1.2 原子结构与元素周期表（6大题型专项训练）化学鲁科版选择性必修2

1.2 原子结构与元素周期表 题型01 基态原子的核外电子排布原则 题型02 基态原子核外电子排布的六种表示方法 题型03 元素基态原子中未成对电子的判断 题型04 电子运动状态及空间运动状态 题型05 由基态原子的价层电子排布式判断元素位置 题型06 核外电子排布与元素周期表的分区 题型01 基态原子的核外电子排布原则 能量最低原理 基态原子核外电子总是尽可能先排布在______的轨道上，然后由里及外依次排布在______的轨道上。也可以说，核外电子遵循的排布规则使整个原子的能量处于____状态 泡利不相容原理 一个原子轨道中最多只能容纳______电子，且这两个电子的______不同。 例如：氦原子有两个电子，按照能量最低原理，这两个电子都应当排布在1s原子轨道上。按照泡利不相容原理，这两个电子在1s原子轨道上的排布方式必须是自旋状态不同，即基态氦原子的电子排布只能是 洪特规则 ①对于基态原子，核外电子在能量相同的原子轨道上排布时，将尽可能分占不同的原子轨道并且自旋状态______。 如基态N原子的最外层电子排布应为 ，不能为 或 ②洪特规则的特例：在同一能级上的电子排布处于全充满(如p6、d10、f14)、半充满(如p3、d5、f7)和全空(如p0、d0、f0)状态时，具有较低的能量和较大的稳定性。 如24Cr的核外电子排布式为 ，易错写为1s22s22p63s23p63d44s2。 构造原理 即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序（能级交错现象）：ns→(n-2)f→(n-1)d→np (n为电子层数) 【典例1】下列说法错误的是 A．若基态碳原子电子排布式为违反了洪特规则 B．铍原子的核外电子排布式为，符合构造原理 C．若硅原子核外电子排布图为，则违反了泡利原理 D．若镁元素的基态原子电子排布式为，则违反了能量最低原理 【变式1-1】下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价错误的是 A．若Mn元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7 ，则违反了构造原理 B．若基态硫原子的价层电子轨道表示式为，则违反了泡利原理 C．基态氮原子的核外电子轨道表示式为，符合洪特规则和泡利原理 D．电子排布式( )违反了洪特规则 【变式1-2】下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是 选项 电子排布式或轨道表示式 评价 A O原子的轨道表示式： 错误；违反泡利原理 B N原子的轨道表示式： 错误；违反洪特规则 C Ca基态原子的电子排布式： 错误；违反构造原理 D 的电子排布式： 错误；违反能量最低原理 A．A B．B C．C D．D 【变式1-3】下列说法错误的是 A．电子排布式1s22s22p63s23p64s3违反了泡利原理 B．基态原子电子排布式1s22s22p63s23p63d5违反了能量最低原理 C．根据构造原理，原子核外电子填充顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s5p4d6s4f5d6p D．Ca2+基态电子排布式为：1s22s22p63s23p6 题型02 基态原子核外电子排布的五种表示方法 表示方法 理解要点 示例 电子排布式 用数字在能级符号_____角标明该能级上排布的电子数 Al：1s22s22p63s23p1 简化电子排布式 将内层电子排布用[______]简化形成的电子排布式 Al：[Ne]3s23p1 价电子排布式 只表示______电子排布情况的式子，主族元素的价层电子为______，过渡元素还包含次外层的一部分能级。 Al：3s23p1 轨道表示式 每个□代表一个原子轨道，每个箭头代表______电子，表示出每个轨道电子排布情况的式子 原子结构示意图 将每个能层上的______总数表示在原子核外的式子 【典例2】下列叙述正确的是 A．3d64s2是基态原子的电子排布式 B．铬原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s13d5 C．铜原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1 D．氮原子的轨道表示式是   【变式2-1】下列基态原子或离子的电子排布式错误的是 A．F     B．     C．K     D．     