1.2.1 原子结构与元素周期表(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程化学选择性必修第二册同步学习指导(人教版2019)

反应的化学方程式为ＮＨ３ ＋ ＨＣｌ ＮＨ４Ｃｌ；ＮＨ４Ｃｌ为离子化 合物，其电子式为Ｈ··Ｎ ·· ·· Ｈ Ｈ · ·[ ]Ｈ ＋ · ·Ｃｌ ·· ·· [ ]·· －。 （４）Ｃｌ元素是１７ 号元素，其基态原子的电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ５，其最高能级是３ｐ。 （５）在第四周期元素中，基态原子的未成对电子数最多的原子 的外围电子排布式为３ｄ５４ｓ１，该元素是Ｃｒ，其价电子轨道表示 式为↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ３ｄ ↑ ４ｓ 。 １０．（１）１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ２４ｓ２（或［Ａｒ］３ｄ２４ｓ２）　 （２）４ｓ　 ４ｆ ５ 　 （３）↑↓↑ ↑ ↑ ↑ ３ｄ ↑↓ ４ｓ 　 （４）３ｄ６４ｓ２ 解析：（１）Ｔｉ为２２号元素，其基态Ｔｉ原子的核外电子排布式 为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ２４ｓ２（或［Ａｒ］３ｄ２４ｓ２）。 （２）Ｆｅ成为阳离子时首先失去最外层上的电子即４ｓ轨道电 子，Ｓｍ的价层电子排布式为４ｆ６６ｓ２，先失去６ｓ上２个电子， 再失去４ｆ上１个电子，则Ｓｍ３ ＋价层电子排布式为４ｆ５；故答案 为４ｓ；４ｆ５。 （３）基态Ｆｅ原子价层电子排布式为３ｄ６４ｓ２，价层电子的轨道 表示式为↑↓↑ ↑ ↑ ↑ ３ｄ ↑↓ ４ｓ 。 （４）Ｆｅ为２６ 号元素，则基态Ｆｅ原子价层电子排布式 为３ｄ６４ｓ２。 二、跟踪训练 １． Ｂ　 在短周期元素中，寻找基态原子核外未成对电子数等于能层 序数的元素可按周期序数进行，第一周期中有Ｈ，第二周期中原 子核外未成对电子数为２的元素有Ｃ和Ｏ，第三周期中原子核外 未成对电子数为３的元素有Ｐ，符合条件的元素共有４种，即ａ ＝ ４。符合基态原子最外层电子数是未成对电子数２倍的元素，其 基态原子的最外层电子数是２、４、６或８，若最外层电子数为２，则 是Ｈｅ、Ｂｅ或Ｍｇ，但这三种元素无未成对电子，不符合题意；若最 外层电子数为４，则是Ｃ、Ｓｉ，符合题意；若最外层电子数为６，则是 Ｏ、Ｓ，最外层有２个未成对电子，最外层电子数是未成对电子数的 ３倍，不符合题意；若最外层电子数为８，则是Ｎｅ、Ａｒ，但这两种元 素均无未成对电子，不符合题意，则符合题意的元素共有２种，即 ｂ ＝２。综上可知，ａｂ的值为２。 ２． Ｂ　 Ｘ元素原子的４ｐ轨道上有３个未成对电子，Ｘ元素原子 的核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０ ４ｓ２４ｐ３，处于第四周 期第ⅤＡ族，故Ｘ为Ａｓ元素；Ｙ元素原子的最外层２ｐ轨道上 有２个未成对电子，Ｙ的２ｐ轨道上有２个电子或４个电子，所 以Ｙ为碳元素或氧元素，Ｘ跟Ｙ可形成化合物Ｘ２Ｙ３，故Ｙ为 氧元素；Ｘ、Ｙ和Ｚ三种元素的原子序数之和等于４２，则Ｚ的 质子数为４２ － ８ － ３３ ＝ １，则Ｚ为氢元素，氢原子可以形成负一 价离子，符合题意。Ｘ为Ａｓ，Ａｓ元素基态原子的电子排布式 为［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ２４ｐ３，Ａ错误；Ａｓ元素是第四周期第ⅤＡ族元素， Ｂ正确；Ｙ为Ｏ元素，基态原子的电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ４，轨 道表示式为↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑↓↑ ↑ ２ｐ ，Ｃ错误；Ｈ２ 能在Ｏ２ 中燃烧， Ｄ错误。 ３．（１）２　 Ｓｉ（或Ｓ）　 ６　 （２）Ｃ：２ｓ２２ｐ２，Ｓｉ：３ｓ２３ｐ２，Ｇｅ：４ｓ２４ｐ２，Ｏ： ２ｓ２２ｐ４，Ｓ：３ｓ２３ｐ４，Ｓｅ：４ｓ２４ｐ４，Ｔｉ：３ｄ２４ｓ２，Ｎｉ：３ｄ８４ｓ２ 　 （３）４ｓ２４ｐ３ 　 ４　 ８　 １８　 ３ ４．