物质结构与性质 核外电子排布与元素周期表

1、二、核外电子排布与元素周期表二、核外电子排布与元素周期表鲍鲍林林近近似似能能级级图图1 1、核外电子排布与周期的划分：、核外电子排布与周期的划分： 相邻能级组能相邻能级组能量差较大；同一能量差较大；同一能级组能量差较小级组能量差较小. .周期数周期数 最外层电子的主量子数（电子层数）最外层电子的主量子数（电子层数）结论：结论：一个能级组最多容纳电子数一个能级组最多容纳电子数 =本周期所包含元本周期所包含元素的种数。素的种数。2 2、核外电子排布与族的划分：、核外电子排布与族的划分：结论：族与价电子的数目及其排布相关。结论：族与价电子的数目及其排布相关。同族：价电子数目相同同族：价电子数目相同主

2、族：同主族价电子排布主族：同主族价电子排布完全完全相同相同 nsnsx x或或n ns s2 2n np px x且价电子数目且价电子数目=族序数族序数0 0族：全满族：全满的稳定结构稳定结构 其它均为：其它均为： He：1s2ns2np6 过渡元素：同一族价电子排布过渡元素：同一族价电子排布基本基本相同。相同。 (n-1)d110ns12BB族族- B- B族：族： 价电子数价电子数= =族序数族序数= =列数列数 族族 B B 族族.B.B族：族： 价电子数价电子数= =列数列数3 3、元素周期表的分区、元素周期表的分区以最后填入电子的轨道能级符号表示以最后填入电子的轨道能级符号表示分区分

3、区元素分布元素分布价电子排布价电子排布元素性质特点元素性质特点s区区_族、族、_族族ns12除氢、氦外都是活泼金除氢、氦外都是活泼金属元素属元素p区区A族族A族、族、0族族(氦除氦除外外)_最外层电子参与反应最外层电子参与反应(0族元素一般不考虑族元素一般不考虑)d区区B族族B族族、_族族(镧系、锕系除外镧系、锕系除外)(n1)d19ns12(Pd除除外外)d轨道也不同程度地参轨道也不同程度地参与化学键的形成与化学键的形成ds区区B族、族、B族族(n1)d10ns12金属元素金属元素f区区镧系、锕系镧系、锕系(n2)f014(n1)d02ns2镧系元素化学性质相近，镧系元素化学性质相近，锕系元

4、素化学性质相近锕系元素化学性质相近AAns2np16增大增大越大越大越小越小三、核外电子排布与原子半径三、核外电子排布与原子半径1 1决定因素决定因素有效核电荷：吸引电子的净正电荷。有效核电荷：吸引电子的净正电荷。p18p182 2原子半径的周期性变化原子半径的周期性变化 (2) (2)同主族：上同主族：上下，。下，。减小减小， r r增大增大 (3) (3)过渡元素：过渡元素：左左右右 ，变化幅度不变化幅度不 大，大， r r稍减稍减 (1) (1)同周期：左同周期：左右，有效核电荷增加，右，有效核电荷增加， r r减小减小1电子构型为电子构型为Ar3d104s2的元素是的元素是()A稀有气

5、体稀有气体B过渡元素过渡元素C主族元素主族元素 D卤族元素卤族元素选选B。该元素的价电子排布式中出现。该元素的价电子排布式中出现d轨道，应为轨道，应为B 族族元素，而副族元素属于过渡元素，故元素，而副族元素属于过渡元素，故B正确正确。2按原子半径由大到小排列顺序正确的是按原子半径由大到小排列顺序正确的是()AMg、B、Si BSi、Mg、BCMg、Si、B DB、Si、Mg选选C。3某元素某元素M2的的3d轨道上有轨道上有5个电子，则个电子，则(1)M原子的核外电子排布式为原子的核外电子排布式为_。(2)M元素在元素周期表中的位置为第元素在元素周期表中的位置为第_周期周期_族，族，_区。区。

