1、 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 最早的元素周期表是门捷列夫制作的。元素 周期表反映元素的性质随着原子序数的递增呈现 周期性变化的同时，揭示着元素在元素周期表中的位置与原子核外电子排布之间的密切关系。就拿118号元素来说吧，它们在元素周期表中的分布是第1周期：2种，第2周期：8种，第3周期：8种；它们的原子核外电子数分别是12号：最外层12个，310号：最外层18个，1118号：最外层18个。 总的看来，原子核外电子排布遵循着什么规律呢？原子的核外电子排布究竟怎样决定着元素在元素周期表中的位置呢？ 1认识原子结构与元素周期系的关系。 2了解元素周期系的应用价值。 3学
2、会利用外围电子排布规律，对元素周期表进行分区。 1碱金属元素基态原子的核外电子排布碱金属原子序数周期基态原子的电子排布锂3二 1s22s1或He2s1钠11三 或 钾19四 或 铷37五 或 1s22s22p63s1Ne3s11s22s22p63s23p64s1Ar4s11s22s22p63s23p63d104s24p65s1Kr5s11s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1Xe6s1 2.周期系的形成 (1)周期系的形成 随着元素原子的核电荷数的递增，每到出现 ，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子数逐渐增多，最后达到8个电子，出现 ；形成一个周期
3、，循环往复形成周期系。 (2)原因： 的周期性变化。碱金属碱金属稀有气体稀有气体元素的原子核外电子排布元素的原子核外电子排布 核外电子排布与元素周期表 (1)核外电子排布与周期的划分 每一周期元素原子的外围电子排布和元素种数周期外围电子排布各周期增加的能级元素种数A族0族最外层最多容纳电子数一1s11s221s2二2s12s22p682s、2p8三3s13s23p683s、3p8四4s14s24p684s、3d、4p18五5s15s25p685s、4d、5p18 核外电子排布与周期划分的关系 a根据构造原理，将能量相近的能级分为一组，按能量由低到高可分为七个能级组，同一能级组内，各能级能量相差
4、较小，各能级组之间能量相差较大。 b每一个能级组对应一个周期，且该能级组中最大的能层数等于元素的周期序数。 (2)核外电子排布与族的划分 族的划分依据是原子的价层电子排布。 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nsnp轨道上。价电子数与族序数相同。 稀有气体的价电子排布为1s2或ns2np6。 过渡元素(副族和族)同一纵行原子的价层电子排布基本相同。价电子排布为(n1)d110ns12，BB族元素的价电子数与族序数相同。 1已知几种元素原子的核外电子情况，分别判断其元素符号、原子序数并指出其在周期表中的位置。元素元素符号原子序数周期族A1s22s22p63s2BCNe3
5、s23p2D 答案：Mg12三A23四BSi14三AP15三A 1周期表的结构 2周期与族 (1)周期： 的元素按照 排列成的一个横行。 (2)族：周期表中，有 个纵列 ，除 三个纵列叫第 外，其余15个纵列每一个纵列标作一族。具有相同的电子层数具有相同的电子层数原子序数原子序数递增的顺序递增的顺序188、9、10族族 元素周期表的分区 (1)根据核外电子排布 分区 各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点分区元素分布外围电子排布元素性质特点s区A、A族ns12除氢外都是活泼金属元素p区A族A族、0族ns2np16(He除外)最外层电子参与反应(0族元素一般不考虑)d区B族B族、族(n1)d1
6、9ns12(Pd除外)d轨道也不同程度地参与化学键的形成ds区B族、B族(n1)d10ns12金属元素 (2)根据元素金属性与非金属性 2指出下列元素位于周期表中第几周期，第几族？位于周期表中哪一个分区？ (1)1s22s22p63s23p4第_周期、_族、_。 (2)价电子构型4d105s25p2第_周期、_族、_。 (3)价电子构型3d34s2第_周期、_族、_。 解析：最高能层数等于周期序数，主族元素价电子数等于主族元素族序数，最后填入的电子能层即元素周期表分区名称。 答案：(1)三Ap区(2)五Ap区(3)四Bd区 (2011南京调研)写出13Al、24Cr、26Fe、33As等元素原
