高二化学原子结构与元素周期表学案

高二化学原子结构与元素周期表学案【自学目标】1．了解原子核外电子的能级分布。2．能用电子排布式表示常见元素（1-36号）原子核外电子的排布。3．理解核外电子排布与周期、族的划分与周期表的分区。4．认识原子半径的周期性变化。【自学助手】1．基态原子核外电子排布要遵循的三个原则是、、。2．基态原子的核外电子在原子轨道上的排布顺序是1s，，，3s，，，3d，，，，5p，，，5d，，，5f，6d，7p，┉。3．角量子数l相同的能级，其能量次序由主量子数n决定，n值越，其能量越。如E2pE3pE4pE5p。主量子数n相同，角量子数不同的能级，其能量随l的增大而，即发生“能级分裂”现象。如E4sE4pE4dE4f。主量子数和角量子数同时变化时，情况较复杂。如E4sE3dE4p,这种现象称为“能级交错”。4．洪特规则的特例：能级相同的原子轨道中，电子处于、或状态时，体系的能量较低，原子较稳定。5．在原子中，每个电子层最多容纳电子的数目是个，每个能级最多容纳电子的数目是个。6．价电子指的是，元素的化学性质与的性质和数目密切相关。基态铁原子的价电子排布为。7、熟练写出元素周期表中前36号元素的名称、元素符号和用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布。填表元素名称元素符号原子序数电子排布式价电子排布7S氯铜Cr3d64s2358．一个能级组最多所容纳的电子数等于，1-6周期所包含的元素种数分别是，第7周期为不完全周期。周期与有关，即周期数＝。9．族的划分与原子的和密切相关，同族元素的价电子数目。10．同周期中，除稀有气体元素外，随着原子序数的增大，元素的原子半径，原因是增加电子产生的小于核电荷数增加导致。11．同主族元素，随着原子序数的逐渐增大，原子半径，因为电子层的增加，使核电荷数增加对电子所施加的影响处于次要地位，占了主要地位。12．同一周期的过渡元素，自左到右原子半径的减小幅度越来越小，因为增加的电子都分布在内层d轨道上，它对与大致相当，使的变化幅度不大。【思维点拨】【例题1】某元素原子共有3个价电子，其中一个价电子的四个量子数为n＝3，l＝2，m＝2，ms＝+1/2。试回答：（1）写出该元素原子核外电子排布式。（2）指出该元素的原子序数，在周期表中所处的分区、周期数和族序数，是金属还是非金属以及最高正化合价。【解答】本题关键是根据量子数推出价电子排布，由此即可写出核外电子排布式及回答问题。由一个价电子的量子数可知，该电子为3d电子，则其它两个电子必为4s电子（因为E3d＜E4s＝,所以价电子排布为3d14s2，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2。从而知原子序数为21，处于周期表中的d区第4周期ⅢB族，是金属元素，最高正价为＋3。【例题2】现有A、B、C、D四种元素，A是第5周期ⅠA族元素，B是第3周期元素。B、C、D的价电子分别为2、2和7个。四种元素原子序数从小到大的顺序是B、C、D、A。已知C和D的次外层电子均为18个。（1）判断A、B、C、D是什么元素？（2）写出B、C的核外电子排布及A、D的价电子排布。（3）写出碱性最强的最高价氧化物的水化物的化学式。（4）写出酸性最强的最高价氧化物的水化物的化学式。【解答】本题是一道“位—构—性”的综合题，根据A在周期表的位置可知为Rb,价电子排布为5s1；由B是第3周期元素，价电子为2个，所以是Mg，核外电子排布为1s22s22p63s2；C、D的价电子分别为2和7个，且知C和D的次外层电子均为18个，所以C为30号Zn，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s2，D为35号Br，价电子排布为4s24p5。碱性最强的最高价氧化物的水化物的化学式为RbOH，酸性最强的最高价氧化物的水化物的化学式为HBrO4。【自我检测】1.下列四种元素中,其单质氧化性最强的是（）A．原子含有未成对电子最多的第二周期元素B．位于周期表中第三周期ⅢA族的元素C．原子最外电子层排布为2s22p6的元素D．原子最外电子层排布为3s23P5的元素2．某元素有6个电子处于n＝3，l＝2的能级上，根据洪特规则推测它在d轨道上未成对电子数为（）A.3B.43．在多电子原子中，各电子具有下列量子数，其中能量最高的电子是（）A.B.C.D.4.在多电子原子中,轨道能量是由谁决定。（）A.nB.n和mC.n和lD.n、l、m5．以下元素的原子半径递变规律正确的是（）A.Be＜B＜Na＜MgB.B＜Be＜Mg＜NaC.Be＜B＜Mg＜NaD.B＜Be＜Na＜Mg6．价电子满足4s和3d为半满的元素是（）A.CaB.VC.CrD.Cu7．写出下列基态原子的核外电子排布⑴17Cl；⑵24Cr；⑶34Se；⑷81Tl。8．指出下列元素是主族元素还是副族元素？位于周期表中第几周期？第几族？⑴1s22s22p63s23p4；(2)[Kr]4d105s25p2；(3)[Ar]3d34s2；(4)[Ar]3d104s1。9．填写下表原子序数元素符号电子层排布周期族最高正价未成对电子数金属或非金属93ⅤA245d106s210．某元素原子序数为33，则⑴此元素原子的电子总数是，有个未成对电子。⑵有个电子层，个能级，个原子轨道⑶它的价电子排布为。【探索提高】11．满足下列条件之一的是哪一族或哪一种元素？⑴最外层具有6个p电子：。⑵价电子数是n＝4、l＝0的轨道上有2个电子和n＝3、l＝2的轨道上有5个电子：。⑶次外层d轨道全满，最外层有一个s电子：。⑷某元素＋3价离子和氩原子的电子排布相同：。⑸某元素＋3价离子的3d轨道半充满：。12.设X、Y、Z代表3种元素。已知：①X+和Y-两种离子具有相同的电子层结构；②Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9个；③Y和Z两元素可以形成四核42个电子的负一价阴离子。据此，请填空：⑴Y元素是，Z元素是。⑵由X、Y、Z三元素所形成的含68个电子的盐类化合物之化学式是13．短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，其中A、C同主族，B、C、D同周期，A原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，B是短周期元素中原子半径最大的主族元素。试回答下列问题：（1）A的元素符号；D的原子结构示意图。（2）A、B、C三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是。（3）A、B、C、D形成的化合物B2A2、CD2、D2A、DA2中，各原子都满足最外层8电子结构的是（4）CA2与D元素的单质在水溶液中反应的化学方程式是。

[参考答案]1.D2.B3.D4.C5.B6.C7．(1)1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5(2)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1(3)1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4(4)1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p或[Xe]4f145d106s26p18．（1）第3周期第ⅥA族(2)第5周期第ⅣA族（3）第4周期第ⅤB族（4）第4周期第ⅠB族9．原子序数元素符号电子层排布周期族最高正价未成对电子数金属或非金属9F[He]2s22p52ⅦA1非金属15P[Ne]3s23p33ⅤA＋53非金属24Cr[Ar]3d54s14ⅥB＋66金属80Hg[Xe]5d106s26ⅡB＋20金属10．该元素原子的电子层排布为：1s22s22p63s23p63d104s24p3（1）33，3（2）4，8，18（3）4s24p311．（1）具有p6（即np6）排布的是稀有气体元素（He除外）