6、解析：解析：M23d轨道上有轨道上有5个电子则电子排布式为个电子则电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。故。故M原子的电子排布式为：原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s2。该元素的价电子排布式为：该元素的价电子排布式为：3d54s2，所以该元素在周期表，所以该元素在周期表中的位置为第中的位置为第4周期周期B族，因最后一个电子进入族，因最后一个电子进入d轨道所轨道所以该元素位于以该元素位于d区。区。答案：答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s2(2)4Bd4、用电子排布式表示、用电子排布式表示Al、Cr(原子序数为原子序数为24)、Fe(原子序数

7、为原子序数为26)、As(原子序数为原子序数为33)等元等元素原子的电子排布，并由此判断它们属于哪一周素原子的电子排布，并由此判断它们属于哪一周期哪一族。期哪一族。Al：_。Cr：_。Fe：_。As：_。5、(2011年宁夏银川高二质检年宁夏银川高二质检)已知已知118号元素的号元素的离子离子aW3、bX、cY2、dZ都具有相同的电子层结构，都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是下列关系正确的是()A质子数质子数cdB离子的还原性离子的还原性Y2HZD原子半径原子半径XW【思路点拨思路点拨】解答本题要注意以下两点：解答本题要注意以下两点：(1)据电子层结构相同推测三种元素在周期表据电子层结构

8、相同推测三种元素在周期表中的位置关系，进而进行原子序数和原子特中的位置关系，进而进行原子序数和原子特点的推断。点的推断。(2)分析微粒特点，选择合理的方法比较半径分析微粒特点，选择合理的方法比较半径大小。大小。【解析解析】因四种离子的电子层结构相同，因四种离子的电子层结构相同，所以质子数所以质子数a、b、c、d的大小关系应为的大小关系应为abdc，所以氢化物稳定性应为，所以氢化物稳定性应为HZH2Y，离子的还原性离子的还原性Y2Z，故选，故选D。【答案答案】D变式训练变式训练2下列微粒半径大小比较正确的是下列微粒半径大小比较正确的是()ANaMg2Al3ClNaAl3CNaMgAlSiDCsR

9、bKMgAlSi。D项，同一主族，随项，同一主族，随着电子层数增多原子半径增大，应为着电子层数增多原子半径增大，应为CsRbKNa。探究整合应用探究整合应用假定元素周期表是有限的，根据已知的元素周期假定元素周期表是有限的，根据已知的元素周期表的某些事实和理论可归纳出一些假说。表的某些事实和理论可归纳出一些假说。(1)已知元素周期表中的各周期可排元素种数如下：已知元素周期表中的各周期可排元素种数如下：周期周期1234567元素种数元素种数28818183232人们预测元素周期表第人们预测元素周期表第8周期将来也会排满，那么周期将来也会排满，那么该周期排满后的元素种数是该周期排满后的元素种数是_。

10、A18 B32C50 D无法判断无法判断(2)根据每个周期最后一种金属元素出现的族序数，根据每个周期最后一种金属元素出现的族序数，预测周期表中原子序数最大的金属元素将在预测周期表中原子序数最大的金属元素将在_周期周期_族族(注：把注：把0族看做族看做A族族)。周期表中元素在填满周期表中元素在填满_周期后将结束。周期后将结束。(3)根据周期表中每个周期非金属元素的种数，预测根据周期表中每个周期非金属元素的种数，预测周期表中应该有周期表中应该有_种非金属元素，还有种非金属元素，还有_种未发现。未发现的非金属元素处于第种未发现。未发现的非金属元素处于第_周期周期_族。族。【解析解析】(1)由已知可归

11、纳出周期为由已知可归纳出周期为1、2、3、4、5、6、7，元素种数，元素种数212、222、232、242，据此预测第，据此预测第8周期元素种数为周期元素种数为25250(种种)。(2)观察周期表可知：第观察周期表可知：第6周期倒数第三种元素周期倒数第三种元素为金属元素，第为金属元素，第7周期倒数第二种元素为金属周期倒数第二种元素为金属元素，第元素，第8周期倒数第一种元素即为原子序数周期倒数第一种元素即为原子序数最大的金属元素，该元素处于最大的金属元素，该元素处于A族。族。(3)据周期表可知非金属元素的种数：第据周期表可知非金属元素的种数：第1、2、3、4、5、6周期非金属元素种数分别为：周期

