18 19第1章第2节第1课时原子结构与元素周期表

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学习目标：1.进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间 的关系。(重点)2.知道外围电子排布和价电子层的含义。3认识周期表中各区、 周期、族元素的原子核外电子排布的规律。(重点、难点)4.知道周期表中各区、周期、族元素的原子结构和位置间的关系。(难点)自主预习探新知一、元素周期系1. 原子核外电子排布的特征(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式锂3-二二1S%1 或He2s1钠11-三1s22s22p63s1 或Ne 3s1钾19四,226261 亠r,11s 2s2p 3s 3p 4

2、s 或Ar 4s铷37五1s22s22p63S23p63d104S24p65s1 或Kr5s1铯55六1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1或Xe6s1(2)稀有气体元素原子外围电子排布稀有气体氦氖氩氟氙氡原子序数21018365486周期-一一-二二四五六外围电子排布1s22s22p63s23p64s24p65f5p66s26p62.元素周期系的形成(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，形成一个周期，循环往复形成周期系。原因元素周期系的形成是

3、由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。微点拨：(1)原子的电子层数二能级中最高能层序数二周期序数(2) 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二、元素周期表1.元素周期表的分区按电子排布，可把周期表里的元素划分成 5个区。除ds区外，区的名称来 自按构造原理最后填入电子的能级符号。2.各区外围电子排布特点分区外围电子排布s区12 nsp区ns2np1 6(除 He 外)d区(n - 1)d19ns 2(除钯外)ds区(n- 1)d10ns2f区(n- 2)f 14( n- 1)d 2ns2基础自测判断对错(对的在括号内打V,错的在括号内打X )(1) 元素原子的核外电子排

4、布呈周期性变化是形成元素周期系的根本原因(2) 周期序数越大，该周期所含金属元素越多()(3) 元素周期表中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(4) 周期表共有18个纵列，也就是有18个族()答案“V (3)X X合作探究攻重难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I An a川AIV AV AW AVD A价电子排布1 ns2 ns2 d ns np2 2 ns np231ns np24ns np25ns np(1)主族元素的族序数二价电子总数二最高正价(0、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

5、电子排布为1s2或ns2np6。3. 过渡元素(副族和毗族)(第四周期为例)的价电子排布。族序数价电子排布川B(n- 1)dns2IV B(n- 1)d2ns2V B(n- 1)d3ns2W B(n- 1)d5ns1W B(n- 1)d5ns2Vffl(n- 1)d nsI B(n- 1)d nsn b(n- 1)d ns川BB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。(2) W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。(3) 1 B和U B的族序数二原子最外层电子数。4. 0族最外层电子排布为1s2或ns2np

6、6。1价电子不一定是最外层电子，只有主族元素的价电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。2元素的价电子数不一定等于其所在族的族序数，这只对主族元素成立，部分过渡元素是不成立的。对点训练1.已知几种元素原子的核外电子排布情况，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糸元素符号原子序数区周期族A1s22s22p63s1B仔2 8 L4 2丿 J J JC3d104s1D24Ne 3s 3pE303s3pf | f M 4 f解析由电子排布式判断A为11号元素Na；由原子结构示意图可知x=元素周期表的分区26, B为26号元素Fe；由外围电子排布式判断C为29号元素Cu;由

7、电子排布 式判断D为16号元素S;由基态原子的电子排布图判断 E为17号元素Cl。答;案A:Na11s三 IAB:Fe26d四VfflC:Cu29ds四I BD:S16P二W AE:Cl17P二VD A嗫亢点r1.各区元素化学性质及原子价电子排布特点包括的元素价电子排布化学性质s区I A、n a族ns 2（最后的电子填在ns上）除氢外，都是活泼金属元素（碱金属 和碱土金属）p区川AV A、0族ns2n p1 6（除氦夕卜，最后的电子填在np上）最外层电子参与反应，随着最外层电 子数目的增加，非金属性增强，金属 性减弱（0族除外）d区川BV B（镧系、锕系 除外）、毗族（n d1 9nJ 2最后