7、子的电子排布式，并判断它们在元素周期表中的位置。13Al：_，24Cr：_，26Fe：_，33As_。Al的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，其最大能层数为3，所以其周期为第三周期；其价电子总数(外围电子总数)为3，所以其位于第A族。C r 的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，其最大能层数为4，所以其周期为第四周期；其价电子总数(外围电子总数)为6且具有d轨道，所以其位于第B族。Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，其最大能层数为4，所以其周期为第四周期；其价电子总数(外围电子总数)为8，所以其位 于 第 族 。 A s 的
8、核 外 电 子 排 布 式 为1s22s22p63s23p63d104s24p3，其最大能层数为4，所以其周期为第四周期；其价电子总数(外围电子总数)为5，所以其位于第A族。 答案：Al：1s22s22p63s23p1第三周期第A族 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1第四周期第B族 Fe：1s22s22p63s23p63d64s2第四周期第族 As：1s22s22p63s23p63d104s24p3第四周期第A族 (1)由元素的价电子层排布式可知元素在周期表中的位置，如：3s23p5为第三周期第A族元素， 即，周期数电子层数最高能层数， 主族序数价电子数。 同样，由主族元素在元素
9、周期表中的位置可以推断其价电子排布式。 (2)价电子数：主族元素的外围电子为该元素原子的最外层电子。如碱金属原子的外围原子排布为ns1。 副族元素的外围电子与其最外层电子和内层电子有关。 如铁元素原子的外围电子排布为3d64s2。 1某元素的原子序数为29，试问： (1)此元素原子的电子总数是多少？ (2)它有多少个电子层？有多少个能级？ (3)它的外围电子构型是什么？ (4)它属于第几周期？第几族？主族还是副族？ (5)它有多少个未成对电子？ 解析： 答案：(1)29个(2)4个电子层；7个能级 (3)3d104s1(4)第四周期；B族；副族 (5)有1个未成对电子 (1)在s区中，族序数最
10、大、原子序数最小的元素，其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 ， 它 常 见 离 子 的 电 子 排 布 式 为_。 (3)在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的最外层电子排布式为_。 (4)在p区中，第二周期VA族元素原子的价电子的电子排布图为_。 (5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们处在元素周期表的_区中。 思路点拨：本题考查了元素周期表的分区及原子结构的知识。 (1)s区包括A族和A族，族序数最大、原子序数最小的元素应是第二周期A族的Be，其电子排布式为1s22s2，价电子排布式为2s2，其电子云形状为球形。 (2)d区包
11、括BB族和族，其中族序数最大、原子序数最小的元素应该是第四周期族的 F e 。 F e 原 子 的 电 子 排 布 式 为1s22s22p63s23p63d64s2。Fe元素的常见离子为Fe2和Fe3。 (3)ds区包括B族和B族，族序数最大、原子序数最小的元素是Zn，B族价电子的电子排布结构特征是(n1)d10ns2，故Zn的价电子排布式为3d104s2。 (4)在p区中，位于第二周期A族的元素是N，其最外层电子排布式为2s22p3，则电子排布图为： 。 (5)铀和钚在f区。 答案：(1)球形(2)Fe2：1s22s22p63s23p63d6； Fe3：1s22s22p63s23p63d5
12、(3)3d104s2 (4) (5)f (1)主族元素的价电子总数等于族序数 s区元素价电子特征排布为ns12，价电子数等于主族序数。 p区元素价电子特征排布为ns2np16，价电子总数等于主族序数。 (2)s区、d区、ds区都是金属元素(氢元素除外) s区有2个纵列，d区有8个纵列，ds区有2个纵列；从元素的价电子层结构可以看出，s区、d区、ds区的元素在发生化学反应时容易失去最外层电子及倒数第二层的d电子，呈现金属性，所以s区(H除外)、d区、ds区都是金属元素。 2(1)某元素的价电子排布式为：4d55s1该元素位于元素周期表中的哪一区？ (2)所有非金属元素都在p区吗？ 答案：(1)因
