第一章 第二节 第1课时

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定位1.熟知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。一、原子结构与元素周期表的关系1.原子核外电子排布与周期的划分(1)填写下表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、5p18六6s16s26p686s、4f、5d、6p32七7s187s、5f、6d(未完)(2)观察分析上表，

2、讨论原子核外电子排布与周期划分的关系元素周期系形成的原因：元素原子核外电子排布发生周期性的变化。元素周期系的形成过程元素周期系的特点：每一周期(除第一周期外)从碱金属元素开始，到稀有气体元素结束，外围电子排布从ns1递增至ns2np6；元素周期系的周期不是单调的，而是随周期序号的递增逐渐增多，同时，金属元素的数目也逐渐增多。2.原子核外电子排布与族的划分(1)将下列各主族元素的价电子数、价电子排布式填入表中族数AAAAAAA价电子排布式ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5列数121314151617价电子数1234567(2)以第四周期副族元素为例，填写下表

3、副族元素21Sc22Ti23V24Cr25Mn29Cu30Zn族数BBBBBBB价电子排布式3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d104s13d104s2价电子数目34567(3)依据上述表格，讨论族的划分与原子核外电子排布的关系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族的价电子数与族序数相同，第B、B族和第族不相同。(1)最外层电子排布与周期表的关系原子的电子层数能级中

4、最高能层序数周期序数。主族元素原子的最外层电子数主族元素原子的价电子数主族序数。(2)对价电子认识的误区提醒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。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，对部分过渡元素是不成立的。同一族元素的价电子排布不一定相同，如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，在第族中部分元素的价电子排布也不相同。例1价电子排布式为5s25p3的主族元素是()A.第五周期A族 B.51号元素C.非金属元素 D.Te【考点】原子结构与元素周期表的关系【题点】价电子与元素周期表的关系答案B解析5s25p3，5指

5、的是电子层数，即属于第五周期，价电子指的是最外层电子数，主族元素所在族序数等于最外层电子数，即属于第A族元素，按照核外电子排布的规律，推出此元素是锑(Sb)，B正确。例2某元素的原子序数为29，试问：(1)此元素原子的电子总数是_个。(2)它有_个电子层，有_个能级。(3)它的价电子排布式是_。(4)它属于第_周期_族。(5)它有_个未成对电子。【考点】原子结构与元素周期表的综合【题点】原子结构与元素周期表的综合答案(1)29(2)47(3)3d104s1(4)四B(5)1解析解答该题需掌握原子核外电子排布与元素周期表的关系和原子核外电子排布的规律。根据核外电子排布原理，该元素的电子排布式应为

6、1s22s22p63s23p63d104s1，共有29个电子，故为Cu元素。从核外电子排布式中可以得出n4，有四个电子层，所以为第四周期元素，价电子排布式为3d104s1，所以在B族。价电子的电子排布图为，所以有1个未成对电子。二、元素周期表的分区1.根据核外电子的排布分区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 4个区，而B、B族这2个纵行的元素的核外电子因先填满了(n1)d能级而后再填充ns能级而得名ds区。5个区的位置关系如下图所示。2.根据元素的金属性和非金属性分区根据原子结构特征判断元素在元素周期表的位置电子排布式价电子排布式例3(2019·扶余

7、市第一中学期末)根据电子排布的特点，Cu在周期表属于()A.ds区 B.p区 C.d 区 D.s区【考点】元素周期表的分区【题点】元素周期表的分区及应用答案A解析铜为29号元素，核外电子排布式为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d104s1。按照构造原理，价层电子排布式应为3d94s2，当3d接近半满或全满时，能量最低，最稳定，所以Cu的4s2上的一个电子将填充在3d上，故Cu在元素周期表中属于ds区。例4具有以下结构的原子一定属于p区元素的是()最外层有3个电子的原子最外层电子排布式为ns2的原子最外层有3个未成对电子的原子最外层电子形成全满结构的原子A. B. C. D.【考点】元