（１）４５　 （２）ⅦＢ　 ５　 （３）３ｄ１０４ｓ２４ｐ２ 　 ２ （４）１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ８４ｓ２ 　 ２ 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 　 　 一、１．相对原子质量　 周期性　 ２．原子核电荷数　 原子核 电荷数递增　 ３．元素周期系 　 　 二、１．（１）２ｓ２２ｐ６ 　 ２ｓ、２ｐ　 ８　 ３ｓ２３ｐ６ 　 ３ｓ、３ｐ　 ８　 ４ｓ、３ｄ、４ｐ １８　 （２）①电子层数　 ②对应能级组所含原子轨道数 ２．（３）①ｎｓ２ｎｐ２ 　 ②（ｎ － １）ｄ１ ～１０ｎｓ１ ～ ２ 　 价层电子数　 ③ｎｓ２ｎｐ６ 正误判断 １．√　 ２．√　 ３． × 　 ４．√ 深度思考 １．有７个周期，周期序数＝原子结构中的电子层数。 ２．每一周期从碱金属开始，以稀有气体元素结束。 ３． ８ｓ１，第八周期有５０种元素。 应用体验 １． Ｄ　 根据泡利不相容原理可知，每一能层最多能容纳的电子数 目为２ｎ２，所以最多能容纳的电子数目为１８的能层是第三能 层即Ｍ层，故答案为Ｄ。 ２． Ｄ　 该元素的最大电子层数为４，应位于元素周期表第四周 期，３ｄ和４ｓ能级电子数之和为７，应在第７列，位于第ⅦＢ族， 价电子数为７，原子序数为２５，故Ｄ错误。故选Ｄ。 ３． Ａ　 元素位于周期表中第四周期第ⅤＡ族，所以核外电子排布 式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ２４ｐ３，原子序数为３３，名称为砷，价 电子排布式为４ｓ２４ｐ３，故合理选项是Ａ。 ４． Ｃ　 ４ｓ１的电子排布包括４ｓ１（Ｋ）、３ｄ５４ｓ１（Ｃｒ）、３ｄ１０４ｓ１（Ｃｕ），无 法确定元素种类，不能确定元素周期表中具体位置，故Ａ错 误；３ｄ１０４ｓｎ的电子排布包括３ｄ１０４ｓ１（Ｃｕ）、３ｄ１０４ｓ２（Ｚｎ），也无法 确定元素种类，不能确定元素周期表中具体位置，故Ｂ错误； 由于ｓ轨道最多只能容纳２个电子，所以ｎ小于等于２，又ｎ ＝ １时，电子排布式错误，所以ｎ ＝ ２，则该微粒最外层电子排布 为２ｓ２２ｐ６，为氖元素，位于第二周期０族，故Ｃ正确；最外层电 子排布式为ｎｓ２ｎｐ３时，ｎ可能为２、３、４、５、６、７，不能确定元素 周期表中具体位置，故Ｄ错误。故选Ｃ。 　 　 三、１． ２　 ８　 ８　 １８　 １８　 ３２　 ３２　 主族序数　 ２．（１）ｄ　 ｄｓ 　 ｆ　 （２）①Ｂ、Ｓｉ、Ａｓ、Ｔｅ、Ａｔ　 Ａｌ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｐｏ　 右上角　 左下角　 ②金属　 氢 正误判断 １． × 　 ２． × 　 ３． × 　 ４． × 　 ５．√　 ６．√　 ７． × 　 ８． × 　 ９． × 　 １０． × 深度思考 １．元素周期表有１８列，大部分同列元素的价层电子数等于族序 数（除了ⅢＢ、Ⅷ族和０族）。 ２．由于副族元素是从典型的金属元素（ｓ区元素）过渡到非金属 元素（ｐ区元素）的中间元素，因而又被称为过渡元素。ｄ区 元素的价层电子排布通式为（ｎ － １）ｄ１ ～９ ｎｓ１ ～ ２（Ｐｄ除外），ｄｓ 区元素的价层电子排布通式为（ｎ － １）ｄ１０ｎｓ１ ～ ２。 ３．因为ｓ区、ｄ区和ｄｓ区元素的最外层电子数为１ ～ ２个。 应用体验 １． Ｂ　 ｓ区除氢元素外均为金属元素，ｆ区中所有元素均为金属 元素，故Ａ错误；元素周期表中ⅢＢ ～ⅡＢ族１０个纵列的元素 全部为金属元素，故Ｂ正确；Ｆｅ、Ｚｎ的基态原子的最外层电子 数均为２，不属于ｓ区，故Ｃ错误；ｓ区的Ｈ为非金属元素，                                                                       故 —１５３— Ｄ错误。故选Ｂ。 ２． Ｄ　 第１列为ⅠＡ族元素，其中Ｈ元素是非金属元素，Ｌｉ、Ｎａ、 Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ是碱金属元素，Ａ项错误；原子价电子排布为ｎｓ２ 的并非只有ⅡＡ族元素，还有Ｈｅ元素，Ｂ项错误；第１列为 ⅠＡ族元素，其含有Ｈ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ这７种元素；第１８ 列为０族元素，其含有Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｒｎ、Ｏｇ这７种元素， 故这两列所含元素种数相同，Ｃ项错误；第８列处于ｄ区，全 部是金属元素，Ｄ项正确。