专题2　第二单元　第3课时　元素推断与元素周期律的综合应用 学案 高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修2

第3课时元素推断与元素周期律的综合应用［核心素养发展目标］1.能根据构造原理推断元素种类，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。2.能根据元素种类及其在元素周期表中的位置关系，形成“位—构—性”的推导模型，强化证据推理与模型认知的化学学科核心素养。一、元素推断1.根据构造原理推断元素种类及其在周期表中的位置（1）周期序数=。

（2）主族元素的族序数=数。

（3）ⅢB族~ⅦB族的外围电子排布为（镧系、锕系除外），族序数=。如锰的外围电子排布为，它位于元素周期表中第周期族。

（4）ⅠB族和ⅡB族的外围电子排布为，族序数=。

（5）基态原子中未成对电子（单电子）的判断未成对电子的含义：一个原子轨道中只有1个电子时，该电子即为未成对电子。一个原子轨道中有2个自旋状态不同的电子，这2个电子称为成对电子。写出符合下列条件的1~36号元素的元素符号：①有1个未成对电子：。

②有2个未成对电子：。

③有3个未成对电子：。

④有4个未成对电子：。

⑤有5个未成对电子：。

⑥有6个未成对电子：。

2.推断元素的常用方法（1）利用稀有气体元素原子结构的特殊性。（2）利用常见元素及其化合物的特征性质。3.元素推断的一般思路1.具有下列电子层结构的原子：①3p轨道上只有一对成对电子的原子；②外围电子排布为2s22p5的原子；③3p轨道为半充满的原子；④正三价的阳离子结构与氖相同的原子。下列有关比较正确的是（）A.第一电离能：②>③>①>④B.原子半径：④>③>②>①C.电负性：②>③>①>④D.最高正化合价：②>③>①>④2.在短周期元素中，元素的基态原子核外未成对电子数等于电子层数的元素有a种，元素的基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有b种，则a∶b的值为（）A.1 B.2C.3 D.43.（1）氧元素基态原子核外未成对电子数为，第3周期中有两个单电子的元素为（填元素符号，一种即可），M电子层上有2对成对电子的原子最外层共有种不同运动状态的电子。

（2）1~36号元素原子中未成对电子数为2的元素符号及外围电子排布式：

。

（3）某元素的原子序数为33，该元素原子的外围电子排布式为，该元素原子核外有个电子层，有个能级，有个原子轨道，有个单电子。

二、元素性质递变规律同周期、同主族元素的结构与性质递变规律结构与性质同周期主族元素（从左到右）同主族（从上到下）最外层电子数从1递增到7（第1周期除外）相同金属性非金属性主要化合价最高正价=族序数（O、F除外），非金属元素最低负价=-（8-族序数）（H除外）原子半径简单气态氢化物的稳定性最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐，酸性逐渐

碱性逐渐，酸性逐渐

第一电离能电负性1.如表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J代表6种元素，J为0族元素。XYZRWJ下列说法正确的是（）A.基态R原子的轨道表示式为B.Y2-与Na+的半径大小关系为Y2->Na+C.Y的第一电离能大于X的第一电离能D.电负性最大的元素为J2.现有四种元素基态原子的电子排布式如下。则下列有关比较中正确的是（）①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5A.第一电离能：④>③>②>①B.原子半径：①>②>③>④C.未成对电子数：④>③=②>①D.电负性：④>③>②>①3.（2024·山东济宁高二期末）前四周期元素X、Y、Z、W、Q、R、T的原子序数依次增大，X元素原子的L层上s电子数等于p电子数，Y元素原子核外的L层有3个未成对电子，W单质暗处遇H2发生爆炸，Q元素单质常温、常压下是气体，Q原子的M层上有1个未成对的p电子，R元素为副族元素且外围电子所在各能级处于半充满状态，T元素的正三价离子的3d轨道为半充满。回答下列问题：（1）基态R原子的外围电子排布式为，基态T原子中，两种自旋状态的电子数之比为。