8、素周期表的分区【题点】元素周期表分区的应用答案B解析最外层有3个电子的原子，其最外层电子排布式为ns2np1，只能是第A族元素的原子，正确；最外层电子排布式为ns2的原子，既可能是第A族元素的原子，也可能是过渡元素的原子，还可能是He原子，错误；最外层有3个未成对电子的原子，其最外层电子排布式一定为ns2np3，位于第A族，正确；最外层电子形成全满结构的原子，包括ns2、ns2np6等结构的原子及钯原子，可能位于多个区，错误。核外电子排布与元素周期表的关系1.下列说法不正确的是()A.元素原子的核外电子排布呈现周期性变化是形成元素周期系的根本原因B.周期序数越大，该周期所含金属元素越多C.所有

9、区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号D.周期表共18个纵列，可分为7个主族、7个副族、1个族、1个0族【考点】原子结构与元素周期表的关系【题点】元素周期表结构的综合考查答案C解析除ds区外，区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号。2.如果n为第A族中某元素的原子序数，则原子序数为(n1)的元素可能位于()A.A或B B.AC.B D.A【考点】原子结构与元素周期表的关系【题点】元素周期表的结构答案A解析在元素周期表中，第二、三周期的第A族与第A族元素相邻，其原子序数相差1；第四、五、六、七周期的第A族与第B族相邻，其原子序数相差1；所以原子序数为(n1)的元素位于第A或B族。

10、3.根据下列基态原子的最外层电子排布，能确定该元素在元素周期表中位置的是()A.4s1 B.3d104snC.nsnnp3n D.ns2np3【考点】原子结构元素周期表的关系【题点】价电子与元素周期表的关系答案C解析A项中最外层为4s1的价电子排布包括4s1、3d54s1、3d104s1；B项中3d104sn的电子排布包括3d104s1、3d104s2等；C项中n为2，即2s22p6；D项中n可能为2、3、4、5、6。4.按电子排布，可以把周期表中的元素划分为5个区，以下元素属于p区的是()A.Fe B.Mg C.Br D.Cu【考点】元素周期表的分区【题点】元素周期表分区及应用答案C解析Fe

11、的外围电子排布式为3d64s2，属于d区元素，A错误；Mg的外围电子排布式为3s2，属于s区元素，B错误；Br的外围电子排布式为4s24p5，属于p区元素，C正确；Cu的外围电子排布式为3d104s1，属于ds区元素，D错误。5.某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的判断错误的是()A.电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2B.该元素为VC.该元素为A族元素D.该元素位于d区【考点】原子结构与元素周期表的综合【题点】原子结构与元素周期表的综合答案C解析该元素的最外层电子数为2，并且为同族元素中原子序数最小的，所以该元素为第二周期或第

12、四周期元素。又因其价电子数最外层电子数，可推出该元素并不是第二周期元素，应为第四周期元素，价电子排布式为3d34s2，故为23号元素V，属于d区元素。6.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。(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_(填离子符号)。(3)在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素，原子的价电子排布式为_。(4)在p区中，第

13、二周期A族元素原子价电子排布图为_。(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在_区中。【考点】元素周期表的分区【题点】元素周期表分区及应用答案(1)球形(2)Fe2：1s22s22p63s23p63d6，Fe3：1s22s22p63s23p63d5Fe3(3)3d104s2(4)(5)f解析(1)s区为第A族、第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区为第B族第B族、第族，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、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布式可

14、知Fe3的3d轨道“半充满”，其稳定性强于Fe2。(3)ds区符合条件的为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，价电子排布式为3d104s2。(4)该题中符合题意的元素为N，其价电子的排布图为。(5)铀和钚均为锕系元素，位于f区。对点训练题组一原子核外电子层排布与元素周期表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 B.1s22s22p5C.1s22s22p63s2 D.1s22s22p63s23p64s1【考点】原子结构与元素周期表的关系【题点】原子结构与周期答案C2.已知某元素2价离子的电子排布式为1s22s22p63s

15、23p6，该元素在周期表中属于()A.B族 B.B族C.族 D.A族【考点】原子结构与元素周期表的关系【题点】原子结构与族答案D解析该元素的外围电子排布为4s2。故该元素位于第四周期A族。3.具有以下结构的原子，一定属于主族元素的是()A.最外层有一个电子的原子B.最外层电子排布式为ns2的原子C.最外层有3个未成对电子的原子D.次外层无未成对电子的原子【考点】原子结构与元素周期表的关系【题点】原子结构与族答案C解析在元素周期表中，凡s区、d区、ds区的元素，它们的原子最外层电子数均不超过2个，只有p区的元素原子最外层电子数可为38个，则最外层有一个电子的原子可能是A族、B族(如Cr：3d54

