1.2 原子结构与元素的性质 第1课时（同步讲义）化学人教版选择性必修2

第一章 原子结构与性质 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 教学目标 1.知道元素周期表中的分区、周期和族及元素原子核外电子排布特征，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。 2.了解元素周期律(表)的应用价值，能列举元素周期律(表)的应用。 3.通过原子价层电子排布特点与各区元素化学性质关系的学习，学会运用模型解释现象的本质和规律。 重点和难点 重点：元素周期表中的分区、周期和族及元素原子核外电子排布特征 难点：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 ◆知识点一 原子结构与元素周期表 1.元素周期律、元素周期系和元素周期表 (1)概念 名称 内涵 元素周期律 元素性质随着 的递增发生 元素周期系 元素按其 递增排列的序列 元素周期表 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 (2)元素周期律实质 元素性质的周期性变化是元素原子的 周期性变化的必然结果。 (3)元素周期系的形成 2.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 第一周期从 开始，以 结束；其余各周期总是从 能级开始，以 能级结束。 (2)规律 ①每一周期对应一个能级组。 ②周期序数＝能级组中最大能层序数。 ③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。 (3)现行元素周期表共分为7个周期 3.核外电子排布与族的划分 划分依据 取决于原子的价层电子数目和价层电子排布 特点 同族元素的价层电子数目相同和价层电子排布相似 规律 ①主族元素，同主族元素原子的价层电子排布相似，价层电子全部排布在ns或ns、np轨道上。价层电子数与族序数相同 ③稀有气体元素：价层电子排布为ns2np6(He除外) 易错提醒 对价层电子认识的误区 (1)价层电子不一定是最外层电子，只有主族元素原子的价层电子才是最外层电子。过渡元素原子的价层电子还包括部分内层电子。 (2)元素原子的价层电子数不一定等于其族序数。 (3)同族元素原子的价层电子数不一定相同，如过渡元素中的镧系元素原子和锕系元素原子的价层电子数就不相同，第Ⅷ族中部分元素原子的价层电子数也不相同。 即学即练 1．下列关于元素周期表和周期律的说法中，正确的是 A．所有非金属元素都分布在区 B．每一周期都是以碱金属元素开始，稀有气体元素结束 C．第ⅦA族元素从上到下，氢化物的热稳定性和还原性均依次减弱 D．除第一周期外，其他周期元素，从左到右由金属逐渐过渡到非金属 2．下列有关元素周期表的叙述中正确的是 A．元素周期表有7个周期和18个族 B．由短周期元素和长周期元素共同组成的族一定是主族 C．从左向右数第13列是第ⅢB族 D．元素周期表中5个区中都有金属元素 3．在元素周期表中金属与非金属的分界线处，可以找到 A．合金 B．半导体材料 C．催化剂 D．有机高分子材料 ◆知识点二 元素周期表的分区 1.根据核外电子排布 （1）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 、 、 、 、 与 、 、 、 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 位置，金属性较强的元素处于元素周期表的 位置。 ②处于d区、ds区和f区的元素全部是 元素。s区的元素除 外，也全部是金属元素。 2.对角线规则 (1)在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的主族元素(如图)的有些性质是相似的，这种相似性被称为对角线规则。 (2)处于“对角线”位置的元素，它们的性质具有相似性。 (3)实例分析： 锂和镁的相似性 a.锂与镁的沸点较为接近： 元素 Li Na Be Mg 沸点/℃ 1 341 881.4 2 467 1 100 b.锂和镁在氧气中燃烧时只生成对应的氧化物，并且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。 4Li＋O22Li2O、2Mg＋O22MgO。 c.锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。 d.锂和镁的氢氧化物在高温时，可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。 e.在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，只有锂盐是难溶于水的，相应的镁盐也难溶于水。 方法技巧 根据原子结构确定元素分区的思路 电子排布式价层电子排布式 即学即练 1．已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，该元素在周期表中的位置和区域是 A．第三周期第ⅥB族；p区 B．第三周期第ⅢB族；d区 C．第四周期第ⅥB族；d区 D．第四周期第ⅡB族；ds区 2．下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的价层电子排布特点的有关叙述正确的是 A．价电子排布为5s25p4的元素位于第五周期第ⅣA族，是p区元素 B．氧元素的基态原子中，2p能级为半充满，属于p区元素 C．最外层电子排布式为4s1，一定属于第IA族 D．Cu位于元素周期表中第四周期第IB族，属于ds区元素 3．元素周期表中，某些主族元素与下方的主族元素(如图)的性质具有相似性，这种规律被称为“对角线规则”。下列叙述正确的是 A．Li在空气中燃烧能生成Li2O、Li3N B．硼酸是强酸 C．B与水常温下能剧烈反应 D．BeCl2是离子化合物 1．核外电子排布与族的关系 (1)价层电子 主族元素的价层电子为该元素原子的最外层电子。如碱金属元素原子的价层电子排布为ns1。副族元素的价层电子与其最外层电子和次外层电子有关(镧系、锕系元素还与次次外层的f电子有关)。如铁元素的价层电子排布式为3d64s2。 (2)主族元素 主族元素的族序数＝原子的最外层电子数。同主族元素原子的价层电子排布相同，价层电子全部排布在ns或nsnp能级上(如表所示)。 主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 价层电 子构型 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 当主族元素原子的价层电子全部失去或偏离时，表现出该元素的最高正价(O、F除外)。 (3)稀有气体元素的价层电子排布为ns2np6(He为1s2)。 (4)过渡元素(副族和第Ⅷ族)同一纵列原子的价层电子排布基本相同(如表所示)。 族序数 ⅢB ⅣB …… ⅦB 价层电子构型 (n－1)d1ns2 (n－1)d2ns2 …… (n－1)d5ns2 族序数 Ⅷ ⅠB ⅡB 价层电子构型 (n－1)d6～8ns2 (n－1)d10ns1 (n－1)d10ns2 第ⅢB族～ⅦB族可失去ns和(n－1)d能级上的全部电子，所以，最高正价数＝族序数。 