12、非金属元素种数分别为：2、6、5、4、3、2种，则可类推第种，则可类推第7、8周期非金属周期非金属元素种数分别为：元素种数分别为：1种、种、0种。种。共计共计23种，第种，第7周期未填满，有一种非金属元周期未填满，有一种非金属元素未发现，将处在素未发现，将处在A族。族。【答案答案】(1)C(2)8A8(3)2317A变式训练变式训练1已知几种元素原子的核外电子情况，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。表中的位置。解析：解析：A为为12号元素号元素Mg，由电子排布式可知其，由电子排布式可知其位置为第位置为

13、第3周期周期A族；族；B为为23号元素号元素V，电子，电子排布式为排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，故其位置为第，故其位置为第4周期周期B族；族；C为为14号元素号元素Si，位于周期表第，位于周期表第3周期周期A族；族；D为为15号元素号元素P，位于周期表第，位于周期表第3周期周期A族。族。答案：答案：Mg123AV234BSi143AP153Ans12ns2np16价电子数价电子数( (n1) )d110ns12价电子数价电子数思考感悟思考感悟2(1)是否电子层数多的元素的原子半径一定是否电子层数多的元素的原子半径一定大于电子层数小的元素的原子半径？大于电子层数小的元素的原

14、子半径？(2)为什么过渡元素的半径同一周期内变化幅度为什么过渡元素的半径同一周期内变化幅度不大？不大？【提示提示】(1)不一定。原子半径的大小由核电不一定。原子半径的大小由核电荷数与电子层数两个因素综合决定，如碱金属荷数与电子层数两个因素综合决定，如碱金属元素的原子半径比它下一周期卤素原子的半径元素的原子半径比它下一周期卤素原子的半径大。大。(2)同一周期过渡元素增加的电子都分布在同一周期过渡元素增加的电子都分布在(n1)d轨道上，电子间的排斥作用与核对电子的吸轨道上，电子间的排斥作用与核对电子的吸引作用大致相当，所以半径变化幅度不大。引作用大致相当，所以半径变化幅度不大。而第而第6周期元素所

15、含能级除周期元素所含能级除ns、np和和(n1)d外，还有外，还有(n2)f，故多出，故多出7个原子轨道，个原子轨道，14个电子，对应多出个电子，对应多出14种元素种元素，共，共32种元素。种元素。(2)21号元素号元素Sc的价电子排布式为的价电子排布式为3d14s2，虽然电子在排布，虽然电子在排布过程中先排在过程中先排在4s轨道，后排在轨道，后排在3d轨道，但轨道，但Sc元素原子的最元素原子的最外电子层是外电子层是4s,4s电子的主量子数为电子的主量子数为4，故，故Sc元素位于第元素位于第4周周期。期。思考感悟思考感悟1(1)在元素周期表中，同属长周期的在元素周期表中，同属长周期的4、5、6周期所包周期所包含的元素种类数分别为含的元素种类数分别为18、18、32，试解释原因。，试解释原因。(2)根据鲍林近似能级图知根据鲍林近似能级图知E4sr(Mg)r(Al)同主族元同主族元素素核电荷数越大，半径核电荷数越大，半径越大越大r(F)r(Cl)r(C)微粒特点微粒特点比较方法比较方法实例实例离离子子具有相同具有相同电子层结电子层结构构核电荷数越大，核电荷数越大，半径越小半径越小r(Na)r(Mg2)r(Al3)电子数和电子数和核电荷数核电荷数均不同均不同通过电子数或通过电子数或核电荷数相同核电荷数相同的微粒做参照的微粒做参照物物r(Al3)r(O2)r(Fe2)r(Fe3)