高中化學(xué)同步講義（選擇性必修二）第02講 1.2原子結(jié)構(gòu)與元素周期表（教師版）

第2課原子結(jié)構(gòu)與元素周期表1．元素周期表、元素周期律。2．構(gòu)造原理與元素周期律。3．對角線規(guī)則。一、元素周期律、元素周期系和元素周期表1、元素周期律（1）定義：元素的性質(zhì)隨原子的原子序數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變，這一規(guī)律叫做元素周期律（2）實質(zhì)：元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。2、元素周期系（1）定義：元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列稱為元素周期系。這個序列中的元素性質(zhì)隨著核電荷數(shù)的遞增發(fā)生周期性的重復(fù)。（2）特點:元素周期系周期性發(fā)展就像螺殼上的螺旋。（3）形成：（4）原因：元素周期系的形成是由于元素的原子核外電子的排布發(fā)生周期性的重復(fù)。3、元素周期表（1）含義：元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格。（2）元素周期系與元素周期表的關(guān)系：注：①門捷列夫提出的原子序數(shù)是按相對原子質(zhì)量從小到大的順序?qū)υ剡M行編號②原子序數(shù)是按照元素核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編號而得到的序數(shù)。③原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)④元素周期系只有一個，元素周期表多種多樣。4、元素周期表的結(jié)構(gòu)：（1）周期（七橫七周期，三短四長）從上到下類別各周期原子的電子層數(shù)各周期最多容納的元素種類數(shù)同周期內(nèi)原子序數(shù)變化規(guī)律第一周期短周期12依次遞增依次遞增左右第二周期28第三周期38第四周期長周期418第五周期518第六周期632（含鑭系15種元素）第七周期732（含錒系15種元素）（2）族（十八縱行十六族，七主八副一0）列數(shù)123456789101112131415161718類別主族副族第VIII族副族主族0族名稱IAIIAIIIBIVBVBVIBVIIB第VIII族IBIIBIIIAIVAVAVIAVIIA0族注：周期序數(shù)=電子層數(shù)；主族元素族序數(shù)=原子最外層電子數(shù)二、構(gòu)造原理與元素周期表1、根據(jù)構(gòu)造原理得出的核外電子排布與周期中元素種類數(shù)的關(guān)系：（1）各周期總是從ns能級開始、以np結(jié)束(第一周期除外，第一周期從1s1開始，以1s2結(jié)束),中間按照構(gòu)造原理依次排滿各能級。而從ns能級開始以np結(jié)束遞增的核電荷數(shù)(或電子數(shù))就等于每個周期里的元素數(shù)，具體數(shù)據(jù)如下：（2）能級組：能量相近的能級合并成一組，共七個能級組，也就形成了7個周期，特點：能級組之間能量相差較大，能級組之內(nèi)能量相差很小。2、原子核外電子排布與族的關(guān)系族按族分類價層電子排布式價層電子數(shù)特點IA主族ns11族序數(shù)=最外層電子數(shù)=價層電子數(shù)ⅡAns22ⅢAns2np13IVAns2np24VAns2np35ⅥAns2np46ⅦAns2np57ⅢB副族(鑭系、錒系除外)(n-1)d1-10ns1-23價層電子數(shù)=族序數(shù)ⅣB4VB5VIB6VIIB7IB11（n-1）d軌道為全充滿狀態(tài)，族序數(shù)=最外層ns軌道上的電子數(shù)ⅡB12ⅧⅧ族(n-1)d6-10ns0-28Ⅷ族第1列元素的價電子數(shù)=族序數(shù)Ⅷ族第2列元素的價電子數(shù)為9Ⅷ族第3列元素的價電子數(shù)為1091000族1s2或ns2np6(n>1)2或8為原子軌道全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)小結(jié)：對于主族和0族元素而言，價層電子數(shù)=ns能級上的電子數(shù)或ns+np能級上的電子總數(shù)對于副族（鑭系和錒系除外）和第VIII族而言，價層電子數(shù)=(n-1)d+ns能級上的電子總數(shù)【思考與討論p20】參考答案：將圖1-17作如下調(diào)整即可：(1)第1行s區(qū)右邊的小格移到最右端作為第18列；(2)將第2、3行p區(qū)的6個格平移到最右端作為第13~18列；(3)第4、5行不變；(4)將第6、7行f區(qū)的14個格放到一個格中。3、元素周期表的分區(qū)（1）按電子排布分區(qū)①按核外電子排布式中最后填入電子的能級符號可將元素周期表(第IB族、第ⅡB族除外)分為s、p、d、f4個區(qū)，而第IB族、第ⅡB族的元素原子的核外電子因先填滿了(n-1)d能級而后填充ns能級而得名ds區(qū)。這5個區(qū)的位置關(guān)系如圖所示。②各區(qū)元素原子的價層電子排布、元素的位置及類別分區(qū)元素位置價層電子排布式元素種類及性質(zhì)特點s區(qū)IA族、ⅡA族ns1-2原子的核外電子最后排布在ns能級上，屬于活潑金屬元素(H除外),為堿金屬元素和堿土金屬元素p區(qū)ⅢA~ⅦA族及0族ns2np1-6(He除外)原子的核外電子最后排布在np能級(He為s能級)上，為非金屬元素和少數(shù)金屬元素d區(qū)ⅢB~ⅦB族(鑭系、錒系除外)以及Ⅷ族(n-1)d1-9ns1-2(Pd除外)為過渡金屬元素，原子的核外電子最后排布在(n-1)d能級上，d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成ds區(qū)IB族、ⅡB族(n-1)d10ns1-2為過渡金屬元素，核外電子先填滿(n-1)d能級而后再填充ns能級，由于d軌道已填滿電子，因此d軌道一般不參與化學(xué)鍵的形成f區(qū)鑭系和錒系(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相似；錒系元素化學(xué)性質(zhì)相似（2）按金屬元素與非金屬元素分區(qū)①金屬元素、非金屬元素在元素周期表中的位置沿著周期表中硼、硅、砷、碲、砹、與鋁、鍺、銻、釙、之間畫一條線，線的左邊是金屬元素(氫除外),線的右邊是非金屬元素。非金屬元素要集中在元素周期表右上角的三角區(qū)內(nèi)(如圖)。②金屬與非金屬交界處元素的性質(zhì)特點：在元素周期表中位于金屬和非金屬分界線上的元素兼有金屬和非金屬的性質(zhì)，位于此處的元素(如硼、硅、鍺、砷、銻等)常被稱為半金屬或類金屬(一般可用作半導(dǎo)體材料)?！咎骄俊吭偬皆刂芷诒怼秵栴}》參考答案：(1)現(xiàn)行元素周期表含118種元素，共有七個周期，每個周期包含的元素數(shù)目如下：周期一二三四五六七數(shù)目28818183232第一周期結(jié)尾元素(He)原子核外只有2個電子，根據(jù)構(gòu)造原理，其電子排布式為1s2。與該元素同族的其他周期元素Ne、Ar、Kr、Xe、Rn等，原子核外電子數(shù)依次增加了8、8、18、18、32，根據(jù)構(gòu)造原理，它們的最外層電子排布通式為ns2np6。所以，第一周期結(jié)尾元素的電子排布跟同族的其他周期元素的不同。(2)元素周期表共有18個列。從左向右，第1一12列中，除第3列中的鑭系和錒系以外，其他的價層電子數(shù)都等于列數(shù)；第13~18列中，除第18列中的氦以外，其他的價層電子數(shù)都等于列數(shù)減10。除了鑭系、錒系和氨以外，同列元素價層電子數(shù)相等。元素周期表所劃分的族及族序數(shù)，從左向右排列如下：IA族、ⅡA族；ⅢB族→IB族；Ⅷ族；IB族、ⅡB族；ⅢA族→IA族；0族。(3)從原子結(jié)構(gòu)方面來說，元素周期表中右上角三角區(qū)的元素，大多數(shù)的價層電子排布為ns2np1~6(He除外)，價層電子數(shù)較多，得電子相對容易，失電子相對困難。從元素周期表中元素性質(zhì)遞變規(guī)律來說，同周期元素從左到右非金屬性逐漸增強（不包括0族元素)，同主族元素從下向上非金屬性逐漸增強。綜上可知，在元素周期表中非金屬主要集中在右上角三角區(qū)內(nèi)。【探究】再探元素周期表《討論》參考答案：(1)從原子核外電子排布來看，隨著原子序數(shù)的遞增，第IA族和第ⅡA族元素的最后一個電子填充在了最外電子層的s能級，第ⅢA族~第ⅦA族元素的最后一個電子填充在了最外電子層的p能級，而副族元素的最后一個電子填充在了次外電子層的d能級或倒數(shù)第三個電子層的f能級。從元素性質(zhì)來看，第IA族（除氫外)和第ⅡA族元素大多數(shù)是活潑金屬元素：第ⅢA族~第ⅦA族元素大多數(shù)是非金屬元素，有些還是活潑的非金屬元素。綜合上述可知，處在第ⅡA族與第ⅢA族之間的副族元素（這里未包括第Ⅷ族元素，下同)，應(yīng)稱之為過渡元素。過渡元素價層電子跟它們的族序數(shù)的關(guān)系是第ⅢB族~第ⅦB族，價層電子數(shù)等于族序數(shù)：第IB族和第ⅡB族，價層電子數(shù)等于族序數(shù)加10。過渡元素的價層電子排布通式：第ⅢB族~第IB族，除鑭系和錒系以外，其余都是(n-1)d1~5ns1~2;第IB族和第ⅡB族是(n-1)d10ns1~2。(2)s區(qū)有2個縱列，d區(qū)有8個縱列，p區(qū)有6個縱列。s區(qū)元素的價層電子排布通式為nsl-2，d區(qū)元素的價層電子排布通式為(n-1)d1-9ns1-2，ds區(qū)元素的價層電子排布通式為(n-1)d10ns1-2，它們的最外層電子數(shù)均不超過2，化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，所以s區(qū)(除氫元素外)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素。(3)由于元素的金屬性和非金屬性之間并沒有嚴格的界限，處于非金屬與金屬分界線上的元素，基態(tài)原子的最外層電子數(shù)范圍是3~7（只有At是7），總體上比金屬元素基態(tài)原子最外層電子數(shù)多，比非金屬元素基態(tài)原子最外層電子數(shù)少，既能表現(xiàn)出一定的金屬性，又能表現(xiàn)出一定的非金屬性，所以它們常被稱為半金屬或類金屬。(4)Cr:3d54s(非3d44s2):Cu:3d104s1(非3d94s2)它們的電子排布不符合構(gòu)造原理(它們的3d軌道達到半充滿或全充滿結(jié)構(gòu)，是一種能量較低的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)），不符合構(gòu)造原理的還有Ag(4d105s1)、Au(5d106s1)等。(5)119號元素應(yīng)位于第八周期第IA族，故基態(tài)原子最外層電子排布為8s1；周期分別為一、二、三四、五、六、七，元素種數(shù)分別為2×12、2×22、2×22、2×32、2×32、2×42、2×42,以此預(yù)測第八周期元素種數(shù)為2×52=50（種）。三、對角線規(guī)則1.概念：在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的（如鋰和鎂在過量的氧氣中燃燒均生成正常氧化物，而不是過氧化物)，這種相似性被稱為對角線規(guī)則，如圖所示?！咎貏e提醒】對角線規(guī)則是從相關(guān)元素及其化合物的許多性質(zhì)中總結(jié)出來的經(jīng)驗規(guī)則,不是定理。2.鋰和鎂的相似性(1)鋰與鎂的沸點較為接近：元素LiNaBeMg沸點/℃1341881.424671100(2)在過量的氧氣中燃燒均生成正常氧化物，而不是過氧化物，并且Li2O和MgO與水反應(yīng)都十分緩慢。4Li＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2Li2O、2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2MgO(3)能直接與氮氣反應(yīng)：生成相應(yīng)的氮化物L(fēng)i3N和Mg3N2。(4)鋰和鎂的氫氧化物加熱分解：分別生成Li2O、H2O和MgO、H2O。(5)在堿金屬的氟化物、碳酸鹽和磷酸鹽中：只有鋰鹽是難溶于水的，相應(yīng)的鎂鹽也難溶于水。3、鈹和鋁的相似性(1)二者的氧化物Al2O3和BeO的熔點和硬度都很高；(2)都可與酸、堿反應(yīng)放出氫氣；(3)鈹在濃硝酸中也發(fā)生鈍化；(4)氧化物和氫氧化物都具有兩性，既能溶于強酸又能溶于強堿溶液：Be(OH)2＋2HCl=BeCl2＋2H2O，Be(OH)2＋2NaOH=Na2BeO2＋2H2O；(5)BeCl2和AlCl3都是共價化合物，易升華。4、硼和硅的相似性(1)自然界中B與Si均以化合物的形式存在。(2)B與Si的單質(zhì)都易與強堿反應(yīng)，且不與稀酸反應(yīng)：Si＋2KOH＋H2O=K2SiO3＋2H2↑，2B＋2KOH＋2H2O=2KBO2＋3H2↑?！舅伎寂c討論p22】參考答案：(1)首先，這種對角線規(guī)則是有一定理論支撐的。如Li和Mg,以Na為參照，根據(jù)元素金屬性遞變規(guī)律，金屬性LiNa,Mg<Na,則Li和Mg金屬性相似。