1.2.2 核外电子排布与元素周期表学案

skybamboo · 发表于 5 小时前

第一章原子结构与元素性质
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期表

1.通过认识原子结构及价电子排布与元素在周期表中的位置，建立原子核外电子排布规律(结构)与周期表中族、周期划分(位置)的周期性变化规律(性质)的深层关联。
2.能够根据价电子排布式推断元素在周期表中的位置，明确原子结构的量子力学模型的建立使完善周期表有了理论依据。　　　

核外电子排布与周期、族的划分

泡利不相容原理内容。

洪特规则的内容。

【交流研讨】请观察元素周期表的轮廓图，分析讨论原子的核外电子排布与元素周期表中周期、族的划分有什么内在联系?
二．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
【自主阅读】阅读教材P15页内容了解鲍林近似能级图、徐光宪外层电子能级顺序及能级组。解决以下问题。

鲍林能级图将的原子轨道归为一组，所得到的能级组按顺序与周期表中的相对应。不同能级组之间的能量差，同一能级组内能级之间的能量差。

价电子是指。

主族元素的价电子只包括；过渡元素的价电子除外，还包括。

（3）写出基态氯原子和铁原子的价电子排布式

Cl ;Fe ;

【交流研讨】请根据1~36号元素原子的电子排布，参照鲍林近似能级图，尝试分析原子中电子排布与元素周期表中周期划分的内在联系。完成表格

周期序数	对应能级	原子轨道数	最多容纳电子数	价电子排布式	元素种数
				ⅠA族	0族
1
2
3
4
5
6
7

【总结归纳】(1)周期序数＝。
(2)每周期包含的元素种数＝＝。
【迁移应用】某元素M2＋的3d轨道上有5个电子，则
(1)M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__________周期。
2.核外电子排布与族和划分
【观察思考】你仔细观察元素周期表中各族元素的价电子排布情况，思考核外电子排布与族的划分之间有什么内在联系。思考交流一下问题
（1）主族元素原子的价电子排布与过渡元素原子的价电子排布有什么区别?
（2）同一主族元素原子的价电子排布有什么特点，主族序数与什么有关?
（3）同一族过渡元素原子的价电子排布有什么特点，其族序数与什么有关?
【归纳总结】

主族元素价电子全部排布在或轨道上，同族元素的价电子数相同。主族元素的族序数等于。

过渡元素价电子排布为。ⅢB~ⅦB族族序数= ，ⅠB族和ⅡB族族序数= 。

稀有气体除外，最外层电子排布均为。

【自主归纳】结合教材P17元素周期表分区图，结合各区原子核外电子排布完成下面表格

分区	价电子排布	元素分布
s区
p区
d区
ds区
f区

【阅读归纳】阅读教材P17页内容，总结归纳元素的化合物价与核外电子排布的关系。
①除Ⅷ族、ⅠB族的某些元素和0族元素外，元素的最高化合价它所在族的序数。
②一般来说，非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的绝对值之和等于(F无正价)。
③稀有气体元素的化合价在通常情况下为。
④过渡元素的价电子较多且所在轨道的能量相差不大，因此过渡元素具有价态。
【迁移应用】
(1)砷原子的最外层电子排布式是4s24p3，在元素周期表中，砷元素位于第________周期________族；最高价氧化物的化学式为______________，砷酸钠的化学式是________________。
(2)已知下列元素在周期表中的位置，写出它们的价电子排布式和元素符号：
①第4周期ⅣB族______________；
②第5周期ⅦA族______________。
【思考交流】
1．每一周期都是从活泼金属开始以惰性气体结束吗？
2．最外层电子排布式为ns2的基态原子对应元素一定位于ⅡA族吗？
3．元素周期表中周期与族的划分与原子结构的哪部分有关？
【课堂小结】

1．寻找优良的半导体材料，应在周期表的哪个位置寻找(　　)
A．s区    B．p区    C．d区       D．ds区
2．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
3．某原子的一种激发态为1s22s12p1，则该元素在周期表中的位置为(　　)
A．第2周期ⅡA族       B．第2周期ⅢA族
C．第1周期ⅠA族       D．第1周期ⅡA族
4．已知某些元素在周期表中的位置如图所示：

下列说法正确的是(　　)
A．表中五种元素位于5个不同的区
B．元素4的基态原子的价电子排布式为3d104s2，与它具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区
C．元素1、2、3的基态原子中，未成对电子数之比为1∶3∶5
D．元素5的原子结构示意图为