（2）基态X原子核外共有种不同运动状态的电子，基态Z原子的电子占据最高能级的电子云轮廓图为形。

（3）Y、Z、Q原子半径由大到小的顺序是（填元素符号）。

（4）同周期中第一电离能小于Y元素的有种，上述七种元素中电负性最大的为（填元素符号）。

答案精析一、1.（1）电子层数（2）外围电子（3）（n-1）d1~5ns1~2外围电子数3d54s24ⅦB（4）（n-1）d10ns1~2ns能级上的电子数（5）①H、Li、Na、K、B、Al、Ga、F、Cl、Br、Sc、Cu②C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、Ni③N、P、As、V、Co④Fe⑤Mn⑥Cr应用体验1.A［①3p轨道上只有一对成对电子的原子为S原子，②外围电子排布为2s22p5的原子为F原子，③3p轨道为半充满的原子为P原子，④正三价的阳离子结构与氖相同的原子，即失去3个电子后还有10个电子，所以原子中含有13个电子，为Al原子。电子层数越多，一般半径越大，电子层数相同时，原子序数越大，半径越小，所以原子半径：Al>P>S>F，B错误；元素的非金属性越强，电负性越强，所以电负性：F>S>P>Al，C错误；S最高正化合价为+6，P最高正化合价为+5，Al最高正化合价为+3，而F没有正化合价，故D错误。］2.B［在短周期元素中，基态原子核外未成对电子数等于电子层数的元素有第1周期的H元素，第2周期的C元素、O元素，第3周期的P元素，共4种，即a=4。在短周期元素中，基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有C元素、Si元素，共2种，即b=2。］3.（1）2Si（或S）6（2）C：2s22p2、Si：3s23p2、Ge：4s24p2、O：2s22p4、S：3s23p4、Se：4s24p4、Ti：3d24s2、Ni：3d84s2（3）4s24p348183解析（1）O原子核外有8个电子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p4，故其未成对电子数是2。第3周期中有两个未成对电子（单电子）的元素的外围电子排布式为3s23p2或3s23p4，核外电子数为14或16，元素符号为Si或S。M层上有2对成对电子的原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，最外层有6个电子，每个电子的运动状态都不相同，所以最外层共有6种不同运动状态的电子。（3）先写出其电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p3，外围电子排布式为4s24p3，得出该元素原子核外有8个能级，共有1+1+3+1+3+5+1+3=18个原子轨道（s：1个轨道；p：3个轨道；d：5个轨道），有3个单电子。二、逐渐减弱逐渐增强逐渐增强逐渐减弱逐渐减小逐渐增大逐渐增强逐渐减弱减弱增强增强减弱总体呈增大趋势逐渐减小逐渐增大逐渐减小应用体验1.B［J为0族元素，由元素在周期表的位置可知，X、Y、Z位于第2周期，R位于第3周期，W位于第4周期，J为第5周期的Xe，则X为N、Y为O、Z为F、R为S、W为Br。基态R原子3p轨道上的电子轨道表示式应为，A项错误；O2-与Na+具有相同的电子层结构，原子序数越小其离子半径越大，故O2-的半径大于Na+的半径，B项正确；N原子的2p能级处于半充满状态，所以N的第一电离能大于O的第一电离能，C项错误；电负性最大的元素为F元素，D项错误。］2.A［②的3p轨道为半充满状态，故第一电离能②>①，故第一电离能：④>③>②>①，故A正确；①和②电子层数相同，③和④电子层数相同，电子层数越多，半径越大，电子层数相同的，核电荷数越大，半径越小，故原子半径：②>①>③>④，故B错误；①中未成对电子数为2，②中未成对电子数为3，③中未成对电子数为3，④中未成对电子数为1，则未成对电子数：③=②>①>④，故C错误；①和②同周期，③和④同周期，从左往右，电负性逐渐增大，故①>②，③<④，②和③处于同主族，从上往下，电负性逐渐减小，故②<③，故D错误。］3.（1）3d54s111∶15（或15∶11）（2）6纺锤（3）Cl>N>O（4）5F解析由题意可知，X为C元素，Y为N元素，Z为O元素，W为F元素，Q为Cl元素，R为Cr元素，T为Fe元素。（1）R为24号元素Cr，基态R原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，则外围电子排布式为3d54s1，基态T原子为26号元素Fe，其外围电子的轨道表示式为，两种自旋状态的电子