其次，這種對角線規(guī)則是一種經(jīng)驗規(guī)則，也就是說從理論上來說它并不是很嚴謹，所以它在實用方面有一定的局限性，應(yīng)慎重使用。(2)Li、Mg的電負性分別為1.0、1.2；Be、A1的電負性分別為1.5、1.5；B、Si的電負性分別為2.0、1.8。它們的電負性接近，說明它們對鍵合電子的吸引力相當，它們表現(xiàn)出的性質(zhì)相似，如Li、Mg在空氣中燃燒的產(chǎn)物分別為Li2O和MgO;Be(OH)2、Al(OH)3均屬于難溶的兩性氫氧化物；B、Si的含氧酸都是弱酸等。?問題一元素周期律、元素周期系和元素周期表的關(guān)系【典例1】下列說法錯誤的是A．元素周期表和元素周期系均有多種形式B．元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列稱為元素周期系C．元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式D．元素周期律揭示元素性質(zhì)隨核電荷數(shù)遞增而呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律【解析】A．元素周期系只有一種形式，元素周期表卻有多種形式，A錯誤；B．元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列稱為元素周期系，元素周期律發(fā)現(xiàn)前的摸索階段，B正確；C．元素周期律是核外電子周期性變化的必然結(jié)果，則元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，C正確；D．元素周期律揭示元素性質(zhì)如原子半徑、金屬性、非金屬性、主要化合價等隨核電荷數(shù)遞增而呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律，D正確；故選A。【答案】A【解題必備】元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格，元素周期系只有一個，元素周期表多種多樣?！咀兪?-1】下列說法錯誤的是A．元素周期律揭示元素性質(zhì)隨核電荷數(shù)遞增而呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律B．元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列稱為元素周期系C．元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式D．元素周期表和元素周期系均有多種形式【答案】D【解析】A．元素周期律揭示元素性質(zhì)如原子半徑、金屬性、非金屬性、主要化合價等隨核電荷數(shù)遞增而呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律，故A正確；B．元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列稱為元素周期系，是元素周期律發(fā)現(xiàn)前的摸索階段，故B正確；C．元素周期律是核外電子周期性變化的必然結(jié)果，則元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，故C正確；D．元素周期系只有一種形式，元素周期表卻有多種形式，故D錯誤；故選D?！咀兪?-2】下列敘述不正確的是A．門捷列夫元素周期表是按相對原子質(zhì)量從小到大的順序?qū)⒃嘏帕衅饋鞡．元素周期律是元素性質(zhì)隨著原子序數(shù)遞增發(fā)生周期性重復(fù)的規(guī)律C．元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格D．元素周期表和元素周期系均只有一個【答案】D【解析】A．門捷列夫元素周期表與現(xiàn)在中學(xué)課本的元素周期表有很大不同，前者是按相對原子質(zhì)量從小到大的順序?qū)⒃嘏帕衅饋淼?，故A正確；B．元素周期律是元素性質(zhì)隨著原子序數(shù)遞增發(fā)生周期性變化的規(guī)律，故B正確；C．元素周期表是呈現(xiàn)元素周期系的表格，包括橫行和縱行，橫行為周期，縱行為族，故C正確；D．元素周期表多種多樣，元素周期系只有一個，故D錯誤；答案選D。?問題二構(gòu)造原理與元素周期表的關(guān)系【典例2】元素周期表從左到右共18列，第1列為堿金屬元素(氫元素除外)，第18列為稀有氣體元素，則下列說法正確的是A．