答案选Ｄ。 ３． Ｄ　 Ｈ元素在ｓ区，其他非金属元素都分布在ｐ区，故Ａ错误； ｓ区、ｐ区、ｄ区、ｄｓ区的元素，最外层电子数都有可能是２个 电子，故Ｂ错误；同一主族元素从上到下，金属性逐渐增强，不 呈周期性变化，故Ｃ错误；元素周期表中ⅢＢ族到ⅡＢ族１０ 个纵行的元素都是金属元素，故Ｄ正确。故选Ｄ。 ４． Ｃ　 基态原子的Ｎ层上只有一个电子的元素，其基态原子电 子排布式可能为１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ６ ４ｓ１、１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２３ｐ６ ３ｄ５ ４ｓ１ 或１ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ６ ３ｄ１０４ｓ１，即该元素可能在ⅠＡ族、ⅥＢ族 或ⅠＢ族，不一定位于ｓ区，故Ａ错误；原子的价层电子排布 式为（ｎ － １）ｄ６ ～８ｎｓ２的元素是第Ⅷ族元素，位于ｄ区，故Ｂ错 误；原子核外最外层有三个未成对电子的元素，其ｐ能级为３ 个电子，一定属于主族元素，故Ｃ正确；基态原子的价层电子 排布式为（ｎ － １）ｄｘ ｎｓｙ的元素，其族序数可能为ｘ ＋ ｙ（ｘ ＋ ｙ≤ ７）、也可能为ｙ（ｘ ＝ １０，ｙ ＝ １或２），该元素还可能在第Ⅷ族 （１０≥ｘ ＋ ｙ ＞ ７），故Ｄ错误。故选Ｃ。 　 　 四、其右下方　 相似 应用体验 １． Ａ　 根据“对角线规则”，铍元素与铝元素的单质及其化合物 的性质相似，对比铝的性质即可分析得到铍的性质。三氯化 铝是共价化合物，所以Ｂｅ的氯化物是共价化合物，故Ａ正确； 铍最外层含有２个电子，最高化合价为＋ ２价，氧化铍的化学 式为ＢｅＯ，故Ｂ错误；ＡｌＣｌ３ 与过量的ＮａＯＨ溶液反应生成偏 铝酸钠，所以ＢｅＣｌ２ 与过量的ＮａＯＨ溶液反应生成Ｎａ２ＢｅＯ２， 故Ｃ错误；Ａｌ（ＮＯ３）３ 溶液呈弱酸性，所以Ｂｅ（ＮＯ３）２ 溶液呈 弱酸性，故Ｄ错误。故选Ａ。 ２．（１） 　 二　 ⅢＡ　 （２）两性　 Ｂｅ（ＯＨ）２ ＋ ２ＯＨ － ＢｅＯ２ －２ ＋ ２Ｈ２Ｏ，Ｂｅ（ＯＨ）２ ＋ ２Ｈ ＋ Ｂｅ２ ＋ ＋ ２Ｈ２Ｏ　 （３）弱　 硼的非金属性比碳弱　 （４）Ｌｉ２Ｏ、Ｌｉ３Ｎ 随堂演练·知识落实 １． Ａ　 该元素为硫元素，Ｓ元素在元素周期表中位于ｐ区，故Ａ 正确；Ｓ元素核外电子排布式为［Ｎｅ］３ｓ２３ｐ４，故Ｂ错误；价电 子排布为３ｓ２３ｐ４的粒子其基态原子核外电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ４，其核外电子数为１６，为Ｓ元素，故Ｃ错误；Ｓ 原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理、洪特规则， 其轨道表示式为↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑↓↑↓↑↓ ２ｐ ↑↓ ３ｓ ↑↓↑ ↑ ３ｐ ，故Ｄ 错误。 ２． Ａ　 第三周期稀有气体的原子序数为１８，锌的原子序数为３０， ３０ － １８ ＝ １２，则锌在周期表中处于第四周期第ⅡＢ族，ｄｓ区， 故Ａ错误；基态Ａｌ原子电子占据最高能级为３ｐ能级，电子云 轮廓图为哑铃形，故Ｂ正确；第三周期稀有气体的原子序数为 １８，钒的原子序数为２３，２３ － １８ ＝ ５，则钒在周期表中处于第四 周期第ⅤＢ族，故Ｃ正确；钒的原子序数为２３，其核外电子排 布为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ３４ｓ２，则钒的价层电子排布为３ｄ３ ４ｓ２， 故Ｄ正确。 ３． Ｃ　 ＋ ３价离子的核外有２３个电子，则原子核外有２６个电子， ２６号元素是铁，位于第四周期第Ⅷ族，位于ｄ区。 ４． Ｂ　 基态原子的４ｓ能级中只有１个电子，则该元素最外层仅 有的一个电子位于４ｓ能级，即４ｓ１，该原子４ｓ能级未填充满， 一是按照能级顺序正常填充的结果：１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６４ｓ１，为 １９Ｋ元素；二是按照洪特规则的特例填充的结果： １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ５４ｓ１、１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０ ４ｓ１，为２４ Ｃｒ和２９ Ｃｕ，１９ Ｋ 位于ｓ区，２９Ｃｕ位于ｄｓ区，位于ｄ区只有１种Ｃｒ，所以只有１ 种符合。 ５． Ａ　 Ｘ元素的原子最外层电子排布为ｎｓ１，为第ⅠＡ族元素，化 合价为＋ １价，Ｙ原子的Ｍ电子层有２个未成对电子，其电子 排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ２ 或１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ４，为Ｓｉ元素或Ｓ 元素，化合价为＋ ４价或＋ ６价；Ｚ原子的最外层ｐ轨道上只 有一对成对电子，且Ｚ原子的核外电子比Ｙ原子少８个电子， 且Ｙ和Ｚ属于同一主族元素，所以Ｚ元素是Ｏ元素，Ｙ是Ｓ元 素，由这三种元素组成的化合物中氧元素显－ ２价，Ｙ显＋ ４ 价或＋ ６价，Ｘ显＋ １价。Ｙ的化合价为＋ ７价，不符合，故Ａ 选；Ｙ的化合价为＋ ６价，符合，故Ｂ不选；Ｙ的化合价为＋ ４ 价，符合，故Ｃ不选；Ｙ的平均化合价为＋ ２价，如Ｎａ２Ｓ２Ｏ３，符 合，故Ｄ不选。 ６． （１ ）球形　 （２ ） Ｆｅ２ ＋：１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ６，Ｆｅ３ ＋： １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ５ 　 Ｆｅ３ ＋ 　 （３）３ｄ１０４ｓ２ （４）↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑ ↑ ↑ ２ｐ 　 （５）ｆ 解析：（１）ｓ区为ⅠＡ族、ⅡＡ族，符合条件的元素为Ｂｅ，其电 子排布式为１ｓ２２ｓ２，价电子的电子云形状为球形。（２）ｄ区 为ⅢＢ族～ⅦＢ族、Ⅷ族，族序数最大且原子序数最小的为 Ｆｅ，常见离子为Ｆｅ２ ＋、 Ｆｅ３ ＋，电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ６、１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ５，由离子的电子排布 式可知Ｆｅ３ ＋的３ｄ轨道“半满”，其稳定性大于Ｆｅ２ ＋。（３）ｄｓ 区符合条件的为Ｚｎ，其电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０ ４ｓ２，价电子排布式为３ｄ１０４ｓ２。（４）该题中符合题意的为Ｎ， 轨道表示式为↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑ ↑ ↑ ２ｐ 。（５）铀和钚均为锕系元 素，位于ｆ区。 第２课时　 元素周期律 　 　 一、１．（１）排斥作用　 （２）减小　 ２．（１）越小　 （２）越大 ３．（１）＞ 　 ＞ 　 ＞ 　 （２）＞ 　 ＞ 　 ＞ 　 ＞ 　 （３）＜ 　 ＜ 　 ＜ 　 ＜ ＜ 　 ＜ 　 ＜ 　 （４）＞ 　 ＞ 正误判断 １． × 　 ２．√　 ３． × 　 ４． × 深度思考 １．同周期的主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，其主要原因 是同周期主族元素电子的能层数相同，核电荷数越大，原子核 对核外电子的吸引作用也就越大，将使原子的半径减小。 ２．不一定，原子半径的大小由核电荷数与电子的能层数两个因 素综合决定，如Ｌｉ的原子半径大于Ｃｌ的原子半径。 应用体验 １． Ｄ　 Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ原子失去一个电子后，其电子层数分别为 １、２、３、４、５，电子层数越多的半径越大，则半径：Ｌｉ ＋ ＜ Ｎａ ＋ ＜ Ｋ ＋ ＜ Ｒｂ ＋ ＜ Ｃｓ ＋，故①正确；Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ原子得到一个电子后， 其电子层数分别为２、３、４、５，则离子半径：Ｆ － ＜ Ｃｌ － ＜ Ｂｒ － ＜ Ｉ －，故②错误；Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆ、Ｏ形成８电子结构时，                                                                      离子所含电 —１５４— ! " # $ % & ' ( ２ ) * + , - . & + # # # # # # # 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 核心素养发展目标 １．通过对元素周期表发展史的了解，认识科学家对元素周期表经历的探索过程。 ２．通过对构造原理与元素周期表分区关系的分析，了解元素周期表是微观上原子核外电子排 布的宏观表达方式，认识元素周期表的基本结构，了解元素周期律、元素周期系与元素周期 表之间的关系。 ３．能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表的周期、族、区的划分，促进对 “位置”与“结构”关系的理解。 一、元素周期律、元素周期系和元素周期表 　 　 １．元素周期律 １８６９年，门捷列夫发现，按　 相对原子质 量　 　 　 从小到大的顺序将元素排列起来，得到 一个元素序列，并从最轻的元素氢开始进行编 号，称为原子序数。这个序列中的元素性质随 着原子序数递增发生　 周期性　 的重复，这一 规律被门捷列夫称作元素周期律。 ２．元素周期系 １９１３年，英国物理学家莫塞莱证明原子序 数即　 原子核电荷数　 。随后元素周期律表述 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。元素的这一按其　 原子核电荷 数递增　 排列的序列称为元素周期系。 ３．元素周期表 元素周期表是呈现　 元素周期系　 的表 格。元素周期系只有一个，元素周期表多种 多样。                   二、构造原理与元素周期表 　 　 １．核外电子排布与周期的划分 （１）电子排布与周期划分的本质联系 周期 价层电子排布 ⅠＡ族 ０族 最外层最多容纳电子数 各周期增加的能级 元素种数 一 １ｓ１ １ｓ２ ２ １ｓ ２ 二 ２ｓ１ 　 ２ｓ２２ｐ６　 ８ 　 　 ２ｓ、２ｐ　 　 ８　 三 ３ｓ１ 　 ３ｓ２３ｐ６　 ８ 　 　 ３ｓ、３ｐ　 　 ８　 四 ４ｓ１ ４ｓ２４ｐ６ ８ 　 ４ｓ、３ｄ、４ｐ　 　 １８　 五 ５ｓ１ ５ｓ２５ｐ６ ８ ５ｓ、４ｄ、５ｐ １８ 六 ６ｓ１ ６ｓ２６ｐ６ ８ ６ｓ、４ｆ、５ｄ、６ｐ ３２ 七 ７ｓ１ ７ｓ２７ｐ６ ８ ７ｓ、５ｆ、６ｄ、７ｐ ３２ !"& # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 " 8 9 : 　 　 （２）规律：①周期序数＝ 　 电子层数　 　 　 。②本周期包含的元素种数＝ 　 对应能级组所 含原子轨道数　 　 的２倍＝对应能级组最多容纳的电子数。 ２．核外电子排布与族的划分 （１）划分依据：取决于原子的价层电子数目和价层电子排布。 （２）特点：同族元素的价层电子数目和价层电子排布相同。 （３）规律 ①对主族元素，同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价层电子全部排布在ｎｓ或ｎｓ、ｎｐ 轨道上（见下表）。价层电子数与族序数相同。 族序数 ⅠＡ ⅡＡ ⅢＡ ⅣＡ ⅤＡ ⅥＡ ⅦＡ 价层电子排布 ｎｓ１ ｎｓ２ ｎｓ２ｎｐ１ 　 ｎｓ２ｎｐ２　 ｎｓ２ｎｐ３ ｎｓ２ｎｐ４ ｎｓ２ｎｐ５ 　 　 ② 过渡元素 价层电子排布：→  　 　 　 　 　 　 　 　 　 → 族序数 ⅢＢ ～ ⅦＢ：族序数  ＝ 　 　 　 　 　 　 　 ⅠＢ和ⅡＢ：族序数＝ ｎｓ 电子数 ③稀有气体元素：价层电子排布为　 ｎｓ２ｎｐ６　 （Ｈｅ除外）。 正误判断 １．元素原子的核外电子排布呈现周期性变化是 形成元素周期系的根本原因。 （√ ） ２．周期序数越大，该周期所含金属元素越多。 （√ ） ３．所有区的名称均来自按构造原理最后填入电 子的能级符号。 （ × ） ４．周期表共１８个纵列，可分为７个主族８个副 族（包括Ⅷ族）１个０族。 （√ ） 深度思考 　 　 １．目前元素周期表有几个周期？元素在周 期表中处于哪一周期主要由原子结构中哪一部 分决定的？ ２．每一周期元素第一种元素是碱金属，最 后一种元素是哪类元素？ 　 　 ３．预言１１９号元素基态原子最外层电子排 布，预言第八周期有多少种元素。 应用体验 １．原子核外的某一能层最多能容纳的电子数目 为１８，则该能层是 （Ｄ ） Ａ． Ｋ能层 Ｂ． Ｌ能层 Ｃ． Ｏ能层 Ｄ． Ｍ能层 ２．关于价电子排布式为３ｄ５４ｓ２的元素的说法不 正确的是 （Ｄ ） Ａ．原子序数为２５ Ｂ．价电子数为７ Ｃ．位于第四周期第ⅦＢ族 Ｄ．位于第四周期第ⅤＢ族 ３．某元素位于周期表中第四周期第ⅤＡ族，则 该元素的名称和价电子排布式均正确的是 （Ａ ） Ａ．砷，４ｓ２４ｐ３ Ｂ．溴，４ｓ２４ｐ５ Ｃ．磷，４ｓ２４ｐ３ Ｄ．锑，５ｓ２５ｐ３ ４．根据下列微粒的最外层电子排布，能确定该 元素在元素周期表中位置的是 （Ｃ ） Ａ． ４ｓ１ Ｂ． ３ｄ１０４ｓｎ Ｃ． ｎｓｎｎｐ３ｎ Ｄ． ｎｓ２ｎｐ                                              ３ !"' ! " # $ % & ' ( ２ ) * + , - . & + # # # # # # # 三、元素周期表 　 　 １．元素周期表的结构 元 素 周 期 表 周期 （７个） 短周期 第一周期（ 　 ２　 种） 第二周期（ 　 ８　 种） 第三周期（ 　 ８　 种{ ） 长周期 第四周期（ 　 １８　 种） 第五周期（ 　 １８　 种） 第六周期（ 　 ３２　 种） 第七周期（ 　 ３２　 种               ） 族 （１６个） 主族（ⅠＡ ～ⅦＡ）：价层电子数＝ 主族序数　 副族 （ⅠＢ ～ⅦＢ） Ⅷ族（第８、９、１０ 纵列{ }） 价层电子数与次外层电子数有关 ０族（稀有气体）：                         各能级均排满 ２．元素周期表的分区 （１）根据核外电子排布 根据核外电子排布，可把周期表里的元素 划分成５个区：ｓ区、ｐ区、　 ｄ　 区、　 ｄｓ　 区和 　 ｆ　 区。除ｄｓ区外，各区的名称来自按构造 原理最后填入电子的能级的符号。 （２）根据元素金属性与非金属性 ①金属元素和非金属元素的分界线为沿 　 Ｂ、Ｓｉ、Ａｓ、Ｔｅ、Ａｔ　 与　 Ａｌ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｐｏ　 之间 所画的一条连线，非金属性较强的元素处于元 素周期表的　 右上角　 位置，金属性较强的元 素处于元素周期表的　 左下角　 位置。 ②处于ｄ区、ｄｓ区和ｆ区的元素全部是 　 金属　 元素。ｓ区的元素除　 氢　 外，也全部 是金属元素。 正误判断 １．价电子一定是最外层电子。 （　 　 ） ２．元素的价电子数一定等于其所在族的族序数。 （　 　 ） ３．同一族元素的价电子数一定相同。 （　 　 ） ４．基态原子的Ｎ层上只有一个电子的元素，一 定是ⅠＡ族元素。 （　 　 ） ５．原子的价电子排布为（ｎ － １）ｄ６ ～８ ｎｓ２ 的元素 一定是过渡元素。 （　 　 ） ６．基态原子的ｐ能级上半充满的元素一定位于 ｐ区。 （√ ） ７． ｐ区元素价电子都是ｎｓ２ｎｐ１ ～６。 （ × ） ８．所有非金属元素都分布在ｐ区。 （ × ） ９．处于ｓ区、ｄ区、ｄｓ区和ｆ区的元素全部是金 属元素。 （ × ） １０． ０族价层电子排布式为ｎｓ２ｎｐ６。 （ × ） 深度思考 　 　 １．元素周期表的族序数有什么规律？ ２．为什么副族元素又称为过渡元素？写出 它们的价层电子排布通式。 ３．为什么ｓ区（除氢元素）、ｄ区和ｄｓ区的 元素都是金属元素                                                                    ？ !"( # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 " 8 9 : 应用体验 １．下列说法正确的是 （Ｂ ） Ａ．所有金属元素都分布在ｄ区和ｄｓ区 Ｂ．元素周期表中ⅢＢ ～ⅡＢ族１０个纵列的元 素都是金属元素 Ｃ．原子最外层电子数为２的元素都分布在 ｓ区 Ｄ． ｓ区均为金属元素 ２．