8、的电子填 在（n 1）d 上均为过渡金属，由于d轨道都未充满 电子，因此d轨道上的电子可以不同 程度地参与化学键的形成ds区I b、 n B 族(n 1)d10ns1(n 1)d 全充满均为过渡金属，d轨道已充满电子， 因此d轨道上的电子一般不再参与 化学键的形成第4页f区镧系、锕系一,小、014(n 2)f/八02 2(n 1)d ns镧系元素的化学性质非常相近；锕系 元素的化学性质也非常相近2.元素周期表中族和分区的关系主族：s区和p区。(ns+ np)的电子数=族序数。(2) 0族：p区。(ns+np)的电子数=8(或2)。(3) 副族：d区+ ds区+ f区。 d区中(n 1)d+ n

9、s的电子数=族序数(第毗族部分元素除外)。 当8(n 1)d+ ns的电子数w 10时，则为第毗族元素。 ds区中(n 1)d全充满，ns的电子数=族序数。对点训练2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五个区， 并以最后填入电 子的能级符号作为该区的符号，如图所示。【导学号：79652021】(1) 在 s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，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，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，原子的价

10、电子排布式为。(4) 在p区中，第二周期V A族元素原子的价电子排布图为 。(5) 当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在 中。解析(1)s区为I A族、n A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)d区为川B族 B族、毗族，族序数最大且原子序数最小的为 Fe,常见 离子为 Fe2+、Fe3+，电子排布式为 1s22s22p63s23p63d6 或Ar 3d6、1s22s22p63s23p63d5 或Ar3d5，由离子的电子排布式可知 卩3+的3d轨道“半满”，其稳定性大于第5页Fe2+。(3) ds区符合条件的为Zn ,其电子排布式为1s22

11、s22p63s23p63d104s2或 Ar3d14s2,价电子排布式为3d104s2。(4) 该题中符合题意的为N，价电子排布图为(5) 铀和钚均为锕系元素，位于f区。答案球形(2)Fe2+ : 1s22s22p63s23p63d6(或Ar 3d6), Fe3+: 1s%22p63s23p63d5(或Ar 3d5) Fe3+(3)3d104s22si i i(4) f |f | f | (5)f外围电子排布与元素最高正价数的关系(1)当主族元素失去全部价电子后，表现出该元素的最高化合价。最高正价二主族序数(0、F除外)。2(2) 川B B族可失去ns和(n 1)d轨道上的全部电子，所以，最高

12、正价数 =族序数。(3) W族可失去最外层的s电子和次外层的部分d电子，所以最高正价低于族 序数(8)，只有Ru和Os可表现8价。(4) I B族可失去ns1电子和部分次外层d电子，所以I B的族数v最高正价，2n B只失去ns电子，UB的族序数=最高正价。当堂达标固双基1 电子排布式为Ar 3d54s2的元素是()A 稀有气体B过渡元素C 主族元素D 卤族元素B 由该原子的电子排布知该原子核外共有25个电子，即为25号元素Mn，是 B族元素。2具有以下结构的原子，一定属于主族元素原子的是 ( ) 最外层有 3 个电子的原子 最外层电子排布为 ns2 的原子 最外层有 3 个未成对电子的原子

13、次外层无未成对电子的原子A BCD C 最外层有3个电子的原子，其最外层电子排布为 ns2np1，属于川A族，正确；如Fe的最外层电子排布为4s2, He为1s2,它们都不是主族元素， 错误；因最外层电子数最多不超过 8，故最外层有 3 个未成对电子的原子其最外 层电子排布应为ns2np3,该元素一定为主族元素，正确；有些过渡元素的次外 层也可以达到饱和状态，如 Cu：1s22s22p63s23p63d104s2， 错误。 3 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 ()【导学号： 79652022】A. V B 族B.H B 族C.W族D

14、. n A 族D 由题意推知，该元素的外围电子排布为 4s2，故该元素位于第四周期n A族。4元素周期表长周期共有 18 个纵行，从左到右排为 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B. 第15列元素的原子最外层的电子排布是 ns2np5C. 最外层电子排布为ns2的元素一定在第2列D. 第11、12列为d区的元素A 第 9 列元素是过渡元素，没有非金属， A 项正确；第 15 列元素的最外 层电子排布是ns2np3, B项错误；最外层电子排布为ns2的元素也可能是过渡元素或 0 族元素 He， C 项错误； 11、12 列为 ds 区元素， D 项错误。 5某元素原子共有三个价电子，其中一个价电子位于第三能层d 能级。【导学号： 79652023】(1) 该原子的电子排布式为 。_(2) 该元 素 的 原子