第11、12列為d區(qū)元素B．第15列元素原子的最外層電子排布式是ns2np5C．最外層電子排布式為ns1的元素一定在主族D．第9列元素中沒有非金屬元素【解析】A．第11、12列為IB族、IIB族元素，為ds區(qū)元素，A項錯誤；B．第15列為第ⅤA族，其元素原子的最外層電子排布式為ns2np3，B項錯誤；C．最外層電子排布式為ns1的元素不一定在主族，如Cr和Cu的最外層均為1個電子，C項錯誤；D．元素周期表中，第9列為第Ⅷ族，全部為金屬元素，D項正確；故選D?！敬鸢浮緿【解題必備】1.周期序數(shù)=基態(tài)原子的能層數(shù)，族序數(shù)：ⅠA-ⅦA：族序數(shù)=價層電子數(shù)；ⅢB-ⅦB：族序數(shù)=價層電子數(shù)；B-ⅡB：族序數(shù)=最外層電子數(shù)。2.s區(qū)有2個縱列，d區(qū)有8個縱列，p區(qū)有6個縱列。s區(qū)元素的價層電子排布通式為nsl-2，d區(qū)元素的價層電子排布通式為(n-1)d1-9ns1-2，ds區(qū)元素的價層電子排布通式為(n-1)d10ns1-2，它們的最外層電子數(shù)均不超過2，化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，所以s區(qū)(除氫元素外)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素?！咀兪?-1】元素周期表是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具。下列說法正確的是A．周期表中s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)都是金屬元素B．周期表中p區(qū)元素均為主族元素C．同周期的第ⅠA族元素與第ⅢA族元素原子序數(shù)一定相差2D．價電子排布式為5s25p2的元素在周期表第五周期第ⅣA族【答案】D【解析】A．周期表中s區(qū)氫元素不是金屬元素，A錯誤；B．周期表中p區(qū)元素還包括稀有氣體，B錯誤；C．同周期的第ⅠA族元素與第ⅢA族元素原子序數(shù)可能相差2、12、26，C錯誤；D．價電子排布式為5s25p2的元素為50號元素錫，在周期表第五周期第ⅣA族，D正確；故選D?！咀兪?-2】元素的原子結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)和周期表中的位置。下列說法正確的是A．元素原子的最外層電子數(shù)等于元素的最高化合價B．按元素原子的外圍電子排布，可把周期表劃分成5個區(qū)，Zn元素屬于d區(qū)C．P、S、Cl得電子能力和最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性均依次增強D．元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素【答案】C【解析】A．元素原子的最外層電子數(shù)有的等于元素的最高化合價，如C的最高價為+4價，最外層電子數(shù)為4，有的不相等，如F元素最高價為0價，而最外層電子數(shù)為7，故A錯誤；B．按元素原子最后一個電子填充的能級的符號，把周期表劃分為5個區(qū)，即s、p、d、ds、f區(qū)，Zn位于ds區(qū)，故B錯誤；C．P、S、Cl位于同一周期，從左向右電負性逐漸增大，非金屬性增強，得電子能力增強，其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性增強，故C正確；D．過渡元素屬于副族，為金屬元素，而元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素常常用于尋找半導(dǎo)體材料，故D錯誤；答案為C。?問題三對角線規(guī)則的應(yīng)用【典例3】元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素(如圖)的性質(zhì)具有相似性，這種規(guī)律被稱為“對角線規(guī)則”。則下列敘述錯誤的是A．Li在中燃燒生成B．氧化鈹?shù)幕瘜W(xué)式為C．既能溶于強酸溶液又能溶于強堿溶液D．硼酸受熱易分解【解析】A．鎂和氮氣反應(yīng)生成氮化鎂，根據(jù)對角線規(guī)則知，Li和氮氣反應(yīng)生成Li3N，故A正確；B．鋁是第IIIA，在空氣中燃燒是氧化鋁，Be是第IIA，鈹在空氣中燃燒生成氧化鈹化學(xué)式為BeO，故B錯誤；C．氫氧化鋁能溶于強酸和強堿，根據(jù)對角線規(guī)則知，氫氧化鈹能溶于強酸和強堿，故C正確；D．B和Si位于對角線位置，硅酸不穩(wěn)定，受熱容易分解，則硼酸受熱易分解，故D正確；故選B?！敬鸢浮緽【解題必備】某些主族元素與其右下方的主族元素有些性質(zhì)是相似的：【變式3-1】下列物質(zhì)性質(zhì)相似與“對角線”規(guī)則無關(guān)的是A．能與反應(yīng)，也能與反應(yīng)B．微溶于水，也微溶于水C．單質(zhì)硼的熔點高，晶體硅的熔點也高D．氯氣能與水反應(yīng)，氟氣也能與水反應(yīng)【答案】D【解析】A．Be、Al處于對角線位置，物質(zhì)性質(zhì)相似，則能與反應(yīng)，也能與反應(yīng)，A不符合題意；B．Mg、Li處于對角線位置，物質(zhì)性質(zhì)相似，微溶于水，也微溶于水，B不符合題意；C．B、Si處于對角線位置，物質(zhì)性質(zhì)相似，單質(zhì)硼的熔點高，晶體硅的熔點也高，C不符合題意；D．Cl、F不是處于對角線位置，而是同一主族元素，性質(zhì)相似與“對角線”規(guī)則無關(guān)，D符合題意；故選D?！咀兪?-2】在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似，這種相似性稱為對角線規(guī)則，如和、和等。下列有關(guān)說法正確的是A．屬于離子化合物B．基態(tài)鋁原子最高能層符號為C．在過量氧氣中燃燒生成D．鎂元素在焰色試驗中無特殊顏色，是因其發(fā)射光譜的波長不在可見光的范圍之內(nèi)【答案】D【解析】A．氯化鋁是共價化合物，根據(jù)對角線規(guī)則可知，也是共價化合物，選項A錯誤；B．基態(tài)鋁原子最高能層符號為M，選項B錯誤；C．鎂在過量氧氣中燃燒生成氧化鎂，根據(jù)對角線規(guī)則可知，在在過量氧氣中燃燒生成，選項C錯誤；D．鎂元素在焰色試驗中無特殊顏色，是因其發(fā)射光譜的波長不在可見光的范圍之內(nèi)，選項D正確；答案選D。1．已知某些元素在周期表中的位置如圖所示，下列說法不正確的是A．元素②和⑤位于同一區(qū)B．s區(qū)(除元素①外)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素C．與元素④具有相同最外層電子數(shù)的元素只可能處于ds區(qū)D．元素③的基態(tài)原子中，價層電子的軌道表示式為：

【答案】C【解析】A．元素②和⑤分別為O和Ge，位于p區(qū)，A正確；B．s區(qū)(除氫元素外)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素，B正確；C．元素④為Zn，最外層有2個電子，與元素④具有相同最外層電子數(shù)的元素可能處于ds區(qū)，也可能是s區(qū)(第IIA族)，C錯誤；D．元素③為Mn，基態(tài)原子中價層電子的軌道表示式為：

，D正確；故答案為：C。2．下列元素符號中都表示金屬元素的組是A．Fe、Mg、Cu B．He、Mg、Ca C．Ca、Na、N D．H、C、O【答案】A【解析】A．Fe、Mg、Cu都屬于金屬元素，A正確；B．He、Mg、Ca中He屬于非金屬元素，B錯誤；C．Ca、Na、N中N屬于非金屬元素，C錯誤；D．H、C、O都屬于非金屬元素，D錯誤；故選A。3．元素周期表是指導(dǎo)化學(xué)學(xué)習(xí)的工具，下列說法正確的是A．IA族元素全部是金屬元素，稱為堿金屬元素B．元素周期表縱向看，由16個縱列構(gòu)成，共16個族C．元素周期表中元素種類最多的族是第ⅢB族D．原子最外層有2個電子的元素都在ⅡA族【答案】C【解析】A．ⅠA族元素中H是非金屬元素，A錯誤；B．元素周期表縱向看，由18個縱列構(gòu)成，共16個族，B錯誤；C．元素周期表中元素種類最多的族是第ⅢB族，包含鑭系和錒系，C正確；D．原子最外層有2個電子的元素不一定在ⅡA族，如He是0族元素，D錯誤；故選C。4．關(guān)于元素周期表中元素的分區(qū)，下列說法正確的是A．元素周期表的s區(qū)全部是金屬元素B．元素周期表的d區(qū)包含所有的過渡元素C．過渡元素包括d區(qū)、f區(qū)、ds區(qū)的元素D．ds區(qū)元素不都是副族元素【答案】C【解析】A．元素周期表的s區(qū)不全部是金屬元素，如氫元素為非金屬元素，故A錯誤；B．過渡元素處于元素周期表的d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)，則元素周期表的d區(qū)僅包含部分過渡元素，故B錯誤；C．過渡元素處于元素周期表的d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)，故C正確；D．ⅠB族和ⅡB族元素處于元素周期表的ds區(qū)，則ds區(qū)元素都是副族元素，故D錯誤；故選C。5．下列有關(guān)元素周期表分區(qū)的說法正確的是A．s區(qū)全是金屬元素 B．p區(qū)全是非金屬元素C．d區(qū)和區(qū)全是金屬元素 D．d區(qū)有10個縱行【答案】C【解析】A．元素周期表的s區(qū)元素不全部是金屬元素，比如位于s區(qū)的氫元素為非金屬元素，故A錯誤；B．元素周期表的p區(qū)元素不都是非金屬元素，比如位于p區(qū)的鉛元素為金屬元素，故B錯誤；C．元素周期表的d區(qū)和區(qū)元素都是過渡元素，全部是金屬元素，故C正確；D．d區(qū)和區(qū)共有10個縱行，其中d區(qū)有8個縱行，故D錯誤；故選C。6．下列有關(guān)元素周期表及其分區(qū)的理解不正確的是A．元素周期表的每個周期中最后一種元素是稀有氣體元素B．基態(tài)原子最外層電子排布為ns2的元素都位于周期表第IIA族C．主族元素處于元素周期表的s區(qū)和p區(qū)D．電負性最大的元素位于周期表的右上角(稀有氣體除外)【答案】B【解析】A．稀有氣體元素為0族元素，位于元素周期表的最后1列，每個周期中最后一種元素是稀有氣體元素，A正確；B．基態(tài)原子最外層電子排布為ns2的元素有的位于周期表第IIA族，還有的位于0族，例如氦，鋅最外層電子排布為4s2，位于第IIB族，B錯誤；C．主族元素由短周期和長周期元素組成，位于周期表的s區(qū)和p區(qū)，C正確；D．元素非金屬性越強，電負性越大，電負性最大的元素位于周期表的右上角(稀有氣體除外)，D正確；答案選B。7．原子結(jié)構(gòu)與元素周期表存在著內(nèi)在聯(lián)系。根據(jù)已學(xué)知識，請你回答下列問題：(1)指出31號元素鎵(Ga)在元素周期表中的位置：周期族。(2)X原子在第二電子層上只有一個空軌道，則X是；其軌道表示式為。(3)被譽為“21世紀的金屬”的鈦(Ti)元素原子的價電子排布式為：。(4)寫出原子序數(shù)最小的Ⅷ族元素原子的核外電子排布式：。(5)寫出3p軌道上有2個未成對電子的元素符號：。(6)日常生活中廣泛應(yīng)用的不銹鋼，在其生產(chǎn)過程中添加了某種元素，該元素的價電子排布式為3d54s1，該元素的名稱為：?！敬鸢浮?1)四ⅢA(2)C(3)(4)(5)Si或S(6)鉻【解析】（1）由31-2-8-8=13，所以31號元素在周期表中的位置為：第四周期第ⅢA族；（2）X原子在第二電子層上只有一個空軌道，價電子排布式為：，則X為C元素，軌道表示式為：；（3）鈦元素為22號，價電子排布式為：；（4）原子序數(shù)最小的Ⅷ族元素為鐵元素，核外電子數(shù)為26，核外電子排布式為：；（5）3p軌道上有2個未成對電子，則其外圍電子排布式為：或，若外圍電子為，為Si；若外圍電子為：，為S。（6）該元素的價電子排布式為，電子排布式為[Ar]，可知該元素的原子序數(shù)為24，該元素為鉻。8．1869年，俄國化學(xué)家門捷列夫提出了元素周期律，并在此基礎(chǔ)上發(fā)表了第一張元素周期表。為了紀念元素周期表誕生150年，聯(lián)合國將2019年定為“國際化學(xué)元素周期表年”，并認為元素周期表是“科學(xué)共同的語言”。(1)認識元素周期表的結(jié)構(gòu)：①在元素周期表中，第ⅠB、ⅡB元素屬于區(qū)。②2017年5月9日我國發(fā)布了113號Nh、115號Mc、117號Ts、118號Og四種元素的中文名稱，分別為“（nǐ）”“鏌（mò）”“（tián）”“（ào）”，則下列說法正確的是（填字母序號）。a.115號元素在周期表中的位置是第七周期VB族b.117號元素Ts位于金屬與非金屬分界線上，屬于準金屬，可能是半導(dǎo)體c.這四種元素都是主族元素d.最高價氧化物的水化物的堿性：Nh＞Mc(2)認識原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系：見表中元素G的信息，其中“3d64s2”稱為該元素原子的，該元素M能層上具有種不同運動狀態(tài)的電子。【答案】(1)①ds②bd(2)外圍電子排布式(或價層電子排布式)14【分析】根據(jù)元素周期表確定四種元素在周期表位置，根據(jù)元素G的信息分析，M能層上的電子數(shù)目，再得到運動狀態(tài)電子數(shù)目，根據(jù)電離能規(guī)律分析。【解析】(1)①在元素周期表中，第ⅠB、ⅡB元素屬于ds區(qū)；故答案為：ds。②a．118號元素是第七周期0族元素，因此115號元素在周期表中的位置是第七周期VA族，故a錯誤；b．117號元素Ts位于金屬與非金屬分界線上，屬于準金屬，可能是半導(dǎo)體，故b正確；c．118號元素是0族元素，故c錯誤；d．從左到右金屬性逐漸減弱，因此最高價氧化物的水化物的堿性：Nh＞Mc，故d正確，綜上所述，答案為bd。(2)元素G的信息，其中“3d64s2”稱為該元素原子的外圍電子排布式(或價層電子排布式)，該元素M能層上電子是3s23p63d6，一個電子就是一種運動狀態(tài)的電子，因此M能層上具有14種不同運動狀態(tài)的電子；故答案為：外圍電子排布式(或價層電子排布式)；14。1．下列有關(guān)元素周期表及元素周期律的說法錯誤的是A．N能層的能級數(shù)最多為3個 B．Na元素在元素周期表的s區(qū)C．F元素在同周期中電負性最大 D．根據(jù)對角線規(guī)則，鈹和鋁的化學(xué)性質(zhì)具有相似性【答案】A【解析】A．各能層含有的能級數(shù)為n，N能層的能級數(shù)最多為4個，故A錯誤；B．Na元素的價電子層結(jié)構(gòu)為3s1,在元素周期表的s區(qū)，故B正確；C．F元素在同周期中電負性最大，為4.0，故C正確；D．根據(jù)對角線規(guī)則，沿周期表中金屬與非金屬分界線方向?qū)堑膬芍髯逶匦再|(zhì)相似，鈹和鋁位置關(guān)系符合對角線規(guī)則，物質(zhì)的性質(zhì)相似，故D正確。故選A。2．下圖是元素周期表的一部分，圖中所列字母分別代表一種化學(xué)元素。下列敘述不正確的是A．元素b的基態(tài)原子核外有6種運動狀態(tài)不同的電子B．基態(tài)c原子中有3個未成對電子，其中能量最高的電子所在原子軌道的電子云輪廓圖為紡錘形C．元素f位于周期表中d區(qū)D．理論上為離子化合物，猜測其電子式為【答案】C【分析】a為H，b為C，c為N，d為O，e為Na，f為Cu?！窘馕觥緼．b為C，基態(tài)原子核外有6個電子，每個電子的運動狀態(tài)不同，故有6種運動狀態(tài)不同的電子，A正確；B．c為N，基態(tài)N原子核外價電子排布為2s22p3，有3個未成對電子，其中能量最高的電子所在原子軌道為2p軌道，電子云輪廓圖為紡錘形，B正確；C．f為Cu，元素f位于周期表中ds區(qū)，C錯誤；D．為NH5，為氫化銨，理論上為離子化合物，猜測其電子式為，D正確；故選C。3．有關(guān)周期表和周期律的說法正確的是A．第二周期元素，電離能介于B和N之間的元素有1種B．鈣元素電負性大于鎵元素C．周期表p區(qū)所有元素，電子最后填入的能級均為p能級D．周期表第14列元素形成化合物種類最多【答案】D【解析】A．同周期元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢，鈹原子的2s軌道為全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、氮原子的2p軌道為穩(wěn)定的半充滿結(jié)構(gòu)，元素的第一電離能大于相鄰元素，則第二周期元素第一電離能介于硼和氮之間的元素有鈹、碳、氧，共有3種，故A錯誤；B．同周期元素，從左到右元素的電負性依次增大，則鈣元素電負性小于鎵元素，故C錯誤；C．氦元素位于元素周期表p區(qū)，但氦原子的電子排布式為1s2，故C錯誤；D．周期表第14列為ⅣA族，ⅣA族中碳元素是形成化合物種類最多的元素，則周期表第14列元素形成化合物種類最多，故D正確；故選D。4．下列關(guān)于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關(guān)系的表述中，正確的是A．基態(tài)原子的N層上只有一個電子的元素，一定是ⅠA族元素B．原子的價電子排布為的元素一定是d區(qū)元素C．有三個未成對電子的原子一定屬于主族元素D．基態(tài)原子的價電子排布為的元素的族序數(shù)一定為x+y【答案】B【解析】A．N層只有一個電子的如Cr、Cu均不是ⅠA族元素，A項錯誤；B．d區(qū)元素包含IIIB到ⅦB族，電子排布為(n-1)d6-8ns2，B項正確；C．d軌道上有三個未成對的電子有V和Co，這兩種元素均為副族，C項錯誤；D．Cu價電子為3d104s1，其族序數(shù)為ⅠB族而不等于x+y，