第1章 第2节 第1课时 原子结构与元素周期表-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2配套练习word（人教版 多选版）

第二节　原子结构与元素的性质 学习目标 重点难点 1.能从原子价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.能说出元素的原子半径、电离能和电负性的含义,能描述主族元素的第一电离能、电负性变化的一般规律,能从电子排布的角度对这一规律进行解释。能说明电负性大小与原子在化合物中吸引电子能力的关系,能利用电负性判断元素的金属性与非金属性的强弱。 3.深化对元素性质和原子结构之间联系的认识和理解。 重 点 元素的原子结构与元素周期表结构的关系;元素的原子半径、第一电离能和电负性的周期性变化。 难 点 元素周期表的分区;电离能、电负性的含义以及与元素其他性质的关系。 第1课时　原子结构与元素周期表 新知探究(一)——元素周期律、元素周期系和元素周期表 1.元素周期律 (1)元素周期律的发现史 1869年,门捷列夫发现,按相对原子质量从小到大的顺序排列得到一个元素序列;1913年,莫塞莱提出原子序数的概念。 (2)元素周期律:元素的性质随　　　　　递增而呈周期性的变化。  2.元素周期系和元素周期表 (1)概念:元素按其原子序数(即原子核电荷数)递增排列的序列称为元素周期系。元素周期表是呈现元素周期系的表格。 (2)元素周期系与元素周期表的关系 (3)元素周期系中每周期起止元素及元素数 周期序数 一 二 三 四 起止元素 H~He Li~Ne Na~Ar K~Kr 元素数 周期序数 五 六 七 — 起止元素 Rb~Xe Cs~Rn Fr~Og — 元素数 — [题点多维训练] 1.下列叙述不正确的是 (　　) A.门捷列夫元素周期表是按相对原子质量从小到大的顺序将元素排列起来 B.元素周期律是元素性质随着原子序数递增发生周期性重复的规律 C.元素周期表是呈现元素周期系的表格 D.元素周期表和元素周期系均只有一个 2.为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表(部分如下)150周年,联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。关于下表的说法正确的是 (　　) A.表中数字代表元素的原子序数 B.表中元素的排列依据是元素的原子结构 C.推测表中“?=70”指代的元素的最高化合价为+4 D.每一纵列都对应现在常用的元素周期表中的一族 3.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18种元素 4.下列各表中的数字代表的是原子序数,表中数字所表示的元素与它们在元素周期表中的位置相符的是 (　　) 5.下列各图为元素周期表的一部分,表中的数字为原子序数,其中M的原子序数为37的是 (　　) |思维建模| 由元素周期表中元素原子序数的序差确定位置 (1)同周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数之差有以下三种情况:第二、三周期(短周期)相差1,第四、五周期相差11,第六、七周期相差25。 (2)同一主族上下相邻元素的原子序数可能相差2、8、18、32。若A、B是同主族相邻周期元素,A、B所在周期分别有m和n种元素。如图: xA m种元素 yB n种元素 ,当A、B在ⅠA族或ⅡA族时,y=x+m。A、B在ⅢA族~0族时,y=x+n。 新知探究(二)——构造原理与元素周期表 1.核外电子排布与周期的划分 第一周期从　　　能级开始,以　　　结束,其余周期总是从ns能级开始,以　　结束。  周期数 元素数 能级组排布 最多容纳电子数 一 2 1s 2 二 8 8 三 8 8 四 18 18 五 18 5s 4d 5p 18 六 32 6s 4f 5d 6p 32 七 32 7s 5f 6d 7p 32 结论:各周期递增的核电荷数(或电子数)等于每个周期里的元素数。 2.核外电子排布与族的划分 (1)核外电子排布与主族、0族的划分 族序数 价层电子排布 列数 价电子数 ⅠA 1 1 ⅡA 2 2 ⅢA 13 3 ⅣA 14 4 ⅤA 15 5 ⅥA 16 6 ⅦA 17 7 0族 　　　(除He外)  18 8 [微点拨]　对主族元素,价电子全部排布在ns或ns、np轨道上,价层电子数与族序数相同。 (2)核外电子排布与副族的划分 纵列数 族序数 价层电子排布 价层电子 排布电子数 3 ⅢB (n-1)d1ns2 4 ⅣB (n-1)d2ns2 5 ⅤB (n-1)d3ns2,4d45s1 6 ⅥB (n-1)d5ns1,5d46s2 7 ⅦB (n-1)d5ns2 8 Ⅷ (n-1)d6ns2,4d75s1 9 (n-1)d7ns2,4d85s1 10 3d84s2,4d10,5d96s1 11 ⅠB (n-1)d10ns1 12 ⅡB (n-1)d10ns2 (3)注意事项 ①同族元素的价层电子数相同,价层电子排布相似: ②副族元素最外层电子数不超过2(Pd例外),都是金属元素。 ③价层电子排布的电子数等于该元素所在的纵列数。 3.各族元素的最高正化合价与族序数的关系 (1)主族元素当失去全部价层电子后,表现该元素的最高化合价,即最高正价=主族序数(O、F除外)。 (2)第ⅢB~ⅦB族可失去ns和(n-1)d轨道上的全部电子,即最高正价=族序数。 (3)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,部分元素如Ru和Os可表现+8价,Fe最高表现为+6价,所以该族元素最高正价≤族序数(Ⅷ)。 (4)第ⅠB族可失去ns1电子和部分(n-1)d电子,所以第ⅠB族的族序数<最高正价,第ⅡB族只失去ns2电子,第ⅡB族的族序数=最高正价。 4.元素周期表的分区 (1)根据元素金属性与非金属性分区 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　　　　位置,金属性较强的元素处于元素周期表的　　　　位置。  (2)根据核外电子排布分区 ①分区:除ds区外,按构造原理最后填入电子的能级的符号,把周期表里的元素划分成s区、p区、d区、ds区和f区。 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各区元素的特点 分区 元素分布 价层电子排布 元素性质特点 s区 ⅠA族、ⅡA族 ns1~2 除氢元素外都是较活泼的金属元素 p区 ⅢA~ⅦA族、0族 ns2np1~6 除稀有气体外,最外层电子参与反应 d区 ⅢB~ⅦB族、Ⅷ族 (n-1)d1~9ns1~2 过渡金属元素,d电子参与成键 ds区 ⅠB族、ⅡB族 (n-1)d10ns1~2 过渡金属元素 5.元素的对角线规则 在元素周期表中,如图所示,某些主族元素与其右下方的主族元素的有些性质具有相似性,被称为对角线规则。 例如,锂与钠虽属同一主族,但锂与钠的性质相差较远,而锂的化学性质与镁更相似。 ①锂和镁都能直接与N2反应生成氮化物(Li3N、Mg3N2)。 ②锂和镁在O2中燃烧,不生成过氧化物,而只生成氧化物(Li2O、MgO)。 ③锂和镁的氢氧化物在加热时都可分解生成氧化物(Li2O、MgO)和H2O。 ④锂和镁的碳酸盐均不稳定,受热均能分解生成相应氧化物和CO2。 ⑤含锂和镁的某些盐,如碳酸盐、磷酸盐等均难溶于水。 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层电子排布及分区。 元素名称 价层电子排布 分区 硅 锶 锂 硒 溴 碘 碳 2.从上表中可看出,元素周期表分区的依据是什么? [题点多维训练] 题点(一)　原子核外电子排布与元素周期表中位置 1.下列说法正确的是 (　　) A.所有金属元素都分布在d区和ds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个纵列的元素都是金属元素 D.基态原子的p能级上半充满的元素不一定位于p区 2. [双选]下列叙述错误的是 (　　) A.原子序数为110的元素在周期表中位于第七周期第ⅢB族 B.符号为N的能层最多能容纳的电子数为32 C.4p轨道填充一半的元素,其原子序数是33 D.某元素+3价离子的价层电子排布为3d5,该元素在周期表中的ds区 3.元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的价层电子排布为nsn-1npn+1,则下列说法不正确的是 (　　) A.Y元素原子的价层电子排布为4s24p4 B.Y元素在元素周期表的第三周期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 4.(1)砷原子的最外层电子排布式是4s24p3,在元素周期表中,砷元素位于第　　　　周期　　族;最高价氧化物的化学式为　　　　,砷酸钠的化学式是　　　　　。  (2)已知下列元素在周期表中的位置,写出它们价层电子排布式和元素符号: ①第四周期ⅣB族: 　; ②第五周期ⅦA族: 　。 题点(二)　对角线规则 5.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　　　　周期第　　　　族。  (2)铍的最高价氧化物的水化物是　　　　(填“酸性”“碱性”或“两性”)化合物,证明这一结论的有关离子方程式是 　。  (3)根据元素周期律知识,硼酸酸性比碳酸　　　,理由是 　。  (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　　　　　　　(用化学式表示)。  |思维建模|价层电子排布确定元素位置的方法　 (1)周期序数=电子层数=最高能层序数。 (2)主族元素的族序数=价层电子数。 (3)第ⅢB到第ⅦB族的价层电子排布为(n-1)d1~5ns1~2(镧系、锕系及钯除外),族序数=价层电子数。如锰的价层电子排布为3d54s2,它位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。 课下请完成课时跟踪检测(四) 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 新知探究(一) 1.(2)原子序数　2.(3)2　8　8　18　18　32　32 [题点多维训练] 1.选D　元素周期表多种多样,元素周期系只有一个,D项错误。 2.选C　表中数字有小数,不可能是原子序数,代表元素的相对原子质量,故A错误;表中元素的排列依据是相对原子质量的大小, 故B错误;推测表中“?=70”和C、Si在同一横行,属于同主族,所以元素的最高化合价为+4,故C正确;每一横行都对应现在常用的元素周期表中的同一族,故D错误。 3.选C　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,而不是18种元素,故D错误。 4.选D　根据元素周期表可知,3号和11号元素应该位于同一主族,11号元素的上面是3号元素,故A错误;4和5号元素,12和13号元素间都有10个空列,为7个副族和1个Ⅷ族,不可能相邻,故B错误;1号和11号元素之间相隔一个周期,第一列应为1、3、11、19,故C错误;根据元素周期表可知,8号和9号相邻,9号下面是17号,17号下面是35号,35号和36号相邻,故D正确。 5.选B　M的原子序数为37,位于第五周期,同族上下周期的核外电子数差18,即上层元素原子序数为19,下层元素原子序数为55,则符合题意的为B。 新知探究(二) 1.1s1　1s2　np　2s 2p　3s 3p　4s 3d 4p 2.(1)ns1　ns2　ns2np1　ns2np2　ns2np3　ns2np4　ns2np5　ns2np6　(2)3　4　5　6　7　8　9　10　11　12 4.(1)右上角　左下角　(2)①金属　氢 [应用化学] 1.提示: 元素名称 价层电子排布 分区 硅 3s23p2 p 锶 5s2 s 锂 2s1 s 硒 4s24p4 p 溴 4s24p5 p 碘 5s25p5 p 碳 2s22p2 p 2.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.选C　s区除H外均为金属元素,故A项错误;He、Zn等虽然最外层电子数为2,但却不是s区元素,B项错误;元素周期表中第ⅢB族~第ⅡB族为过渡元素,全部为金属元素,C项正确。 2.选AD　原子序数为110的元素与118号元素序数相差8,118号元素位于第七周期0族,故110的元素位于第七周期第Ⅷ族,A错误符号为N的能层有4个能级,分别是4s、4p、4d、4f,故最多可容纳32个电子,B正确;根据能量最低原理,4p轨道填充一半的元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,原子序数是33,C正确;某元素+3价离子的价层电子排布为3d5,其原子核外电子数为23+3=26,为Fe元素,处于周期表中第四周期第Ⅷ族,位于周期表的d区,D错误。 3.选A　Y元素原子的价层电子排布为nsn-1npn+1,根据构造原理,n-1=2,解得n=3,Y元素的价层电子排布为3s23p4,即Y元素为S,X为F,Z元素为As,据此分析。根据上述分析,Y元素原子的价层电子排布为3s23p4,故A说法错误;Y元素为S,位于元素周期表第三周期ⅥA族,故B说法正确;X为F元素,根据元素周期表的结构可知,第二周期所含非金属元素最多,故C说法正确;Z元素为As,位于第四周期ⅤA族,As元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,故D说法正确。 4.解析:(1)砷原子最外层电子排布式是4s24p3,可知砷原子有4个电子层,价层电子数为5,由电子层数=周期序数可知,砷元素在第四周期,由主族序数=价层电子数=最高正价可知,砷元素位于第ⅤA族,最高价氧化物为As2O5,砷酸钠的化学式为Na3AsO4。(2)根据元素在周期表中的位置与核外电子排布的关系分析。 答案:(1)四　ⅤA　As2O5　Na3AsO4 (2)①3d24s2,Ti　②5s25p5,I 5.解析:(1)B是5号元素,原子结构示意图为。(2)Be(OH)2与Al(OH)3的化学性质相似,但差别在于Be的化合价是+2价。(4)Mg在空气中与O2、CO2、N2反应生成MgO、Mg3N2,将Li与Mg类比得答案。 答案:(1)　二　ⅢA　(2)两性Be(OH)2+2OH-==Be+2H2O、Be(OH)2+2H+==Be2++2H2O (3)弱　硼的非金属性比碳的弱　(4)Li2O、Li3N 10 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $