B错；C项，O半径最小，Na半径最大，C错；D项，原子半径依次减小，D错。 7．下列各组微粒，半径大小比较中错误的是(　　) A．K>Na>Li B．Na＋>Mg2＋>Al3＋ C．Mg2＋>Na＋>F－ D．Cl－>F－>F 【答案】C 【解析】Li、Na、K为同主族元素，随核电荷数增大，原子半径依次增大，A项正确；Na＋、Mg2＋、Al3＋电子层结构相同，核电荷数越小，半径越大，B项正确；Mg2＋、Na＋、F－的电子层结构也相同，故半径大小顺序为F－>Na＋>Mg2＋，C项不正确；Cl－、F－是同主族的阴离子，原子序数越大，半径越大，F－、F为同一元素的不同价态的微粒，价态越低，半径越大，故D项正确。 8．已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是(　　) A．质子数：c>d B．离子的还原性：Y2－<Z－ C．氢化物的稳定性：H2Y>HZ D．原子半径：X>W 【答案】D 【解析】因四种离子的电子层结构相同，所以质子数a、b、c、d的大小关系应为a>b>d>c，所以氢化物稳定性应为HZ>H2Y，离子的还原性Y2－>Z－。 9．具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是(　　 ) A．1s22s22p63s23p5 B．1s22s22p3 C．1s22s22p2 D．1s22s22p63s23p4 【答案】D 【解析】由核外电子排布知识可知A为氯原子，B为氮原子，C为碳原子，D为硫原子。根据同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族原子半径由上到下逐渐增大，当最外层电子数目相差不大时，一般电子层数越多，原子半径越大，故原子半径最大的是硫原子。 10．下列说法或有关化学用语的表达正确的是(　　) A．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 B．基态Fe原子的价电子轨道表示式为 C．S区均为金属元素 D．根据原子核外电子排布的特点，Cu在周期表中属于s区元素 【答案】B 【解析】A项，电子的能量由所处的电子层与能级共同决定，同一电子层中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高，A项错误；B项，基态铁原子价电子排布式为3d64s2，根据洪特规则，价电子轨道表示式为，B项正确；C项，H位于s区为非金属元素，C项错误；D项，Cu的价电子排布式为3d104s1，位于元素周期表的ds区，D项错误，选B。 11．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轨道表示式为 B．某元素在某种化合物中的化合价为＋4价 C．某元素的原子最外层电子数为6 D．某元素的原子外围电子排布式为5s25p1 【答案】D 【解析】A中只能说明该元素的L层有8个电子，无法确定其在周期表中的位置；B中某些非金属元素有多种化合价，＋4价不一定是其最高化合价，无法确定其在周期表中的位置；C中根据最外层电子数只能确定族序数，无法确定周期数；D中可确定该元素在第五周期ⅢA族。 12．回答下列问题： (1)某元素的原子序数为29，试回答： ①该基态原子的价电子排布式是________________，核外电子有________个能级，有______个未成对电子。 ②它属于第________周期________族。 (2)元素金(Au)处于周期表中的第6周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为__________。 (3)某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，该元素处于元素周期表的第________周期________族。 【答案】(1)①3d104s1　7　1　②4　ⅠB　(2)5d106s1　(3)4　ⅢA 【解析】(1)根据核外电子排布规律，该元素原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1，价电子排布式为3d104s1，所以有1个未成对电子，有7个能级。有四个电子层，所以为第4周期元素，价电子排布式为3d104s1，所以在ⅠB族。(2)Cu原子核外有29个电子，其核外电子排布式为[Ar]3d104s1，Au与Cu同族，则Au原子的最外层电子排布式为5d106s1。(3)该元素为主族元素，根据电子层＝周期序数，主族序数＝原子最外层电子数，该元素位于第4周期ⅢA族。 1．已知某＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，该元素在周期表中所属的族是(　　) A．ⅠB　 　B．ⅡB　 　C．Ⅷ　 　 D．ⅡA 【答案】A 【解析】＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，则该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，由ⅠB、ⅡB族序数等于ns能级上的电子数可知该元素位于ⅠB族。 2．某元素位于周期表中第4周期ⅤA族，则该元素的名称和价电子排布式均正确的是(　　) A．砷，4s24p3 B．溴，4s24p5 C．磷，4s24p3 D．锑，5s25p3 【答案】A 【解析】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。又因周期数＝电子层数，排除D。由元素在周期表中的位置可知：元素的价电子排布式为4s24p3，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，为33号元素砷，故A项正确。 3．