16、s1)、B族(如Cu：3d104s1)元素的原子，不一定是主族元素，A不正确；最外层电子排布式为ns2的原子有He、A族、BB族、B族元素的原子，B不正确；原子最外层有3个未成对电子的元素，其原子最外层有5个电子，一定是主族元素，C正确；原子次外层无未成对电子的原子有：全部主族元素、0族元素、B和B族元素，D不正确。4.具有下列电子层结构的原子，其对应的元素一定属于同一周期的是()A.两种元素原子的电子层上全部都是s电子B.3p能级上只有1个空轨道的原子和3p能级上只有1个未成对电子的原子C.最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子D.原子核外的M层上的s、p能级

17、上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子【考点】原子结构与元素周期表的关系【题点】原子结构与周期答案B解析两种元素原子的电子层上全部都是s电子，即为1s1或1s2或1s22s1或1s22s2，对应的分别是H、He、Li、Be，即两种元素原子的电子层上全部都是s电子，可能属于第一周期或第二周期。3p能级上只有1个空轨道的原子：1s22s22p63s23p2，是硅元素；3p能级上只有1个未成对电子的原子：1s22s22p63s23p1，是铝元素或1s22s22p63s23p5，是氯元素，都属于第三周期。最外层电子排布为2s22p6的原子是氖元素，属于第二周期元素；最外层电子排布为2s22p6的离子

18、对应的元素可能为氮、氧、氟、钠、镁、铝等，很显然不一定属于同一周期。原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2，可能为Ar、K、Ca，很显然不一定属于同一周期。5.某化学学习小组在学习元素周期表和周期的划分时提出了以下观点：周期表的形成是由原子的结构决定的；元素周期表中A族元素统称为碱金属元素；每一周期的元素原子外围电子排布均是从ns1开始至ns2np6结束；元素周期表的每一周期元素的种类均相等；基态原子核外电子排布为1s22s22p3和1s22

19、s22p63s23p3的两元素的原子位于同一周期；周期序号越大，该周期所含金属元素一般越多。你认为正确的是()A. B.C. D.【考点】原子结构与元素周期表的关系【题点】原子结构与元素周期表关系的综合答案A解析元素周期表的形成原因是核外电子排布呈周期性变化，而核外电子排布是由原子的结构决定的，正确；A族元素除氢元素之外称为碱金属，错误；第一周期的元素原子价电子排布从1s1开始到1s2结束，错误；随着周期数的增多，元素种类有增多的趋势，错误；1s22s22p3位于第二周期，而1s22s22p63s23p3位于第三周期，错误；从元素周期表上不难看出，随着周期数的增多，该周期所含金属元素的种数一般

20、越多，正确。题组二元素周期表的结构与区的划分6.下列元素周期表族序数正确的是()A.第3列为B B.第18列为0AC.第14列为A D.第8列为B【考点】原子结构与元素周期表的关系【题点】元素周期表的结构答案C解析元素周期表族与列的关系表由上表分析可知，第3列为B族；第18列为0族；第14列为A族，第8、9、10三列为族。7.最活泼的金属单质、最活泼的非金属单质、常温下呈液态的金属单质，其组成元素分别位于下列元素周期表中的()A.s区、p区、ds区 B.s区、p区、d区C.f区、p区、ds区 D.s区、f区、ds区答案A解析理论上最活泼的金属单质是Fr，但由于其具有放射性，故一般认为最活泼的金

21、属单质是Cs，而Cs和Fr都属于第A族元素，位于s区；最活泼的非金属单质是F2，F位于p区；常温下呈液态的金属单质为Hg，Hg属于过渡元素，位于ds区。8.下列说法正确的是()A.s区均为金属B.元素所有金属元素都分布在d区和ds区C.最外层电子数为2的元素都分布在s区D.元素周期表B族到B族10个纵行的元素都是金属元素【考点】元素周期表的分区【题点】元素周期表分区及应用答案D解析s区的氢元素为非金属元素，A错误；s区除氢元素外，其他元素均为金属元素，p区也有金属元素，B错误；第B族元素的原子最外层电子数为2，在ds区，C错误；元素周期表中B族到B族10个纵行的元素都是金属元素，D正确。9.(

