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
1．掌握原子结构与元素周期表的关系，进一步熟悉元素周期表的结构。 2．能够从原子结构的角度认识元素周期表中区的划分。 3．能够对元素周期表和原子结构的关系进行分析和推断。
元 素 周 期 表 基础·初探] 1．碱金属元素基态原子的核外电子排布 碱金属 锂 钠 钾 铷 铯 原子序数 3 11 19 37 55 周期 二 三 四 五 六 基态原子的电子排布式 1s22s1或He]2s1 1s22s22p63s1或Ne]3s1 1s22s22p63s23p64s1或Ar]4s1 1s22s22p63s23p63d104s24p65s1或Kr]5s1 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1或Xe]6s1 2.周期系的形成 (1)随着元素原子核电荷数的递增，每到出现碱金属，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现稀有气体；然后又开始由碱金属到稀有气体，循环往复形成了周期系。
(2)元素形成周期系的根本原因是元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。
探究·升华]
思考探究]
(1)外围电子排布为5s25p1的元素，在元素周期表中处于什么位置？据此分析元素的外围电子排布与周期表位置有何关系？
【提示】 该元素位于第五周期第ⅢA族。元素能级中最高能层序数＝周期序数，主族元素原子的外围电子数＝该元素在周期表中的主族序数。
(2)某元素位于周期表中第四周期ⅤA族，你能否据此书写出该元素的价电子排布式、电子排布式？
【提示】 元素的价电子排布式为4s24p3，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。
(3)原子序数1～36的某元素基态原子的最外层电子排布式为ns2，该元素可能属于哪一族？
【提示】 0族(He)、ⅡA族、ⅡB族、ⅢB族、ⅣB族、ⅤB族、ⅦB族、Ⅷ族。
认知升华]
1．核外电子排布与族的关系 (1)主族元素的价电子排布 主族序数 价电子排布 ⅠA ns1 ⅡA ns2 ⅢA ns2np1 ⅣA ns2np2 ⅤA ns2np3 ⅥA ns2np4 ⅦA ns2np5 ①主族元素的族序数＝价电子总数＝最高正价(O、F除外)。 ②同主族元素原子的价电子排布相同，价电子全部排布在ns或nsnp轨道上。 (2)稀有气体的价电子排布为1s2或ns2np6。
(3)过渡元素(副族和Ⅷ族)(第四周期为例)的价电子排布。 族序数 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB 价电子排布 (n－1)d1ns2 (n－1)d2ns2 (n－1)d3ns2 (n－1)d5ns1 (n－1)d5ns2 (n－1)d6～8ns2 (n－1)d10ns1 ⅡB (n－1)d10ns2 ①ⅢB→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。
②Ⅷ族：原子最外层ns电子数＋次外层(n－1)d电子数之和分别为8、9、10。 ③ⅠB和ⅡB的族序数＝原子最外层电子数。 (4)0族最外层电子排布为1s2或ns2np6。 2．周期序数与原子核外电子排布的关系
周期序数＝原子电子层数＝原子最外层能层序数。
题组·冲关]
1．下列是某些元素基态原子的电子排布式，其中表示第三周期元素的是( ) A．1s22s1 C．1s22s22p63s2
B．1s22s22p5 D．1s22s22p63s23p64s1
【解析】 元素所在的周期数与最高能层序数n有关，原子的核外电子的最高能层序数为n时，该元素属于第n周期。故第三周期元素的最高能层序数为3，故选C。
【答案】 C
2．电子排布式为Ar]3d54s2的元素是( ) A．稀有气体元素 C．主族元素
B．过渡元素 D．卤族元素
【解析】 在最外能层p轨道上填充有电子且未满时，一定为主族元素；最外能层p轨道上未填充电子，而在d(或f)轨道上填充有电子的元素，一定是过渡元素。故电子排布为Ar]3d54s2的元素为过渡元素。
【答案】 B
3．如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( ) 【导学号：90990014】
【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。
【答案】 A
4．写出具有下列电子排布的微粒的核电荷数、元素符号，以及在周期表中的位置。
(1)A原子：1s22s22p5______________、____________；第________族、第________周期。
(2)B－：1s22s22p63s23p6____________、____________；第________族、第________周期。
(3)C原子：He]2s22p3____________、____________；第________族、第________周期。
(4)外围电子排布为3d54s2的原子：______、________；第________族、第________周期。
【解析】 (1)对于原子，核电荷数＝核外电子数，确定A元素为F，位于周期表中第二周期ⅦA族。
(2)对于阴离子，核电荷数＝核外电子数－所带电荷数＝18－1＝17，故B－为Cl－；位于周期表中第三周期ⅦA族。
(3)将简化电子排布式还原为电子排布式，即1s22s22p3，判断C原子为N；位于周期表中第二周期ⅤA族。
(4)由构造原理知该元素原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，确定为Mn元素，位于第四周期ⅦB族。
【答案】 (1)9 F ⅦA 二 (2)17 Cl ⅦA 三 (3)7 N ⅤA 二 (4)25 Mn ⅦB 四
元 素 周 期 表 的 分 区 基础·初探] 1．按电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表分为s、p、d、f四个区，而ⅠB、ⅡB族的元素的核外电子因先填满(n－1)d能级而后再填充ns能级而得名ds区。
2．元素周期表中，非金属元素处于元素周期表的右上角位置，金属性强的元素处于元素周期表的左下方位置。
探究·升华]
思考探究]
(1)在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素是什么元素？该元素原子的价电子的电子云什么形状？
【提示】 s区为第ⅠA族、第ⅡA族，符合条件的元素为Be，其电子排布式为1s22s2，价电子的电子云形状为球形。
(2)Fe元素处于周期表中的哪个区？Fe2＋、Fe3＋的电子排布式怎样书写？两种离子更稳定的是谁？为什么？
【提示】 Fe位于d区，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轨道“半充满”，其稳定性强于Fe2＋。
(3)某元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，据此判断该元素位于周期表中的哪一区？是何种元素？
【提示】 该元素为Zn，位于ds区。 认知升华] 各区元素的特点 s区 包括的元素 第ⅠA、 ⅡA族 第ⅢA～ ⅦA族、0族 第ⅢB～ ⅦB、Ⅷ族 价电子排布 ns1～2(最后的电子填在ns上) ns2np1～6(最后的电子填在np上) (n－1)d1～9化学性质 除氢外，都是活泼金属元素(碱金属和碱土金属元素) 随着最外层电子数目的增加，非金属性增强，金属性减弱 均为过渡金属，由于d轨道都未充满电子，因此d轨道可以不同程度地参与化学键的形成 均为过渡金属，d轨道已充满电子，因此d轨道一般不再参与化学键的形成 镧系元素的化学性质非常相近，锕系元素的化学性质也非p区 d区 ns1～2最后的电子填在(n－1)d上] ds区 第ⅠB、 ⅡB族 (n－1)dns101～2(n－ 1)d全充满] (n－2)f0～14 (n－1)d0～2ns2 f区 镧系、锕系
2017-2024学年高中化学选修三教师用书：第1章 第2节 第1课时 原子结构与元素周期表 含解析 精品