基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d105s1的元素所属的区、周期和族为(　　) A．p区、第五周期、第ⅠB族 B．ds区、第五周期、第Ⅷ族 C．d区、第四周期、第ⅠB族 D．ds区、第五周期、第ⅠB族 【答案】D 【解析】依据Cu原子的核外电子排布[Ar]3d104s1进行迁移，则可推断出核外电子排布式为[Kr]4d105s1的元素属于第五周期第ⅠB族元素，位于ds区。 4．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．该元素为ⅡA族元素 D．该元素属于过渡元素 【答案】C 【解析】主族元素的最外层电子数＝价电子数，所以该元素在过渡元素区；因其是同族中原子序数最小的元素，所以在第4周期，其价电子排布式为3d34s2，为ⅤB族元素V。 5．主族元素A和B可形成组成为AB2的离子化合物，则A、B两原子的最外层电子排布分别为(　　 ) A．ns2np2和ns2np4 B．ns2和ns2np4 C．ns2和ns2np5 D．ns2和ns2 【答案】C 【解析】由A和B为主族元素，且二者能形成AB2型的离子化合物，知A为第ⅡA族元素，B为第ⅦA族元素，故A元素原子的最外层电子排布为ns2，B元素原子的最外层电子排布为ns2np5。 6．具有相同电子层结构的三种微粒An＋、Bn－和C，下列分析正确的是(　　) A．原子序数关系：C>B>A B．微粒半径关系：r(Bn－)<r(An＋) C．微粒C是稀有气体元素的原子 D．原子半径关系：r(A)<r(B)<r(C) 【答案】C 【解析】设C的原子序数为Z，则A的原子序数为Z＋n，B的原子序数则为Z－n，则原子序数大小顺序为A>C>B，A项错误；因An＋和Bn－具有相同的电子层结构，阴离子半径大于阳离子半径，即r(Bn－)>r(An＋)，B项错误；An＋、Bn－都应具有稀有气体原子的电子层结构，C的电子层结构与An＋、Bn－相同，所以C必为稀有气体元素的原子，C项正确；B、C为同一周期的元素，其原子半径大小为r(C)>r(B)，而A应处于B、C的下一周期，其原子半径：A＞B。 7．元素周期表共有18个纵行，从左到右排为1～18列，即碱金属是第一列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说法正确的是(　　) A．第9列元素中不完全是金属元素 B．第15列元素的原子最外层电子的排布式为ns2np3 C．最外层电子数为ns2的元素都在第2列 D．第10、11列为ds区的元素，形成化合物种类最多的元素在第14列 【答案】B 【解析】第9列元素为Ⅷ族元素，全部属于金属元素，A项错误；第15列为第ⅤA族元素，其最外层电子的排布式为ns2np3，B项正确；最外层电子数为ns2的元素除第ⅡA族(第2列)外，还有He以及部分过渡金属元素，C项错误；ds区元素是第11、12列元素，D项错误。 8．具有下列电子层结构的原子，其对应的元素一定属于同一周期的是(　　) A．两种元素原子的电子层上全部都是s电子 B．3p能级上只有1个空轨道的原子和3p能级上只有1个未成对电子的原子 C．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子 D．原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子 【答案】B 【解析】两种元素原子的电子层上全部都是s电子，即为：1s1或1s2或1s22s1或1s22s2，对应的分别是H、He、Li、Be，即：两种元素原子的电子层上全部都是s电子，可能属于第1周期和第2周期。3p能级上只有1个空轨道的原子即：1s22s22p63s23p2是硅元素；3p能级上只有1个未成对电子的原子即：1s22s22p63s23p1是铝元素或1s22s22p63s23p5是氯元素，都属于第3周期元素。最外层电子排布为2s22p6的原子是氖，属于第2周期元素；最外层电子排布为2s22p6的离子对应的元素可能为钠、镁、铝属于第3周期元素，很显然不属于同一周期元素。原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2，可能为Ar、K、Ca，很显然不一定属于同一周期。 9．X＋、Y＋、M2＋、N2－均为含有一定数目电子的短周期元素的简单离子，离子半径大小关系是N2－>Y＋、Y＋>X＋、Y＋>M2＋，下列比较正确的是(　　) A．原子半径：N可能比Y大，也可能比Y小 B．M2＋、N2－核外电子数：可能相等，也可能不等 C．原子序数：N>M>X>Y D．碱性：M(OH)2>YOH 【答案】B 【解析】N原子只可能是第2周期的非金属元素，Y只能是第2、3周期的金属元素，所以N的原子半径只能小于Y的原子半径，A项错；若M、N是相邻周期的元素，则M2＋、N2－核外电子数可能相等，反之不等，B项对；与以上分析类似，C、D项都错。 10．元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示，已知Y元素原子的外围电子排布为ns(n－1)np(n＋1)，则下列说法不正确的是(　　) X Y Z A．Y元素原子的外围电子排布为4s24p4 B．Y元素在周期表的第3周期第ⅥA族 C．X元素所在周期中所含非金属元素最多 D．Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3 【答案】A 【解析】因为Y元素原子的外围电子排布中出现了np能级，故其ns能级已经排满且只能为2个电子，则n－1＝2，n＝3，即Y元素原子的外围电子排布为3s23p4，故A项错误，B项正确。Y为S元素，X为F元素，第2周期所含非金属元素最多，故C项正确。Z为As元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，D项正确。 11．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的叙述正确的是(　　) A．基态原子核外N电子层上只有一个电子的元素一定是第ⅠA族元素 B．原子核外价电子排布式为(n－1)d6～8 ns2的元素一定是副族元素 C．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区 D．基态原子核外价电子排布式为(n－1)dxnsy的元素的族序数一定为x＋y 【答案】C 【解析】基态原子核外N电子层上只有一个电子的元素，可能是钾元素，也可能是铬元素或铜元素，A项错误；原子核外价电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素是第Ⅷ族元素，不是副族元素，B项错误；基态原子的p能级上半充满的元素，其基态原子核外价电子排布式为ns2np3，则该元素一定属于p区元素，C项正确；基态原子核外价电子排布式为(n－1)dxnsy的元素的族序数可能为x＋y(x＋y≤7)，也可能为8(8≤x＋y≤10)，还可能为y(x＝10)，D项错误。 12．具有下列电子层结构的原子，其对应的元素一定属于同一周期的是(　　) A．两种元素原子的电子层上全部都是s电子 B．3p能级上只有1个空轨道的原子和3p能级上只有1个未成对电子的原子 C．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子 D．原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子 【答案】B 【解析】两种元素原子的电子层上全部都是s电子，即为：1s1或1s2或1s22s1或1s22s2对应的分别是H、He、Li、Be即：两种元素原子的电子层上全部都是s电子，可能属于第1周期和第2周期。3p能级上只有1个空轨道的原子即：1s22s22p63s23p2是硅元素；3p能级上只有1个未成对电子的原子即：1s22s22p63s23p1是铝元素或1s22s22p63s23p5是氯元素，都属于第3周期元素。最外层电子排布为2s22p6的原子是氖，属于第2周期元素。最外层电子排布为2s22p6的离子对应的元素可能为钠、镁、铝属于第3周期元素，很显然不属于同一周期元素。原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2，可能为Ar、K、Ca很显然不一定属于同一周期(K、Ca属于同一周期；Ar、K或Ar、Ca不属于同一周期)。 13．A、B属于短周期中不同主族的元素，A、B原子的最外层电子中，成对电子和未成对电子占据的轨道数相等，A、B可组成化合物AnBm。若A元素的原子序数为a，则B元素的原子序数为(　　) A．a－8 B．a－3 C．a＋3 D．a＋4 【答案】C 【解析】原子的最外层电子中，成对电子占据轨道数和不成对电子占据轨道数相等的情况可能为：①[He]2s22p1(硼元素)；②[He]2s22p4(氧元素)；③[Ne]3s23p1(铝元素)；④[Ne]3s23p4(硫元素)，这四种元素相互结合成化合物时，按其原子序数关系，若A的原子序数为a，B的原子序数可能为a＋3(在B2O3和Al2S3中)和a－5(在Al2O3中)，即C选项正确。 14．完成下列小题。 (1)填表 原子电子排布式 族 周期 区 ①1s22s22p63s2 ②[Kr]4d105s25p2 ③[Ar]3d104s1 (2)某元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第3电子层d轨道，试回答： ①该元素核外电子排布式为__________，价电子的轨道表示式为__________。 ②该元素的元素符号为__________，在周期表中的位置为__________，该元素最高正化合价为__________价。 (3)某元素M2＋的3d轨道上有5个电子，试推出： ①M原子的核外电子排布式为______________。 ②M原子的最外层和最高能级组中电子数分别为__________、________。 ③M元素在元素周期表中的位置为第____周期____族。 【答案】(1)①ⅡA　3　s　②ⅣA　5　p　 ③ⅠB　4　ds (2)①1s22s22p63s23p63d14s2或[Ar]3d14s2 ②Sc　第4周期ⅢB族　＋3 (3)①1s22s22p63s23p63d54s2　②2　7　③4　ⅦB 【解析】(1)①最后一个电子填充在s轨道，属于s区元素，为主族元素。族序数＝ns电子数，即为2，在第3周期第ⅡA族；②最后一个电子填充在p轨道，属于p区元素，为主族元素。族序数＝ns＋np电子数，即2＋2＝4，在第5周期第ⅣA族；③最后一个电子填充在d轨道，且等于10，属于ds区元素，为副族元素。族序数＝ns电子数，即为1，在第4周期ⅠB族。(2)因E(4s)<E(3d)，故3d上有一个电子时，4s上有2个电子，故其电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2，为21号金属元素Sc。(3)①因M2＋的3d未充满，4p轨道肯定无电子。该元素原子失电子时，应先失4s电子再失3d电子，故M的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2；②M原子最外层有2个电子，即4s2，最高能级组为(4s、3d、4p)，共有7个电子；③元素周期的划分是以能级组的划分为内在依据，元素所在周期数等于核外最高能级电子所在的能级组数，故该元素属第4周期。对于ⅢB～ⅦB族的价电子数与族数相同，该元素M的价电子排布为3d54s2，价电子数为7，故M为ⅦB族。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$