第1章 03 第二节 原子结构与元素的性质 01 第1课时 原子结构与元素周期表(Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年化学选择性必修二学生用书（人教版）

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 ◆ 学习任务　原子结构与元素周期表 【课前自主预习】 1.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　　　　　递增而呈周期性的变化,这个规律称作元素周期律。  (2)元素周期系 元素按其　　　　　(即　　　　　　)递增排列的序列称为元素周期系。  (3)元素周期表是呈现　 的表格。　　　　　　只有一个,　　　　　　多种多样。  2.构造原理与元素周期表 (1)周期 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,可以解释元素周期系中每个周期的元素数,第一周期从　　　　开始,以　　　　结束,只有两种元素。其余各周期总是从　　　　能级开始,以　　　　结束,而从ns能级开始以np结束递增的　　　　　(或　　　　)就等于每个周期里的元素数,具体数据如下。  (2)族 元素周期表中,同族元素　　　　　　相同,这是同族元素性质相似的结构基础。  (3)分区 ①根据核外电子排布,可把元素周期表划分成5个区:s区、p区、d区、ds区、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。 ②根据元素的金属性和非金属性,划分为金属元素区(周期表左下方)和非金属元素区(周期表右上方)。 [问题思考] (1)根据构造原理,解释为什么元素周期表中,第一、二、三、四、五、六、七周期中含有元素的数目分别是2、8、8、18、18、32、32? (2)元素周期表划分区的依据是什么?区的名称与该区原子中电子的能级符号之间有什么关系? (3)能否根据原子的价层电子排布判断元素在周期表中的位置? 【核心知识讲解】 1.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 种类 第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)核外电子排布与周期划分的关系 ①根据构造原理,将能量相近的能级分为一组,同一能级组内,各能级能量相差较小,各能级组之间能量相差较大。 ②每一个能级组对应一个周期,且该能级组中最高的能级对应的能层数等于元素的周期序数。 ③能级组容纳的最多电子数等于该周期元素种数。 2.核外电子排布与族的划分 (1)主族元素原子的价层电子排布 主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 价层电子排布 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ①主族元素的族序数=价电子总数=最高正价(O、F除外)。 ②主族元素价电子全部排布在ns或ns和np轨道上。 (2)稀有气体原子的价层电子排布为1s2或ns2np6。 (3)过渡元素(以第四周期为例)原子的价层电子排布 族序数 价层电子排布 ⅢB 3d14s2 ⅣB 3d24s2 ⅤB 3d34s2 ⅥB 3d54s1 ⅦB 3d54s2 Ⅷ 3d6~84s2 ⅠB 3d104s1 ⅡB 3d104s2 ①第ⅢB族→第ⅦB族:族序数=价电子数=原子最外层ns电子数+次外层(n-1)d电子数=最高正价(镧系、锕系除外)。 ②第Ⅷ族:原子最外层ns电子数与次外层(n-1)d电子数之和分别为8、9、10。 ③第ⅠB族和第ⅡB族的族序数=原子最外层电子数。 3.元素周期表的分区 (1)元素周期表的分区与核外电子排布的关系 (2)按金属元素与非金属元素分区 在元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素兼有金属和非金属的性质,位于此处的元素(如硼、硅、锗、砷、锑等)常被称为半金属或类金属(一般可用作半导体材料)。 4.对角线规则 在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的,这种相似性被称为对角线规则。 如铍、铝两元素的性质相似性: 与酸反应 与碱反应 单质 2Al+6H+2Al3++3H2↑ Be+2H+Be2++H2↑ 2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑ Be+2OH-+2H2O [Be(OH)4]2-+H2↑ 氧化物 Al2O3+6H+2Al3++3H2O BeO+2H+Be2++H2O Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]- BeO+2OH-+H2O [Be(OH)4]2- 氢氧 化物 Al(OH)3+3H+Al3++3H2O Be(OH)2+2H+Be2++2H2O Al(OH)3+OH- [Al(OH)4]- Be(OH)2+2OH- [Be(OH)4]2- [易错提醒] 对角线规则是从相关元素及其化合物的许多性质中总结出来的经验规则,在实用方面有一定的局限性,应慎重使用。 【知识迁移应用】 例1 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 例2 若某元素原子处于能量最低状态时,原子的最外层电子数为2,价层电子数为4,下列关于该元素的叙述正确的是 (　) A.该元素基态原子的M层有10个电子 B.该元素处于元素周期表中第ⅣA族 C.该元素位于元素周期表的d区或p区 D.该元素基态原子的价层电子排布为(n-1)d2ns2 例3 下列物质性质相似与“对角线规则”无关的是 (　) A.Al(OH)3能与NaOH反应,Be(OH)2也能与NaOH反应 B.MgCO3微溶于水,Li2CO3也微溶于水 C.单质硼的熔点高,晶体硅的熔点也高 D.氯气能与水反应,氟气也能与水反应 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)除0族外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数 (　) (2)s区均为金属元素 (　) (3)同一族元素的价层电子数一定相同 (　) (4)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 (　) (5)基态原子价层电子排布为3d24s2的元素位于元素周期表第四周期第ⅣB族 (　) (6)正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于第Ⅷ族 (　) (7)元素周期表5个区中都有金属元素 (　) (8)基态原子的价层电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素一定是过渡元素 (　) (9)基态原子的价层电子排布为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x+y(　) 2.