《原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》教案[核心素養(yǎng)發(fā)展目標]1.了解元素周期律、元素周期系和元素周期表的關(guān)系。2.能從核外電子排布角度，解釋元素周期系的基本結(jié)構(gòu)。3.通過原子結(jié)構(gòu)和元素在周期表中的位置分析推理其他元素的位置及性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的模型認知能力。一、元素周期律、元素周期系和元素周期表1．元素周期律：元素的性質(zhì)隨元素原子的核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變。2．元素周期系：元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列。3．元素周期表：呈現(xiàn)周期系的表格，元素周期系只有一個，元素周期表多種多樣。4．三張有重要歷史意義的周期表(1)門捷列夫周期表門捷列夫周期表又稱短式周期表，重要特征是從第四周期開始每個周期截成兩截，第1～7族分主副族，第八族稱為過渡元素。(2)維爾納周期表維爾納周期表是特長式周期表，每個周期一行，各族元素、過渡金屬、稀有氣體、鑭系和錒系，各有各的位置，同族元素上下對齊，它確定了前五個周期的元素種類。(3)玻爾元素周期表玻爾元素周期表特別重要之處是把21～28、39～46等元素用方框框起，這說明他已經(jīng)認識到，這些框內(nèi)元素的原子新增加的電子是填入內(nèi)層軌道的，他已經(jīng)用原子結(jié)構(gòu)解釋元素周期系了，玻爾元素周期表確定了第六周期為32種元素。為紀念門捷列夫發(fā)表第一張元素周期表(部分如下)150周年，聯(lián)合國宣布2019年為“國際化學(xué)元素周期表年”。關(guān)于下表的說法正確的是()A．表中數(shù)字代表元素的原子序數(shù)B．表中元素的排列依據(jù)是元素的原子結(jié)構(gòu)C．推測表中“？＝70”指代的元素的最高化合價為＋4D．每一縱列都對應(yīng)現(xiàn)在常用的元素周期表中的一族答案C解析表中數(shù)字代表元素的相對原子質(zhì)量，故A錯誤；表中元素的排列依據(jù)是相對原子質(zhì)量的大小，故B錯誤；推測表中“？＝70”和C、Si在同一橫排，屬于同主族，所以元素的最高化合價為＋4，故C正確；每一橫行都對應(yīng)現(xiàn)在常用的元素周期表中的同一族，故D錯誤。二、構(gòu)造原理與元素周期表1．元素周期表的基本結(jié)構(gòu)(1)周期元素種數(shù)的確定第一周期從1s1開始，以1s2結(jié)束，只有兩種元素。其余各周期總是從ns能級開始，以np結(jié)束，從ns能級開始以np結(jié)束遞增的核電荷數(shù)(或電子數(shù))就等于每個周期里的元素數(shù)目。周期ns～np電子數(shù)元素數(shù)目一1s1～222二2s1～22p1～688三3s1～23p1～688四4s1～23d1～104p1～61818五5s1～24d1～105p1～61818六6s1～24f1～145d1～106p1～63232七7s1～25f1～146d1～107p1～63232(2)元素周期表的形成若以一個方格代表一種元素，每個周期排一個橫排，并按s、p、d、f分段，左側(cè)對齊，可得到如下元素周期表：若將p段與p段對齊，d段與d段對齊、f段單獨列出，將2s2與p段末端對齊，則得到書末的元素周期表2．元素周期表探究(1)元素周期表的結(jié)構(gòu)元素周期表eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(周期：7個共7個橫行\(zhòng)b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(短周期：3個第一、二、三周期,長周期：4個第四、五、六、七周期)),族：16個共18個縱列\(zhòng)b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(主族：7個ⅠA～ⅦA族,副族：7個ⅢB～ⅦB族，ⅠB～ⅡB族,Ⅷ族：1個第8、9、10縱列,0族：1個稀有氣體元素))))(2)元素周期表的分區(qū)①根據(jù)核外電子的排布分區(qū)按電子排布式中最后填入電子的能級符號可將元素周期表分為s、p、d、f4個區(qū)，而ⅠB、ⅡB族這2個縱行的元素的核外電子因先填滿了(n－1)d能級而后再填充ns能級而得名ds區(qū)。5個區(qū)的位置關(guān)系如下圖所示。②根據(jù)元素的金屬性和非金屬性分區(qū)3．元素的對角線規(guī)則(1)在元素周期表中，某些主族元素與其右下方的主族元素(如圖)的有些性質(zhì)是相似的(如鋰和鎂在過量的氧氣中燃燒均生成正常氧化物，而不是過氧化物)，這種相似性被稱為“對角線規(guī)則”。(2)處于“對角線”位置的元素，它們的性質(zhì)具有相似性。實例分析：①鋰和鎂的相似性a．鋰與鎂的沸點較為接近：元素LiNaBeMg沸點/℃1341881.424671100b.鋰和鎂在氧氣中燃燒時只生成對應(yīng)的氧化物，并且Li2O和MgO與水反應(yīng)都十分緩慢。4Li＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2Li2O、2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2MgO。c．鋰和鎂與水的反應(yīng)都十分緩慢，并且生成的氫氧化物難溶于水，附著于金屬表面阻礙反應(yīng)的進行。d．鋰和鎂都能直接與氮氣反應(yīng)生成相應(yīng)的氮化物Li3N和Mg3N2。e．鋰和鎂的氫氧化物在加熱時，可分解為Li2O、H2O和MgO、H2O。f．在堿金屬的氟化物、碳酸鹽和磷酸鹽中，只有鋰鹽是難溶于水的，相應(yīng)的鎂鹽也難溶于水。②鈹和鋁的相似性a．鈹與鋁都可與酸、堿反應(yīng)放出氫氣，并且鈹在濃硝酸中也發(fā)生鈍化。b．二者的氧化物和氫氧化物都既能溶于強酸又能溶于強堿溶液：Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O，Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O；Be(OH)2＋2HCl=BeCl2＋2H2O，Be(OH)2＋2NaOH=Na2BeO2＋2H2O。c．二者的氧化物Al2O3和BeO的熔點和硬度都很高。d．BeCl2和AlCl3都是共價化合物，易升華。③硼和硅的相似性a．自然界中B與Si均以化合物的形式存在。b．B與Si的單質(zhì)都易與強堿反應(yīng)，且不與稀酸反應(yīng)：2B＋2KOH＋2H2O=2KBO2＋3H2↑，Si＋2KOH＋H2O=K2SiO3＋2H2↑。c．硼烷和硅烷的穩(wěn)定性都比較差，且都易水解。d．硼和硅的鹵化物的熔、沸點比較低，易揮發(fā)，易水解。(1)價電子一定是最外層電子()(2)元素的價電子數(shù)一定等于其所在族的族序數(shù)()(3)同一族元素的價電子數(shù)一定相同()(4)基態(tài)原子的N層上只有一個電子的元素，一定是ⅠA元素()(5)原子的價電子排布為(n－1)d6～8ns2的元素一定是過渡元素()(6)基態(tài)原子的p能級上半充滿的元素一定位于p區(qū)()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√1．在元素周期表中，同族元素的價層電子數(shù)相同，這是同族元素性質(zhì)相似的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、零族最外層電子排布的通式分別為ns1、ns2、ns2np1、ns2np2、ns2np3、ns2np4、ns2np5、ns2np6。2．從第四周期開始，比短周期多出的元素全部是金屬元素的原因。提示四、五周期多出來的各10種元素，它們的最外層電子數(shù)不超過2個，即為ns1～2(Pd除外)；而六、七周期比四、五周期又多出來的各14種元素，它們基態(tài)原子最外層也只有2個s電子，所以它們都是金屬元素。3．(1)s區(qū)、d區(qū)、p區(qū)分別有幾個列。提示s區(qū)有兩列；d區(qū)有8列，p區(qū)有6列。(2)寫出s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、f區(qū)價電子排布式的通式。提示s區(qū)：ns1～2p區(qū)：ns2np1～6(He除外)d區(qū)：(n－1)d1～9ns1～2(鈀除外)ds區(qū)：(n－1)d10ns1～2f區(qū)：(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2(3)元素周期表中的第11列銅、銀、金和第12列鋅、鎘、汞為什么稱為ds區(qū)？提示第11列銅、銀、金和第12列鋅、鎘、汞，由于該區(qū)開始的第11列銅、銀、金按構(gòu)造原理進行電子排布時，電子排布式中最后兩個能級的電子排布應(yīng)為(n－1)d9ns2，而事實上卻是(n－1)d10ns1，可理解為先填滿了(n－1)d能級而后再填充ns能級，因而得名ds區(qū)。(4)為什么s區(qū)(H除外)、d區(qū)、ds區(qū)的元素都是金屬元素？提示因為s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)元素的最外層電子數(shù)為1～2個。(5)典型非金屬元素的價電子數(shù)有什么特點。提示一般典型非金屬元素的價電子數(shù)大于或等于4個(注：H、B除外)。(6)為什么副族元素又稱為過渡元素？提示由于副族元素是從典型的金屬元素(s區(qū)元素)過渡到非金屬元素(p區(qū)元素)的中間元素，因而又被稱為過渡元素。4．(1)寫出13Al、24Cr、26Fe、29Cu、30Zn、33As等元素原子的核外電子排布式，并判斷它們在元素周期表中的位置。①13Al：__________________，____________________。②24Cr：__________________，____________________。③26Fe：__________________，____________________。④29Cu：__________________，____________________。⑤30Zn：__________________，____________________。⑥33As：__________________，____________________。(2)Cu、Cr的電子排布式不符合構(gòu)造原理，此外還有哪些元素的基態(tài)原子電子排布不符合構(gòu)造原理。答案(1)①1s22s22p63s23p1第三周期ⅢA族②1s22s22p63s23p63d54s1第四周期ⅥB族③1s22s22p63s23p63d64s2第四周期Ⅷ族④1s22s22p63s23p63d104s1第四周期ⅠB族⑤1s22s22p63s23p63d104s2第四周期ⅡB族⑥1s22s22p63s23p63d104s24p3第四周期ⅤA族(2)Mo(鉬)、Ag(銀)、Au(金)、Ru(釕)、Rh(銠)、Pd(鈀)、Pt(鉑)5．(1)寫出下列價電子層所對應(yīng)的元素在周期表中的位置和所屬的區(qū)，并指明屬于金屬還是非金屬。序號①4s24p5②4d105s2③5s1④3d74s2在周期表中的位置所屬的區(qū)金屬還是非金屬(2)預(yù)言119號元素基態(tài)原子的最外層電子排布式。答案(1)①第四周期ⅦA族p區(qū)非金屬②第五周期ⅡB族ds區(qū)金屬③第五周期ⅠA族s區(qū)金屬④第四周期Ⅷ族d區(qū)金屬(2)8s1根據(jù)原子結(jié)構(gòu)特征判斷元素在元素周期表中的位置電子排布式eq\o(→,\s\up7(確定))價電子排布式eq\o(→,\s\up7(確定))1．(2019·廣南縣第三中學(xué)校高二開學(xué)考試)下列對元素周期表的認識正確的是()A．有9行7個周期B．有16列16個族C．有三個短周期四個長周期D．非金屬元素存在于主族與副族中答案C解析元素周期表有7個橫行，分為7個周期，故A錯誤；元素周期表有18列16個族，其中7個主族、7個副族、1個第Ⅷ族和1個0族，故B錯誤；元素周期表有7個周期，其中一、二、三為短周期，四、五、六、七為長周期，故C正確；副族中沒有非金屬元素，非金屬元素全部是主族或0族元素，故D錯誤。2．下列敘述中正確的是()A．除0族元素外，短周期元素的最高化合價在數(shù)值上都等于該元素所屬的族序數(shù)B．除短周期外，其他周期均有18種元素C．副族元素中沒有非金屬元素D．堿金屬元素是指第ⅠA族的所有元素答案C解析A項中F的最高化合價為0價，O的最高化合價不是＋6，與族序數(shù)不等；B項中六、七周期所含元素數(shù)均不是18種；D項中H不屬于堿金屬。3．外圍電子排布為4d55s1的元素在周期表中的位置是()A．第四周期ⅠB族 B．第五周期ⅠB族C．第四周期ⅥB族 D．第五周期ⅥB族答案D解析由于該元素的能級最高為5s，所以處于第五周期，外圍電子排布為4d55s1。所以位于第ⅥB族。因此該元素在周期表中的位置是第五周期ⅥB族。4．已知M2＋的3d軌道中有6個電子。試推斷：(1)M原子的電子排布式。(2)M原子的最外層電子數(shù)為多少？(3)M元素在周期表中的位置。答案(1)1s22s22p63s23p63d64s2(2)2(3)第四周期Ⅷ族解析因3d能級未滿，4p能級肯定無電子，故M應(yīng)在過渡元素區(qū)，M一定為第四周期元素。該元素失電子時應(yīng)先失去4s電子再失3d電子，故4s軌道應(yīng)有2個電子。綜上可推知M的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，應(yīng)在第四周期Ⅷ族，最外層有2個電子。5.仔細觀察下圖，回答下列問題：(1)B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________，B元素位于元素周期表的第________周期________族。(2)鈹?shù)淖罡邇r氧化物的水化物是________(填“酸性”“堿性”或“兩性”)化合物，證明這一結(jié)論的有關(guān)離子方程式是_________________________________________________。