第Ⅷ族可失去最外层的s电子和次外层的部分(n－1)d电子，其最高正价一般低于族序数(8)，只有Ru和Os可表现出＋8价。 第ⅠB族可失去ns电子和部分(n－1)d电子，所以第ⅠB族的族数<最高正价，第ⅡB族只失去ns2电子，第ⅡB族的族序数＝其最高正价。 2．各区元素的特点 包括的元素 价层电子排布 化学性质 s区 第ⅠA、 ⅡA族 ns1～2(最后的电子填在ns上) 除氢外，都是活泼金属元素(碱金属和碱土金属元素) p区 第ⅢA～ ⅦA族、0族 ns2np1～6(最后的电子填在np上) 随着最外层电子数目的增加，非金属性增强，金属性减弱 d区 第ⅢB～ ⅦB、Ⅷ族 (n－1)d1～9ns1～2[最后的电子填在(n－1)d上] 均为过渡金属，由于d轨道都未充满电子，因此d轨道可以不同程度地参与化学键的形成 ds区 第ⅠB、 ⅡB族 (n－1)d10ns1～2[(n－1)d全充满] 均为过渡金属，d轨道已充满电子，因此d轨道一般不再参与化学键的形成 f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14 (n－1)d0～2ns2 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 实践应用 1．铋基电子陶瓷可制成核辐射探测器，元素周期表中铋元素的数据如图： 下列说法中正确的是 A．铋元素的质量数是209.0 B．铋是s区元素 C．铋原子6p能级有一对成对电子 D．铋原子的价层电子排布是 2．下列叙述不正确的是 A．Xe元素所在族的原子的价层电子排布式均为，属于非金属元素 B．应在金属与非金属分界线处寻找优良的半导体材料 C．某元素原子的最外层电子排布式是，该元素单质在一定条件下能与盐酸反应 D．某元素原子的最外层电子排布式为，其最高价氧化物对应的水化物有两性 3．下列说法中，正确的是 A．s区元素全部是金属元素 B．属于p区主族元素 C．金属元素的外围电子数一定小于4 D．第ⅦA族元素从上到下，非金属性依次增强 考点一 核外电子排布与元素周期表的关系 【例1】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正确的是 A．原子的价电子排布式为的元素一定是主族元素 B．原子的价电子排布式为的元素一定位于第IIIB~VIIB族 C．基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是第VIIA族元素 D．基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素 归纳总结 已知某元素原子的价层电子排布，可推断该元素在元素周期表中的具体位置。依据最大能层数确定所在周期序数；依据价层电子数确定所在族序数。1对于主族元素，原子的最大能层数等于周期序数，价层电子数等于主族序数；2第ⅢB～ⅦB族，原子的价层电子数等于族序数；3第ⅠB、ⅡB族要根据ns能级上的电子数来划分。 【变式1-1】已知某基态原子的电子排布式为，该元素在元素周期表中的位置和区分别是 A．第四周期第VIII族：区 B．第四周期第IIA族；区 C．第四周期第IIB族：区 D．第四周期第IIB族；区 【变式1-2】若某基态原子的外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是 A．该元素位于周期表第5周期第ⅢB族 B．该元素原子核外有4个电子层 C．该元素原子最外层共有3个电子 D．该元素原子位于ds区 考点二 元素周期表的分区 【例2】按电子排布，可以把周期表的元素分成5个区，区的名称来自最后填入电子的能级符号，分别分为s区、d区、p区、ds区和f区。银的价电子排布式为4d105s1，则银在元素周期表中位于 A．s区 B．p区 C．d区 D．ds区 归纳总结 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；2s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；3p区元素原子的价层电子特征排布为ns2np1～6He除外，价层电子总数等于主族序数0族除外；4s区H除外、d区、ds区和f区都是金属元素。 【变式2-1】我国探测器采集的月壤中含氧、硅、铁、钙等多种元素。下列元素位于周期表d区的是 A．氧 B．硅 C．铁 D．钙 【变式2-2】某元素简化电子排布式为，其应在 A．s区 B．p区 C．d区 D．ds区 基础达标 1．（24-25高二下·山东·阶段练习）下列关于元素周期表的描述正确的是 A．可以在过渡元素区寻找半导体材料 B．碱金属元素的电负性从上到下依次增大 C．位于第六周期第ⅢB族，属于f区 D．元素周期表有7个横行，18个纵行，其中包含9个副族 2．（24-25高二下·天津红桥·期中）我国探月工程取得重大进展。月壤中含有 Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表中 d区的是 A．O B．P C．Ca D．Fe 3．（24-25高二下·天津·阶段练习）下列说法不正确的是 A．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 B．元素周期表可分为5个区，其中非金属元素分布在s区和p区 C．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 D．周期表共18个纵列，可分为7个主族，8个副族，1个0族 4．（24-25高二上·新疆乌鲁木齐·期末）下列说法中正确的是 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．元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素 D．同一主族元素从上到下，金属性逐渐减弱 5．（23-24高二上·重庆·期末）下列有关化学用语表示正确的是 A．基态铬原子的价电子排布式： B．、、能级的轨道数依次增多 C．基态氮原子的电子排布图： D．Cu位于周期表的d区 6．（23-24高二下·湖北·期中）下列说法不正确的是 A．p能级能量一定比s能级的能量高 B．d区、ds区全部是金属元素 C．2p和3p轨道形状均为哑铃形 D．、、轨道相互垂直，但能量相等 7．（23-24高二下·北京房山·期中）某元素基态原子的价电子排布式为3d64s2，下列关于该元素在元素周期表中的位置说法正确的是 A．位于第三周期 B．位于ⅡA族 C．位于ds区 D．第26号元素 8．（11-12高二下·福建·期末）下列对元素周期律和元素周期表的认识正确的是 A．元素周期律的本质是随着核电荷数的增加元素化合价呈周期性的变化 B．核外电子排布的周期性变化是元素性质周期性变化的本质 C．元素周期表中可以把元素分成s、p、d、ds四个区 D．元素周期表中最外层电子数2的元素一定是金属元素 9．（24-25高二下·河南南阳·开学考试）如图是元素周期表中短周期的一部分，A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B的质量数，B元素的原子核内质子数等于中子数，下列叙述正确的是 A．B为第二周期元素，属于p区元素 B．C的简单氢化物在同主族中酸性最强 C．三种元素不都处于p区 D．基态C原子的价层电子排布为2s22p5 10．（23-24高二下·江西赣州·阶段练习）下列物质性质中，不能用“对角线规则”解释的是 A．和都能与反应生成盐和水 B．硼单质、硅单质都是共价晶体且都能与溶液反应生成盐和 C．溴单质、碘单质都能与氢气在一定条件下生成氢化物 D．常温下，、都难溶于水 综合应用 11．元素周期表共有18个纵列，从左到右排为1~18列，即碱金属为第1列，稀有气体元素为第18列。按这种规定，下列说法正确的是 A．第9列元素中没有非金属元素 B．只有第2列的元素原子最外层电子排布式为 C．第四周期第9列元素是铁元素 D．第10、11列为ds区 12．（24-25高二下·黑龙江·阶段练习）某同学认真阅读教科书后，提出下列有关元素周期表的说法，其中错误的是 A．按照核外电子排布分区，d区、f区的元素种类相同 B．由于Be、Al在元素周期表中处于对角线位置，它们化合物的许多性质相似，但不完全相同 C．元素周期表中p区元素均为非金属元素 D．俄国化学家门捷列夫成功预测了几种当时未知元素的性质 13．（24-25高二下·四川乐山·阶段练习）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 A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素 B．原子的价电子排布为(n-1)d6～8ns2的元素一定是VIIIB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．基态原子价电子排布为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x＋y 14．“结构决定性质”是学习化学的重要思维方法，下列说法正确的是 A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性 B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数 C．核外电子排布相同的微粒，化学性质一定相同 D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素 15．下列各组表述中，两个微粒一定属于同种元素原子的是 A．3d能级为半满的基态原子和核外电子的价电子排布为3d54s2的原子 B．2p能级有一个未成对电子的基态原子和价电子排布为2s2p5的原子 C．M层全充满而N层为4S2的原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2的原子 D．最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子和价电子排布为的4s24p5的原子 16．关于价电子排布式为的元素的说法不正确的是 A．原子序数为25 B．价电子数为7 C．位于第四周期ⅦB族 D．位于第四周期VB族 拓展培优 17．元素周期表长周期共有18个纵列，从左到右排18列，即碱金属是第1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列元素中没有非金属元素 B．第11列元素原子的价电子层的电子排布式是nd9ns2 C．最外层电子排布式为ns2的元素一定在第2列 D．第11、12列为d区元素 18．某矿石的标准组成为，W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增加的前20号元素。W原子的价层电子排布式为，X是短周期元素中金属性最强的元素，Y的最外层电子数是其内层电子数的，Z原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同，Q的周期序数是其族序数的两倍。下列说法错误的是 A．简单离子半径：W>X B．简单氢化物的稳定性：W>Z C．Y和Q都位于s区 D．a=8 19．（23-24高二下·北京房山·阶段练习）原子结构、元素性质、元素在周期表中的位置之间存在密切的相互关系。下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。回答下列问题： (1)基态a原子的轨道表示式为 。 (2)基态c原子的核外电子填充时最高能级的电子云轮廓图形状为 形。 (3)e的原子结构示意图为 。 (4)元素f位于周期表的 区。 (5)基态g2+和g3+离子中未成对的电子数之比为 。 (6)周期表中b、d、e三种元素原子的半径由大到小排序为 (用元素符号表示)。 20．（2025高二·全国·专题练习）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能级的符号作为该区的名称（除区外），如下图所示： (1)在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的价电子的电子云形状为 。 (2)在d区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其常见离子的电子排布式为 。 (3)在区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的价电子排布式为 。 (4)在p区中，第二周期ⅤA族元素原子的价电子排布图为 。 (5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们处在元素周期表的 区中。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 原子结构与性质 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 教学目标 1.知道元素周期表中的分区、周期和族及元素原子核外电子排布特征，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。 2.了解元素周期律(表)的应用价值，能列举元素周期律(表)的应用。 3.通过原子价层电子排布特点与各区元素化学性质关系的学习，学会运用模型解释现象的本质和规律。 重点和难点 重点：元素周期表中的分区、周期和族及元素原子核外电子排布特征 难点：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 ◆知识点一 原子结构与元素周期表 1.元素周期律、元素周期系和元素周期表 (1)概念 名称 内涵 元素周期律 元素性质随着原子序数的递增发生周期性的变化 元素周期系 元素按其原子序数递增排列的序列 元素周期表 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 (2)元素周期律实质 元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。 (3)元素周期系的形成 2.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 第一周期从1s1开始，以1s2结束；其余各周期总是从ns能级开始，以np能级结束。 (2)规律 ①每一周期对应一个能级组。 ②周期序数＝能级组中最大能层序数。 ③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。 (3)现行元素周期表共分为7个周期 3.核外电子排布与族的划分 划分依据 取决于原子的价层电子数目和价层电子排布 特点 同族元素的价层电子数目相同和价层电子排布相似 规律 ①主族元素，同主族元素原子的价层电子排布相似，价层电子全部排布在ns或ns、np轨道上。价层电子数与族序数相同 ③稀有气体元素：价层电子排布为ns2np6(He除外) 易错提醒 对价层电子认识的误区 (1)价层电子不一定是最外层电子，只有主族元素原子的价层电子才是最外层电子。过渡元素原子的价层电子还包括部分内层电子。 (2)元素原子的价层电子数不一定等于其族序数。 (3)同族元素原子的价层电子数不一定相同，如过渡元素中的镧系元素原子和锕系元素原子的价层电子数就不相同，第Ⅷ族中部分元素原子的价层电子数也不相同。 即学即练 1．下列关于元素周期表和周期律的说法中，正确的是 A．所有非金属元素都分布在区 B．每一周期都是以碱金属元素开始，稀有气体元素结束 C．第ⅦA族元素从上到下，氢化物的热稳定性和还原性均依次减弱 D．除第一周期外，其他周期元素，从左到右由金属逐渐过渡到非金属 【答案】D 【解析】A．氢是非金属元素但位于s区，因此并非所有非金属都在p区，A错误； B．第一周期以氢开始而非碱金属，B错误； C．第ⅦA族元素从上到下，元素非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，故氢化物的热稳定性依次减弱，但还原性逐渐增强，C错误； D．从元素周期表得出除第一周期外，其他周期从左到右确实由金属过渡到非金属，D正确； 故答案选D。 2．下列有关元素周期表的叙述中正确的是 A．元素周期表有7个周期和18个族 B．由短周期元素和长周期元素共同组成的族一定是主族 C．从左向右数第13列是第ⅢB族 D．元素周期表中5个区中都有金属元素 【答案】D 【解析】A．元素周期表有7个周期和16个族（主族7个、副族7个、VIII族1个、0族1个），A错误； B．0族也由短周期和长周期元素组成，但0族不是主族，B错误； C．第13列为硼族（如），属于第族，而非族，C错误； D．区（除外均为金属）、区（含金属如）、区、区、区均为金属，5个区均有金属元素，D正确； 综上，答案是D。 3．在元素周期表中金属与非金属的分界线处，可以找到 A．合金 B．半导体材料 C．催化剂 D．有机高分子材料 【答案】B 【解析】A、在周期表中，金属元素可以用来做导体，可以用来做合金等，像镁和铝等，位于左下方，故A选项不符合题意； B、在金属与非金属分界线两边的元素通常既有金属性又有非金属性，可以用来做良好的半导体材料，如硅等，故B选项符合题意； C、可以用于催化剂的元素种类较多，一般为过渡金属元素，位于左下金属区，故C选项不符合题意； D、非金属元素可以制备有机溶剂，部分有机溶剂可以用来做农药，位于右上方，故D选项不符合题意； 故选B。 ◆知识点二 元素周期表的分区 1.根据核外电子排布 （1）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。 2.对角线规则 (1)在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的主族元素(如图)的有些性质是相似的，这种相似性被称为对角线规则。 (2)处于“对角线”位置的元素，它们的性质具有相似性。 (3)实例分析： 锂和镁的相似性 a.锂与镁的沸点较为接近： 元素 Li Na Be Mg 沸点/℃ 1 341 881.4 2 467 1 100 b.锂和镁在氧气中燃烧时只生成对应的氧化物，并且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。 4Li＋O22Li2O、2Mg＋O22MgO。 c.锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。 d.锂和镁的氢氧化物在高温时，可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。 e.在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，只有锂盐是难溶于水的，相应的镁盐也难溶于水。 方法技巧 根据原子结构确定元素分区的思路 电子排布式价层电子排布式 即学即练 1．已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，该元素在周期表中的位置和区域是 A．第三周期第ⅥB族；p区 B．第三周期第ⅢB族；d区 C．第四周期第ⅥB族；d区 D．第四周期第ⅡB族；ds区 【答案】C 【解析】某+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，其原子核外电子数为21+3=24，为Cr元素，原子核外排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，处于周期表中第4周期第VIB族，属于d区，故选C。 2．下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的价层电子排布特点的有关叙述正确的是 A．价电子排布为5s25p4的元素位于第五周期第ⅣA族，是p区元素 B．氧元素的基态原子中，2p能级为半充满，属于p区元素 C．最外层电子排布式为4s1，一定属于第IA族 D．Cu位于元素周期表中第四周期第IB族，属于ds区元素 【答案】D 【解析】A．价电子排布为5s25p4的元素是Te元素，位于第五周期第VIA族，是p区元素，A错误； B．O属于p区元素，基态氧原子价电子排布式为2s22p4，p轨道不是半充满，B错误； C．最外层电子排布式为4s1，不一定属于第IA族，如24Cr的价电子排布式为3d54s1，为ⅥB族；29Cu的价电子排布式为：3d104s1，是ⅠB族，C错误； D．Cu为29号元素，位于元素周期表中第四周期第ⅠB族，属于ds区元素，D正确； 答案选D。 3．元素周期表中，某些主族元素与下方的主族元素(如图)的性质具有相似性，这种规律被称为“对角线规则”。下列叙述正确的是 A．Li在空气中燃烧能生成Li2O、Li3N B．硼酸是强酸 C．B与水常温下能剧烈反应 D．BeCl2是离子化合物 【答案】A 【解析】A．Mg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2，根据对角线规则，Li在空气中燃烧生成Li2O、Li3N，故A正确； B．硅酸是弱酸，根据对角线规则，硼酸是弱酸，故B错误； C．Si和水常温下不反应，故B不能够与水反应，故C错误； D．氯化铝是共价化合物，根据对角线规则可知，BeCl2是共价化合物，故D错误； 答案选A。 1．核外电子排布与族的关系 (1)价层电子 主族元素的价层电子为该元素原子的最外层电子。如碱金属元素原子的价层电子排布为ns1。副族元素的价层电子与其最外层电子和次外层电子有关(镧系、锕系元素还与次次外层的f电子有关)。如铁元素的价层电子排布式为3d64s2。 (2)主族元素 主族元素的族序数＝原子的最外层电子数。同主族元素原子的价层电子排布相同，价层电子全部排布在ns或nsnp能级上(如表所示)。 主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 价层电 子构型 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 当主族元素原子的价层电子全部失去或偏离时，表现出该元素的最高正价(O、F除外)。 (3)稀有气体元素的价层电子排布为ns2np6(He为1s2)。 (4)过渡元素(副族和第Ⅷ族)同一纵列原子的价层电子排布基本相同(如表所示)。 族序数 ⅢB ⅣB …… ⅦB 价层电子构型 (n－1)d1ns2 (n－1)d2ns2 …… (n－1)d5ns2 族序数 Ⅷ ⅠB ⅡB 价层电子构型 (n－1)d6～8ns2 (n－1)d10ns1 (n－1)d10ns2 第ⅢB族～ⅦB族可失去ns和(n－1)d能级上的全部电子，所以，最高正价数＝族序数。 第Ⅷ族可失去最外层的s电子和次外层的部分(n－1)d电子，其最高正价一般低于族序数(8)，只有Ru和Os可表现出＋8价。 第ⅠB族可失去ns电子和部分(n－1)d电子，所以第ⅠB族的族数<最高正价，第ⅡB族只失去ns2电子，第ⅡB族的族序数＝其最高正价。 2．各区元素的特点 包括的元素 价层电子排布 化学性质 s区 第ⅠA、 ⅡA族 ns1～2(最后的电子填在ns上) 除氢外，都是活泼金属元素(碱金属和碱土金属元素) p区 第ⅢA～ ⅦA族、0族 ns2np1～6(最后的电子填在np上) 随着最外层电子数目的增加，非金属性增强，金属性减弱 d区 第ⅢB～ ⅦB、Ⅷ族 (n－1)d1～9ns1～2[最后的电子填在(n－1)d上] 均为过渡金属，由于d轨道都未充满电子，因此d轨道可以不同程度地参与化学键的形成 ds区 第ⅠB、 ⅡB族 (n－1)d10ns1～2[(n－1)d全充满] 均为过渡金属，d轨道已充满电子，因此d轨道一般不再参与化学键的形成 f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14 (n－1)d0～2ns2 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 实践应用 1．铋基电子陶瓷可制成核辐射探测器，元素周期表中铋元素的数据如图： 下列说法中正确的是 A．铋元素的质量数是209.0 B．铋是s区元素 C．铋原子6p能级有一对成对电子 D．铋原子的价层电子排布是 【答案】D 【解析】A．铋元素的相对原子质量是209.0，A错误； B．根据元素周期表中铋元素的数据，铋原子的价层电子排布是，则铋是p区元素，B错误； C．铋原子的价层电子排布是，则价电子排布图为，因此铋原子6p能级的3个电子都是未成对电子，C错误； D．根据元素周期表中铋元素的数据，铋原子的价层电子排布是，D正确； 答案选D。 2．下列叙述不正确的是 A．Xe元素所在族的原子的价层电子排布式均为，属于非金属元素 B．应在金属与非金属分界线处寻找优良的半导体材料 C．某元素原子的最外层电子排布式是，该元素单质在一定条件下能与盐酸反应 D．某元素原子的最外层电子排布式为，其最高价氧化物对应的水化物有两性 【答案】A 【解析】A．Xe元素位于元素周期表的0族，同族的He只有2个电子，其价电子排布为1s2，A错误； B．金属与非金属分界线处的元素具有两性，可以寻找优良的半导体材料，B正确； C．最外层电子排布式是，属于第ⅢA族元素，同族的铝能与盐酸反应，因此该元素单质在一定条件下能与盐酸反应，C正确； D．最外层电子排布式为，该元素为第二周期第ⅡA族的铍，根据元素周期表对角线元素具有相似性，铍与铝的化学性质相似，其最高价氧化物具有两性，D正确； 故选A。 3．下列说法中，正确的是 A．s区元素全部是金属元素 B．属于p区主族元素 C．金属元素的外围电子数一定小于4 D．第ⅦA族元素从上到下，非金属性依次增强 【答案】B 【解析】A．s区包含第IA族、第IIA族元素，其中氢元素属于s区但为非金属元素，A错误； B．价电子排布为的元素，属于第ⅥA族(如O、S)，属于p区主族元素，B正确； C．部分金属元素外围电子数大于等于4，如过渡元素Fe，外围电子排布式为，外围电子数为8，C错误； D．同主族从上到下，原子半径增大，得电子能力减弱，则第ⅦA族从上到下非金属性依次减弱(如非金属性：F＞Cl＞Br＞I)，D错误； 故选B。 考点一 核外电子排布与元素周期表的关系 【例1】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正确的是 A．原子的价电子排布式为的元素一定是主族元素 B．原子的价电子排布式为的元素一定位于第IIIB~VIIB族 C．基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是第VIIA族元素 D．基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素 【答案】C 【解析】A．价电子排布为ns2np6的元素为稀有气体（0族），而0族不属于主族元素，A错误； B．价电子排布为的元素可能属于Ⅷ族（如铁，3d64s2），而题目中仅提到ⅢB~ⅦB族，未涵盖Ⅷ族，B错误； C．基态原子最外层p能级有5个电子（np5）时，该元素必为第ⅦA族（如氟、氯），C正确； D．基态原子N层（第四层）仅有1个电子的元素可能是主族（如钾，4s1，IA族），也可能是副族（如铬，3d54s1，VIB族），D错误； 故选D。 归纳总结 已知某元素原子的价层电子排布，可推断该元素在元素周期表中的具体位置。依据最大能层数确定所在周期序数；依据价层电子数确定所在族序数。1对于主族元素，原子的最大能层数等于周期序数，价层电子数等于主族序数；2第ⅢB～ⅦB族，原子的价层电子数等于族序数；3第ⅠB、ⅡB族要根据ns能级上的电子数来划分。 【变式1-1】已知某基态原子的电子排布式为，该元素在元素周期表中的位置和区分别是 A．第四周期第VIII族：区 B．第四周期第IIA族；区 C．第四周期第IIB族：区 D．第四周期第IIB族；区 【答案】D 【解析】由某原子的电子排布式为：，可知共4个电子层，为第四周期元素，价电子排布为3d104s2，为Zn，为ds区元素，位于第四周期ⅡB族，答案选D。 【变式1-2】若某基态原子的外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是 A．该元素位于周期表第5周期第ⅢB族 B．该元素原子核外有4个电子层 C．该元素原子最外层共有3个电子 D．该元素原子位于ds区 【答案】A 【解析】A．外围电子排布为4d15s2，该元素位于周期表第五周期第ⅢB族，A正确； B．该元素原子已经占有5s轨道，核外有5个电子层，B错误； C．该元素原子最外层为5s2，共有2个电子，C错误； D．该元素原子位于第五周期第ⅢB族，位于d区，D错误； 故选A。 考点二 元素周期表的分区 【例2】按电子排布，可以把周期表的元素分成5个区，区的名称来自最后填入电子的能级符号，分别分为s区、d区、p区、ds区和f区。银的价电子排布式为4d105s1，则银在元素周期表中位于 A．s区 B．p区 C．d区 D．ds区 【答案】D 【解析】结合Cu的价电子排布为3d104s1，为ds区元素，银的价电子排布式为4d105s1，则也为ds区元素； 答案选D。 归纳总结 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；2s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；3p区元素原子的价层电子特征排布为ns2np1～6He除外，价层电子总数等于主族序数0族除外；4s区H除外、d区、ds区和f区都是金属元素。 【变式2-1】我国探测器采集的月壤中含氧、硅、铁、钙等多种元素。下列元素位于周期表d区的是 A．氧 B．硅 C．铁 D．钙 【答案】C 【解析】A．氧（O）价层电子排布式为2s22p4，位于周期表p区，A不符合题意； B．硅（Si）价层电子排布式为3s23p2，位于周期表p区，B不符合题意； C．铁（Fe）的价电子排布为3d64s2，属于d区，C符合题意； D．钙（Ca）价层电子排布式为4s2，位于周期表s区，D不符合题意； 故选C。 【变式2-2】某元素简化电子排布式为，其应在 A．s区 B．p区 C．d区 D．ds区 【答案】D 【解析】由简化电子排布式为可知，该元素与Zn位于同一族，位于元素周期表第六周期IIB族，处于ds区，故选D。 基础达标 1．（24-25高二下·山东·阶段练习）下列关于元素周期表的描述正确的是 A．可以在过渡元素区寻找半导体材料 B．碱金属元素的电负性从上到下依次增大 C．位于第六周期第ⅢB族，属于f区 D．元素周期表有7个横行，18个纵行，其中包含9个副族 【答案】C 【解析】A．半导体元素存在于金属与非金属的分界线附近，在过渡元素区域寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料，A不正确； B．碱金属元素从上到下，金属性依次增强，非金属性越强，电负性越大，则碱金属元素的电负性从上到下依次减小，B不正确； C．位于第六周期第ⅢB族，属于镧系元素，镧系和锕系元素都属于f区元素，C正确； D．元素周期表有7个横行，18个纵行，其中包含8个副族(ⅠB~ⅦB族和第Ⅷ族)，D不正确； 故选C。 2．（24-25高二下·天津红桥·期中）我国探月工程取得重大进展。月壤中含有 Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表中 d区的是 A．O B．P C．Ca D．Fe 【答案】D 【解析】A．O元素位于元素周期表第二周期第VIA族，位于元素周期表的p区，故A不选； B．P元素位于元素周期表第三周期第VA族，位于元素周期表的p区，故B不选； C．Ca元素位于元素周期表第四周期第ⅡA族，位于元素周期表的s区，故C不选； D．Fe元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，位于元素周期表的d区，故D选； 故选：D。 3．（24-25高二下·天津·阶段练习）下列说法不正确的是 A．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 B．元素周期表可分为5个区，其中非金属元素分布在s区和p区 C．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 D．周期表共18个纵列，可分为7个主族，8个副族，1个0族 【答案】C 【解析】A．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表的根本原因，A正确； B．元素周期表可分为个区，分别为区、区、区、区、区，其中非金属元素分布在区和区，B正确； C．铜的价电子排布为，而锌最后排上，所以除区外，各区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号，C错误； D．周期表共个纵行，分成个主族，8个副族（包括7个B族和1个VIII族）和一个族，D正确； 故选C。 4．（24-25高二上·新疆乌鲁木齐·期末）下列说法中正确的是 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．元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素 D．同一主族元素从上到下，金属性逐渐减弱 【答案】C 【解析】A．非金属元素H位于s区，A错误； B．最外层电子数为2的元素可能在s区(如Mg)、p区(如He)、ds区(如Zn)或d区(如Ti、Fe)等，B错误； C．从第ⅢB族到第ⅡB族共有10列，因为第Ⅷ族占有3列，副族元素均为金属元素，C正确； D．同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，D错误； 故选C。 5．（23-24高二上·重庆·期末）下列有关化学用语表示正确的是 A．基态铬原子的价电子排布式： B．、、能级的轨道数依次增多 C．基态氮原子的电子排布图： D．Cu位于周期表的d区 【答案】C 【解析】A．铬为24号元素，根据洪特规则，同一能级的轨道处于半满更加稳定，故基态铬原子的价电子排布式为3d54s1，A错误； B．p能级都含有3个伸展方向不同的轨道，B错误； C．N元素原子序数为7，根据核外电子排布规则，基态氮原子的电子排布图为：，C正确； D．Cu元素原子序数为29，位于元素周期表的ds区，D错误； 故选C。 6．（23-24高二下·湖北·期中）下列说法不正确的是 A．p能级能量一定比s能级的能量高 B．d区、ds区全部是金属元素 C．2p和3p轨道形状均为哑铃形 D．、、轨道相互垂直，但能量相等 【答案】A 【解析】A．同一能层中，p能级能量高于s能级能量，但不同能层中，s能级的能量可能比p能级的能量高，如3s能级的能量高于2p能级的能量，A错误； B．由元素周期表可知，d区、ds区全部是金属元素，B正确； C．p轨道的形状都是哑铃形，则2p和3p轨道形状均为哑铃形，C正确； D．2px、2py、2pz轨道相互垂直，且能量相等，D正确； 故选A。 7．（23-24高二下·北京房山·期中）某元素基态原子的价电子排布式为3d64s2，下列关于该元素在元素周期表中的位置说法正确的是 A．位于第三周期 B．位于ⅡA族 C．位于ds区 D．第26号元素 【答案】D 【解析】某元素基态原子的价电子排布式为3d64s2，最高能层数为4，价电子数为8，原子序数为26，为铁元素，位于周期表第四周期Ⅷ族，位于d区，答案选D。 8．（11-12高二下·福建·期末）下列对元素周期律和元素周期表的认识正确的是 A．元素周期律的本质是随着核电荷数的增加元素化合价呈周期性的变化 B．核外电子排布的周期性变化是元素性质周期性变化的本质 C．元素周期表中可以把元素分成s、p、d、ds四个区 D．元素周期表中最外层电子数2的元素一定是金属元素 【答案】B 【解析】A．元素周期律的实质是随着原子序数的递增，元素原子最外层电子排布呈周期性变化，故A错误， B．元素原子核外电子排布的周期性变化引起元素性质周期性变化，故B正确； C．元素周期表中，按电子排布，可把元素分成s、p、d、ds、f五个区，除ds区外，区的名称来自构造原理最后填入电子的能级符号，故C错误； D．元素周期表中最外层电子数2的元素不一定是金属元素，如H、He元素都是非金属元素，故D错误； 答案选B。 9．（24-25高二下·河南南阳·开学考试）如图是元素周期表中短周期的一部分，A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B的质量数，B元素的原子核内质子数等于中子数，下列叙述正确的是 A．B为第二周期元素，属于p区元素 B．C的简单氢化物在同主族中酸性最强 C．三种元素不都处于p区 D．基态C原子的价层电子排布为2s22p5 【答案】D 【分析】根据题图及元素周期表结构可知，B位于第三周期，A、C位于第二周期，设B原子的核外电子总数为x，B的核电荷数=质子数=x，B元素的原子核内质子数等于中子数，则B原子的质量数为2x；则A的核外电子数=原子序数=x-8-1，C原子的核外电子数为x-8+1，A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B的质量数，则x+x-8-1+x-8+1=2x，解得x=16，则B为S元素，A为N元素，C为F元素。 【解析】A．S为第三周期元素，属于p区元素，A错误； B．C为F元素，F为ⅦA族元素，其简单氢化物为弱酸，而同主族元素的简单氢化物如都属于强酸，B错误； C．三种元素都属于区元素，C错误； D．基态原子的最外层有7个电子，故其价层电子排布为，D正确； 故选D。 10．（23-24高二下·江西赣州·阶段练习）下列物质性质中，不能用“对角线规则”解释的是 A．和都能与反应生成盐和水 B．硼单质、硅单质都是共价晶体且都能与溶液反应生成盐和 C．溴单质、碘单质都能与氢气在一定条件下生成氢化物 D．常温下，、都难溶于水 【答案】C 【解析】A．Be、Al处于对角线位置，物质性质相似，能与反应生成盐和水，则也能与反应生成盐和水，A不符合题意； B．B、Si处于对角线位置，物质性质相似，Si能与反应生成盐和，则B也能与反应生成盐和，B不符合题意； C．Br、I不是处于对角线位置，而是同一主族元素，性质相似与“对角线规则”无关，C符合题意； D．Li、Mg处于对角线位置，物质性质相似，因此、都难溶于水，D不符合题意； 故答案选C。 综合应用 11．元素周期表共有18个纵列，从左到右排为1~18列，即碱金属为第1列，稀有气体元素为第18列。按这种规定，下列说法正确的是 A．第9列元素中没有非金属元素 B．只有第2列的元素原子最外层电子排布式为 C．第四周期第9列元素是铁元素 D．第10、11列为ds区 【答案】A 【解析】A．第9列为第Ⅷ族中的一列，均为金属元素，没有非金属元素，A正确； B．第2列（碱土金属）最外层电子排布为，此外He的核外电子排布式为，第ⅡB族元素原子的最外层电子排布式也为，B错误； C．第四周期第8列是铁元素，第9列为钴元素， C错误； D．ds区包括第11列（铜族）和第12列（锌族），而第10列属于d区，D错误； 故答案选A。 12．（24-25高二下·黑龙江·阶段练习）某同学认真阅读教科书后，提出下列有关元素周期表的说法，其中错误的是 A．按照核外电子排布分区，d区、f区的元素种类相同 B．由于Be、Al在元素周期表中处于对角线位置，它们化合物的许多性质相似，但不完全相同 C．元素周期表中p区元素均为非金属元素 D．俄国化学家门捷列夫成功预测了几种当时未知元素的性质 【答案】C 【解析】A．按现行人教版教科书，d区有30种元素，注意：不包括镧系和锕系，f区包括镧系元素和锕系元素各15种、共30种元素，A项正确； B．对角线相似的几对元素，其主要性质还是符合本族元素的特征，只是有些呈现对角线相似，B项正确； C．p区元素中有金属元素例如铅、铋等，C项错误； D．门捷列夫除了绘制出第一张周期表，他的贡献还包括根据周期性预测了镓(Ga)、锗(Ge)和钪(Sc)等的存在及性质，D项正确； 选C。 13．（24-25高二下·四川乐山·阶段练习）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 A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素 B．原子的价电子排布为(n-1)d6～8ns2的元素一定是VIIIB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．基态原子价电子排布为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x＋y 【答案】C 【解析】A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能为K、Cr或Cu，K为主族元素，Cr、Cu为副族元素，A错误； B．副族元素的d能级电子数为10或1～5，原子的价电子排布为(n-1)d6-8ns2的元素为Ⅷ族元素，B错误； C．基态原子的p能级上半充满的元素，电子最后填充p能级，属于p区，C正确； D．ⅢB～ⅦB及Ⅷ族元素，其族序数为外围电子中d、s能级含有电子数目之和，族序数一定为x+y；ⅠB族、ⅡB族元素，族序数等于外围电子排布中s能级中的电子数为y，D错误； 故选C。 14．“结构决定性质”是学习化学的重要思维方法，下列说法正确的是 A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性 B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数 C．核外电子排布相同的微粒，化学性质一定相同 D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素 【答案】B 【解析】A．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素既能表现一定的金属性，又能表现一定的非金属性，如B、Al、Si、Ge等，A项错误； B．第三周期元素的最高正化合价=原子的最外层电子数=相应的主族族序数，B项正确； C．核外电子排布相同的微粒，化学性质不一定相同，如K+和Cl-的核外电子排布相同，K+具有氧化性，Cl-具有还原性，C项错误； D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素是B、Al、Si、Ge、As、Sb、Te、Po、At，它们都是主族元素，而过渡元素指副族元素和第VIII族元素，D项错误； 答案选B。 15．下列各组表述中，两个微粒一定属于同种元素原子的是 A．3d能级为半满的基态原子和核外电子的价电子排布为3d54s2的原子 B．2p能级有一个未成对电子的基态原子和价电子排布为2s2p5的原子 C．M层全充满而N层为4S2的原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2的原子 D．最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子和价电子排布为的4s24p5的原子 【答案】D 【解析】A．3d能级为半满的基态原子，可能是锰，也可能是铬，价电子排布为3d54s2的原子只能是锰，二者不一定是同种元素的原子，A不正确； B．2p能级有一个未成对电子的基态原子，价电子排布可能是2s2p5，也可能是2s22p1，B不正确； C．