5．某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，并且该元素是同族中原子序数最小的元素。下列关于该元素的判断错误的是(　　)
A．该元素原子的价电子排布式为3d34s2
B．该元素为V
C．该元素属于ⅢA族元素
D．该元素属于过渡元素

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．3s23p3 B．4s2 C．4s24p1 D．3s23p5
7．下列说法正确的是(　　)
A．s区、d区、ds区都是金属元素
B．p区都是主族元素
C．所有族中ⅢB族中元素种类最多
D．最外层电子数为2的元素都分布在s区
8．具有以下结构的基态原子，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
9．回答下列问题：
(1)某元素的3p轨道上有1个未成对电子，该元素为________(用元素符号表示)。
(2)某元素原子的价电子排布式为4s24p4，它在周期表中的位置是________，其最高正化合价是________。
(3)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p3，该元素基态原子的电子排布式为________。
10．(1)砷原子的最外层电子排布式是4s24p3，在元素周期表中，砷元素位于第________周期________族；最高价氧化物的化学式为______________，砷酸钠的化学式是________________。
(2)已知下列元素在周期表中的位置，写出它们的价电子排布式和元素符号：
①第4周期ⅣB族______________；
②第5周期ⅦA族______________。
检测反馈答案

【答案】B

【解析】优良的半导体材料通常在金属与非金属的交界线附近寻找，这一区域属周期表的p区。

2．【答案】D
【解析】＋2价离子比原子少2个电子，因此原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，在ⅡA族。
3．【答案】A
【解析】该原子基态电子排布式为1s22s2，位于第2周期ⅡA族。
4．【答案】D
【解析】H在s区；O、Ge在p区；Mn在d区；Zn在ds区，表中五种元素位于4个不同的区，A说法错误；元素4为Zn，其基态原子的价电子排布式为3d104s2，最外层电子排布为4s2，与它具有相同最外层电子数的元素可能处于ds区或s区，B说法错误；元素1、2、3的基态原子中，未成对电子数分别为1、2、5，比值为1∶2∶5，C说法错误；元素5为Ge，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，则原子结构示意图为

，D说法正确。
5．【答案】C
【解析】主族元素的最外层电子数＝价电子数，而题给元素的最外层电子数为2，价电子数为5，所以该元素不属于主族元素，而属于过渡元素，又因其是同族中原子序数最小的元素，所以在第4周期，其价电子排布式为3d34s2，为ⅤB族元素V。
6．【答案】B
【解析】最外层电子排布式为3s23p3的是P，属于主族元素，故A错误；最外层电子排布式为4s2的不一定是主族元素，如Fe、Zn等过渡元素，故B正确；最外层电子排布式为4s24p1的是Ga，位于ⅢA族，属于主族元素，故C错误；最外层电子排布式为3s23p5的是Cl，属于主族元素，故D错误。
7．【答案】C
【解析】氢元素位于s区，氢元素属于非金属元素，所以s区的元素不全是金属元素，d区、ds区都是金属元素，故A错误；稀有气体也是在p区，是0族元素，故B错误；ⅢB族存在镧系、锕系，含有32种元素，所有族中ⅢB族中元素种类最多，故C正确；ⅡB族最外层电子数为2，在ds区，不在s区，故D错误。
8．【答案】C
【解析】原子的最外层有1个电子，可能为Cu，为副族元素，A错误；Ne的最外层电子排布为ns2，为0族元素，B错误；最外层有3个未成对电子的原子，价电子排布为ns2np3，位于ⅤA族，C正确；次外层无未成对电子的原子，可能是Cu、Zn，为副族元素，D错误。
9．【答案】(1)Al或Cl　(2)第4周期ⅥA族　＋6 (3)1s22s23p63s23p2
【解析】(1)某元素的3p轨道上有1个未成对电子，原子的价电子构型为3s23p1或3s23p5，该元素为Al或Cl。
(2)某元素原子的价电子排布式为4s24p4，它在周期表中的位置是第4周期ⅥA族，其最高正化合价是＋6价。
(3)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p3，根据能量最低原理，先排满3s能级，该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2。
10．【答案】(1)4　ⅤA　As2O5　Na3AsO4 (2)①3d24s2、Ti　②5s25p5、I
【解析】(1)砷原子最外层电子排布式是4s24p3，可知砷原子有4个电子层，价电子数为5，由电子层数＝周期序数可知，砷元素在第4周期，由主族序数＝价电子数＝最高正价可知，砷元素位于ⅤA族，最高价氧化物为As2O5，砷酸钠的化学式为Na3AsO4。

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[鲁科版] 1.2.2 核外电子排布与元素周期表 学案

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