(3)根據(jù)周期律知識，硼酸酸性比碳酸______________，理由是__________________________________________________________________________________________________。(4)根據(jù)Mg在空氣中的燃燒情況，Li在空氣中燃燒生成的產(chǎn)物為________(用化學(xué)式表示)。答案(1)二ⅢA(2)兩性Be(OH)2＋2OH－=BeOeq\o\al(2－,2)＋2H2O，Be(OH)2＋2H＋=Be2＋＋2H2O(3)弱硼的非金屬性比碳弱(4)Li2O、Li3N解析(1)B是5號元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為。(2)Be(OH)2與Al(OH)3的化學(xué)性質(zhì)相似，但差別在于Be的化合價是＋2價。(3)B比C的非金屬性弱。(4)Mg在空氣中與O2、CO2、N2反應(yīng)得MgO、Mg3N2，將Li與Mg類比得答案。6．在研究原子核外電子排布與元素周期表的關(guān)系時，人們發(fā)現(xiàn)價電子排布相似的元素集中在一起。據(jù)此，人們將元素周期表分為5個區(qū)，如圖所示。請回答下列問題：(1)在s區(qū)中，族序數(shù)最大、原子序數(shù)最小的元素，其原子的價電子的電子云形狀為________。(2)在d區(qū)中，族序數(shù)最大、原子序數(shù)最小的元素，其常見離子的電子排布式為________________，其中較穩(wěn)定的是________。(3)在ds區(qū)中，族序數(shù)最大、原子序數(shù)最小的元素，其原子的價電子排布式為________。(4)在p區(qū)中，第二周期ⅤA族元素原子的價電子的軌道表示式為________。(5)當今常用于核能開發(fā)的元素是鈾和钚，它們在______區(qū)中。答案(1)球形(2)Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6，F(xiàn)e3＋：1s22s22p63s23p63d5Fe3＋(3)3d104s2(4)(5)f解析(1)s區(qū)為ⅠA族、ⅡA族，符合條件的元素為Be，其電子排布式為1s22s2，價電子的電子云形狀為球形。(2)d區(qū)為ⅢB～ⅦB族(不包括鑭系、錒系)、Ⅷ族，族序數(shù)最大且原子序數(shù)最小的元素為Fe，其常見離子為Fe2＋、Fe3＋，電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由離子的電子排布式可知Fe3＋的3d能級為半充滿狀態(tài)，其穩(wěn)定性大于Fe2＋。(3)符合條件的元素為Zn，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，價電子排布式為3d104s2。(4)符合題意的元素為N，其價電子的軌道表示式為。(5)鈾和钚均為錒系元素，位于f區(qū)。一、選擇題：每小題只有一個選項符合題意。1．關(guān)于元素周期表中元素的分區(qū)，下列說法正確的是()A．元素周期表的s區(qū)全部是金屬元素B．元素周期表的d區(qū)包含所有的過渡元素C．過渡元素包括d區(qū)和ds區(qū)的元素D．p區(qū)元素都是非金屬元素答案C解析s區(qū)中的H是一個特例，它屬于非金屬元素，故A錯誤；d區(qū)包括ⅢB～ⅦB族(鑭系和錒系除外)元素和Ⅷ族元素，ds區(qū)包括ⅠB族和ⅡB族元素，過渡元素包括所有的副族元素和Ⅷ族元素，即包括了d區(qū)和ds區(qū)的元素，故B錯誤、C正確；p區(qū)包括ⅢA～ⅦA族元素和0族元素，其中的鋁、鉛等都是金屬元素，故D錯誤。2．(2019·山東濟寧高二期末)下列說法中正確的是()A．所有金屬元素都分布在d區(qū)和ds區(qū)B．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10個縱列的元素都是金屬元素C．ns電子的能量不一定高于(n－1)p電子的能量D．電子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3違反了洪特規(guī)則答案B解析在周期表中金屬元素分布在s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、f區(qū)和p區(qū)，故A錯誤；元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10個縱列的元素，稱為過渡元素，全部為金屬，故B正確；電子能量與能層和能級都有關(guān)，ns電子的能量一定高于(n－1)p電子的能量，故C錯誤；根據(jù)能量最低原理知，電子先排能量低的軌道后排能量高的軌道，則21Sc的電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2，故D錯誤。3．下面元素周期表中全部是金屬元素的區(qū)域為()A．只有s區(qū) B．只有d區(qū)C．s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū) D．d區(qū)和ds區(qū)答案D解析s區(qū)的氫為非金屬，d區(qū)和ds區(qū)全部為金屬，p區(qū)包含大多數(shù)非金屬元素。4．閃爍著銀白色光澤的金屬鈦(22Ti)因具有密度小、強度大、無磁性等優(yōu)良的機械性能，被廣泛地應(yīng)用于軍事、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，號稱“崛起的第三金屬”。已知鈦有48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列關(guān)于金屬鈦的敘述中不正確的是()A．上述鈦原子中，中子數(shù)不可能為22B．鈦元素在周期表中處于第四周期C．鈦的不同同位素在周期表中處于不同的位置D．鈦元素是d區(qū)的過渡元素答案C解析題給三種同位素原子中，中子數(shù)最小為26，故A項正確；Ti位于第四周期ⅣB族，屬于d區(qū)元素，故B、D項正確；同種元素的不同同位素在周期表中的位置相同，故C項錯誤。5．元素周期表中共有18縱列，從左到右排為18列，第1列為堿金屬元素(氫元素除外)，第18列為稀有氣體元素，則下列說法正確的是()A．第9列元素中沒有非金屬元素B．第15列元素原子的最外層電子排布式是ns2np5C．最外層電子排布式為ns2的元素一定在第2列D．第11、12列為d區(qū)元素答案A解析A項，第9列為Ⅷ族，全部為金屬元素；B項，第15列為ⅤA族，其元素原子的最外層電子排布式為ns2np3；C項，He的最外層電子排布式為1s2，卻在第18列；D項，第11、12列元素原子的價電子排布式為(n－1)d10ns1～2，所以為ds區(qū)元素。6．已知某元素＋2價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6，該元素在周期表中屬于()A．ⅤB族 B．ⅡB族C．Ⅷ族 D．ⅡA族答案D解析由題意推知，該元素的外圍電子排布為4s2，故該元素位于第四周期ⅡA族。7．某元素簡化電子排布式為[Xe]4f46s2，其應(yīng)在()A．s區(qū)B．p區(qū)C．d區(qū)D．f區(qū)答案D解析元素在周期表中的分區(qū)，取決于元素原子的最后一個電子所進入的能級，因最后一個電子進入f能級，所以該元素為f區(qū)元素。二、選擇題：每小題有一個或兩個選項符合題意。8．外圍電子排布為3d104s2的元素在周期表中的位置是()A．第三周期ⅦB族 B．第三周期ⅡB族C．第四周期ⅦB族 D．第四周期ⅡB族答案D解析該元素的最大能層為4，應(yīng)位于第四周期，3d和4s電子數(shù)之和為12，應(yīng)在第12列，是ⅡB族。9．某元素的最外層電子數(shù)為2，價電子數(shù)為5，并且是同族中原子序數(shù)最小的元素，關(guān)于該元素的判斷錯誤的是()A．電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2B．該元素為VC．該元素為ⅡA族元素D．該元素位于ds區(qū)答案CD解析某元素的最外層電子數(shù)為2，價電子數(shù)為5，說明最外層電子數(shù)和價電子數(shù)不相等，則價電子應(yīng)存在d能級電子，并且是同族中原子序數(shù)最小的元素，則可知應(yīng)為第四周期元素，電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2，為第四周期ⅤB族元素，為V元素，位于d區(qū)。10．已知某元素原子的價電子排布式為(n－1)dansb，則下列說法正確的是()A．該元素是金屬元素B．該元素可能位于周期表中d區(qū)C．該元素的族序數(shù)為a＋bD．該元素位于周期表中第四周期答案AB解析由原子的價電子排布式為(n－1)dansb可知該元素應(yīng)為過渡元素，是金屬元素，A正確；該元素可能位于周期表的d區(qū)或ds區(qū)，B正確；其族序數(shù)不一定是a＋b(如銅)，C錯誤；該元素可能位于周期表中的第四、第五或第六周期，D錯誤。11．下列關(guān)于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關(guān)系的表述中，正確的是()A．基態(tài)原子的N層上只有一個電子的元素，一定是第ⅠA族元素B．基態(tài)原子的價電子排布為(n－1)d6～8ns2的元素一定是副族元素C．基態(tài)原子的p能級上半充滿的元素一定位于p區(qū)D．基態(tài)原子的價電子排布為(n－1)dxnsy的元素的族序數(shù)一定為x＋y答案C解析基態(tài)原子的N層上只有一個電子的元素，可能為K、Cr或Cu，K為主族元素，Cr、Cu為副族元素，故A錯誤；副族元素的d能級電子數(shù)為10或1～5，原子的價電子排布為(n－1)d6～8ns2的元素為Ⅷ族元素，故B錯誤；基態(tài)原子的p能級上半充滿的元素，電子最后填充p能級，屬于p區(qū)，故C正確；ⅢB～ⅦB及Ⅷ族元素，其族序數(shù)為外圍電子中d、s能級含有的電子數(shù)目之和，族序數(shù)一定為x＋y，ⅠB族、ⅡB族元素，族序數(shù)等于外圍電子排布中s能級中的電子數(shù)，族序數(shù)為y，故D錯誤。三、非選擇題12．某元素原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p1，根據(jù)原子核外電子排布與元素在元素周期表中的位置關(guān)系，完成下列各題：(1)該元素處于元素周期表的第________周期，該周期的元素種數(shù)是________。(2)該元素處于元素周期表的第________族，該族的非金屬元素種數(shù)是________。(3)該元素處于元素周期表的________區(qū)，該區(qū)包括________族的元素。答案(1)四18(2)ⅢA1(3)pⅢA～ⅦA、0解析(1)根據(jù)元素原子有4個電子層容納電子，則該元素處于第四周期，故共有18種元素。(2)由外圍電子排布為4s24p1可以知道，該元素處于p區(qū)，為主族元素，最外層電子數(shù)為3，處于第ⅢA族，該族元素只有一種非金屬元素——硼。(3)由外圍電子排布為4s24p1可以知道，該元素處于p區(qū)，由該區(qū)元素的價層電子的電子排布為ns24p1～6，可以確定所包含元素族的種數(shù)為ⅢA～ⅦA族、0族。13．下表為元素周期表的一部分，其中的編號代表對應(yīng)的元素。請回答下列問題：(1)表中屬于d區(qū)的元素是________(填編號)。(2)表中元素①的6個原子與元素③的6個原子形成的某種環(huán)狀物名稱為________。(3)某元素的特征電子排布式為nsnnpn＋1，該元素原子的核外最外層電子數(shù)為________。答案(1)⑨(2)苯(3)5解析(1)⑨屬于d區(qū)元素。(2)元素①是氫元素，元素③是碳元素，依題意，形成的環(huán)狀物是苯。(3)從nsnnpn＋1可知，n＝2，該元素為N元素，最外層電子數(shù)為5。14．結(jié)合元素周期表回答下列問題：(1)表中的實線是元素周期表的部分邊界，請在圖中用實線補全元素周期表的邊界。(2)表中所列元素，屬于短周期元素的有________(用元素符號回答，下同)，屬于主族元素的有________。(3)g元素位于第________周期________族；i元素位于第________周期________族。(4)元素f是第________周期________族元素，請按氦元素的式樣寫出該元素的原子序數(shù)、元素符號、元素名稱、相對原子質(zhì)量________。(5)寫出b元素的基態(tài)原子的電子排布式________，寫出h元素的符號________，該原子的價層電子的軌道表示式________。答案(1)(2)H、C、Na、Mg、Al、S、ArH、C、Na、Mg、Al、S(3)三0四ⅡB(4)三ⅥA(5)1s22s22p2Ti15．有A、B、C、D、E、F、G七種元素，除E為第四周期元素外其余均為短周期元素。A、E、G位于元素周期表的s區(qū)，其余元素位于p區(qū)，A、E的原子外圍電子層排布相同，A的原子中沒有成對電子；B元素基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同；C元素原子的外圍電子層排布式為nsnnpn＋1；D元素單質(zhì)的氧化性在同周期主族元素的單質(zhì)中排第二位；F的基態(tài)原子核外成對電子數(shù)是單電子數(shù)的3倍；G的基態(tài)原子占據(jù)兩種形狀的原子軌道，且兩種形狀軌道中的電子總數(shù)均相同?；卮鹣铝袉栴}：(1)寫出下列元素的符號：D________，G________。(2)E元素位于周期表________區(qū)，________族。(3)寫出C的電子排布式：________。(4)B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________。(5)基態(tài)A原子中含有的未成對電子數(shù)為________。