22、2019·乐山沫若中学月考)下列叙述中正确的是()A.副族元素中没有非金属元素B.碱金属元素是指A族的所有元素C.除短周期外，其他周期均有18个元素D.除0族元素外，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【考点】原子结构与元素周期表的综合【题点】原子结构与元素周期表的综合答案A解析副族元素中没有非金属元素，A正确； 碱金属元素是指A族除H外的所有元素，B错误；第六周期元素种类有32种，C错误；O、F元素最高价为零，最高化合价在数值上不等于该元素所属的族序数，D错误。题组三元素的“位构性”之间的关系10.下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是()A.原子核外电子排布式

23、为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C.2p轨道上只有一对成对电子的X原子和3p轨道上只有一对成对电子的Y原子D.最外层都只有一个电子的X、Y原子【考点】原子结构与元素周期表的综合【题点】原子结构与元素周期表的综合答案C解析A项，1s2结构的原子为He,1s22s2结构的原子为Be，两者性质不相似；B项，X原子为Mg，Y原子N层上有2个电子的有多种元素，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相似；C项，p轨道只有一对成对电子，应是np4，为同主族的元素，化学性质一定相似；D项，最外层只有1个

24、电子的可以是第A族元素，过渡元素中也有很多最外层只有 1个电子的，故化学性质不一定相似。11.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中，正确的是()A.基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是第A族元素B.原子的价电子排布为(n1)d68ns2的元素一定是副族元素C.基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区D.基态原子的价电子排布为(n1)dxnsy的元素的族序数一定为xy【考点】原子结构与元素周期表的综合【题点】原子结构与元素周期表的综合答案C解析基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能是第A族元素，也可能为铬元素或者铜元素，A错误；原子的价电子排布为(n1)d68ns2

25、的元素是第族元素，不是副族元素，B错误；基态原子的p能级上半充满的元素的基态原子价电子排布式为ns2np3，则一定属于p区元素，C正确；基态原子的价电子排布为(n1)dxnsy的元素的族序数可能为xy(xy7)、可能为第族(10xy>7)、还可能为y(x10)，D错误。12.下列四种元素中，其单质氧化性最强的是()A.原子含有未成对电子最多的第二周期元素B.位于周期表第三周期A族的元素C.原子最外层电子排布式为2s22p6的元素D.原子最外层电子排布式为3s23p5的元素【考点】原子结构与元素周期表的综合【题点】原子结构与元素周期表的综合答案D解析A中第二周期含未成对电子数最多的是N；B

26、为Al；C为稀有气体Ne；D为Cl，N2、Al、Ne、Cl2中，Cl2的氧化性最强。综合强化13.X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原子可能是_；Y原子的核电荷数为33，其外围电子排布式是_，其在元素周期表中的位置是_，属于_区的元素。【考点】原子结构与元素周期表的综合【题点】原子结构与元素周期表的综合答案C(或碳)Al或Cl4s24p3第四周期A族p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，则X是碳，其电子排布图为。R原子的3p轨道上只有一个未成对电子，则其原子的核外电子排布式为1s22

27、s22p63s23p1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式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，电子层数为4，且最外层有5个电子，在元素周期表中位于第四周期A族，最后一个电子填充在4p轨道上，故属于p区元素。14.X、Y、Z是第AA族的三种非金属元素，它们在元素周期表中的位置如下图所示，试回答下列问题。(1)X元素单质的化学式是_。(2)Y元素的原子结构示意图是_，Y与Na所形成化合物的电子式为_。(3)Z元素的名称是_，从元素原子得失电子的角度看，Z元素具有_性；若从Z元素在元素周期表中所处位置看，它具有这种性质的原因是_，其价电子排布式为_。答案(1)F2(2)(3)砷两砷位于元素周期表中金属元素与非金属元素的交界线附近4s24p3【考点】原子结构与元素周期表的综合【题点】原子结构与元素周期表的综合解析在元素周期