【变式2-2】反应可用于吸收，可用氨气和制备尿素，下列说法正确的是 A．基态Cl-的价电子轨道表示式： B．的电子式为 C．中既含离子键又含共价键 D．基态原子的核外电子排布式： 题型03 元素基态原子中未成对电子的判断 1.未成对电子和成对电子的定义 一个原子轨道中只有1个电子时，该电子即为________电子。 一个原子轨道中的2个自旋状态不同的电子称为________电子。 2．1～36号元素中，原子核外未成对电子数与其价电子排布之间的关系 (1)有1个未成对电子的价电子排布为ns1、ns2np1、ns2np5、3d14s2、3d104s1。 (2)有2个未成对电子的价电子排布为ns2np2、ns2np4、3d24s2、3d84s2。 (3)有3个未成对电子的价电子排布为ns2np3、3d34s2、3d74s2。 (4)有4个未成对电子的价电子排布为________。 (5)有5个未成对电子的价电子排布为________。 (6)有6个未成对电子的价电子排布为________。 1～36号元素基态原子中，含未成对电子数最多的是________原子，有________个未成对电子。 【典例3】前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期序数相同的元素有(　　) A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 【变式3-1】请用元素符号填空： ①A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则A元素为____________； ②写出3p轨道上有2个未成对电子的元素：____________、____________； ③E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E元素为____________。 ④第4周期元素中，未成对电子数最多的原子是________(填名称)，其未成对电子数为____________。 题型04 电子运动状态及空间运动状态 1.电子运动状态 在同一原子中，没有运动状态完全相同的两个电子存在，原子核外有几个电子，就有几种运动状态。即电子运动状态= 。 2.电子空间运动状态 原子轨道是电子在原子核外的一个空间运动状态，它反映了电子在空间中出现的概率分布，而非经典意义上的固定轨道。例如，s轨道呈 形，p轨道呈 形，d轨道呈 形等。 即空间运动状态=电子所占据的 总数 【典例4】下列说法正确的是 A．基态Cr原子的价层电子排布式是 B．基态原子的电子空间运动状态数相同 C．基态的电子占据的最高能级共有3个原子轨道 D．基态S原子有4个未成对电子 【变式4-1】10．赤血盐{}可用于检验，也可用于蓝图印刷术等。下列说法正确的是 A．电负性： B．核外有9种不同空间运动状态的电子 C．的价电子排布式为 D．4种元素分布在元素周期表的s、p、ds区 【变式4-2】“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，主要由Ca、Fe、P、O、Y(钇，原子序数比Fe大13)组成。下列说法错误的是 A．Ca位于元素周期表的s区 B．基态Fe成为阳离子时首先失去4s轨道电子 C．基态P原子核外有9种空间运动状态不同的电子 D．Y位于元素周期表的第ⅠB族 【变式4-3】下列关于外围电子排布式为的基态原子的描述正确的是 A．它的原子核外有三种形状不同的电子云 B．它的原子核外电子共有16种不同的运动状态 C．它可与反应生成常温时的液态化合物 D．该原子位于d区 题型05 由基态原子的价层电子排布式判断元素位置 1．主族元素 元素的周期序数＝ 数，元素的族序数＝ 总数。 例如：某元素的价电子排布式为5s25p3(可确定为主族元素)，则该元素在周期表中位于第 周期 族。 2．0族元素 价电子排布式为 (He为1s2)，0族元素的周期数＝电子层数(n)。 3．副族元素 副族元素的周期数＝电子层数(n) (1)ⅠB族：价电子排布为(n－1)d10ns1。 (2)ⅡB族：价电子排布为(n－1)d10ns2。 (3)ⅢB～ⅦB族：价电子排布为(n－1)dxns2，元素的族序数为x＋2(个别例外)。如Mn的价电子排布为3d54s2，它在周期表中位于第4周期ⅦB族。 4．Ⅷ族：价电子排布为(n－1)dxns0～2，价电子总数为8、9或10。 【典例5】某元素基态原子的外围电子排布即价电子排布为3d74s2，该元素在周期表中的位置及分区是 A．第三周期，第ⅡB族，ds区 B．第四周期，第ⅡB族，d区 C．第三周期，第ⅦA族，s区 D．