答案(1)SMg(2)sⅠA(3)1s22s22p3(4)(5)1解析A、B、C、D、E、F、G七種元素，除E為第四周期元素外其余均為短周期元素，A、E、G位于元素周期表的s區(qū)，A、E的原子外圍電子層排布相同，A的原子中沒有成對電子，則A為H，E為第四周期ⅠA族元素，即E為K；B、C、D、F元素位于p區(qū)，C元素原子的外圍電子層排布式為nsnnpn＋1，n＝2時符合，則C為N元素；B元素基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子總數(shù)相同，電子排布式為1s22s22p2，則B為C元素；D元素單質(zhì)的氧化性在同周期主族元素的單質(zhì)中排第二，D排在N元素之后則D為S；F的基態(tài)原子核外成對電子數(shù)是成單電子數(shù)的3倍，F(xiàn)的原子序數(shù)比C元素的大，其電子排布為1s22s22p4，即F為O元素，G的基態(tài)原子占據(jù)兩種形狀的原子軌道，且兩種形狀軌道中的電子總數(shù)相同，G位于元素周期表的s區(qū)，則G電子排布式為1s22s22p63s2，則G為Mg元素。課后篇素養(yǎng)形成必備知識基礎(chǔ)練1.硒(34Se)是人體必需的微量元素,適當攝入能有效提高人體免疫機能并能預(yù)防癌癥和心腦血管疾病。下列有關(guān)硒元素的說法不正確的是()A.Se元素處于元素周期表的第15列B.Se原子的價層電子排布式為4s24p4C.Se元素處于元素周期表中的p區(qū)D.基態(tài)Se原子的核外電子排布中共有8個能級答案A解析Se元素原子核外有34個電子,處于元素周期表中第16列,與O元素處于同一主族。Se元素的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p4,共有8個能級,其價電子排布式為4s24p4,處于元素周期表的p區(qū)。2.下列說法正確的是()A.所有金屬元素都分布在d區(qū)和ds區(qū)B.最外層電子數(shù)為2的元素都分布在s區(qū)C.元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10個縱列的元素都是金屬元素D.s區(qū)均為金屬元素答案C解析s區(qū)除H外均為金屬元素,故A、D兩項錯誤;He、Zn等雖然最外層電子數(shù)為2,卻不是s區(qū)元素,B項錯誤;元素周期表中第ⅢB族~第ⅡB族為過渡元素,全部為金屬元素,C項正確。3.電子排布式為[Ar]3d54s2的元素是()A.稀有氣體元素 B.過渡元素C.主族元素 D.鹵族元素答案B解析在最外能層p能級上填充有電子且未滿時,一定為主族元素;最外能層p能級上未填充電子,而在次外層d(或次次外層f)能級上填充有電子的元素,一定是過渡元素。故電子排布式為[Ar]3d54s2的元素為過渡元素。4.下列說法正確的是()A.最外層電子排布為ns2的基態(tài)原子對應(yīng)的元素一定位于第ⅡA族B.最外層電子排布為ns1的基態(tài)原子對應(yīng)的元素一定屬于金屬元素C.p區(qū)元素的原子p能級中一定都有電子D.基態(tài)原子價層電子排布為nsnnpn的元素一定是非金屬元素答案D解析最外層電子排布為ns2的基態(tài)原子可能是氦元素,也可能是過渡元素,不一定是第ⅡA族元素,A項錯;最外層電子排布為ns1的基態(tài)原子不一定是金屬元素,如H元素不是金屬元素,除氫元素外,其他最外層電子排布為ns1的基態(tài)原子對應(yīng)的元素都是金屬元素,B項錯;p區(qū)元素中的He原子最外層電子排布為1s2,故C項錯誤;最外層電子排布符合nsnnpn的元素只有n=2這一種情況,n=2時,該元素的價層電子排布式為2s22p2,是碳元素,屬于非金屬元素,D項正確。5.下列是某些元素基態(tài)原子的電子排布式,其中表示第三周期元素的是()A.1s22s1 B.1s22s22p5C.1s22s22p63s2 D.1s22s22p63s23p64s1答案C解析元素所在的周期序數(shù)與最高能層序數(shù)n有關(guān),第三周期元素的最高能層序數(shù)為3,故選C。6.具有如下電子層結(jié)構(gòu)的原子,其相應(yīng)元素一定屬于同一主族的是()A.3p能級上有2個未成對電子的原子和4p能級上有2個未成對電子的原子B.3p能級上只有1個空軌道的原子和4p能級上只有1個空軌道的原子C.最外層電子排布為1s2的原子和最外層電子排布為2s22p6的原子D.最外層電子排布為1s2的原子和最外層電子排布為2s2的原子答案B解析當p能級上有2個或者4個電子時,p能級上都有2個未成對電子,所以相應(yīng)元素可能是第ⅣA族,也可能是第ⅥA族,故A不符合題意;p能級上有3個原子軌道,當有1個空軌道時,另兩個軌道各容納了1個電子,加上s能級上的2個電子,最外層是4個電子,所以不管哪個能層,只要np能級上有一個空軌道,就屬于第ⅣA族,故B符合題意;最外層電子排布為1s2的原子是He,最外層電子排布為2s22p6的原子是Ne,兩者都屬于0族元素,題干中要求屬于主族元素,故C不符合題意;最外層電子排布為1s2的原子為He,而最外層電子排布為2s2的原子為Be,故D不符合題意。7.已知下列元素基態(tài)原子的核外電子排布,分別判斷其元素符號、原子序數(shù)并指出其在周期表中的位置。元素元素符號原子序數(shù)區(qū)周期族A:1s22s22p63s1B:C:3d104s1D:[Ne]3s23p4E:答案A:Na11s三ⅠAB:Fe26d四ⅧC:Cu29ds四ⅠBD:S16p三ⅥAE:Cl17p三ⅦA解析由電子排布式判斷A為11號元素Na;由原子結(jié)構(gòu)示意圖可知x=26,B為26號元素Fe;由外圍電子排布式判斷C為29號元素Cu;由電子排布式判斷D為16號元素S;由基態(tài)原子的軌道表示式判斷E為17號元素Cl。再根據(jù)最大能層序數(shù)等于周期序數(shù)確定元素所處的周期;元素A、D、E為主族元素,主族元素的價電子總數(shù)等于主族序數(shù);C元素的外圍電子排布式為3d104s1,s能級電子數(shù)為1,應(yīng)為ds區(qū)的第ⅠB族。關(guān)鍵能力提升練8.某元素原子的最外層電子數(shù)為2,價層電子數(shù)為5,并且是同族中原子序數(shù)最小的元素,關(guān)于該元素的敘述不正確的是()A.該元素為過渡元素B.該元素處于元素周期表中第四周期第ⅡA族C.該元素位于元素周期表的d區(qū)D.該元素基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d34s2答案B解析根據(jù)該元素原子的最外層電子數(shù)為2,價層電子數(shù)為5,可知其價層電子排布式為(n-1)d3ns2。又知該元素是同族中原子序數(shù)最小的元素,則該元素處于第四周期,其價層電子排布式為3d34s2,應(yīng)為過渡元素,處于第四周期第ⅤB族,位于元素周期表的d區(qū)。9.鉈是一種劇毒重金屬,有關(guān)鉈的信息如右圖所示。下列有關(guān)鉈元素的說法中不正確的是()A.Tl元素屬于ds區(qū)元素B.Tl元素處于第六周期第ⅢA族C.Tl元素與Al元素處于同一主族D.Tl元素與Cs元素處于同一周期答案A解析由圖示可知,Tl元素的價層電子排布為6s26p1,則Tl元素處于元素周期表中第六周期第ⅢA族,與Al屬于同主族元素,屬于p區(qū)元素。Tl和Cs元素均處于第六周期。10.下列有關(guān)推斷中,不符合實際的是()①第n周期中有2n2種元素②第n周期第nA族元素不一定是金屬元素③第n周期有(8-n)種非金屬元素(含稀有氣體)④最高價是+7價的元素一定是非金屬元素A.①③④ B.①②④C.②③④ D.①②③答案A解析在元素周期表中,第一~七周期分別有2、8、8、18、18、32、32種元素,①中說法錯誤;第一周期第ⅠA族的氫元素不是金屬元素,②中說法正確;第一周期和第七周期各有2種非金屬元素,③中說法錯誤;KMnO4中的錳元素顯+7價,錳是金屬元素,④中說法錯誤。11.(雙選)元素周期表共有18個縱列,從左到右排為1~18列,即堿金屬是第一列,稀有氣體是第18列。下列說法正確的是()A.第9列元素中完全是金屬元素B.第15列元素的原子最外層電子排布為ns2np3C.最外層電子排布為ns2的元素都在第2列D.第10、11列為ds區(qū)的元素,形成化合物種類最多的元素在第14列答案AB解析第9列元素為第Ⅷ族元素,全部是金屬元素,A項說法正確;第15列為第ⅤA族元素,其最外層電子排布式為ns2np3,B項說法正確;最外層電子排布為ns2的元素除第ⅡA族(第2列)外,還有He以及部分過渡元素,C項說法錯誤;ds區(qū)元素是第11、第12列元素,D項說法錯誤。12.在研究原子核外電子排布與元素周期表的關(guān)系時,人們發(fā)現(xiàn)價電子排布相似的元素集中在一起。據(jù)此,人們將元素周期表分為五個區(qū),如圖所示:(1)在s區(qū)中,族序數(shù)最大、原子序數(shù)最小的元素,基態(tài)原子的軌道表示式為。

(2)在d區(qū)中,族序數(shù)最大、原子序數(shù)最小的元素,常見離子的電子排布式為,其中較穩(wěn)定的是。

(3)在ds區(qū)中,族序數(shù)最大、原子序數(shù)最小的元素,基態(tài)原子的價層電子排布式為。

(4)在p區(qū)中,第二周期第ⅤA族元素原子的價電子軌道表示式為。

(5)當今常用于核能開發(fā)的元素是鈾和钚,它們在區(qū)中。

答案(1)(2)Fe2+,1s22s22p63s23p63d6;Fe3+,1s22s22p63s23p63d5Fe3+(3)3d104s2(4)(5)f解析(1)s區(qū)為第ⅠA族、第ⅡA族,符合條件的元素為Be,其基態(tài)原子的軌道表示式為。(2)d區(qū)為第ⅢB族~第ⅦB族及第Ⅷ族,族序數(shù)最大且原子序數(shù)最小的為F