13、其价电子排布为4d55s1，故其位于元素周期表中的d区； (2)绝大多数非金属元素在p区，但H却位于s区。 3下列说法中正确的是() 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B族到B族10个纵行的元素都是金属元素 Ds区均为金属元素 解析：s区除H外均为金属元素，故D项错误；B项如He、Zn等虽最外层电子数为2但却不是s区元素。周期表中B族B族为过渡元素，全部为金属元素。 答案：C 1下列说法中正确的是() As区都是金属元素 Bs区都是非金属元素 C0族在p区 D所有非金属元素都在p区 解析：s区为A、A族，既有金属元素又有非金属元素，p区为A
14、、A、A、A、A、0族。 答案：C 2某元素的原子具有三个电子层，关于其外围价电子排布的正确说法是() A只有s电子 B只有p电子 C有s、p电子 D只有s电子或有s、p电子 解析：由题意知，该元素的外围价电子排布为3s12或3s23p16，故该元素外围价电子排布可能只有s电子或s、p电子。 答案：D 3下列说法错误的是() A欲研制新农药，应着重研究非金属元素化合物 B耐高温、耐腐蚀的合金材料应在过渡元素中寻找 C当发现第七周期零族元素时，其原子序数肯定是118 D第七周期零族元素是金属元素 解析：元素周期表对于寻找新元素、合成新物质具有指导意义。合成新农药应着重研究非金属元素化合物；耐高温
15、、耐腐蚀的合金材料应在过滤元素中寻找；第七周期零族元素的原子序数为：28818183232118；根据元素周期表中金属与非金属分界线，第七周期零族元素应该是非金属元素。 答案：D 4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() AB族 BB族 C族 DA族 解析：族的划分与原子的价电子数目和价电子排布有密切关系。同族元素的价电子数相同；对主族元素来说，价电子排布即最外层电子排布。要特别注意过渡元素的价电子还可能与次外层有关系。由题意推知，该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，应为A族元素Ca。 答案：D 5写出下列原子或离子的
16、核外电子排布式，并判断各对应元素在元素周期表中的位置： (1)17Cl：_，_周期_族； (2)25Mn：_，_周期_族； (3)26Fe3：_，_周期_族。 解析：周期数等于电子层数，族序数等于价电子数，区分主族、副族的标准是看电子排布在哪层，当出现d层排布时为副族，另外，特别 注 意 ( 3 ) 其 原 子 的 电 子 排 布 式 应 为1s22s22p63s23p63d64s2， 所以其价电子层排布式为3d64s2，n4，第四周期，电子数为8有d层为族。另外(1)的价电子排布为3s23p5，n3，第三周期，电子数为7，只有s、p层，所以为A族。(2)价电子排布为3d54s2，n4，第四周
17、期，电子数为7，有d层，为B族。 答案：(1)1s22s22p63s23p5 第三A (2)1s22s22p63s23p63d54s2第四B (3)1s22s22p63s23p63d5第四 6X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则X是_ _；其电子排布图为_ _；R原子的3p轨道上只有一个未成对电子，则R元素可能是_；Y原子的核电荷数为33，其外围电子排布是_，其在元素周期表中的位置是_，是属于_区的元素。 解析：X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则其电子排布式为1s22s22p2，是碳元素， 其电子排布图为 R原子的3p轨道上只有一个未成对电子，则其原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，则R可能为Al或Cl。 Y原子的核电荷数为33，根据构造原理和核外电子排布规则可知，Y原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p3，在元素周期表中位于第四周期A族，属于p区元素。 答案：C(或碳) Al、Cl4s24p3第四周期A族p练考题、验能力、轻巧夺冠
