2019-2020学年高中化学 第1章 第2节 原子结构与元素周期表 第2课时 核外电子排布与元素周

第1章第2节原子结构与元素周期表1.了解核外电子排布规律与元素周期表中周期、族划分的关系，并能解释它们之间的变化规律。2.了解原子半径的意义及其测定方法，知道原子半径与原子核外电子排布的关系，并能解释原子半径在周期表中的变化规律。学习目标定位达标检测检测评价达标过关新知导学启迪思维探究规律内容索引NEIRONGSUOYIN新知导学XINZHIDAOXUE01周期价电子排布最外层最多容纳电子数各周期增加能级元素种数ⅠA族0族12345677s17s27p687s、5f、6d、7p321.原子核外电子排布与周期的划分(1)填写下表：1s11s2一、核外电子排布与元素周期表21s22s12s22p682s、2p83s13s23p683s、3p84s14s24p684s、3d、4p185s15s25p685s、4d、5p186s16s26p686s、4f、5d、6p32(2)观察分析上表，讨论原子核外电子排布与周期划分的本质联系。①根据能级能量的差异，可将能量相近的能级分为七个能级组，同一能级组内，各能级能量相差，各能级组之间能量相差。②每一个能级组对应一个周期，且该能级组中最大的电子层数等于。③一个能级组最多容纳的电子数等于。较小较大元素的周期序数对应的周期所含的元素种数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ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA价电子排布式列数121314151617价电子数ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np51234567副族元素21Sc22Ti23V24Cr25Mn29Cu30Zn族数价电子排布式价电子数目(2)以第4周期副族元素为例，填写下表：ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d104s13d104s234567(3)依据上述表格，分析讨论族的划分与原子核外电子排布的关系。族的划分依据与原子的和密切相关。①同主族元素原子的价电子排布，价电子全部排布在最外层的轨道上。族序数与价电子数。②稀有气体的价电子排布为。③过渡元素(副族和第Ⅷ族)同一纵行原子的价电子排布基本相同。价电子排布式为，第ⅢB～ⅦB族的族序数与价电子数，第ⅠB、ⅡB族的族序数＝轨道上的电子数，第Ⅷ族的价电子数分别为8、9、10。价电子数目价电子排布相同ns或nsnp相同1s2或ns2np6(n－1)d1～10ns1～2相同ns3.原子核外电子排布与区的划分分区族数价电子排布s区ⅠA、ⅡA、Hens1～2p区ⅢA～0族(He除外)ns2np1～6d区ⅢB～Ⅷ(n－1)d1～9ns1～2ds区ⅠB、ⅡB(n－1)d10ns1～2f区ⅢB(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2归纳总结(1)最外层电子排布与周期表的关系①原子的电子层数＝能级中最高能层序数＝周期序数②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，对部分过渡元素是不成立的。③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Ⅷ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的元素是A.第5周期ⅢA族B.51号元素C.非金属元素D.Te√解析5s25p3，5指的是电子层数，即属于第5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ⅤA族元素，属于主族元素，又因为最后一个电子填充在p能级上，属于p区，按照核外电子排布的规律，推出此元素是锑(Sb)，B正确。例2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.FeB.MgC.BrD.Cu√解析Fe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。1.由于原子并不是一个具有明确“边界”的实体，人们便假定原子是一个体，并采用的方法来测定它的半径。2.微粒半径大小的判断方法规律(1)同周期元素的原子半径、最高价阳离子半径、最低价阴离子半径：随着核电荷数增多，都依次(稀有气体除外)。(2)同主族元素的原子半径、相同价态阳离子半径和阴离子半径：随着核电荷数增多，都依次。(3)核外电子排布(即电子层结构)相同的离子半径：随核电荷数增多，半径依次。球统计二、核外电子排布与原子半径减小增大减小(4)同种元素形成的粒子半径：阳离子中性原子阴离子，且阳离子价态越高，半径。如：r(Fe3＋)r(Fe2＋)r(Fe)，r(Cl)r(Cl－)，r(H＋)r(H)r(H－)。(5)核电荷数和电子数都不同的粒子，一般要找参照物。如比较Al3＋和S2－的半径大小，可找出与Al3＋电子数相同，与S2－同一主族的元素O2－来比较，因为r(Al3＋)r(O2－)，且r(O2－)r(S2－)，故r(Al3＋)r(S2－)。越小例3下列微粒半径大小比较错误的是A.KNaLiB.Na＋Mg2＋Al3＋C.Mg2＋Na＋F－D.Cl－F－F√解析同主族，由上到下微粒半径逐渐增大，A项正确；核外电子排布相同的微粒，核电荷数越大，微粒半径越小，B项正确；C项应该为F－Na＋Mg2＋；D项可引入Cl，顺序为Cl－ClF－F，正确。方法点拨“三看”比较微粒半径的大小“一看”电子的能层数：当电子的能层数不同时，能层数越多，半径越大。“二看”核电荷数：当电子的能层数相同时，核电荷数越大，半径越小。“三看”核外电子数：当电子的能层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。例4已知短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是A.原子半径：ABDCB.原子序数：dcbaC.离子半径：C3－D－B＋A2＋D.单质的还原性：ABDC√解析aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都是短周期元素的离子，电子层结构相同，其在周期表中的相对位置关系可表示为…cC3－dD－bB＋aA2＋…因而四种元素的原子序数由大到小的顺序为abdc；元素原子半径的大小顺序为r(B)r(A)r(C)r(D)；电子层结构相同的离子，阴离子半径必大于阳离子半径，且带负电荷越多半径越大，阳离子带正电荷越多半径越小，故离子半径由大到小的顺序为r(C3－)r(D－)r(B＋)r(A2＋)；单质中同周期的A、B为金属，A原子序数大于B，故还原性应为BA，同周期非金属元素C、D，C的原子序数小于D，C的还原性应大于D。易错警示(1)同周期从左到右元素的离子半径并不是逐渐减小。同周期元素阳离子半径(或阴离子半径)从左到右逐渐减小，而阴离子半径大于阳离子半径。(2)并不是电子层数越多，原子半径越大，如锂原子半径大于氯原子半径。(3)比较微粒半径，首先分析是哪种微粒，是原子还是(阴、阳)离子，然后再比较电子层数和电子数。学习小结返回达标检测DABIAOJIANCE021.价电子排布式为5s25p1的元素，位于周期表中A.第4周期ⅤA族B.第5周期ⅢA族C.第5周期ⅠA族D.第4周期ⅢA族√解析电子层数＝周期数，价电子数＝主族元素的族序数，所以该元素位于第5周期ⅢA族。1234562.具有以下结构的原子，一定属于主族元素的是A.最外层有1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√解析原子最外层有一个电子的原子可能是ⅠA族、ⅥB族(如Cr：3d54s1)、ⅠB族(如Cu：3d104s1)元素的原子，不一定是主族元素，A项不正确；最外层电子排布式为ns2的原子有He，ⅡA族、ⅢB～ⅦB族、ⅡB族元素的原子，B项不正确；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项正确；原子次外层无未成对电子的有：全部主族元素、0族元素、ⅠB和ⅡB族元素，D项不正确。1234563.(2019·长春月考)关于元素周期表中元素的分区，下列说法正确的是A.元素周期表的d区全部是副族元素B.元素周期表的d区包含所有的过渡元素C.过渡元素包括d区、f区、ds区的元素D.ds区元素不都是副族元素√解析d区包括ⅢB～ⅦB族(镧系和锕系除外)元素和Ⅷ族元素，ds区包括ⅠB族和ⅡB族元素，过渡元素包括所有的副族元素和Ⅷ族元素，即包括了d区、f区、ds区的元素，故B项错误，C项正确。1234564.具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是A.1s22s22p63s23p3B.1s22s22p3C.1s22s22p5D.1s22s22p63s23p4√解析由核外电子排布知识可知A为磷原子，B为氮原子，C为氟原子，D为硫原子。根据同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族由上到下原子半径逐渐增大，故原子半径最大的是磷原子。1234565.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ⅡA族元素D.该元素位于d区√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2周期或第4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2周期元素，应为第4周期元素，价电子排布式为3d34s2，故为23号元素V，d区元素。1234566.问答下列问题：(1)某元素的原子序数为29，试回答：①该基态原子的价电子排布式是________，核外电子有____个能级，有___个未成对电子。②它属于第_____周期_____族。1234563d104s1解析根据核外电子排布规律，该元素原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1，价电子排布式为3d104s1，所以有1个未成对电子，有7个能级。有四个电子层，所以为第4周期元素，价电子排布式为3d104s1，所以在ⅠB族。714ⅠB(2)元素金(Au)处于周期表中的第6周期，与Cu同族，Au原子价电子排布式为__________。1234565d106s1解析Cu原子核外有29个电子，其核外电子排布式为[Ar]3d104s1，Au与Cu同族，则Au原子的价电子排布式为5d106s1。(3)某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，该元素处于元素周期表的第____周期_____族。4ⅢA解析该元素为主族元素，根据电子层数＝周期序数，主族序数＝价电子数，该元素位于第4周期ⅢA族。(4)某元素位于周期表中第4周期ⅤA族元素，则该元素的名称是_____，价电子排布式为______。123456砷解析由于该元素为主族元素，价电子数＝主族序数，周期序数＝电子层数，可知其价电子排布式为4s24p3，为33号元素砷。返回4s24p3