周期表中共有１８个纵列，从左到右分别为１ ～ １８列，按这种规定，下列说法正确的是（Ｄ ） Ａ．第１列是碱金属元素 Ｂ．只有第２列的元素原子价电子排布为ｎｓ２ Ｃ．第１列和第１８列所含元素种数不同 Ｄ．第８列没有非金属元素 ３．下列说法中正确的是 （Ｄ ） Ａ．所有非金属元素都分布在ｐ区 Ｂ．最外层电子数为２的元素都分布在ｓ区 Ｃ．同一主族元素从上到下，金属性呈周期性 变化 Ｄ．元素周期表中ⅢＢ族到ⅡＢ族１０个纵行 的元素都是金属元素 ４．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表 中位置关系的表述中，正确的是 （Ｃ ） Ａ．基态原子的Ｎ层上只有一个电子的元素， 一定是ｓ区元素 Ｂ．原子的价层电子排布式为（ｎ － １）ｄ６ ～８ ｎｓ２ 的元素一定是ｄｓ区元素 Ｃ．最外层有三个未成对电子的元素一定属于 主族元素 Ｄ．基态原子的价层电子排布式为（ｎ － １）ｄｘ ｎｓｙ 的元素的族序数一定为ｘ ＋ ｙ 　 　 解答与元素周期表分区相关的问题时，要 特别注意： （１）主族元素的最外层电子即为价层电子， 过渡元素的价层电子一般包括最外层的ｓ电子 和次外层的ｄ电子，有的还包括倒数第三层的ｆ 电子。 （２）ｓ区元素原子的价层电子特征排布为 ｎｓ１ ～２，价层电子数等于主族序数。 （３）ｐ区元素原子的价层电子特征排布为 ｎｓ２ｎｐ１ ～６ ! Ｈｅ除外 " ，价层电子总数等于主族序数 （０族除外）。 （４）ｓ区 ! Ｈ除外 " 、ｄ区、ｄｓ区和ｆ区都是金 属元素。                                              四、对角线规则 　 　 在元素周期表中，某些主族元素与　 其右 下方　 的主族元素的有些性质是　 相似　 的（如 锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化 物，而不是过氧化物），这种相似性被称为对角 线规则。 （１）对角线规则是从相关元素及其化合物 的许多性质中总结出来的经验规则，不是定理。 有可能出现不符合情况，尊重客观事实。 （２）相似性：例如Ｌｉ、Ｍｇ在空气中燃烧的产 物分别为Ｌｉ２Ｏ和ＭｇＯ；铍和铝的氢氧化物均为 两性氢氧化物；Ｂ和Ｓｉ的含氧酸都是弱酸。注 意：化合价不同。                 !") ! " # $ % & ' ( ２ ) * + , - . & + # # # # # # # 　 如铝、铍两元素的性质相似性：写出对应的化学方程式 物质类别 物质 与酸反应 与碱反应 单质 铝 ２Ａｌ ＋ ６ＨＣｌ ２ＡｌＣｌ３ ＋ ３Ｈ２↑ ２Ａｌ ＋ ２ＮａＯＨ ＋ ２Ｈ２ Ｏ ２ＮａＡｌＯ２ ＋ ３Ｈ２↑ 铍 Ｂｅ ＋ ２ＨＣｌ ＢｅＣｌ２ ＋ Ｈ２↑ Ｂｅ ＋ ２ＮａＯＨ Ｎａ２ＢｅＯ２ ＋ Ｈ２↑ 氧化物 氧化铝 Ａｌ２Ｏ３ ＋ ６ＨＣｌ ２ＡｌＣｌ３ ＋ ３Ｈ２Ｏ Ａｌ２Ｏ３ ＋ ２ＮａＯＨ ２ＮａＡｌＯ２ ＋ Ｈ２Ｏ 氧化铍 ＢｅＯ ＋ ２ＨＣｌ ＢｅＣｌ２ ＋ Ｈ２Ｏ ＢｅＯ ＋ ２ＮａＯＨ Ｎａ２ＢｅＯ２ ＋ Ｈ２Ｏ 氢氧化物 氢氧化铝 Ａｌ（ＯＨ）３ ＋ ３ＨＣｌ ＡｌＣｌ３ ＋ ３Ｈ２Ｏ Ａｌ（ＯＨ）３ ＋ ＮａＯＨ ＮａＡｌＯ２ ＋ ２Ｈ２Ｏ 氢氧化铍 Ｂｅ（ＯＨ）２ ＋ ２ＨＣｌ ＢｅＣｌ２ ＋ ２Ｈ２Ｏ Ｂｅ（ＯＨ）２ ＋ ２ＮａＯＨ Ｎａ２ＢｅＯ２ ＋ ２Ｈ２Ｏ 应用体验 １．在元素周期表中，存在“对角线规则”，如下 表。比如铍元素与铝元素的单质及其化合物 的性质相似。下列说法正确的是 （Ａ ） Ａ． Ｂｅ的氯化物是共价化合物 Ｂ．氧化铍的化学式为Ｂｅ２Ｏ３，属于两性氧化物 Ｃ． ＢｅＣｌ２与过量的ＮａＯＨ溶液反应生成Ｂｅ（ＯＨ）２ Ｄ． Ｂｅ（ＮＯ３）２溶液呈中性 ２．仔细观察如图，回答下列问题： （１）Ｂ的原子结构示意图为　 　 　 　 　 　 ，Ｂ 元素位于元素周期表的第　 二　 　 周期第 　 ⅢＡ　 族。 （２）铍的最高价氧化物对应的水化物是 　 两性　 　 　 　 化合物（填“酸性”“碱性”或 “两性”），证明这一结论的有关离子方程式是 　 　 　 Ｂｅ（ＯＨ）２ ＋ ２ＯＨ － ＢｅＯ２ －２ ＋ ２Ｈ２Ｏ，Ｂｅ （ＯＨ）２ ＋ ２Ｈ ＋ Ｂｅ２ ＋ ＋ ２Ｈ２Ｏ　 。 （３）根据周期律知识，硼酸酸性比碳酸　 弱　 ， 理由是　 硼的非金属性比碳弱　 。 （４）根据Ｍｇ在空气中的燃烧情况，Ｌｉ在空气 中燃烧生成的产物为　 Ｌｉ２Ｏ、Ｌｉ３Ｎ　 （用化学 式表示                        ）。 !"#$%&'() 对应学生用书学案Ｐ １．下列关于价层电子排布为３ｓ２３ｐ４的粒子描述 正确的是 （Ａ ） Ａ．该元素在元素周期表中位于ｐ区 Ｂ．它的核外电子排布式为［Ａｒ］３ｓ２３ｐ４ Ｃ．该元素为氧元素 Ｄ．其轨道表示式为 ↑↓ １ｓ ↑↓ ２ｓ ↑↓↑↓↑↓ ２ｐ ↑↓ ３ｓ ↑↓↑↓ ３ｐ ２．世界瞩目的港珠澳大桥是世界上最长的斜拉 桥，桥受力部件采用高强度拉力钢索（如图）。 钢索表面的合金保护层含有锌、铝和少量钒， 下列说法错误的是 （Ａ ） Ａ．锌位于元素周期表的ｄ区 Ｂ．基态Ａｌ原子电子占据最高能级的电子云 轮廓图为哑铃形 Ｃ．钒位于元素周期表中第四周期第ⅤＢ族 Ｄ．钒的价层电子排布为３ｄ３４ｓ                  ２ !"* # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 " 8 9 : ３．已知某元素＋ ３价离子的电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ５，该元素在周期表中的位 置是 （Ｃ ） Ａ．第三周期第Ⅷ族，ｐ区 Ｂ．第三周期第ⅤＢ族，ｄｓ区 Ｃ．第四周期第Ⅷ族，ｄ区 Ｄ．第四周期第Ⅴ族，ｆ区 ４．前四周期元素中，基态原子的４ｓ能级中只有 １个电子且位于ｄ区的元素共有 （Ｂ ） Ａ． ０种 Ｂ． １种 Ｃ． ２种 Ｄ． ３种 ５． Ｘ、Ｙ、Ｚ为主族元素，Ｘ原子的最外层电子排 布为ｎｓ１；Ｙ原子的Ｍ电子层有２个未成对电 子；Ｚ原子的最外层ｐ轨道上只有一对成对电 子，且Ｚ原子的核外电子比Ｙ原子少８个电 子，由这三种元素组成的化合物的分子式不 可能的是 （Ａ ） Ａ． ＸＹＺ４ Ｂ． Ｘ２ＹＺ４ Ｃ． Ｘ２ＹＺ３ Ｄ． Ｘ２Ｙ２Ｚ３ ６．在研究原子核外电子排布与元素周期表的关 系时，人们发现价电子排布相似的元素集中 在一起。据此，人们将元素周期表分为五个 区，并以最后填入电子的轨道能级符号作为 该区的符号，如图所示。 （１）在ｓ区中，族序数最大、原子序数最小的 元素，原子的价电子的电子云形状为　 　 　 球形　 。 （２）在ｄ区中，族序数最大、原子序数最小的 元素，常见离子的电子排布式为　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ，其中较稳定的是　 Ｆｅ３ ＋　 。 （３）在ｄｓ区中，族序数最大、原子序数最小的 元素，原子的价电子排布式为　 ３ｄ１０４ｓ２　 。 （４）在ｐ区中，第二周期第ⅤＡ族元素原子的 轨道表示式为　 　 　 　 　 　 　 　 。 （５）当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它 们在　 ｆ　 区中。 请同学们认真完成练案［４                                      ］ 第２课时　 元素周期律 核心素养发展目标 １．能从原子结构的角度理解原子半径、元素第一电离能、电负性之间的递变规律，能利用递变 规律比较原子（离子）半径、元素第一电离能、电负性的相对大小。 ２．通过对原子半径、元素第一电离能、电负性递变规律的学习，建立“结构决定性质”的认知模 型，并能利用认知模型解释元素性质的规律性和特殊性。 一、原子半径 　 　 １．影响原子半径大小的因素 （１）电子的能层数：电子的能层越多，电子 之间的　 排斥作用　 将使原子的半径增大。 （２）核电荷数：核电荷数越大，核对电子的 吸引作用也就越大，将使原子的半径　 减小　 。 ２．原子半径的递变规律 （１）同周期：从左到右，核电荷数越大，原子 半径　 越小　 。 （２）同主族：从上到下，核电荷数越大，原子 半径　 越大　 。 ３．原子或离子半径的比较方法 （１）同种元素的离子半径：阴离子大于原 子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离 子。例如：ｒ（Ｃｌ －） 　 ＞　 ｒ（Ｃｌ），ｒ（Ｆｅ） 　 ＞　 ｒ（Ｆｅ２ ＋）　 ＞　 ｒ（Ｆｅ３ ＋）。 （２）能层结构相同的离子：核电荷数越大              ， !#!