第一章 第二节 第1课时 原子结构与元素周期表-【金版新学案】2026-2027学年高中化学选择性必修2 物质结构与性质同步课堂高效讲义教师用书Word（人教版 双选）

本讲义聚焦“原子结构与元素周期表”核心知识点，系统梳理从核外电子排布（构造原理）到周期表周期划分（能级组与元素种数关系）、族划分（价层电子数目与排布），再到元素分区（s、p、d、ds、f区）及对角线规则的知识脉络，构建“结构-位置-性质”的学习支架。 该资料通过表格对比（如周期与价层电子排布表）、交流研讨（如周期元素种数判断方法）、正误判断及分层练习题设计，以具体实例（如Fe、Cu价层电子排布分析）引导学生证据推理、模型建构，培养科学思维与化学观念。课中辅助教师系统授课，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

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 [学习目标]　1.知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征。　2.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。　3.能列举元素周期表的应用。 任务一　核外电子排布与元素周期表 一、元素周期律、元素周期系和元素周期表 1.元素周期律：元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变。 2.元素周期系：元素按其原子核电荷数递增排列的序列。 3.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。 二、构造原理与元素周期表 1.周期元素种数的确定 根据构造原理得出的核外电子排布，可以解释元素周期系的基本结构。例如：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，其间递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的元素数。 1s 2s→2p 3s→3p 4s→3d →4p 5s→4d →5p 6s→4f→ 5d→6p 7s→5f→ 6d→7p 周期 一 二 三 四 五 六 七 元素数 2 8 8 18 18 32 32 2.元素周期表的形成：若以一个方格代表一种元素，每个周期排一个横排，并按s、p、d、f分段，左侧对齐，可得到如下元素周期表： 若将p段与p段对齐，d段与d段对齐、f段单独列出，将2s2与p段末端对齐，则得到教材中的元素周期表： 3.核外电子排布与周期的划分 (1)每一周期元素原子的价层电子排布与元素种类 周期 价层电子排布 各周期增 加的能级 元素 种数 ⅠA族 0族 最外层最多容纳电子数 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 (2)规律 ①核外电子排布与周期划分的本质联系：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。 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。 4.原子核外电子排布与族的划分 (1)划分依据：取决于原子的价电子数目和价层电子排布。 (2)特点 ①同族元素的价层电子数目和价层电子排布相同。这是同族元素性质相似的基础。 ②从第四周期开始的长周期，比短周期多出的元素全部是金属元素，这是因为它们的最外层电子数始终不超过2，即为ns1～2(Pd例外)。 (3)规律 ①主族元素：同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价电子全部排布在ns或ns、np轨道上，价电子数与族序数相同，如下表： 族数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 价层电子排布 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 列数 1 2 13 14 15 16 17 价层电子总数 1 2 3 4 5 6 7 规律 主族元素的族序数＝该主族元素原子的最外层电子数＝价层电子总数 ②过渡元素(副族)：同一纵行原子的价层电子排布基本相同，价电子总数等于所在的列序数。价电子排布为(n－1)d1～10ns1～2，第ⅢB～ⅦB族的价电子数与族序数相同，第ⅠB、ⅡB族和第Ⅷ族的价电子数与族序数不相同，如下表： 副族元素 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn 族数 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB 价层电 子排布 3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2 3d64s2 3d74s2 3d84s2 3d104s1 3d104s2 价层电 子总数 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 列数 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 规律 价电子总数＝列序数 ③稀有气体元素：价电子排布为ns2np6(He除外)。 [交流研讨]　怎样快速判断各周期容纳的元素种类？ 根据构造原理得到的核外电子排布，可以解释元素周期系的基本结构。 ①第一周期从　　　　开始，以　　　　结束，只有两种元素； ②其余各周期总是从　　　　能级开始，以　　　能级结束； ③而从开始能级到结束能级递增的　　　　　　　就等于每个周期里的元素数目。 提示：①1s1　1s2　②ns　np　③核电荷数(或电子数) 1.正误判断 (1)元素周期律是揭示元素性质随核电荷数递增而呈现周期性变化的规律。 提示：√。 (2)元素周期表是元素周期律的具体表现形式。 提示：√。 (3)原子的价层电子数一定等于其所在族的族序数。 提示：×，过渡元素有些不符合。 (4)第10列元素都是金属元素。 提示：√。 (5)原子价层电子排布式为3d24s2的元素位于元素周期表第四周期第ⅣB族。 提示：√。 2.指出下列元素是主族元素还是副族元素？位于周期表中的第几周期？第几族？ (1)1s22s22p63s23p5　　　　　　　。 (2)[Kr]4d105s25p2　　　　　　　。 (3)[Ar]3d34s2　　　　　　　。 (4)[Ar]3d104s1　　　　　　　。 (5)[Ar]4s1　　　　　　　。 答案：(1)主族元素，第三周期第ⅦA族 (2)主族元素，第五周期第ⅣA族 (3)副族元素，第四周期第ⅤB族 (4)副族元素，第四周期第ⅠB族 (5)主族元素，第四周期第ⅠA族 解析：(1)价电子排布为3s23p5，为主族元素，位于第三周期第ⅦA族；(2)价电子排布为5s25p2，主族元素，位于第五周期第ⅣA族；(3)价电子排布为3d34s2，副族元素，位于第四周期第ⅤB族；(4)价电子排布为3d104s1，位于第四周期第ⅠB族；(5)价电子排布为4s1，主族元素，位于第四周期第ⅠA族。 任务二　元素周期表的分区 1.元素周期表的结构 元素周 期表 2.元素周期表的分区 (1)按照核外电子排布分区 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，一般来说，各区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。 归纳总结 各区价电子排布特点 分区 包含的族 价电子排布通式 s区 第ⅠA族、第ⅡA族 ns1～2 p区 第ⅢA～ⅦA族及0族 ns2np1～6(除He外) d区 第ⅢB～ⅦB族(镧系、锕系除外)及第Ⅷ族 (n－1)d1～9ns1～2(Pd除外) ds区 第ⅠB族、第ⅡB族 (n－1)d10ns1～2 f区 镧系和锕系 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 (2)根据元素的金属性和非金属性分区 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。 [交流研讨]　(1)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。 提示：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)d1～9ns1～2(Pd除外)，ds区元素的价层电子排布通式为(n－1)d10ns1～2。 (2)为什么s区(除氢元素)、d区和ds区的元素都是金属元素？ 提示：因为s区、d区和ds区元素的最外层电子数为1～2个。 3．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。 1.正误判断 (1)基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是第ⅠA族元素。 提示：×，N层只有一个电子的如Cr、Cu，均不是第ⅠA族元素。 (2)原子的价层电子排布为d6～8ns2的元素一定是d区元素。 提示：√。 (3)有三个未成对电子的原子一定属于主族元素。 提示：×，d轨道上有三个未成对电子的有V和Co，这两种元素均为副族元素。 (4)基态原子的价层电子排布为dxnsy的元素的族序数一定为x＋y。 提示：×，Cu的价层电子排布为3d104s1，其族序数为ⅠB族，而不等于x＋y。 2.指出下列元素是主族元素还是副族元素，在元素周期表中的什么位置？ (1)核外电子排布式为1s22s22p63s2的元素，是　　　　族元素，位于元素周期表中第　　　　周期第　　　　族，属于　　　　区元素。 (2)核外电子排布式为[Kr]4d105s25p2的元素，是　　　　族元素，位于元素周期表中第　　　　周期第　　　　族，属于　　　　区元素。 (3)核外电子排布式为[Ar]3d14s2的元素，是　　　族元素，位于元素周期表中第　　　　周期第　　　　族，属于　　　　区元素。 (4)核外电子排布式为[Ar]3d104s1的元素，是　　　　族元素，位于元素周期表中第　　　　周期第　　　　族，属于　　　　区元素。 答案：(1)主　三　ⅡA　s　(2)主　五　ⅣA　p　(3)副　四　ⅢB　d　(4)副　四　ⅠB　ds 解析：(1)最后一个电子填充在s轨道，属于s区，为主族元素。族序数＝ns的电子数，即族序数为2，位于第三周期第ⅡA族。 (2)最后一个电子填充在p轨道，属于p区，为主族元素。族序数＝(ns＋np)的电子数，即族序数为2＋2＝4，位于第五周期第ⅣA族。 (3)最后一个电子填充在d轨道，且小于10，属于d区，为副族元素。族序数＝[(n－1)d＋ns]的电子数，即族序数为1＋2＝3，位于第四周期第ⅢB族。 (4)(n－1)d轨道电子数等于10，属于ds区，为副族元素。族序数＝ns的电子数，即族序数为1，位于第四周期第ⅠB族。 题后总结 依据原子结构判断元素分区的方法 电子排布式价层电子排布式 1.价层电子排布式为3d104s2的元素在周期表中的位置是(　　) A.第三周期第ⅦB族 B.第三周期第ⅡB族 C.第四周期第ⅦB族 D.第四周期第ⅡB族 答案：D 解析：该元素原子核外有4个电子层，应位于第四周期，3d和4s电子数之和为12，应在第12列，是第ⅡB族元素。 2.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d区不全部是副族元素 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 答案：C 解析：d区包括第ⅢB～ⅦB族元素＋第Ⅷ族元素，ds区包括第ⅠB族和第ⅡB族元素，过渡元素包括所有的副族元素，即包括了d区、f区、ds区的元素，故C正确。 3.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ns2np1～6的元素一定是主族元素 B.基态原子的p能级上共有5个电子的元素一定是第ⅦA族元素 C.原子的价电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素一定位于第ⅢB～第Ⅷ族 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：B 解析：0族元素原子的价电子排布式为1s2(氦)或ns2np6，A项错误；原子的价电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素位于第Ⅷ族，C项错误；基态原子的N层上只有1个电子的元素除了主族元素外，还有部分副族元素，如Cu、Cr，D项错误。 4.在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时，人们发现价层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5个区，如图所示。请回答下列问题： (1)在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的价层电子的电子云轮廓图为　　　　。 (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　　　、　　　　　　　，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，其原子的价层电子排布式为　　　　。 (4)在p区中，第二周期第ⅤA族元素原子的价层电子的轨道表示式为　　　　　　。 (5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在　　　　区中。 答案：(1)球形　(2)Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6　Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5　Fe3＋　(3)3d104s2 (4)(5)f 解析：(1)s区为第ⅠA族、第ⅡA族，符合条件的元素为Be，其基态原子的电子排布式为1s22s2，价层电子的电子云轮廓图为球形。 (2)d区为第ⅢB～ⅦB族(不包括镧系、锕系)、第Ⅷ族，族序数最大且原子序数最小的元素为Fe，其常见离子为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能级为半充满状态，其稳定性大于Fe2＋。 (3)符合条件的元素为Zn，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，价层电子排布式为3d104s2。 (4)符合题意的元素为N，其价层电子的轨道表示式为 (5)铀和钚均为锕系元素，位于f区。 课时测评4　原子结构与元素周期表 (时间：45分钟　满分：100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－10题，每小题5分，共50分) 题点一　原子结构与元素周期表 1.(2025·北京市高三开学考试)FeTiO3是钛铁矿的主要成分，在工业上可以用于制备金属钛。下列说法不正确的是(　　) A.基态Fe2＋价层电子排布式为3d54s1 B.Fe在元素周期表中位于d区 C.基态Ti价层电子轨道表示式为 D.O在元素周期表中位于第二周期第ⅥA族 答案：A 解析：基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，铁原子失去2个电子形成亚铁离子，价层电子排布式为3d6，A错误；铁为26号元素，Fe在元素周期表中位于d区，B正确；基态Ti原子的价电子排布式为3d24s2，则价层电子轨道表示式为，C正确；O为8号元素，在元素周期表中位于第二周期第ⅥA族，D正确。 2.已知某元素＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，该元素在周期表中属于(　　) A.第ⅤB族 B.第ⅡB族 C.第Ⅷ族 D.第ⅡA族 答案：D 解析：＋2价离子比原子少2个电子，因此原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，属于第ⅡA族。 3.据报道，我国科研人员在兰州首次合成了镤元素的一种同位素镤-239，并测知其原子核内有148个中子。现有A元素的一种同位素，比镤239的原子核内少54个质子和100个中子，则A元素在周期表中的位置是(　　) A.第三周期第ⅠA族 B.第四周期第ⅠA族 C.第五周期第ⅠA族 D.第三周期第ⅡA族 答案：C 解析：镤-239的质子数为239－148＝91，则A元素的一种同位素的质子数为91－54＝37，该原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p65s1，该元素位于第五周期第ⅠA族。 4.已知元素原子的下列结构或性质，能确定其在周期表中位置的是(　　) A.某元素原子的第二电子层电子排布图为 B.某元素在某种化合物中的化合价为＋4价 C.某元素原子的最外层上电子数为6 D.某元素原子的外围电子排布式为5s25p1 答案：D 解析：A项，只能说明该元素的L层有8个电子，无法确定其在周期表中的位置；B项，仅通过化合价无法确定元素在周期表中的位置；C项，根据最外层电子数只能确定族序数，无法确定周期数；D项，可确定该元素在第五周期第ⅢA族。 题点二　核外电子排布与元素周期表的分区 5.最活泼的金属单质、最活泼的非金属单质、常温下呈液态的金属单质，其组成元素分别位于元素周期表中的(　　) A.s区、p区、ds区 B.s区、p区、d区 C.f区、p区、ds区 D.s区、f区、ds区 答案：A 解析：理论上最活泼的金属单质是Fr，但由于其具有放射性，故一般认为最活泼的金属单质是Cs，而Cs元素和Fr元素都属于第ⅠA族元素，位于s区；最活泼的非金属元素是氟，在第ⅦA族，位于p区；常温下呈液态的金属单质为Hg，汞的价层电子排布式为5d106s2，属于第ⅡB族元素，位于ds区。 6．(2025·天津高二下阶段练习)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表的根本原因 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．元素周期表共18个纵列，可分为7个主族，8个副族，1个0族 答案：C 解析：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；元素周期表可分为5个区，分别为s区、ds区、d区、p区、f区，其中非金属元素分布在s区和p区，B正确；铜的价层电子排布式为3d104s1，而锌最后排4s上，所以除ds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；元素周期表共18个纵列，分成7个主族，8个副族(包括7个B族和1个第Ⅷ族)和一个0族，D正确。 7.(双选)下列关于元素周期表说法中，正确的是(　　) A.除短周期外，其他周期都有18种元素 B.s区元素都是金属元素，p区元素都是非金属元素 C.基态某原子的价层电子排布式为4d105s1，推断该元素位于第五周期第ⅠB族 D.第ⅢB族是所含元素最多的族 答案：CD 解析：第六、七周期有32种元素，第六、七周期为长周期，故A错误；s区的H元素不是金属元素，p区为第ⅢA族～0族，其中Al、Sn等元素均为金属元素，故B错误；基态某原子的价层电子排布式为4d105s1，最高能层数等于周期数，该元素的价层电子排布式为半充满状态，则与铜在同一族，即第ⅠB族，可知该元素位于第五周期第ⅠB族，为银元素，故C正确；第六、七周期在第ⅢB族中出现了镧系、锕系，每个系的一个空格包含了15种元素，故第ⅢB族含有元素最多，故D正确。 8.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。 下列关于元素在周期表中的位置的叙述正确的是(　　) A.K位于元素周期表中第四周期第ⅡB族，属于ds区元素 B.J位于元素周期表中第四周期第ⅣB族，属于d区元素 C.F位于元素周期表中第三周期第ⅡA族，属于s区元素 D.I位于元素周期表中第三周期第ⅦA族，属于ds区元素 答案：C 解析：K位于元素周期表中第四周期第ⅠB族，属于ds区元素，A错误；J位于元素周期表中第四周期第ⅥB族，属于d区元素，B错误；F位于元素周期表中第三周期第ⅡA族，属于s区元素，C正确；I位于元素周期表中第三周期第ⅦA族，属于p区元素，D错误。 9.下图所示是元素周期表的一部分(表中数字和X代表原子序数)，其中X的电子排布式为[Ar]3d104s24p5的是(　　) 答案：A 解析：[Ar]3d104s24p5代表35号元素。根据周期表的结构可知，同主族相邻两周期的元素，原子序数之差可以是2，8，18，32。A项中X上方的原子序数为17，与X相差18，X的原子序数为35；B项中X上方的原子序数为27，处在第四周期与X相差18，X应为45；C项中X下方的原子序数为75，X为43；D项中X下方的原子序数为52，因此X应为34；故选A。 10．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：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；硅酸是弱酸，根据对角线规则，硼酸是弱酸，故B错误；Si和水常温下不反应，故B常温下不能与水反应，故C错误；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。 11.(7分)下图所示为元素周期表的大致框架： (1)在上图所示元素周期表中画出金属元素与非金属元素的分界线。 (2)鉴于NaH的存在，有人建议可把氢元素归到第ⅦA族。根据氢元素最高正化合价与最低负化合价的绝对值相等，也可把氢元素归到元素周期表中的　　　　族。 (3)现有甲、乙两种元素，甲元素原子核外3p能级上有5个电子，乙元素的焰色试验呈黄色。 ①在上图所示的元素周期表中，将甲、乙两元素的元素符号填在元素周期表中的相应位置。 ②甲元素与硫元素相比，非金属性较强的是　　　　　　 (填元素名称)，写出可以验证该结论的一个化学方程式：　　　　　　　　　　　。 (4)近年来“铊中毒”事件屡屡发生，铊再次成为公众关注的焦点。铊元素的相关信息如下图所示。下列叙述不正确的是　　　　(填字母)。 A.铊元素在元素周期表中的位置是第六周期第ⅡA族 B.铊原子的中子数为204－81＝123 C.6s26p1表示铊原子有6个电子层，最外电子层上有3个电子 D.铊元素的金属性比铝元素的强 E.铊元素是p区元素 答案：(1)如下图所示 (2)第ⅣA　(3)①如上图所示　②氯　H2S＋Cl22HCl＋S↓　(4)AB 解析：(2)分析元素周期表中各族化合价特点知，第ⅣA族中元素最高正化合价等于最低负化合价的绝对值，故根据氢元素最高正化合价与最低负化合价的绝对值相等，也可把氢元素归到周期表中的第ⅣA族。 (3)甲元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，为Cl元素；乙元素的焰色试验呈黄色，为Na元素。 (4)铊元素位于第六周期第ⅢA族，与Al同主族，在周期表中位于Al的下方，金属性比Al强，属于p区元素，A错误，D、E正确。204.4是铊元素的相对原子质量，铊原子的质量数不一定是204，B错误。 12.(14分)原子结构与元素周期表存在内在联系，按要求回答下列问题： (1)根据元素在周期表中的位置，写出元素基态原子的价电子排布式。 ①第四周期第ⅥB族　　　　　　　； ②第五周期第ⅠB族　　　　　　　； ③第五周期第ⅣA族　　　　　　　； ④第六周期第ⅡA族　　　　　　　。 (2)根据元素电子排布可以确定元素在周期表中的位置。 ①具有(n－1)d10ns2电子排布的元素位于周期表中的第　　　　族。 ②基态金原子的价电子排布式为5d106s1，试判断金元素在元素周期表中位于第　　　　周期第　　　　族。 ③已知某元素＋2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。该元素位于元素周期表　　　　(填序号)。 A.第二周期第ⅡB族 B.第四周期第ⅡA族 C.第四周期第ⅤB族 D.第五周期第ⅡB族 ④某元素原子的核电荷数为33，则其原子的价电子排布式为　　　　，其位于元素周期表中的　　　　　　　，属于　　　　区的元素。 (3)根据元素核外电子排布可以推知元素的性质。 ①被誉为“21世纪金属”的钛(Ti)元素，基态原子价电子轨道表示式为　　　　　，Ti元素形成的化合物中，Ti呈现的最高价态为　　　　价。 ②日常生活中应用广泛的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素基态原子的价电子排布式为3d54s1，该元素的名称是　　　　。 答案：(1)①3d54s1　②4d105s1　③5s25p2　④6s2 (2)①ⅡB　②六　ⅠB　③C　④4s24p3　第四周期第ⅤA族　p (3)①＋4　②铬 解析：(1)第ⅢB～ⅦB族元素的价电子排布式分别为(n－1)dxns2(x＝1～5)，且价电子数等于族序数，故①为3d44s2，但据能量最低原理应为3d54s1。第ⅠB族和第ⅡB族的价电子排布式分别为(n－1)d10ns1和(n－1)d10ns2，故②为4d105s1。主族元素的价电子全都排布在最外层的ns或np上，且价电子数等于族序数，故③为5s25p2，④为6s2。 (2)①具有(n－1)d10ns2电子排布的元素位于周期表第ⅡB族；②元素基态原子价电子排布为5d106s1，位于第六周期第ⅠB族；③该元素基态原子价电子排布式为3d34s2，该元素为d区副族元素(价电子排在d轨道和s轨道上)，根据周期数＝能层序数，族序数＝价电子数，可知该元素位于第四周期第ⅤB族；④根据构造原理可知该元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，该元素原子价电子排布在ns和np轨道，故为主族元素，价电子数为5，故该元素在周期表中位于第四周期第ⅤA族，属于p区元素。 (3)①钛位于第四周期第ⅣB族，价电子排布为3d24s2。Ti的最高化合价＝价电子数＝4；②原子价电子排布式为3d54s1的元素为铬元素。 13.(18分)按要求填空。 (1)基态铝原子核外共有　　　　　种不同能级的电子，最高能级的电子云有　　　　　种不同的伸展方向，有　　　　　种不同运动状态的电子。 (2)S的基态原子核外有　　　　　个未成对电子，Si的基态原子核外电子排布式为　　　　　。基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为　　　　　　　， 该能层具有的原子轨道数为　　　　　，电子数为　　　　　。 (3)可正确表示原子轨道的是　　　　(填字母)。 A.2s B.2d C.3p D.3f (4)基态Fe原子有　　　　　个未成对电子，Fe3＋的电子排布式为　　　　　；基态Cu＋核外电子排布式为　　　　　。 (5)某元素的原子最外层电子排布式为nsnn，则n＝　　　　　；原子中能量最高的是　　　　　　　能级电子。 (6)第四周期中最外层仅有1个电子的所有基态原子的电子排布式为　　　　　　　，第四周期中，3d轨道半充满的元素符号是　　　　　。 答案：(1)5　3　13 (2)2　[Ne]3s23p2　M　9　4 (3)AC (4)4　[Ar]3d5　[Ar]3d10 (5)2　2p (6)[Ar]4s1、[Ar]3d54s1、[Ar]3d104s1　Cr和Mn 解析：(1)基态铝原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，共有5个能级填充电子，即有5种不同能级的电子，最高能级为3p能级，电子云有3种不同的伸展方向，核外13个电子的运动状态各不相同，因此核外有13种不同运动状态的电子； (2)已知S是16号元素，故S原子的核外电子排布为[Ne]3s23p4，S的基态原子核外有2个未成对电子；Si是14号元素，故Si的基态原子核外电子排布式为[Ne]3s23p2，电子占据的最高能层符号为M，M能层具有的轨道数为9，电子数为4； (3)2s能级只有1个轨道，故2s可以表示原子轨道，故A正确；不存在2d能级，故B错误；3p能级含有3个轨道，3个轨道相互垂直，故C正确；不存在3f能级，故D错误； (4)铁是26号元素，基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，有4个未成对电子，Fe3＋的电子排布式为[Ar]3d5；铜是29号元素，基态Cu＋核外电子排布式为[Ar]3d10； (5)某元素的原子最外层电子排布式为nsnn，s能级最多排2个电子，该元素排列了p能级说明s能级已经填满，所以n＝2，则该元素最外层电子排布式为2s22p4，则该元素是O元素，根据构造原理知该元素中能量最高的电子是2p能级电子； (6)第四周期中最外层仅有1个电子的元素有K、Cr、Cu，它们的基态原子的电子排布式分别为[Ar]4s1、[Ar]3d54s1、[Ar]3d104s1；第四周期中，3d轨道半充满的元素基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1或[Ar]3d54s2，元素符号是Cr和Mn。 14.(11分)A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填空： (1)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为　　　　　　　， C的元素符号为　　　　　。 (2)E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的元素符号为　　　　　　　　。 (3)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2，则n＝　　　；原子中能量最高的是　　　　电子。 (4)Li＋与H－具有相同的电子排布，r(Li＋)小于r(H－)，原因是　　　　　　　　　，某原子的电子排布式为[Ne]3s23p1，则该原子的元素符号为　　　　 　，最高正价为　　　　，该原子位于元素周期表第　　　周期第　　　族，位于元素周期表　　　　　区。 答案：(1)Cl　K　(2)Cu　(3)2　2p　(4)Li＋核电荷数较大，对核外电子的吸引能力大于H－　Al　＋3　三　ⅢA　p 解析：(1)负一价B的核外电子排布与Ar相同，则B为Cl，正一价C的核外电子排布与Ar相同，则C为K； (2)M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，电子排布式为[Ar]3d104s1，该元素为Cu； (3)s能级只有一个原子轨道，最多容纳2个电子， 推出n为2，原子中能量最高的是2p能级上的电子； (4)Li＋与H－具有相同的电子排布，Li＋核电荷数为3，H－核电荷数为1，Li＋的原子核对核外电子的吸引能力大于H－，半径小；根据电子排布式，该原子最大能级为3p，说明位于第三周期，价电子数为3，说明位于第ⅢA族，即该元素为Al，最高正价为＋3，最后一个电子填入到p能级上，即位于p区。 学科网（北京）股份有限公司 $