第四周期，第Ⅷ族，d区 【变式5-1】已知某元素+2价离子的核外电子排布式为，则该元素在元素周期表中的位置及所属分区是 A．第四周期Ⅷ族，p区 B．第六周期ⅤB族，d区 C．第四周期ⅠB族，区 D．第四周期ⅤB族，f区 【变式5-2】下列关于外围电子排布式为的基态原子的描述正确的是 A．它的原子核外有三种形状不同的电子云 B．它的原子核外电子共有16种不同的运动状态 C．它可与反应生成常温时的液态化合物 D．该原子位于d区 题型06 核外电子排布与元素周期表的分区 价电子与元素周期表的分区 1. s区 (1)元素分布： 族和 族。 (2)价电子排布：ns1~ns2（n为电子层数）。 (3)性质特点：除氢外，均为活泼金属元素，易失去最外层电子形成阳离子。 2. p区 (1)元素分布： 族~ 族和 族。 (2)价电子排布：ns2np1~np6（He除外）。 (3)性质特点：最外层电子参与化学反应，非金属性随最外层电子数增加而增强。 3. d区 (1)元素分布： 族~ 族和 族。 (2)价电子排布：(n−1)d1~9 ns1~2（Pd除外）。 (3)性质特点：均为过渡金属，d轨道未充满，可参与化学键形成，化学性质多样。 4. ds区 (1)元素分布： 族和 族。 (2)价电子排布：(n−1)d10 ns1~2。 (3)性质特点：过渡金属，d轨道全充满，化学性质相对稳定。 5. f区 (1)元素分布：镧系和锕系。 (2)价电子排布：(n−2)f0~14 (n−1)d0~2 ns2。 价电子与元素化合价的关系 1.除Ⅷ族、ⅠB族的某些元素和0族元素外，元素的最高化合价等于它所在 ，如Sc、Ti、V、Cr、Mn的最高化合价分别为＋3、＋4、＋5、＋6、＋7。 2.一般来说，非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的 之和等于8(O无最高正化合价、F无正化合价)。 3.稀有气体元素的化合价在通常情况下为 。 4.过渡元素的价电子较多且所在轨道的能量相差不大，因此过渡元素具有多种价态，如锰元素的化合价为＋2～＋7。 【典例6】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的元素一定是d区元素 C．有三个未成对电子的原子一定属于主族元素 D．基态原子的价电子排布为的元素的族序数一定为x+y 【变式6-1】某元素离子X3+的核外电子排布式为[Ar]3d3，下列有关该元素的说法正确的是 A．该元素位于元素周期表的ds区 B．该元素基态原子的未成对电子数为6 C．该元素基态原子的价层电子排布式为3d44s2 D．该元素基态原子的电子的空间运动状态共有24种 【变式6-2】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说法正确的是(　　) A．原子的价电子排布式为ns2np1～6的元素一定是主族元素 B．原子的价电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素一定位于ⅢB～ⅦB族 C．基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是ⅦA族元素 D．基态原子的N层上只有一个电子的元素一定是主族元素 【变式6-3】下列各项叙述中，正确的是(　　) A．基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2和1s22s22p63s23p64s2对应的元素同族 B．钠原子核外电子排布由1s22s22p63s1→1s22s22p63d1，释放能量 C．某基态原子的价电子排布为4d15s2，它是第5周期ⅢB族元素，属于d区元素 D．3s、3p能级上排满了电子且3d能级上未排电子的两原子对应的元素同周期 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.2 原子结构与元素周期表 题型01 基态原子的核外电子排布原则 题型02 基态原子核外电子排布的六种表示方法 题型03 元素基态原子中未成对电子的判断 题型04 电子运动状态及空间运动状态 题型05 由基态原子的价层电子排布式判断元素位置 题型06 核外电子排布与元素周期表的分区 题型01 基态原子的核外电子排布原则 能量最低原理 基态原子核外电子总是尽可能先排布在能量最低的轨道上，然后由里及外依次排布在能量较高的轨道上。也可以说，核外电子遵循的排布规则使整个原子的能量处于最低状态 泡利不相容原理 一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋状态不同。 