2024-2025学年新教材高中化学第一章原子结构与性质2.1原子结构与元素周期表学案新人教版选择性必修2

PAGE9-原子结构与元素周期表【学法指导】1.熟知原子结构与元素周期表的关系，进一步熟识元素周期表的结构。2.能够从原子结构的角度相识元素周期表中区的划分。【基础梳理】温故知新周期短周期长周期第一周期其次周期第三周期第四周期第五周期第六周期第七周期2种元素8种元素8种元素18种元素18种元素32种元素32种元素留意：镧57La–镥71Lu共15种元素称镧系元素；锕89Ac–铹103Lr共15种元素称锕系元素族主族副族第VIII族零族ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦAⅠB,ⅡB,ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB三个纵行(8、9、10），位于ⅦB与ⅠB中间稀有气体元素一、元素周期系(1)含义：元素按其原子排列的序列称为元素周期系。这个序列中的元素性质随着核电荷数的递增发生的重复。碱金属原子序数周期电子排布式简化电子排布式稀有气体电子排布式Li3210NeNa11318ArK19436KrRb37554XeCs55686Rn(2)特点：各周期元素原子的核外电子排布重复出现从到(除第一周期)的周期性改变。二、构造原理与元素周期表(1)原子核外电子排布与周期的关系①依据构造原理得到的核外电子排布，可以说明元素周期系的基本结构。周期数一二三四五六七价电子排布式最多容纳的电子数元素数②若以一个方格代表一种元素，每个周期排一个横行，并按s、p、d、f分段，左侧对齐。(2)原子核外电子排布与族的关系将下列各主族元素的价电子数、价电子排布式填入表中主族数ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA价电子排布式列数121314151617价电子数以第四周期副族元素为例，填写下表副族元素21Sc22Ti23V24Cr25Mn29Cu30Zn族数价电子排布式价电子数目

依据上述表格，探讨族的划分与原子核外电子排布的关系？总结归纳①同主族元素原子的完全相同，价电子全部排布在或轨道上。价电子数与相同。②稀有气体的价电子排布为或。③过渡元素(副族和Ⅷ族)同一纵行原子的价层电子排布基本相同。价电子排布为，的价电子数与族序数相同，第族和第族不相同。(3)元素周期表的分区①按电子排布分区各区元素的价电子排布特点分区元素分布价层电子排布式元素性质特点s区ⅠA族、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最外层电子参加反应d区ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(n－1)d1～9ns1～2d轨道不同程度地参加化学键的形成ds区ⅠB族、ⅡB族(n－1)d10ns1～2金属元素②按金属元素与非金属元素分区沿着周期表中与之间画一条线，线的左边是金属元素（氢除外），线的右边是非金属元素。金属与非金属交界处元素的性质特点：在元素周期表中位于金属和非金属分界线上的元素兼有金属和非金属的性质，位于此处的元素（如硼、硅、锗、砷、锑等）常被称为半金属或类金属（一般可用作半导体材料）。

思索沟通1.为什么副族元素又称为过渡元素？2.为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角三角区内？处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或准金属。为什么？(4)对角线规则：元素周期表中的某些主族元素其某些性质与元素相像。如铍、铝两元素的性质相像性与酸反应与碱反应单质氧化物氢氧化物基础达标训练典例1下列关于元素周期表的说法正确的是（）A.元素周期表一共有16个纵列，16个族B.除零族元素外，非金属元素全都是主族元素C.同周期第IIA族与第IIIA族的原子序数之差不行能为25D.同主族上下相邻的两种元素的原子序数之差不行能为32典例2若某原子在处于能量最低状态时，价电子排布为，则下列说法正确的是（）A.该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子B.该元素位于周期表的第5周期ⅢB族C.该元素原子的M能层共有8个电子D.该元素原子最外层共有1个电子,位于ds区典例3下列说法错误的是(

)A.s轨道呈圆形,p轨道呈哑铃形

B.Cu元素在元素周期表的ds区

C.1.5gCH3+中含有的电子数为0.8NA

D.元素周期表中,元素所在的周期数等于原子核外电子层数典例4假如把元素周期表分为下面3个区域，则最活泼的金属、最活泼的非金属、最不活泼的非金属元素分别位于()①区、③区、③区 B.①区、③区、②区 C.①区、②区、②区 D.②区、③区、③区典例5下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是()A．ⅡA族基态原子最外层电子排布均为ns2B．第三、第四周期同主族元素的原子序数均相差8C．第四周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11D．基态原子3d轨道上有5个电子的元素位于ⅥB族或ⅦB族典例6元素①~⑧在元素周期表中的位置如下，回答有关问题：（1）画出⑦的原子结构示意图_____________________。

（2）写出②含有10个中子的核素的化学符号___________。（3）表中②、③、⑥对应的简洁离子半径由小到大的依次为（填离子符号）。（4）请写出①的氢化物发生催化氧化的化学方程式。（5）请写出元素①~⑧中能形成两性氢氧化物的元素对应的单质与⑧的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式。【课后练习】1.下列有关第21号元素钪的说法错误的是()A.元素符号为ScB.位于元素周期表的第四周期第ⅢB族C.原子最外层有2个电子，最高正价为+2D.同周期元素中，基态原子未成对电子数与钪原子相同的还有4种2.已知某些元素在元素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，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1：3：5D.元素5的原子结构示意图为，其属于金属元素3.下列具有特别性能的材料中，全部由过渡元素形成的化合物是()A.半导体材料砷化镓 B.吸氢材料镧镍合金C.超导材料 D.荧光材料硫化锌4.据国外有关资料报道，在“独居石”(一种共生矿，化学成分为Ce、La、Nb等的磷酸盐)中，查明有尚未命名的116,124,126号元素。试推断116号元素应位于周期表中的()A．第6周期，第ⅣA族 B．第7周期，第ⅥA族C．第7周期，第ⅦA族 D．第8周期，第ⅥA族5.某小组在探讨前18号元素时发觉：依据不同的标准和规律，元素周期表有不同的排列形式。假如将它们按原子序数递增的依次排列，可形成如图所示的“蜗牛”形态，图中每个“•”代表一种元素，其中P点代表氢元素。下列说法不正确的是()A.图中虚线相连的元素位于同一族B.P、K、L、M、X、Y、Z都是短周期元素C.K元素位于常规周期表的第三周期第ⅥA族D.M与Z两种元素形成的化合物的化学式为6.下列说法正确的是（）A．全部金属元素都分布在d区和ds区B．元素周期表ⅢB到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素C．最外层电子数为2的元素都分布在S区D．S区均为金属元素7.下列各项叙述中，正确的是（

）A、N、P、As的电负性随原子序数的增大而增大B、价电子排布为的元素位于第四周期第VA族，是P区元素C、2P和3P轨道形态均为哑铃形，能量也相等D、氮原子的最外层电子排布图：8.某元素简化电子排布式为，其应在（）A.s区 B.p区 C.d区 D.f区9.元素周期表共有18个纵行,从左到右排为1~18列,即碱金属是第一列,稀有气体是第18列。按这种规定,下面说法正确的是(

)A.最外层电子数为ns2的元素都在第2列

B.第5列元素的原子最外层电子的排布式为ns2np3

C.第10、11列为ds区的元素

D.形成化合物种类最多的元素在第14列,属于P区的元素10.A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为，B是同周期元素(稀有气体元素除外)中原子半径最大的元素，C的最外层有3个未成对电子，E的价电子排布式为3d64s2。回答下列问题。(1)A为 ，(填元素符号，下同)，电子排布式是 。(2)B为 ，简化电子排布式是 。(3)C为 ，外围电子排布式是 。(4)D为 ，轨道表示式为 。(5)E为 ，原子结构示意图是 。答案及解析1.答案：C解析：钪的元素符号为Sc，故A项正确；21号元素位于元素周期表的第四周期第ⅢB族，故B项正确；Sc原子的价电子排布式为，最高正价为+3，故C项错误；第四周期中，基态原子未成对电子数为1的原子还有钾、铜、镓、溴，共4种，故D项正确。2.答案：D解析：元素2和元素5均位于P区，A项错误；元素4为锌，其基态原子的价电子排布式为，最外层电子数为2，属于ds区元素，Be、Mg的最外层电子数均为2，属于s区元素，B项错误；元素1、2、3分别是H、O、Mn，它们的基态原子的价电子排布式分别为、、，故未成对电子数之比为1：2：5，C项错误；元素5位于第四周期第ⅣA族，为32号元素锗（Ge），属于金属元素，D项正确。3.答案：C解析：A.砷位于第ⅤA族，镓位于第ⅢA族，则不符合题意，故A不选；B.镧位于ⅢB族，镍位于ⅤⅢ族，则不符合题意，故B不选；C.K位于第ⅠA族，C位于第ⅣA族，则不符合题意，故C选；D.

硫位于第ⅥA族，锌位于ⅡB族，符合主族元素和副族元素形成的化合物，故D不选；4.答案：B解析：依据86Rn为第6周期稀有气体元素，推想出下一周期的稀有气体元素为118号元素，再向前推，116号元素应位于第7周期ⅥA族。5.答案：C解析：P、K、L、M、X、Y、Z依次是氢、氧、钠、镁、铝、磷、氯，它们都是短周期元素。K元素是氧元素，在常规周期表中的位置是其次周期第ⅥA族。M(镁)和Z(氯)两种元素形成的化合物为。6.答案：B解析：A、全部金属元素都分布在s区、d区和ds区；B、元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素，称为过渡元素全部为金属；C、第ⅡB族最外层电子数为2，在ds区；D、S区均的氢为非金属元素．

A、全部金属元素都分布在s区、d区和ds区，故A错误；B、元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素，称为过渡元素全部为金属，故B正确；C、第ⅡB族最外层电子数为2，在ds区，故C错误；D、S区均的氢为非金属元素，故D错误；故选B．

7.答案：B解析：A、同主族元素从上到下，电负性减小，则N、P、As的电负性随原子序数的增大而减小，故A错误；

B、价电子排布为的元素有4个电子层、最外层电子数为5，位于第四周期第VA族，最终填充P电子，是P区元素，故B正确；

C、离原子核越远，能量越高，2P轨