M层全充满而N层为4S2的原子，是30号元素锌的原子，而核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2的原子，是26号元素铁的原子，C不正确； D．最外层电子数是核外电子总数的原子是Br，其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p5，而价电子排布为4s24p5的原子也为Br，为同一原子，D正确； 故选D。 16．关于价电子排布式为的元素的说法不正确的是 A．原子序数为25 B．价电子数为7 C．位于第四周期ⅦB族 D．位于第四周期VB族 【答案】D 【解析】该元素的最大电子层数为4，应位于元素周期表第四周期，和能级电子数之和为7，应在第7列，位于ⅦB族，价电子数为7，原子序数为25，故D错误。 故选D。 拓展培优 17．元素周期表长周期共有18个纵列，从左到右排18列，即碱金属是第1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列元素中没有非金属元素 B．第11列元素原子的价电子层的电子排布式是nd9ns2 C．最外层电子排布式为ns2的元素一定在第2列 D．第11、12列为d区元素 【答案】A 【解析】A．第9列是VIII族，是过渡元素，没有非金属，A项正确； B．第11列是IB族，元素的最外层电子排布是，B项错误； C．最外层电子排布为ns2的元素可能为ⅡA族元素也可能是过渡元素或0族元素He，C项错误； D．11、12列为IB、IIB族，是ds区元素，D项错误； 故选A。 18．某矿石的标准组成为，W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增加的前20号元素。W原子的价层电子排布式为，X是短周期元素中金属性最强的元素，Y的最外层电子数是其内层电子数的，Z原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同，Q的周期序数是其族序数的两倍。下列说法错误的是 A．简单离子半径：W>X B．简单氢化物的稳定性：W>Z C．Y和Q都位于s区 D．a=8 【答案】D 【分析】W原子的价层电子排布式为nsnnp2n，则W为O，X是短周期元素中金属性最强的元素，则X为Na， Y的最外层电子数是其内层电子数的，则Y为Mg，Z原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同，则Z为P，Q的周期序数是其族序数的两倍，则Q为Ca。 【解析】A．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子半径W(O2-)＞X (Na+)，故A项正确； B．元素非金属性越强，简单氢化物的稳定性就越强，非金属性：O＞P，则简单氢化物的稳定性：W(H2O)＞Z(PH3)，故B项正确； C．Y(Mg)和Q(Ca)均为第ⅡA族元素，都位于s区，故C项正确； D．该矿石的标准组成为CaaNaMg(PO4)7，依正负化合价代数和为0，2a+1+2=21，a=9，故D项错误； 故本题选D。 19．（23-24高二下·北京房山·阶段练习）原子结构、元素性质、元素在周期表中的位置之间存在密切的相互关系。下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。回答下列问题： (1)基态a原子的轨道表示式为 。 (2)基态c原子的核外电子填充时最高能级的电子云轮廓图形状为 形。 (3)e的原子结构示意图为 。 (4)元素f位于周期表的 区。 (5)基态g2+和g3+离子中未成对的电子数之比为 。 (6)周期表中b、d、e三种元素原子的半径由大到小排序为 (用元素符号表示)。 【答案】(1) (2)哑铃 (3) (4)d (5)4：5 (6)K＞Na＞Cl 【分析】根据元素在周期表的位置可知：a是N，b是Na，c是Si，d是Cl，e是K，f是Mn，g是Fe元素，然后结合元素周期律分析解答。 【解析】（1） 根据上述分析可知：a是N，原子核外电子排布式是1s22s22p3，原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，这种排布使原子能量最低，处于稳定状态，则基态N原子的轨道表达式是； （2）根据上述分析可知c是Si，原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p2， 则其核外电子填充时最高能级3p能级的电子云轮廓图形状为哑铃形； （3） 根据上述分析可知：e是K元素，原子核外电子排布式是2、8、8、1，其原子结构示意图为； （4）根据上述分析可知：f是Mn，位于元素周期表第四周期第ⅦB族，属于d区元素； （5）g是Fe元素，Fe元素可以形成Fe2+、Fe3+，Fe是26号元素，Fe2+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d6，有4个未成单电子，Fe3+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d5，有5个未成单电子，故Fe2+、Fe3+中未成对的电子数之比为4：5； （6）根据上述分析可知b是Na，d是Cl，e是K，Na、Cl核外有3个电子层；K核外有4个电子层。离子核外电子层数越多，半径越大；核外电子层数相同时，原子序数越大半径就越小，所以这三种原子半径由大到小的顺序为：K＞Na＞Cl。 20．（2025高二·全国·专题练习）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能级的符号作为该区的名称（除区外），如下图所示： (1)在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的价电子的电子云形状为 。 (2)在d区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其常见离子的电子排布式为 。 (3)在区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的价电子排布式为 。 (4)在p区中，第二周期ⅤA族元素原子的价电子排布图为 。 (5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们处在元素周期表的 区中。 【答案】(1)球形 (2)； (3) (4) (5)f 【解析】（1）s区包括第ⅠA族和第ⅡA族元素，族序数最大、原子序数最小的元素应是第二周期ⅡA族的，其电子排布式为，价电子排布式为，其电子云形状为球形； （2）d区包括第ⅢB族~第ⅦB族和第Ⅷ族元素，其中族序数最大、原子序数最小的元素是第四周期第Ⅷ族的，原子的电子排布式为，的常见离子为和，的电子排布式为，的电子排布式为； （3）区包括第ⅠB族和第ⅡB族元素，族序数最大、原子序数最小的元素是，原子的价电子排布式为； （4） 在p区中，位于第二周期第ⅤA族的元素是N，N原子的价电子排布式为，则价电子排布图为； （5）铀的原子序数为92，钚的原子序数为94，均为锕系元素，在f区。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $