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-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第一课时原子核外电子排布的周期性[学习目标]1.周期表中原子结构和位置、价态、元素种数等之间的关系。2.能把握周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律。3.周期表中各区、周期、族元素的原子结构和位置间的关系。自主学习区对应学生用书P012一、主族元素原子核外电子排布与元素性质的周期性变化主族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA原子核外价电子排布ns1ns2□01ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4□02ns2np5最高正化合价+1+2+3+4+5+6+7最低负化合价———-4-3-2-1性质递变规律化合价同主族最高正价相同,且等于主族序数同周期最高正价逐渐升高,从□03+1递增到□04+7(第一周期、O、F除外)金属性和非金属性同主族从上到下,金属性逐渐□05增强,非金属性逐渐□06减弱同周期从左到右,金属性逐渐□07减弱,非金属性逐渐□08增强原子半径同主族从上到下,原了半径逐渐□09增大同周期从左到右,原子半径逐渐□10减小二、ⅠA族和稀有气体元素原子外围电子排布的对比周期ⅠA族外围电子排布稀有气体外围电子排布1氢1s1氦1s22锂2s1氖2s22p63钠3s1氩3s23p64钾4s1氪4s24p65铷5s1氙5s25p6-2-6铯6s1氡6s26p67钫7s1—结论除第1周期外,每一周期外围电子排布从□01ns1递增到□02ns2np6,但元素周期表的周期不是单调的,每一周期里元素的数目不总是一样多三、周期表的分区根据元素原子的□01外围电子排布的特征,可将元素周期表分为5个区:□02s区、p区、d区、ds区和f区。1.最外层电子排布为ns1或ns2的元素是否一定是金属元素?提示:不一定。如H的最外层电子排布为1s1,He的最外层电子排布为1s2,但两者均不是金属元素。2.如何由基态原子的外围电子排布式确定元素在周期表中的位置。提示:若已知元素的外围电子排布,可直接判断该元素在周期表中的位置。如某元素的外围电子排布为4s24p4,首先根据含有p轨道确定元素位于p区,由外围电子位于第四能层,确定元素位于第4周期,由其外围电子总数为6,确定元素位于ⅥA族。如某元素外围电子排布为3d34s2,首先根据d轨道未充满,确定元素位于d区,由外围电子位于第四能层确定元素在第4周期,由外围电子总数为5,确定元素位于ⅤB族。-3-教师点拨区对应学生用书P013一、原子结构与元素周期表的关系1.核外电子排布与周期的划分根据轨道能量顺序,将能量相近的原子轨道分为一组,按能量由低到高可分为七个原子轨道组,同一原子轨道组内,各原子轨道能量相差较小,各原子轨道组之间能量相差较大。(1)每一原子轨道组对应一个周期。(2)周期、原子轨道组、元素数目的对应关系周期对应原子轨道组对应原子轨道组电子最大容量周期中所含元素的数目11s2222s、2p8833s、3p8844s、3d、4p181855s、4d、5p181866s、4f、5d、6p323277s、5f、6d、7p32322.外围电子排布和周期表的关系(1)原子的电子层数=原子轨道中最高能层序数=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。族序数ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA外围电子排布ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5[练习与实践]1.某元素的原子序数为29,试问:(1)此元素原子的电子总数是多少?(2)它有多少个电子层?有多少个原子轨道?(3)它的外围电子排布式是什么?-4-(4)它属于第几周期?第几族?主族还是副族?(5)它有多少个未成对电子?答案(1)29(2)4个电子层;15个原子轨道(3)3d104s1(4)第4周期;ⅠB族;副族(5)有1个未成对电子解析2.已知M2+的3d轨道中有6个电子。试推断:(1)M原子的电子排布式。(2)M原子的最外层电子数为多少?(3)M元素在周期表中的位置。答案(1)1s22s22p63s23p63d64s2(2)2(3)第4周期第Ⅷ族解析因3d轨道未满,4p轨道肯定无电子,故M应在过渡元素区,M一定为第4周期元素。该元素失电子时应先失去4s电子再失3d电子,故4s轨道应有2个电子。综上可推知M的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,应在第4周期第Ⅷ族,最外层有2个电子。二、元素周期表的分区各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点分区元素分布外围电子排布元素性质特点s区ⅠA、ⅡA族ns1~2除氢外都是活泼金属元素p区ⅢA族~ⅦA族、0族ns2np1~6(He除外)最外层电子参与反应(0族元素一般不考虑)d区ⅢB族~ⅦB族、Ⅷ族(n-1)d1~9ns1~2(Pd除外)d轨道也不同程度地参与化学键的形成ds区ⅠB族、ⅡB族(n-1)d10ns1~2金属元素f区镧系、锕系(n-2)f0~14(n-镧系元素化学性质相近,-5-1)d0~2ns2锕系元素化学性质相近特别联系(1)主族元素的价电子总数等于族序数。s区元素价电子特征排布为ns1~2,价电子数等于主族序数。p区元素价电子特征排布为ns2np1~6,价电子总数等于主族序数。(2)s区(氢元素除外)、d区、ds区都是金属元素。s区有2个纵列,d区有8个纵列,ds区有2个纵列;从元素的价电子层结构可以看出,s区、d区、ds区的元素在发生化学反应时容易失去最外层电子及倒数第二层的d电子,呈现金属性,所以s区(H除外)、d区、ds区都是金属元素。[练习与实践]3.某元素简化电子排布式为[Xe]4f46s2,其应在()A.s区B.p区C.d区D.f区答案D解析元素在周期表中的分区(ds区除外),取决于元素原子的最后一个电子所进入的原子轨道,因最后一个电子进入f轨道,所以该元素为f区元素。4.在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时,人们发现外围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,除ds区外,按轨道能量顺序最后填入电子的原子轨道的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,其原子的外围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,它常见离子的电子排布式为____________________________________________。(3)在ds区中,族序数最大、原子序数最小的元素,其原子的外围电子排布式为____________________。(4)在p区中,第2周期ⅤA族元素原子的外围电子的电子排布图为______________________。-6-(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚,它们处在元素周期表的________区中。答案(1)球形(2)Fe2+:1s22s22p63s23p63d6;Fe3+:1s22s22p63s23p63d5(3)3d104s2(4)(5)f解析(1)s区族序数最大,原子序数最小的元素应是第2周期ⅡA族的Be,其电子排布式为1s22s2,外围电子排布式为2s2,其电子云形状为球形。(2)d区包括ⅢB~ⅦB族和Ⅷ族,其中族序数最大、原子序数最小的元素应该是第4周期Ⅷ族的Fe。铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。Fe的常见离子为Fe2+和Fe3+。(3)ds区包括ⅠB族和ⅡB族,族序数最大、原子序数最小的元素是Zn,Zn的外围电子排布式为3d104s2。(4)在p区中,位于第2周期ⅤA族的元素是N,其外围电子排布式为2s22p3,则外围电子排布图为。(5)铀和钚在f区。本课小结1.原子核外电子排布的周期性变化导致元素性质的元素性变化。2.元素周期表的分区(s、p、d、f、ds区)及各区元素原子最外层电子排布特点。3.原子结构与元素周期表的关系:原子的电子层数=原子轨道中最高能层序数=周期序数,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,主族元素的最高正价=主族序数(O、F除外)。学习效果检测对应学生用书P0151.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()A.ⅤB族B.ⅡB族C.Ⅷ族D.ⅡA族答案D解析由题意推知,该元素的外围电子排布为4s2。故该元素位于第4周期第ⅡA族。2.有人认为在元素周期表中,位于ⅠA族的氢元素也可以放在ⅦA族,下列物质能支持这种观点的是()A.HFB.H3O+C.NaHD.H2O2答案C解析ⅦA族元素易得一个电子形成-1价阴离子,且达到稳定结构,氢元素如果能形成-7--1价阴离子,且达到稳定结构,即说明可以放在ⅦA族。在NaH中H为-1价,符合题意。3.已知下列元素原子的最外层电子排布式,其中不一定能表示该元素为主族元素的是()A.3s23p3B.4s24p1C.4s2D.3s23p5答案C解析由元素原子的最外层电子排布式可知,3s23p3、4s24p1、3s23p5表示的元素分别属于第ⅤA、ⅢA、ⅦA族元素,都属于主族元素;最外层电子排布式为4s2的元素可能是主族元素Ca,也可能是第4周期除Cr、Cu以外的过渡元素。4.下面元素周期表中全部是金属元素的区域为()A.只有s区B.只有d区C.s区、d区和ds区D.f区、d区和ds区答案D解析s区的氢为非金属,f区、d区和ds区全部为金属,p区包含大多数非金属元素。5.下列各组元素属于d区的是()A.FeB.SC.ArD.Li答案A解析Fe位于d区,S、Ar位于p区,Li位于s区。6.R元素的原子,其最外层的p轨道电子数等于所有的能层s轨道电子总数,则R是()A.LiB.BeC.SD.Ar答案D解析若只有1个能层,则不存在p轨道,若有2个能层,则有两个s轨道,则电子排布式为1s22s22p4,为氧元素,若有3个能层,则有三个s轨道,则电子排布式为1s22s22p63s23p6,则可以看出应选D。课时作业对应学生用书P0731.由短周期元素和长周期元素共同构成的族可能是()①0族②主族③副族④Ⅷ族-8-A.①②B.①②③C.①②③④D.②答案A解析主族和0族是由短周期和长周期共同构成的族。2.下列叙述中正确的是()A.除零族元素外,短周期元素的最高正化合价在数值上都等于该元素所属的族序数B.除短周期外,其他周期均有18种元素C.副族元素中没有非金属元素D.碱金属元素是指ⅠA族的所有元素答案C解析A项中F、O无正价,与族序数不等;B项中6、7周期所含元素数均不是18种;D项中H不属于碱金属元素。3.外围电子排布为3d104s2的元素在周期表中的位置是()A.第3周期ⅦB族B.第3周期ⅡB族C.第4周期ⅦB族D.第4周期ⅡB族答案D解析该元素的最大能层为4,应位于第4周期,3d和4s电子数之和为12,应在第12列,是ⅡB族。4.闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能,被广泛地应用于军事、医学等领域,号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等核素,下列关于金属钛的叙述中不正确的是()A.上述钛原子中,中子数不可能为22B.钛元素在周期表中处于第4周期C.钛的不同核素在周期表中处于不同的位置D.钛元素是d区的过渡元素答案C解析题给三种核素原子中,中子数最小为26,故A选项正确;Ti位于第4周期ⅣB族,属于d区元素,故B、D选项正确;同种元素的不同核素在周期表中的位置相同,C选项错误。5.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ⅠA族元素B.原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素一定是副族元素C.基态原子的p轨道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(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x+y答案C-9-解析基态原子的N层上只有一个电子的元素,可能是ⅠA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(n-1)d6~8n
本文标题:2020高中化学 专题二 原子结构与元素的性质 第二单元 第一课时 原子核外电子排布的周期性讲义+测
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