元素周期表长周期共有18个纵列,从左到右排18列,即碱金属是第1列,稀有气体是第18列。按这种规定,下列说法正确的是 (　) A.第9列元素中没有非金属元素 B.第11列元素基态原子的价层电子排布是nd9ns2 C.最外层电子排布式为ns2的元素一定在第2列 D.第11、12列为d区元素 3.下列关于基态原子核外电子排布与元素在元素周期表中位置关系的表述正确的是 (　) A.原子的价层电子排布为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.原子的价层电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素一定位于第ⅢB族~第ⅦB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 4.“铼”被称为“航空金属”,它在提升大飞机发动机涡轮叶片高温力学性能方面发挥着不可替代的作用。元素周期表中铼元素的数据如图所示。下列说法错误的是 (　) A.铼元素位于第六周期第ⅦB族 B.铼元素位于周期表中的d区 C.基态铼原子核外有5个未成对电子 D.铼的最高价氧化物的化学式为ReO3 学科网（北京）股份有限公司 $ 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 【新课探究】 学习任务 课前自主预习 1.(1)原子序数 (2)原子序数　原子核电荷数 (3)元素周期系　元素周期系　元素周期表 2.(1)1s1　1s2　ns　np　核电荷数　电子数 (2)价层电子数 [问题思考] (1)提示:第二周期比第一周期多了2s、2p能级;第三周期比第二周期多了3s、3p能级;第四周期比第三周期多了3d、4s、4p能级;第五周期比第四周期多了4d、5s、5p能级;第六周期比第五周期多了4f、5d、6s、6p能级;第七周期比第六周期多了5f、6d、7s、7p能级。而s、p、d、f能级最多所能容纳的电子数分别为2、6、10、14,故元素周期表中,第一、二、三、四、五、六、七周期中含有元素的数目分别是2、8、8、18、18、32、32。 (2)提示:依据原子的核外电子排布划分不同的区;一般来说,区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级符号(ds区除外),ds区可理解为先填满了(n-1)d能级而后再填充ns能级,因而得名ds区。 (3)提示:若已知主族元素原子的价层电子排布,可直接判断该元素在周期表中的位置。如:某元素原子的价层电子排布为4s24p4,由此可知,该元素位于p区,为第四周期第ⅥA族元素。即最大能层序数为其周期数,最外层电子数为其族序数,但应注意过渡元素的最大能层序数为其周期数,价层电子数应为其纵列数而不是其族序数(镧系、锕系除外)。 知识迁移应用 例1　C　[解析] 元素周期表的s区不全是金属元素,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;第ⅠB族和第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。 例2　D　[解析] 某元素原子处于能量最低状态时,原子的最外层电子数为2,说明该元素基态原子的最外层电子排布为ns2,价层电子数为4,则说明该元素基态原子的价层电子排布为(n-1)d2ns2,据此分析解题。当n=4时,该元素基态原子的M层电子排布为3s23p63d2,共有10个电子,当n=5时,M层上排满,有18个电子,A错误;由该元素基态原子的价层电子排布可知,该元素处于元素周期表中第ⅣB族,B错误;由分析可知,该元素位于元素周期表的d区,C错误;由分析可知,该元素基态原子的价层电子排布为(n-1)d2ns2,D正确。 例3　D　[解析] Be、Al处于对角线位置,物质性质相似,则Al(OH)3能与NaOH反应,Be(OH)2也能与NaOH反应,A不符合题意;Mg、Li处于对角线位置,物质性质相似,MgCO3微溶于水,Li2CO3也微溶于水,B不符合题意;B、Si处于对角线位置,物质性质相似,单质硼的熔点高,晶体硅的熔点也高,C不符合题意;Cl、F不处于对角线位置,而是同一主族元素,物质性质相似与“对角线规则”无关,D符合题意。 【课堂评价】 1.(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√　(7)√ (8)√　(9)× [解析] (2)s区除H外均为金属元素。 (6)正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素为Fe元素,Fe在周期表中位于第四周期第Ⅷ族。 (9)基态原子的价层电子排布为(n-1)dxnsy的元素的族序数可能为x+y(x+y≤7)、也可能为y(x=10,y=1或2),该元素还可能在第Ⅷ族(10≥x+y>7)。 2.A　[解析] 第9列元素位于第Ⅷ族,全是过渡元素,没有非金属元素,A项正确;第11列是第ⅠB族,元素的价层电子排布是(n-1)d10ns1,B项错误;最外层电子排布式为ns2的元素可能为第ⅡA族元素也可能是过渡元素或0族元素He,C项错误;第11、12列为第ⅠB族、第ⅡB族,是ds区元素,D项错误。 3.B　[解析]　 0族元素原子的价层电子排布为1s2(氦)或ns2np6,故A错误;原子的价层电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素位于第Ⅷ族,故C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,故D错误。 4.D　[解析] 基态铼原子的价层电子排布为5d56s2,最高能层数为6,价层电子数为7,所以铼元素位于第六周期第ⅦB族,A正确;从第ⅢB族~第Ⅷ族均位于d区,所以铼元素位于元素周期表中的d区,B正确;基态铼原子价层电子轨道表示式为,有5个未成对电子,C正确;基态铼原子的价层电子数为7,最高价为+7价,最高价氧化物的化学式为Re2O7,D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $