1、第一课时 原子结构与元素周期表,阅读思考,自主检测,任务一、阅读教材第13页“元素周期系”,回答下列问题: 1.你能根据构造原理写出钠、钾、铷的电子排布式吗? 提示:钠:1s22s22p63s1或Ne3s1;钾:1s22s22p63s23p64s1或Ar4s1;铷:1s22s22p63s23p63d104s24p65s1或Kr5s1。 2.元素周期系中的一个周期(除第一周期)从哪族元素开始到哪族元素结束? 提示:从碱金属开始到稀有气体结束。 3.形成元素周期系的原因是什么? 提示:由于元素原子的核外电子排布发生周期性重复。,阅读思考,自主检测,任务二、阅读教材第1314页“元素周期表的结构”,
2、回答下列问题: 1.元素周期表有几个周期?有多少个纵行?有多少个族?几个主族?几个副族?几个第族?几个0族?第族由几个纵行组成? 提示:7个周期,18个纵行,16个族,7个主族,7个副族,1个第族,1个0族。第族包括8、9、10三个纵行。 2.第一到第六周期分别有多少种元素?其中金属元素的数目是多少? 提示:第一到第六周期的元素数目分别为2、8、8、18、18、32。 其中金属元素的数目分别为0、2、3、14、15、30。 3.按电子排布,可把周期表里的元素划分成哪几个区?哪些区全是金属元素?s区唯一的一种非金属元素是什么? 提示:可划分为s区、p区、d区、ds区、f区;d区、ds区、f区全是
3、金属元素;s区唯一的一种非金属元素是氢。,阅读思考,自主检测,1.根据电子排布特点,铜元素在元素周期表中属于 ( ) A.s区 B.p区 C.d区 D.ds区 答案:D 2.某元素R基态原子的价电子排布为5s25p1,则R元素在元素周期表中的位置是( ) A.第四周期第A族 B.第五周期第A族 C.第五周期第A族 D.第四周期第A族 答案:B,阅读思考,自主检测,3.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.d区和ds区 答案:D,阅读思考,自主检测,4.指出下列元素是主族元素还是副族元素,及其在元素周期表中的位置。 (1)1s22s2
4、2p63s2是 族元素,位于周期表中第 周期第 族,属于 区元素。 (2)Kr4d105s25p2是 族元素,位于周期表中第 周期第 族,属于 区元素。 (3)Ar3d14s2是 族元素,位于周期表中第 周期第 族,属于 区元素。 (4)Ar3d104s1是 族元素,位于周期表中第 周期第 族,属于 区元素。,阅读思考,自主检测,解析:(1)最后一个电子填充在s轨道,属于s区,主族元素。族序数=ns电子数,即族序数为2,位于第三周期第A族。 (2)最后一个电子填充在p轨道,属于p区,主族元素。族序数=(ns+np)电子数,即族序数为2+2=4,位于第五周期第A族。 (3)最后一个电子填充在d轨
5、道,且小于10,属于d区,副族元素。族序数=(n-1)d+ns电子数,即族序数为1+2=3,位于第四周期第B族。 (4)最后一个电子填充在d轨道,且等于10,属于ds区,副族元素。族序数=ns电子数,即族序数为1,位于第四周期第B族。 答案:(1)主 三 A s (2)主 五 A p (3)副 四 B d (4)副 四 B ds,重点难点探究,重要考向探究,探究问题 1.元素所处的周期与原子结构有何关系? 提示:周期序数=电子层数=能层数 2.主族元素的主族序数如何确定?稀有气体的价电子排布如何? 提示:主族序数=主族元素的最外层电子数=主族元素的价电子数;稀有气体的价电子排布为1s2或ns2
6、np6。 3.某元素的价电子排布式为4d55s1,该元素位于周期表中的哪一区? 提示:因其价电子排布为4d55s1,故应位于元素周期表中的d区。,重点难点探究,重要考向探究,知识点拨 1.核外电子排布与元素周期表 (1)核外电子排布与周期的划分。 每一周期元素原子的外围电子排布与元素种类:,重点难点探究,重要考向探究,核外电子排布与周期划分的关系: a.根据构造原理,将能量相近的能级分为一组,按能量由低到高可分为7个能级组,同一能级组内,各能级能量相差较小,各能级组之间能量相差较大。 b.每一个能级组对应一个周期,且该能级组中最大的能级对应的能层数等于元素的周期序数。,重点难点探究,重要考向探
7、究,(2)核外电子排布与族的关系。 价电子。 主族元素的价电子为该元素原子的最外层电子。如碱金属元素原子的价电子排布为ns1。副族元素的价电子与其最外层电子和次外层电子有关。如铁元素原子的价电子排布式为3d64s2。 对主族元素:主族元素的族序数=原子的最外层电子数,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。(如表所示),当主族元素失去全部价电子后,表现出该元素的最高正价(O、F除外)。,重点难点探究,重要考向探究,稀有气体元素的价电子排布为1s2或ns2np6。 过渡元素(副族和第族)同一纵行原子的价层电子排布基本相同。(如表所示),第B族B族可失去ns2和
8、(n-1)d轨道上的全部电子,所以,最高正价数=族序数。 第族可失去最外层的s电子和次外层的部分(n-1)d电子,所以最高正价低于族序数(8),只有Ru和Os可表现出+8价。 第B族可失去ns1电子和部分(n-1)d电子,所以第B族的族数最高正价,第B族只失去ns2电子,第B族的族序数=其最高正价。,重点难点探究,重要考向探究,2.元素周期表的分区 (1)根据元素的性质,对元素周期表分区。 根据元素的性质(金属性和非金属性),将元素周期表分为金属元素区和非金属元素区,如下图所示:,重点难点探究,重要考向探究,(2)根据原子核外电子排布,对元素周期表分区。 元素周期表中的元素,根据原子的外围电子
9、排布划分为五个区,即s区、p区、d区、ds区和f区,具体如下图所示:,重点难点探究,重要考向探究,各分区内元素分布及原子结构特点。,重点难点探究,重要考向探究,考向一 核外电子排布与元素周期表的划分 【例题1】 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叙述中,正确的是( ) A.原子的价电子排布为ns2np16的元素一定是主族元素 B.基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是第A族元素 C.原子的价电子排布为(n-1)d68ns2的元素一定位于第BB族 D.基态原子的N能层上只有1个电子的元素一定是主族元素 解析:除He外,0族元素原子的价电子排布均为ns2np6,不是主族元素;基态
10、原子的p能级上有5个电子,即价电子排布为ns2np5,该元素一定处于第A族;原子的价电子排布为(n-1)d68ns2的元素处于第族,并非第BB族;基态原子的N能层上只有1个电子的元素,除主族元素外,还有Cu、Cr等过渡金属元素。 答案:B,重点难点探究,重要考向探究,规律方法点拨已知某元素原子的外围电子排布,可推断该元素在周期表中的具体位置,依据最大能层数确定所在周期序数,依据外围电子数确定所在族序数:(1)对于主族元素,原子的最大能层数等于周期序数,价电子数等于主族序数;(2)第BB族,原子的价电子数等于族序数;(3)第B、B族要根据ns轨道上的电子来划分。,重点难点探究,重要考向探究,成功
11、体验1外围电子构型为3d104s1的元素的原子在周期表中应位于( ) A.第五周期第B族 B.第五周期第B族 C.第四周期第B族 D.第四周期第B族 解析:该元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,根据电子排布式知,该原子含有4个能层,所以位于第四周期,其价电子排布式为3d104s1,属于第B族元素,所以该元素位于第四周期第B族,故选D。 答案:D,重点难点探究,重要考向探究,考向二 元素周期表的分区 【例题2】 已知某元素的基态原子的价电子排布为(n-1)dansb(a、b均为大于0的正整数),下列有关说法正确的是( ) A.该元素位于元素周期表中的d区
12、B.该元素位于元素周期表中的ds区 C.该元素的族序数为a+b D.该元素一定为金属元素 解析:该元素基态原子的价电子排布为(n-1)dansb,该元素为过渡金属元素,该元素可能位于周期表中的d区或ds区。若该元素处于第BB族,原子的价电子数等于族序数,则族序数为a+b,否则不存在这一关系。 答案:D,重点难点探究,重要考向探究,规律方法点拨分析元素周期表的分区问题时,要特别注意:(1)主族元素的最外层电子即为外围电子(价电子),过渡金属元素的外围电子一般包括最外层的s电子和次外层的d电子,有的还包括倒数第三层的f电子;(2)s区元素原子的价电子特征排布为ns12,价电子数等于主族序数;(3)
13、p区元素原子的价电子特征排布为ns2np16,价电子总数等于主族序数(0族除外);(4)s区(H除外)、d区、ds区和f区都是金属元素。,重点难点探究,重要考向探究,成功体验2下列各组元素都属于p区的是( ) A.原子序数为1、2、7的元素 B.O、S、P C.Fe、Ar、Cl D.Na、Li、Mg 解析:A项中的氢元素及D项中的Na、Li、Mg均属于s区,C项中的Fe属于d区。 答案:B,1,2,3,4,1.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.1s22s22p5 C.1s22s22p63s2 D.1s22s22p63s23p64s1 解析
14、:元素所在的周期数与最高能层序数n有关,核外电子的最高能层序数为n时,该元素属于第n周期。故第三周期元素的最高能层序数为3,故选C。 答案:C,1,2,3,4,2.按电子排布,可把周期表里的元素划分成5个区,以下元素属于s区的是( ) A.Fe B.Mg C.As D.Cu 解析:最外层只有12个s电子,次外层无d电子,价电子排布为ns12(包括A、A族)的元素属于s区元素,只有Mg符合。 答案:B,1,2,3,4,3.外围电子排布式为4f75d16s2元素在周期表中的位置是 ( ) A.第四周期第B族 B.第五周期第B族 C.第六周期第B族 D.第六周期第B族 解析:因6s上有两个电子,所以
15、该元素在第六周期,5d和6s上电子数之和为3,在第B族。 答案:D,1,2,3,4,4.某元素原子共有3个价电子,其中一个价电子位于第三能层3d能级,试回答: (1)该元素核外电子排布式为 ,价电子的电子排布图为 。 (2)该元素的原子序数为 ,元素符号为 ,在周期表中的位置为 ,该元素是 (填“金属”或“非金属”)元素,最高正化合价为 价。 解析:由构造原理知E(4s)E(3d),故3d上有一个电子时,4s上有2个电子,故其电子排布式为 1s22s22p63s23p63d14s2,为21号金属元素Sc。 答案:(1)1s22s22p63s23p63d14s2 (2)21 Sc 第四周期第B族 金属 +3,
