第一章第二节 原子结构与元素周期表同步练习卷_2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修二
2026-09-15
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摘要:
**基本信息**
高中化学“原子结构与元素周期表”新授课同步练,以“基础巩固-理解应用-综合拓展”分层设计,通过填空、选择、解答题递进强化化学观念与科学思维,适配课时目标。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础|价层电子排布、周期表分区等核心概念|填空题表格填空形式,强化结构决定性质的化学观念|
|中档|电子排布与周期表位置关系、元素分区判断|单选题结合实例(如Cu、Te元素),培养证据推理能力|
|综合|元素推断、性质比较、化学方程式书写|解答题整合对角线规则等跨知识点应用,提升科学思维深度|
内容正文:
1.2.1 原子结构与元素周期表(同步练)解析版
姓名:___________班级:___________
一、填空题
1.原子核外电子排布与族的关系
族
按族分类
价层电子排布式
价层电子数
特点
ⅠA
主族
1
族序数=最外层电子数=价层电子数
ⅡA
2
ⅢA
3
ⅣA
4
ⅤA
5
ⅥA
6
ⅦA
7
ⅢB
副族(镧系、锕系除外)
3
价层电子数=族序数
ⅣB
4
ⅤB
5
ⅥB
6
ⅦB
7
ⅠB
11
(n-1)d轨道为全充满状态,族序数=最外层ns轨道上的电子数
ⅡB
12
Ⅷ
Ⅷ族
8
Ⅷ族第1列元素的价电子数=族序数
Ⅷ族第2列元素的价电子数为9
Ⅷ族第3列元素的价电子数为10
9
10
0
0族
2或8
为原子轨道全充满的稳定结构
小结:对于主族和0族元素而言,价层电子数=_______能级上的电子数或_______能级上的电子总数
对于副族(镧系和锕系除外)和第Ⅷ族而言,价层电子数=______________能级上的电子总数
【参考答案】
【解析】1.主族、0族元素的价层电子为最外层电子:
ⅠA、ⅡA族及0族的,最外层仅能级填充电子,价层电子数等于能级的电子数;
ⅢA~ⅦA族、0族除外的元素,最外层、能级均填充电子,价层电子数为两个能级的电子总数。
2.副族(镧系、锕系除外)和Ⅷ族元素的价电子包含最外层电子和次外层电子,因此价层电子数为这两个能级的电子总数。
2.元素周期表的分区
(1)按电子排布分区
①按核外电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表(第IB族、第ⅡB族除外)分为_______4个区,而第IB族、第ⅡB族的元素原子的核外电子因先填满了(n-1)d能级而后填充ns能级而得名_____区。这5个区的位置关系如图所示。
②各区元素原子的价层电子排布、元素的位置及类别
分区
元素位置
价层电子排布式
元素种类及性质特点
s区
IA族、ⅡA族
ns1-2
原子的核外电子最后排布在ns能级上,属于活泼金属元素(H除外),为碱金属元素和碱土金属元素
p区
ⅢA~ⅦA族及0族
ns2np1-6(He除外)
原子的核外电子最后排布在np能级(He为s能级)上,为非金属元素和少数金属元素
d区
ⅢB~ⅦB族(镧系、锕系除外) 以及Ⅷ族
(n-1)d1-9ns1-2(Pd除外)
为过渡金属元素,原子的核外电子最后排布在(n-1)d能级上,d轨道可以不同程度地参与化学键的形成
ds区
IB族、ⅡB族
(n-1)d10ns1-2
为过渡金属元素,核外电子先填满(n-1)d能级而后再填充ns能级,由于d轨道已填满电子,因此d轨道一般不参与化学键的形成
f区
镧系和锕系
(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2
镧系元素化学性质相似;锕系元素化学性质相似
(2)按金属元素与非金属元素分区
①金属元素、非金属元素在元素周期表中的位置
沿着周期表中硼、硅、砷、碲、砹、与铝、锗、锑、钋、之间画一条线,线的左边是_____元素(氢除外),线的右边是______元素。非金属元素集中在元素周期表_____角的三角区内(如图)。
②金属与非金属交界处元素的性质特点:在元素周期表中位于金属和非金属分界线上的元素兼有_________的性质,位于此处的元素(如硼、硅、锗、砷、锑等)常被称为____金属或____金属(一般可用作半导体材料) 。
【参考答案】(1) s、p、d、f ds (2)金属 非金属 右上 金属和非金属 半 类
【解析】(1)元素周期表按核外电子最后填入的能级类型分区:最后一个电子填入能级的为区,填入能级的为区,填入能级的为区,填入能级的为区,以上为4个常规分区;第IB、ⅡB族元素价电子排布为,先填满能级再填充能级,因此单独划分为区;
(2)①元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋的分界线左侧(氢除外)全部为金属元素,右侧为非金属元素,非金属元素集中分布在周期表右上角的三角区域;
②金属与非金属交界处的元素同时具有金属和非金属的部分性质,这类元素被称为准金属(或类金属),导电性介于导体和绝缘体之间,常作为半导体材料。
3.完成下列问题:
(1)完成下表。
表示方法
举例(以S原子为例)
电子排布式
_____________
简化电子排布式
_____________
轨道表示式
_____________
(电子排布图)
_____________
价电子排布式
_____________
(2)价层电子排布式与最外层电子排布式相同吗?___________________;试举例说明: ___________________________________________________。
【参考答案】(1) 1s22s22p63s23p4 [Ne]3s23p4 3s23p4
(2) 不相同。价电子是原子在参与化学反应时能够用于成键的电子,是原子核外跟元素化合价有关的电子。在主族元素中,价电子就是最外层电子;副族元素原子的价电子,除最外层电子外,还可包括次外层电子。 Mn的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,价电子排布式为3d54s2,最外层电子排布式为4s2,二者不相同
【解析】(1)S为16号元素,核外共16个电子,结合核外电子排布三大规则书写:1. 电子排布式按能级由低到高顺序书写所有电子的排布即可,其电子排布式:1s22s22p63s23p4;2. 简化电子排布式用前一周期稀有气体的电子排布代替内层10个电子,仅书写外层电子,即[Ne]3s23p4;3. 轨道表示式中、代表自旋相反的电子,同一轨道最多容纳2个自旋相反的电子,简并轨道中电子优先单独分占且自旋平行,按此规则可书写其轨道表示式和电子排布图:;4. 主族元素价电子为最外层电子,即最高能层的、能级电子,直接提取即可。
(2)两类排布式是否相同取决于元素类别:主族元素的价电子仅为最外层电子,因此二者排布式相同;过渡元素(副族、Ⅷ族)的价电子不仅包含最外层电子,还包含次外层电子(镧系、锕系还包含倒数第三层电子),因此二者排布式不同,举过渡元素 等价层电子包含次外层电子的元素即可验证结论。如Mn的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,价电子排布式为3d54s2,最外层电子排布式为4s2,二者不相同。
二、单选题
1.元素周期表共有18个纵列,从左到右排为1~18列,即碱金属是第一列,稀有气体是第18列。下列说法正确的是
A.第1列元素都是碱金属元素
B.第15列元素的原子最外层电子排布为ns2np3
C.最外层电子排布为ns2的元素都在第2列
D.第10、11列为ds区的元素,形成化合物种类最多的元素在第14列
【参考答案】B
【解析】A.第1列元素包含氢元素和碱金属元素,氢不属于碱金属元素,A错误;
B.第15列元素为第ⅤA族元素,原子最外层电子数为5,最外层电子排布为,B正确;
C.最外层电子排布为的元素可能为第2列的碱土金属、第18列的、部分过渡金属元素(如第12列的等),不都在第2列,C错误;
D.区元素为第11、12列,第10列属于区;形成化合物种类最多的元素为碳元素,在第14列,该选项前半部分错误,D错误;
故选B。
2.某元素基态原子的价层电子排布为,该元素在元素周期表中的位置是
A.第三周期第ⅠB族 B.第四周期第ⅥB族
C.第三周期第Ⅷ族 D.第四周期第ⅣB族
【参考答案】B
【解析】由价层电子排布式可知,最高能层数为4,对应第四周期,价层电子总数为轨道的5个电子加轨道的1个电子共6个,属于副族元素,对应第ⅥB族,因此该元素位于第四周期第ⅥB族,故选B。
3.已知某元素的价离子的电子排布式为,则该元素在周期表中的位置是
A.第三周期ⅣA族,p区 B.第四周期ⅦB族,d区
C.第四周期Ⅷ族,d区 D.第四周期ⅡB族,ds区
【参考答案】B
【解析】该元素+2价离子核外电子排布对应原子电子排布式为:,为25号元素,价电子构型为,位于第四周期ⅦB族,属于d区。
故答案选B。
4.元素在周期表中的信息见下图,元素在周期表中位于
A.s区 B.p区 C.d区 D.ds区
【参考答案】C
【解析】d区包含第ⅢB~Ⅷ族元素,价电子构型一般为,Ni为第Ⅷ族元素,价电子符合d区特征,则ABD错误,C正确;
故选C。
5.陕西是重点产茶区,拥有汉中仙毫、紫阳富硒茶、泾阳茯砖茶等名茶,茶叶中含有多种对人体有益的微量元素,如铜、锌、硒、铁、锰等,其中在元素周期表中位于ds区的是
A.Cu B.Fe C.Se D.Mn
【参考答案】A
【解析】A.为29号元素,价电子排布为,属于ⅠB族元素,位于ds区,A正确;
B.为26号元素,价电子排布为,属于Ⅷ族元素,位于d区,B错误;
C.为34号元素,价电子排布为,属于ⅥA族元素,位于p区,C错误;
D.为25号元素,价电子排布为,属于ⅦB族元素,位于d区,D错误;
答案选A。
6.碲在生产中用途广泛,常用作石油裂化的催化剂、电镀液的光亮剂、玻璃的着色材料等。元素周期表中碲元素的数据如图所示。下列说法正确的是
A.碲元素在元素周期表中位于第五周期第ⅣA族
B.碲元素位于元素周期表d区
C.基态碲原子的能级有4个未成对电子
D.碲原子核外电子的运动状态有52种
【参考答案】D
【解析】A.碲元素价电子排布为5s25p4,在元素周期表中位于第五周期ⅥA族,A错误;
B.由价电子排布可知碲元素位于元素周期表p区,B错误;
C.p能级有3个原子轨道,碲元素5p能级有4个电子,故有两个未成对电子,C错误;
D.碲为52号元素,基态碲原子的核外电子有52个,因而碲原子核外电子的运动状态有52种,D正确;
故答案选D。
7.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的外围电子排布式为nsn-1npn+1,则下列说法不正确的是
X
Y
Z
A.Y元素原子的价层电子排布式为4s24p4
B.Y元素在元素周期表的第三周期第ⅥA族
C.X元素为氟元素
D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
【参考答案】A
【分析】Y的外围电子排布为,np能级填充电子说明ns轨道已排满,故,得,则Y的外围电子排布为,Y为S(硫);结合周期表相对位置,X为F(氟),Z为As(砷)。
【解析】A.Y为S,价层电子排布为,不是,A错误;
B.Y为S,位于元素周期表第三周期第ⅥA族,B正确;
C.根据周期表相对位置,X为氟元素,C正确;
D.Z为As,是33号元素,核外电子排布式为,D正确;
故选A。
8.砷化镓(GaAs)是第三代半导体材料的代表。下列有关说法不正确的是
A.砷的原子结构示意图为
B.上图中,69.72表示镓元素的某种原子的相对原子质量
C.酸性:
D.Ga为门捷列夫预言的“类铝”,是两性氢氧化物
【参考答案】B
【解析】
A.原子序数为33,核外电子层排布为2、8、18、5,原子结构示意图为,A正确;
B.元素周期表中给出的69.72是镓元素的平均相对原子质量,是其所有天然同位素相对原子质量按丰度计算的加权平均值,并非某种镓原子的相对原子质量,B错误;
C.非金属性S>As,元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,故酸性,C正确;
D.与同主族,为门捷列夫预言的“类铝”,性质与铝相似,故是两性氢氧化物,D正确;
故选B。
9.中央处理器(CPU)针脚含有Cu、Ni、Co等金属,下列说法错误的是
A.离子半径:Cu2+<Cu+
B.Co位于元素周期表中的ds区
C.Ni位于元素周期表第四周期第Ⅷ族
D.基态Cu原子的价层电子轨道表示式为
【参考答案】B
【解析】A.同种元素的阳离子,正电荷数越高,核外电子数越少,原子核对核外电子的吸引作用越强,离子半径越小,故离子半径,A正确;
B.元素周期表中ds区包含第ⅠB、ⅡB族元素,Co为27号元素,属于第Ⅷ族,位于d区,不属于ds区,B错误;
C.Ni是28号元素,在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族,C正确;
D.基态Cu原子的价层电子排布为,题给轨道表示式符合洪特规则特例、泡利原理和能量最低原理,D正确;
故选B。
10.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.Cu位于元素周期表中第四周期第IB族,属于ds区元素
B.O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.最外层电子排布式为ns2np1,该元素可能是第IIIA族或第IIIB族
【参考答案】A
【解析】A.Cu位于元素周期表中第四周期第ⅠB族,属于ds区元素,A正确;
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.最外层电子排布式为ns2np1,该元素位于ⅢA族,D错误;
故选:A。
11.下列说法正确的是
A.元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从ns1 过渡到ns2np6
B.所有的非金属元素都分布在p区
C.原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子的化学性质相似
D.元素周期表中ⅢB到ⅡB的10个纵行的元素都是金属,所以统称过渡金属元素
【参考答案】D
【解析】A.第一周期最外层电子排布是从ns1过渡到ns2,故A错误;B.H元素处于s区,故B错误;C.原子核外电子排布式为1s1的原子为H原子,原子核外电子排布式为1s22s1的原子为Li原子,H原子为非金属、Li原子为金属,二者性质不同,故C错误;D.过渡元素包括副族与第Ⅷ族,为元素周期表中的第3列到12列,即ⅢB到ⅡB的10个纵行,都是金属元素,故D正确;故答案为D。
12.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ⅧB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
【参考答案】B
【解析】A.原子的价电子排布式为ns2np6的元素是0族元素,A错误;
B.根据能量最低原理,基态原子的p能级上有5个电子的元素,同层的s能级已经排满,则一定是第ⅦA族元素,B正确;
C.原子的价电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素在周期表的第8、9、10三列,一定位于第Ⅷ族,C错误;
D.基态原子的N层上只有1个电子的元素,有K、Cr、Cu等,Cr、Cu是过渡元素,D错误;
故选B。
13.下列说法不正确的是
A.某外围电子排布为基态原子,该元素位于周期表中第六周期第IIIB族
B.在元素周期表中,d区和ds区的元素都是金属元素
C.当碳原子的核外电子排布由 转变为 时,吸收能量,由基态转化成激发态
D.非金属元素形成的共价化合物中,原子的最外层电子数不一定是2或8
【参考答案】C
【解析】A.由外围电子排布为4f75d16s2基态原子,判断此元素位于周期表中第六周期第ⅢB族,A正确;
B. d区和ds区的元素包括副族元素除镧系元素和锕系元素,全部是金属元素,B正确;
C.碳原子的核外电子排布为:1s22s22p2,该原子处于基态,当核外电子排布为1s22s12p3,该原子处于激发态,所以由碳原子的核外电子排布由转变为的过程为由激发态变为基态,释放能量,C错误;
D.非金属元素形成的共价化合物中,原子的最外层电子数除了2或8外,像一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫等均不符合2或8电子结构,D正确;
答案为C。
三、解答题
1.根据构造原理得出的核外电子排布与周期中元素种类数的关系:
(1)各周期总是从ns能级开始、以________结束(第一周期除外,第一周期从1s1开始,以________结束),中间按照构造原理依次排满各能级。而从ns能级开始以________结束递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的________数,具体数据如下:
(2)能级组:________相近的能级合并成一组,共________个能级组,也就形成了________个周期,特点:能级组之间能量相差较________,能级组之内能量相差很________。
【参考答案】(1) np 1s2 np 元素
(2) 能量 七 7 大 小
【解析】(1)除第一周期外,各周期核外电子从能级开始填充,最终到能级全满(,对应稀有气体稳定结构)结束;第一周期仅存在能级,最多容纳2个电子,故以结束;每个周期从填充开始到填充完成,新增的电子总数等于该周期的元素种类数,与对应能级组的最大容纳电子数一致。
(2)能级组的定义为能量相近的能级合并为一组,目前共有7个能级组,对应元素周期表的7个周期;不同能级组之间能量差异较大,同一能级组内各能级的能量差异很小。
2.填空:
(1)Cu位于元素周期表第___________周期第___________族。
(2)Mn在元素周期表中位于第___________周期___________族。
(3)Co位于元素周期表第___________周期,第___________族。
(4)基态Ni原子的价电子排布式为___________,在元素周期表中位置为___________。
【参考答案】(1) 四 ⅠB (2)四 ⅦB (3)四 Ⅷ (4) 3d84s2 第四周期第Ⅷ族
【解析】(1)原子序数为29,基态原子核外有4个电子层,因此位于第四周期;其价电子排布为,对应第ⅠB族;
(2)原子序数为25,基态原子核外有4个电子层,因此位于第四周期;其价电子排布为,价电子总数为7,对应第ⅦB族;
(3)原子序数为27,基态原子核外有4个电子层,因此位于第四周期;其价电子排布为,属于第Ⅷ族;
(4)为28号元素,基态原子核外电子排布为,过渡元素价电子包含最外层电子和次外层电子,因此价电子排布式为;其核外有4个电子层,属于第四周期第Ⅷ族。
3.A、B、C、D代表4种元素。请填空:
(1)A原子序数为24的元素,其原子中有______个电子层,______个能级,______个未成对电子,位于元素周期表的______区。
(2)B原子的轨道上只有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,写出该原子的价电子排布图:__________________。
(3)D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,D元素基态原子的电子排布式为____________,其单质在一定条件下能与浓硫酸反应,试写出该反应的化学方程式:______。
(4)A原子与D原子的第一电离能大小比较:A______D(填“>”、“<”或“=”)。
【参考答案】(1) 4 7 6 d (2) (3) (4)<
【解析】(1)原子序数24的元素是Cr(铬),其基态电子排布为:电子层为K、L、M、N共4层;涉及的能级为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7个;3d轨道5个电子、4s轨道1个电子均为未成对电子,共6个未成对电子;Cr属于第VIB族过渡金属,位于周期表d区。
(2)B的2p轨道只有1个电子自旋方向与其他相反,说明2p轨道有4个电子(根据洪特规则,前3个电子自旋平行,第4个电子自旋相反),其价电子排布式为,价电子排布图为:。
(3)D的基态原子M层全充满,即3s、3p、3d均排满共18个电子,N层只有1个未成对电子且无成对电子,即4s上共1个电子,其基态原子的电子排布式为:。该单质是Cu,Cu和浓硫酸在加热条件下发生氧化还原反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,其反应的化学方程式为:。
(4)A是Cr,Cr的价电子排布式为,D是Cu,Cu的价电子排布式为,二者均失去4s的1个价电子,Cu核电荷数更大,核对外层电子吸引力更强,更难失去电子,第一电离能更大,故第一电离能:Cr < Cu。
4.元素的对角线规则
(1)在元素周期表中,某些_______族元素与其右下方的_______族元素(如图)的有些性质是相似的(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物,而不是过氧化物),这种相似性被称为“_______”。
(2)处于“对角线”位置的元素,它们的_______具有相似性。
实例分析:
①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_______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.锂和镁与水的反应都十分缓慢,并且生成的氢氧化物_______溶于水,附着于金属表面阻碍反应的进行。
D.锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。
E.锂和镁的氢氧化物在加热时,可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。
F.在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中,只有锂盐是_______溶于水的,相应的镁盐也_______溶于水。
②铍和铝的相似性
A.铍与铝都可与酸、碱反应放出_______,并且铍在浓硝酸中也发生_______化。
B.二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液:
Al(OH)3+3HCl=_______,Al(OH)3+NaOH=_______;
Be(OH)2+2HCl=_______,Be(OH)2+2NaOH=_______。
C.二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。
D.BeCl2和AlCl3都是共价化合物,易_______。
③硼和硅的相似性
A.自然界中B与Si均以化合物的形式存在。
B.B与Si的单质都易与强碱反应,且不与稀酸反应:
2B+2KOH+2H2O=_______,Si+2KOH+H2O=_______。
C.硼烷和硅烷的稳定性都比较差,且都易_______。
D.硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低,易挥发,易水解。
【参考答案】(1)主 主 对角线规则 (2)性质 燃烧 难 难 难 氢气 钝 Al(OH)3+3HCl= AlCl3+3H2O Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O Be(OH)2+2HCl= BeCl2+2H2O Be(OH)2+2NaOH= Na2BeO2+2H2O 升华 2B+2KOH+2H2O=2KBO2+3H2↑ Si+2KOH+H2O= K2SiO3+2H2↑ 水解
【解析】略
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1.2.1 原子结构与元素周期表(同步练)原卷版
姓名:___________班级:___________
一、填空题
1.原子核外电子排布与族的关系
族
按族分类
价层电子排布式
价层电子数
特点
ⅠA
主族
1
族序数=最外层电子数=价层电子数
ⅡA
2
ⅢA
3
ⅣA
4
ⅤA
5
ⅥA
6
ⅦA
7
ⅢB
副族(镧系、锕系除外)
3
价层电子数=族序数
ⅣB
4
ⅤB
5
ⅥB
6
ⅦB
7
ⅠB
11
(n-1)d轨道为全充满状态,族序数=最外层ns轨道上的电子数
ⅡB
12
Ⅷ
Ⅷ族
8
Ⅷ族第1列元素的价电子数=族序数
Ⅷ族第2列元素的价电子数为9
Ⅷ族第3列元素的价电子数为10
9
10
0
0族
2或8
为原子轨道全充满的稳定结构
小结:对于主族和0族元素而言,价层电子数=_______能级上的电子数或_______能级上的电子总数
对于副族(镧系和锕系除外)和第Ⅷ族而言,价层电子数=______________能级上的电子总数
2.元素周期表的分区
(1)按电子排布分区
①按核外电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表(第IB族、第ⅡB族除外)分为_______4个区,而第IB族、第ⅡB族的元素原子的核外电子因先填满了(n-1)d能级而后填充ns能级而得名_____区。这5个区的位置关系如图所示。
②各区元素原子的价层电子排布、元素的位置及类别
分区
元素位置
价层电子排布式
元素种类及性质特点
s区
IA族、ⅡA族
ns1-2
原子的核外电子最后排布在ns能级上,属于活泼金属元素(H除外),为碱金属元素和碱土金属元素
p区
ⅢA~ⅦA族及0族
ns2np1-6(He除外)
原子的核外电子最后排布在np能级(He为s能级)上,为非金属元素和少数金属元素
d区
ⅢB~ⅦB族(镧系、锕系除外) 以及Ⅷ族
(n-1)d1-9ns1-2(Pd除外)
为过渡金属元素,原子的核外电子最后排布在(n-1)d能级上,d轨道可以不同程度地参与化学键的形成
ds区
IB族、ⅡB族
(n-1)d10ns1-2
为过渡金属元素,核外电子先填满(n-1)d能级而后再填充ns能级,由于d轨道已填满电子,因此d轨道一般不参与化学键的形成
f区
镧系和锕系
(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2
镧系元素化学性质相似;锕系元素化学性质相似
(2)按金属元素与非金属元素分区
①金属元素、非金属元素在元素周期表中的位置
沿着周期表中硼、硅、砷、碲、砹、与铝、锗、锑、钋、之间画一条线,线的左边是_____元素(氢除外),线的右边是______元素。非金属元素集中在元素周期表_____角的三角区内(如图)。
②金属与非金属交界处元素的性质特点:在元素周期表中位于金属和非金属分界线上的元素兼有_________的性质,位于此处的元素(如硼、硅、锗、砷、锑等)常被称为____金属或____金属(一般可用作半导体材料) 。
3.完成下列问题:
(1)完成下表。
表示方法
举例(以S原子为例)
电子排布式
_____________
简化电子排布式
_____________
轨道表示式
_____________
(电子排布图)
_____________
价电子排布式
_____________
(2)价层电子排布式与最外层电子排布式相同吗?___________________;试举例说明: ___________________________________________________。
二、单选题
1.元素周期表共有18个纵列,从左到右排为1~18列,即碱金属是第一列,稀有气体是第18列。下列说法正确的是
A.第1列元素都是碱金属元素
B.第15列元素的原子最外层电子排布为ns2np3
C.最外层电子排布为ns2的元素都在第2列
D.第10、11列为ds区的元素,形成化合物种类最多的元素在第14列
2.某元素基态原子的价层电子排布为,该元素在元素周期表中的位置是
A.第三周期第ⅠB族 B.第四周期第ⅥB族
C.第三周期第Ⅷ族 D.第四周期第ⅣB族
3.已知某元素的价离子的电子排布式为,则该元素在周期表中的位置是
A.第三周期ⅣA族,p区 B.第四周期ⅦB族,d区
C.第四周期Ⅷ族,d区 D.第四周期ⅡB族,ds区
4.元素在周期表中的信息见下图,元素在周期表中位于
A.s区 B.p区 C.d区 D.ds区
5.陕西是重点产茶区,拥有汉中仙毫、紫阳富硒茶、泾阳茯砖茶等名茶,茶叶中含有多种对人体有益的微量元素,如铜、锌、硒、铁、锰等,其中在元素周期表中位于ds区的是
A.Cu B.Fe C.Se D.Mn
6.碲在生产中用途广泛,常用作石油裂化的催化剂、电镀液的光亮剂、玻璃的着色材料等。元素周期表中碲元素的数据如图所示。下列说法正确的是
A.碲元素在元素周期表中位于第五周期第ⅣA族
B.碲元素位于元素周期表d区
C.基态碲原子的能级有4个未成对电子
D.碲原子核外电子的运动状态有52种
7.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的外围电子排布式为nsn-1npn+1,则下列说法不正确的是
X
Y
Z
A.Y元素原子的价层电子排布式为4s24p4
B.Y元素在元素周期表的第三周期第ⅥA族
C.X元素为氟元素
D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
8.砷化镓(GaAs)是第三代半导体材料的代表。下列有关说法不正确的是
A.砷的原子结构示意图为
B.上图中,69.72表示镓元素的某种原子的相对原子质量
C.酸性:
D.Ga为门捷列夫预言的“类铝”,是两性氢氧化物
9.中央处理器(CPU)针脚含有Cu、Ni、Co等金属,下列说法错误的是
A.离子半径:Cu2+<Cu+
B.Co位于元素周期表中的ds区
C.Ni位于元素周期表第四周期第Ⅷ族
D.基态Cu原子的价层电子轨道表示式为
10.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.Cu位于元素周期表中第四周期第IB族,属于ds区元素
B.O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.最外层电子排布式为ns2np1,该元素可能是第IIIA族或第IIIB族
11.下列说法正确的是
A.元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从ns1 过渡到ns2np6
B.所有的非金属元素都分布在p区
C.原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子的化学性质相似
D.元素周期表中ⅢB到ⅡB的10个纵行的元素都是金属,所以统称过渡金属元素
12.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ⅧB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
13.下列说法不正确的是
A.某外围电子排布为基态原子,该元素位于周期表中第六周期第IIIB族
B.在元素周期表中,d区和ds区的元素都是金属元素
C.当碳原子的核外电子排布由 转变为 时,吸收能量,由基态转化成激发态
D.非金属元素形成的共价化合物中,原子的最外层电子数不一定是2或8
三、解答题
1.根据构造原理得出的核外电子排布与周期中元素种类数的关系:
(1)各周期总是从ns能级开始、以________结束(第一周期除外,第一周期从1s1开始,以________结束),中间按照构造原理依次排满各能级。而从ns能级开始以________结束递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的________数,具体数据如下:
(2)能级组:________相近的能级合并成一组,共________个能级组,也就形成了________个周期,特点:能级组之间能量相差较________,能级组之内能量相差很________。
2.填空:
(1)Cu位于元素周期表第___________周期第___________族。
(2)Mn在元素周期表中位于第___________周期___________族。
(3)Co位于元素周期表第___________周期,第___________族。
(4)基态Ni原子的价电子排布式为___________,在元素周期表中位置为___________。
3.A、B、C、D代表4种元素。请填空:
(1)A原子序数为24的元素,其原子中有______个电子层,______个能级,______个未成对电子,位于元素周期表的______区。
(2)B原子的轨道上只有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,写出该原子的价电子排布图:__________________。
(3)D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,D元素基态原子的电子排布式为____________,其单质在一定条件下能与浓硫酸反应,试写出该反应的化学方程式:______。
(4)A原子与D原子的第一电离能大小比较:A______D(填“>”、“<”或“=”)。
4.元素的对角线规则
(1)在元素周期表中,某些_______族元素与其右下方的_______族元素(如图)的有些性质是相似的(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物,而不是过氧化物),这种相似性被称为“_______”。
(2)处于“对角线”位置的元素,它们的_______具有相似性。
实例分析:
①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_______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.锂和镁与水的反应都十分缓慢,并且生成的氢氧化物_______溶于水,附着于金属表面阻碍反应的进行。
D.锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。
E.锂和镁的氢氧化物在加热时,可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。
F.在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中,只有锂盐是_______溶于水的,相应的镁盐也_______溶于水。
②铍和铝的相似性
A.铍与铝都可与酸、碱反应放出_______,并且铍在浓硝酸中也发生_______化。
B.二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液:
Al(OH)3+3HCl=_______,Al(OH)3+NaOH=_______;
Be(OH)2+2HCl=_______,Be(OH)2+2NaOH=_______。
C.二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。
D.BeCl2和AlCl3都是共价化合物,易_______。
③硼和硅的相似性
A.自然界中B与Si均以化合物的形式存在。
B.B与Si的单质都易与强碱反应,且不与稀酸反应:
2B+2KOH+2H2O=_______,Si+2KOH+H2O=_______。
C.硼烷和硅烷的稳定性都比较差,且都易_______。
D.硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低,易挥发,易水解。
试卷第1页(共3页)
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