第1章 第2节 第2课时 核外电子排布与元素周期表-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2教师用书word（鲁科版 山东专用）

第二课时　核外电子排布与元素周期表 新知探究(一)——核外电子排布与周期的划分　　 1.鲍林近似能级图与周期的关系 (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 定义 最外能级组中有可能参与化学反应的电子 规律 元素原子的价电子不一定是最外层的电子。一般情况下,主族元素原子的价电子只包括最外层电子;过渡元素原子的价电子除最外层电子外,还包括次外层的部分电子,甚至倒数第三层的电子 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,如基态铁原子的价电子排布式为3d64s2 3.核外电子排布与周期的划分 (1)一个能级组最多能容纳的电子数等于对应的周期包含的元素种数,元素周期表的7个周期分别对应7个能级组。 (2)周期与电子层数n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。 [微点拨]　①每个能级组对应的周期中,能级组最大的电子层(n)数等于该周期的周期序数。 ②能级组容纳的最多电子数等于对应周期所包含元素的种数。 ③除第1周期外,每周期元素原子的电子排布,先从ns1开始,再排能级组中其他能级,该周期结尾元素为ns2np6。 [题点多维训练] 1.价电子排布式为5s25p3的元素是 (　　) A.第5周期ⅢA族 B.51号元素 C.非金属元素 D.Te 解析:选B　价电子排布式中5指的是电子层数,即属于第5周期,价电子指的是最外层电子数,为主族元素,主族元素所在族序数等于最外层电子数,即属于第ⅤA族元素,属于主族元素,又因为最后一个电子填充在p能级上,按照核外电子排布的规律,推出此元素是51号元素锑(Sb),B正确。 2.某元素基态原子4s轨道上有1个电子,则该基态原子价电子排布不可能是 (　　) A.3p64s1 B.4s1 C.3d54s1 D.3d104s1 解析:选A　基态原子4s轨道上有1个电子,则该基态原子价电子排布可能为4s1、3d54s1、3d104s1。 3.具有下列电子层结构的原子,其对应元素一定属于同一周期的是 (　　) A.两种原子的电子层上全部都是s电子 B.3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有一个未成对电子的原子 C.最外层电子排布式为2s22p6的原子和最外层电子排布式为2s22p6的离子 D.原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子,而d能级上尚未排有电子的两种原子 解析:选B　第1周期的氢、氦和第2周期的锂、铍原子的电子层上全是s电子,显然它们属于不同周期,故A错误;3p能级上只有一个空轨道的原子是硅,3p能级上有一个未成对电子的原子是铝或氯,同在第3周期,故B正确;最外层电子排布式为2s22p6的原子是第2周期的氖,而最外层电子排布式为2s22p6的离子可能是第2周期的氧离子、氟离子,也可能是第3周期的钠离子、镁离子、铝离子,故C错误;原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子,而d能级上尚未排有电子的原子可能是第3周期的氩,也可能是第4周期的钾、钙,故D错误。 4.某元素M2+的3d轨道上有5个电子,则 (1)M原子的核外电子排布式为 　　　　　　　　　。  (2)M元素在元素周期表中的位置为第　　　　周期。  解析:M2+的3d轨道上有5个电子,则M原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,该原子的价电子排布式为3d54s2,所以该元素在周期表中的位置为第4周期。 答案:(1)1s22s22p63s23p63d54s2　(2)4 新知探究(二)——核外电子排布与族的划分 1.族的划分与原子核外电子排布的关系 (1)族的划分依据 族的划分主要取决于原子的价电子数目和价电子排布。一般来说,同族元素原子的价电子数目相同。 (2)各族核外电子排布 2.核外电子排布与元素周期表的分区 按核外电子排布式中最后填入电子的轨道能级符号可将元素周期表(ⅠB族、ⅡB族除外)分为s、p、d、f 4个区,而ⅠB族、ⅡB族这2个纵列的元素原子的核外电子因先填充满(n-1)d能级而后再填充ns能级而得名ds区。5个区的位置关系如图所示。 [微点拨]　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。 3.元素化合价与价电子排布的关系 (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。 (2)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(H、O、F除外)。 (3)稀有气体元素原子的电子层结构是稳定结构,因此稀有气体元素的化合价在通常情况下为0。 应用化学 　　按矿泉水特征组分达到国家标准的主要类型分为九大类:①偏硅酸矿泉水;②锶矿泉水;③锌矿泉水;④锂矿泉水;⑤硒矿泉水;⑥溴矿泉水;⑦碘矿泉水;⑧碳酸矿泉水;⑨盐类矿泉水。国家标准中规定的九项界限指标包括锂、锶、锌、硒、溴化物、碘化物、偏硅酸、游离二氧化碳和溶解性总固体,矿泉水中必须有一项或一项以上达到界限指标的要求,其要求含量分别为(单位:mg·L-1)锂、锌、碘化物均≥0.2,硒≥0.01,溴化物≥1.0,偏硅酸≥25,游离二氧化碳≥250和溶解性总固体≥1 000。 1.填写下表中元素的价电子排布式及分区。 元素名称 价电子排布式 分区 硅 锶 锂 硒 溴 碘 碳 提示: 元素名称 价电子排布式 分区 硅 3s23p2 p 锶 5s2 s 锂 2s1 s 硒 4s24p4 p 溴 4s24p5 p 碘 5s25p5 p 碳 2s22p2 p 2.从上表中可看出,元素周期表分区的依据是什么? 提示:最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号。 [题点多维训练] 1.(2025·东莞四中高二期中)关于元素周期表中元素的分区,下列说法正确的是 (　　) A.元素周期表的s区全部是金属元素 B.元素周期表的d区包含所有的过渡元素 C.过渡元素包括d区、f区、ds区的元素 D.ds区元素不都是副族元素 解析:选C　元素周期表的s区不全部是金属元素,如氢元素为非金属元素,故A错误;过渡元素处于元素周期表的d区、ds区和f区,则元素周期表的d区仅包含部分过渡元素,故B错误,C正确;ⅠB族和ⅡB族元素处于元素周期表的ds区,则ds区元素都是副族元素,故D错误。 2. [双选]元素周期表共有18个纵列,从左到右排为1~18列,碱金属元素为第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10、11列属于第Ⅷ族 B.只有第2列的元素原子最外层电子排布式为ns2 C.第四周期第8列是铁元素 D.第六周期共包含32种元素 解析:选CD　第11列为第ⅠB族,故A错误;氦原子及一些过渡元素原子最外层电子排布也为ns2,故B错误;铁元素处于第四周期第8列,故C正确;第六周期第ⅢB族中含镧系元素,镧系元素中含15种元素,则第六周期中含有(18+15-1)=32种元素,故D正确。 3.(2025·山东济南高二检测)若A2+与Bn-的电子层结构相同,且2个A原子与3个B原子的电子总数相等,则下列说法错误的是 (　　) A.B为氧元素 B.B原子的价电子排布式为2s22p4 C.A原子的价电子排布式为3s2 D.A、B都是元素周期表中p区的元素 解析:选D　设A的核电荷数为a,B的核电荷数为b,根据题意可得a-2=b+n,2a=3b,得b=2n+4,若n=1,b=6,a=9,不符合题意;若n=2,b=8,a=12,符合题意;若n=3,b=10,a=15,不符合题意;故A为镁元素,B为氧元素。O原子的价电子排布式为2s22p4,故B正确。Mg原子的价电子排布式为3s2,故C正确。B(O)是元素周期表中p区的元素,A(Mg)是元素周期表中s区的元素,故D错误。 4.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　　　　。  (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　　　　。  (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　　　　　　。  (4)在p区中,第2周期ⅤA族元素原子的价电子轨道表示式为　　　　　　　　　　　　。  (5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚,它们在　　　　区中。  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(镧、锕系除外)~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+,电子排布式分别为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1s22s22p63s23p63d104s2,价电子排布式为3d104s2。(4)该题中符合题意的为N,价电子轨道表示式为。(5)铀和钚均为锕系元素,位于f区。 答案:(1)球形 (2)Fe2+ :1s22s22p63s23p63d6, Fe3+ :1s22s22p63s23p63d5　Fe3+ (3)3d104s2　(4) 　(5)f 学科网（北京）股份有限公司 $