例如：氦原子有两个电子，按照能量最低原理，这两个电子都应当排布在1s原子轨道上。按照泡利不相容原理，这两个电子在1s原子轨道上的排布方式必须是自旋状态不同，即基态氦原子的电子排布只能是 洪特规则 ①对于基态原子，核外电子在能量相同的原子轨道上排布时，将尽可能分占不同的原子轨道并且自旋状态相同。 如基态N原子的最外层电子排布应为 ，不能为 或 ②洪特规则的特例：在同一能级上的电子排布处于全充满(如p6、d10、f14)、半充满(如p3、d5、f7)和全空(如p0、d0、f0)状态时，具有较低的能量和较大的稳定性。 如24Cr的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，易错写为1s22s22p63s23p63d44s2。 构造原理 即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序（能级交错现象）：ns→(n-2)f→(n-1)d→np (n为电子层数) 【典例1】下列说法错误的是 A．若基态碳原子电子排布式为违反了洪特规则 B．铍原子的核外电子排布式为，符合构造原理 C．若硅原子核外电子排布图为，则违反了泡利原理 D．若镁元素的基态原子电子排布式为，则违反了能量最低原理 【答案】C 【详解】A．基态碳原子电子排布式为，依据洪特规则，2p能级上的2个电子应占据2p能级的2个轨道，所以违反了洪特规则，故A正确； B．铍元素原子序数为4，1s、2s能级均只有一个原子轨道，该排布式符合构造原理，故B正确； C．根据洪特规则，填入简并轨道的电子总是先单独分占且自旋平行，该排布图违反了洪特规则，故C错误； D．镁元素的基态原子电子排布式为，若基态Mg原子电子排布式写成，违反了能量最低原理，故D正确； 故选C。 【变式1-1】下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价错误的是 A．若Mn元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7 ，则违反了构造原理 B．若基态硫原子的价层电子轨道表示式为，则违反了泡利原理 C．基态氮原子的核外电子轨道表示式为，符合洪特规则和泡利原理 D．电子排布式( )违反了洪特规则 【答案】B 【详解】A．若Mn元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7 ，则违反了构造原理，先排4s轨道，再排3d轨道，A正确； B．若基态硫原子的价层电子轨道表示式为，则违反了洪特规则，排布在同一能级的不同轨道时，单独占据一个轨道，自旋方向相同，B错误； C．基态氮原子的核外电子轨道表示式为，符合洪特规则和泡利原理，C正确； D．电子排布式( )违反了洪特规则，正确的排布为，D正确； 故选B。 【变式1-2】下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是 选项 电子排布式或轨道表示式 评价 A O原子的轨道表示式： 错误；违反泡利原理 B N原子的轨道表示式： 错误；违反洪特规则 C Ca基态原子的电子排布式： 错误；违反构造原理 D 的电子排布式： 错误；违反能量最低原理 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．电子应先充满同能级的轨道，违反了洪特规则，A不符合题意； B．相同轨道中的两个电子运动方向相反，违反了泡利不相容原理，B不符合题意； C．Ca基态原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s2，违反能量最低原理，即构造原理，C符合题意； D．Br-的电子排布式：[Ar]3d104s24p6，排布正确，D评价错误； 答案为C。 【变式1-3】下列说法错误的是 A．电子排布式1s22s22p63s23p64s3违反了泡利原理 B．基态原子电子排布式1s22s22p63s23p63d5违反了能量最低原理 C．根据构造原理，原子核外电子填充顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s5p4d6s4f5d6p D．Ca2+基态电子排布式为：1s22s22p63s23p6 【答案】C 【详解】A.根据泡利原理可知，4s轨道最多容纳2个电子，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s³违反泡利原理，正确都是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d14s2，Ａ正确； B.根据能量最低原理可知，基态原子电子应先排满4s再排3d，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵不符合能量最低原理，正确的是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d34s2，B正确； C.根据构造原理，原子核外电子填充顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p，C错误； D.Ca失去2个电子形成Ca²⁺，基态电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ ，D正确； 故选C。 题型02 基态原子核外电子排布的五种表示方法 表示方法 理解要点 示例 电子排布式 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数 Al：1s22s22p63s23p1 简化电子排布式 将内层电子排布用[惰性元素符号]简化形成的电子排布式 Al：[Ne]3s23p1 价电子排布式 只表示价层电子排布情况的式子，主族元素的价层电子为最外层电子，过渡元素还包含次外层的一部分能级。 Al：3s23p1 轨道表示式 每个□代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子，表示出每个轨道电子排布情况的式子 原子结构示意图 将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子 【典例2】下列叙述正确的是 A．3d64s2是基态原子的电子排布式 B．铬原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s13d5 C．铜原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1 D．氮原子的轨道表示式是   【答案】C 【详解】A．3d64s2是基态原子的价电子排布式，故A错误； B．Cr为24号元素，则铬原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1，故B错误； C．Cu为29号元素，铜原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，故C正确； D．氮原子的轨道表示式是  ，故D错误。 综上所述，答案为C。 【变式2-1】下列基态原子或离子的电子排布式错误的是 A．F     B．     C．K     D．     【答案】B 【详解】A．F核外有9个电子，电子排布式为1s22s22p5，A正确； B．Cl-核外有18个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p6，B错误； C．K核外有19个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，C正确； D．Mg2+核外有10个电子，电子排布式为1s22s22p6，D正确； 故答案选B。 【变式2-2】反应可用于吸收，可用氨气和制备尿素，下列说法正确的是 A．基态Cl-的价电子轨道表示式： B．的电子式为 C．中既含离子键又含共价键 D．基态原子的核外电子排布式： 【答案】D 【详解】 A．基态Cl-的价电子轨道表示式为， A错误； B．NaOH为离子化合物，由Na+和构成，电子式应为，B错误； C．是共价化合物，分子中C与O、C与N、N与H均以共价键结合，不含离子键，C错误； D．S为16号元素，基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p4，简化为[Ne]3s23p4，D正确； 故答案选：D。 题型03 元素基态原子中未成对电子的判断 1.未成对电子和成对电子的定义 一个原子轨道中只有1个电子时，该电子即为未成对电子。 一个原子轨道中的2个自旋状态不同的电子称为成对电子。 2．1～36号元素中，原子核外未成对电子数与其价电子排布之间的关系 (1)有1个未成对电子的价电子排布为ns1、ns2np1、ns2np5、3d14s2、3d104s1。 (2)有2个未成对电子的价电子排布为ns2np2、ns2np4、3d24s2、3d84s2。 (3)有3个未成对电子的价电子排布为ns2np3、3d34s2、3d74s2。 (4)有4个未成对电子的价电子排布为3d64s2。 (5)有5个未成对电子的价电子排布为3d54s2。 (6)有6个未成对电子的价电子排布为3d54s1。 1～36号元素基态原子中，含未成对电子数最多的是Cr原子，有6个未成对电子。 【典例3】前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期序数相同的元素有(　　) A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 【答案】C 【详解】 前四周期元素中，要求基态原子中未成对电子数与其所在周期序数相同的元素，可根据基态原子核外电子排布规律进行分析。 第1周期 1s1 H 共5种 第2周期 1s22s22p2 C 1s22s22p4 O 第3周期 1s22s22p63s23p3 P 第4周期 1s22s22p63s23p63d64s2 Fe 故答案选：C。 【变式3-1】请用元素符号填空： ①A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则A元素为____________； ②写出3p轨道上有2个未成对电子的元素：____________、____________； ③E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E元素为____________。 ④第4周期元素中，未成对电子数最多的原子是________(填名称)，其未成对电子数为____________。 【答案】①N　②Si　S　③Cu　④铬　6 【详解】 ①A为第2周期元素，有3个未成对电子，价电子排布式为2s22p3，则A元素为N； ②3p轨道上有2个未成对电子，则元素原子的价电子排布式为3s23p2、3s23p4，则为Si、S； ③其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，则E为Cu ④第4周期元素中，价电子排布式为(n－1)dxnsy，且能级处于半充满状态时，含有的未成对电子数最多，即价电子排布式为3d54s1，此元素为铬，未成对电子数为6。 题型04 电子运动状态及空间运动状态 1.电子运动状态 在同一原子中，没有运动状态完全相同的两个电子存在，原子核外有几个电子，就有几种运动状态。即电子运动状态=微粒电子总数。 2.电子空间运动状态 原子轨道是电子在原子核外的一个空间运动状态，它反映了电子在空间中出现的概率分布，而非经典意义上的固定轨道。例如，s轨道呈球形，p轨道呈哑铃形，d轨道呈花瓣形等。 即空间运动状态=电子所占据的原子轨道总数 【典例4】下列说法正确的是 A．基态Cr原子的价层电子排布式是 B．基态原子的电子空间运动状态数相同 C．基态的电子占据的最高能级共有3个原子轨道 D．基态S原子有4个未成对电子 【答案】C 【详解】A．基态Cr原子的价层电子排布式应为，因半充满的d轨道更稳定，而非，A错误； B．电子空间运动状态数由占据的原子轨道数决定。C的电子占据1s、2s和2p中的两个轨道（共4个），而N和O的电子占据1s、2s和全部3个2p轨道（共5个），因此三者数目不同，B错误； C．基态的电子排布为，最高能级为3p，p能级有3个原子轨道，C正确； D．基态S原子的价电子排布为，其中两个p轨道各有一个未成对电子，另一个轨道为成对电子，未成对电子数为2，而非4，D错误； 答案选C。 【变式4-1】10．赤血盐{}可用于检验，也可用于蓝图印刷术等。下列说法正确的是 A．电负性： B．核外有9种不同空间运动状态的电子 C．的价电子排布式为 D．4种元素分布在元素周期表的s、p、ds区 【答案】B 【详解】A．元素非金属性越强电负性越大，元素金属性越强电负性越小，电负性：，故A错误； B．核外有18个电子，占用9个原子轨道，有9种不同空间运动状态的电子，故B正确； C．的价电子排布式为3d6，故C错误； D．K分布在元素周期表的s区，C、N分布在元素周期表的p区，Fe分布在元素周期表的d区，故D错误； 选B。 【变式4-2】“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，主要由Ca、Fe、P、O、Y(钇，原子序数比Fe大13)组成。下列说法错误的是 A．Ca位于元素周期表的s区 B．基态Fe成为阳离子时首先失去4s轨道电子 C．基态P原子核外有9种空间运动状态不同的电子 D．Y位于元素周期表的第ⅠB族 【答案】D 【详解】A．根据元素周期表可知，Ca位于元素周期表的s区，A正确； B．Fe为26号元素，基态Fe的价电子排布式为3d64s2，4s轨道的能量比3d轨道的能量低，故其成为阳离子时首先失去4s轨道电子，B正确； C．量子力学把一个原子轨道称为一个空间运动状态，基态P原子电子排布式为1s22s22p63s23p3，核外电子占据9个原子轨道，故有9种空间运动状态不同的电子，C正确； D．Y(钇，原子序数比Fe大13)，为39号元素，位于元素周期表的第ⅢB族，D错误； 故选D。 【变式4-3】下列关于外围电子排布式为的基态原子的描述正确的是 A．它的原子核外有三种形状不同的电子云 B．它的原子核外电子共有16种不同的运动状态 C．它可与反应生成常温时的液态化合物 D．该原子位于d区 【答案】B 【详解】A．价电子构型为3s23p4的元素是16号元素S，具有s和p两种能级，因此该原子的电子云形状有两种，分别是球形和哑铃形，故A项错误； B．S原子具有16个核外电子，处于不同能层、能级上的电子具有的能量不同，同一能级上的电子自旋方向相反，故有16种不同的运动状态，故B项正确； C．硫和氢气化合生成的硫化氢在常温下是气体而不是液体，故C项错误； D．硫处于元素周期表第三周期第VIA族，位于元素周期表p区，故D项错误； 答案选B。 题型05 由基态原子的价层电子排布式判断元素位置 1．主族元素 元素的周期序数＝电子层数，元素的族序数＝价电子总数。 例如：某元素的价电子排布式为5s25p3(可确定为主族元素)，则该元素在周期表中位于第5周期ⅤA族。 2．0族元素 价电子排布式为ns2np6(He为1s2)，0族元素的周期数＝电子层数(n)。 3．副族元素 副族元素的周期数＝电子层数(n) (1)ⅠB族：价电子排布为(n－1)d10ns1。 (2)ⅡB族：价电子排布为(n－1)d10ns2。 (3)ⅢB～ⅦB族：价电子排布为(n－1)dxns2，元素的族序数为x＋2(个别例外)。如Mn的价电子排布为3d54s2，它在周期表中位于第4周期ⅦB族。 4．Ⅷ族：价电子排布为(n－1)dxns0～2，价电子总数为8、9或10。 【典例5】某元素基态原子的外围电子排布即价电子排布为3d74s2，该元素在周期表中的位置及分区是 A．第三周期，第ⅡB族，ds区 B．第四周期，第ⅡB族，d区 C．第三周期，第ⅦA族，s区 D．第四周期，第Ⅷ族，d区 【答案】D 【详解】某元素基态原子的价电子排布为3d74s2，该元素是27号元素Co，该元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族，分区为d区； 答案选D。 【变式5-1】已知某元素+2价离子的核外电子排布式为，则该元素在元素周期表中的位置及所属分区是 A．第四周期Ⅷ族，p区 B．第六周期ⅤB族，d区 C．第四周期ⅠB族，区 D．第四周期ⅤB族，f区 【答案】C 【详解】由题意可知，该元素+2价离子的核外有27个电子，则该元素原子核外有29个电子，即该元素是，位于第四周期ⅠB族，属于区，C符合题意； 答案选C。 【变式5-2】下列关于外围电子排布式为的基态原子的描述正确的是 A．它的原子核外有三种形状不同的电子云 B．它的原子核外电子共有16种不同的运动状态 C．它可与反应生成常温时的液态化合物 D．该原子位于d区 【答案】B 【详解】A．价电子构型为3s23p4的元素是16号元素S，具有s和p两种能级，因此该原子的电子云形状有两种，分别是球形和哑铃形，故A项错误； B．S原子具有16个核外电子，处于不同能层、能级上的电子具有的能量不同，同一能级上的电子自旋方向相反，故有16种不同的运动状态，故B项正确； C．硫和氢气化合生成的硫化氢在常温下是气体而不是液体，故C项错误； D．硫处于元素周期表第三周期第VIA族，位于元素周期表p区，故D项错误； 答案选B。 题型06 核外电子排布与元素周期表的分区 价电子与元素周期表的分区 1. s区 (1)元素分布：ⅠA族和ⅡA族。 (2)价电子排布：ns1~ns2（n为电子层数）。 (3)性质特点：除氢外，均为活泼金属元素，易失去最外层电子形成阳离子。 2. p区 (1)元素分布：ⅢA族~ⅦA族和0族。 (2)价电子排布：ns2np1~np6（He除外）。 (3)性质特点：最外层电子参与化学反应，非金属性随最外层电子数增加而增强。 3. d区 (1)元素分布：ⅢB族~ⅦB族和Ⅷ族。 (2)价电子排布：(n−1)d1~9 ns1~2（Pd除外）。 (3)性质特点：均为过渡金属，d轨道未充满，可参与化学键形成，化学性质多样。 4. ds区 (1)元素分布：ⅠB族和ⅡB族。 (2)价电子排布：(n−1)d10 ns1~2。 (3)性质特点：过渡金属，d轨道全充满，化学性质相对稳定。 5. f区 (1)元素分布：镧系和锕系。 (2)价电子排布：(n−2)f0~14 (n−1)d0~2 ns2。 价电子与元素化合价的关系 1.除Ⅷ族、ⅠB族的某些元素和0族元素外，元素的最高化合价等于它所在族的序数，如Sc、Ti、V、Cr、Mn的最高化合价分别为＋3、＋4、＋5、＋6、＋7。 2.一般来说，非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的绝对值之和等于8(O无最高正化合价、F无正化合价)。 3.稀有气体元素的化合价在通常情况下为0。 4.过渡元素的价电子较多且所在轨道的能量相差不大，因此过渡元素具有多种价态，如锰元素的化合价为＋2～＋7。 【典例6】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的元素一定是d区元素 C．有三个未成对电子的原子一定属于主族元素 D．基态原子的价电子排布为的元素的族序数一定为x+y 【答案】B 【详解】A．N层只有一个电子的如Cr、Cu均不是ⅠA族元素，A项错误； B．d区元素包含IIIB到ⅦB族，电子排布为(n-1)d6-8ns2 ，B项正确； C．d轨道上有三个未成对的电子有V和Co，这两种元素均为副族，C项错误； D．Cu价电子为3d104s1，其族序数为ⅠB族而不等于x+y，D项错误； 故选B。 【变式6-1】某元素离子X3+的核外电子排布式为[Ar]3d3，下列有关该元素的说法正确的是 A．该元素位于元素周期表的ds区 B．该元素基态原子的未成对电子数为6 C．该元素基态原子的价层电子排布式为3d44s2 D．该元素基态原子的电子的空间运动状态共有24种 【答案】B 【详解】某元素离子X3+的核外电子排布式为[Ar]3d3，则其核电荷数为26，由洪特规则特例，基态X原子的核外电子排布式为[Ar] 3d54s1，为Cr元素； A．该元素为Cr，位于元素周期表的d区，A错误； B．基态Cr原子的核外电子排布式为[Ar] 3d54s1，3d、4s能级电子均为单电子，即Cr原子有6个未成对电子，B正确； C．由由洪特规则特例，基态Cr原子的价电子排布式为 3d54s1，C错误； D．24号Cr元素的原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，基态Cr原子的核外电子有1+1+3+1+3+5+1=15种空间运动状态，D错误； 故选：B。 【变式6-2】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说法正确的是(　　) A．原子的价电子排布式为ns2np1～6的元素一定是主族元素 B．原子的价电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素一定位于ⅢB～ⅦB族 C．基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是ⅦA族元素 D．基态原子的N层上只有一个电子的元素一定是主族元素 【答案】C 【详解】 A. 原子的价电子排布式为ns2np6的元素是稀有气体属于0族元素，A错误； B. 原子的价电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素为第8、9、10列元素，是Ⅷ族元素，B错误； C. 基态原子的p能级上有5个电子的元素的价电子排布式为ns2np5，最外层有7个电子，一定是ⅦA族元素，C正确； D. 基态原子的N层上只有一个电子的元素的价电子排布式为4s1、3d54s1或3d104s1，分别是ⅠA的钾元素、ⅥB的铬元素、ⅠB的铜元素，D错误。 故选：C。 【变式6-3】下列各项叙述中，正确的是(　　) A．基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2和1s22s22p63s23p64s2对应的元素同族 B．钠原子核外电子排布由1s22s22p63s1→1s22s22p63d1，释放能量 C．某基态原子的价电子排布为4d15s2，它是第5周期ⅢB族元素，属于d区元素 D．3s、3p能级上排满了电子且3d能级上未排电子的两原子对应的元素同周期 【答案】C 【详解】 A. 1s22s22p63s23p63d104s2为Zn元素，位于ⅡB 族，1s22s22p63s23p64s2为Ca元素，位于ⅡA族，A项错误； B.原子由基态变为激发态需要吸收能量，B项错误； C.价电子排布为4d15s2的元素是第5周期ⅢB族元素，位于d区，C项正确； D.未说明4s能级上有无电子，故不一定处于同一周期，D项错误。 故选：C。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $