2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2.1原子結(jié)構(gòu)與元素周期表學(xué)案新人教版選擇性必修2

PAGE9-原子結(jié)構(gòu)與元素周期表【學(xué)法指導(dǎo)】1.熟知原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系，進(jìn)一步熟識(shí)元素周期表的結(jié)構(gòu)。2.能夠從原子結(jié)構(gòu)的角度相識(shí)元素周期表中區(qū)的劃分?！净A(chǔ)梳理】溫故知新周期短周期長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種元素8種元素8種元素18種元素18種元素32種元素32種元素留意：鑭57La–镥71Lu共15種元素稱鑭系元素；錒89Ac–鐒103Lr共15種元素稱錒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三個(gè)縱行(8、9、10），位于ⅦB與ⅠB中間稀有氣體元素一、元素周期系(1)含義：元素按其原子排列的序列稱為元素周期系。這個(gè)序列中的元素性質(zhì)隨著核電荷數(shù)的遞增發(fā)生的重復(fù)。堿金屬原子序數(shù)周期電子排布式簡化電子排布式稀有氣體電子排布式Li3210NeNa11318ArK19436KrRb37554XeCs55686Rn(2)特點(diǎn)：各周期元素原子的核外電子排布重復(fù)出現(xiàn)從到(除第一周期)的周期性改變。二、構(gòu)造原理與元素周期表(1)原子核外電子排布與周期的關(guān)系①依據(jù)構(gòu)造原理得到的核外電子排布，可以說明元素周期系的基本結(jié)構(gòu)。周期數(shù)一二三四五六七價(jià)電子排布式最多容納的電子數(shù)元素?cái)?shù)②若以一個(gè)方格代表一種元素，每個(gè)周期排一個(gè)橫行，并按s、p、d、f分段，左側(cè)對(duì)齊。(2)原子核外電子排布與族的關(guān)系將下列各主族元素的價(jià)電子數(shù)、價(jià)電子排布式填入表中主族數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA價(jià)電子排布式列數(shù)121314151617價(jià)電子數(shù)以第四周期副族元素為例，填寫下表副族元素21Sc22Ti23V24Cr25Mn29Cu30Zn族數(shù)價(jià)電子排布式價(jià)電子數(shù)目

依據(jù)上述表格，探討族的劃分與原子核外電子排布的關(guān)系？總結(jié)歸納①同主族元素原子的完全相同，價(jià)電子全部排布在或軌道上。價(jià)電子數(shù)與相同。②稀有氣體的價(jià)電子排布為或。③過渡元素(副族和Ⅷ族)同一縱行原子的價(jià)層電子排布基本相同。價(jià)電子排布為，的價(jià)電子數(shù)與族序數(shù)相同，第族和第族不相同。(3)元素周期表的分區(qū)①按電子排布分區(qū)各區(qū)元素的價(jià)電子排布特點(diǎn)分區(qū)元素分布價(jià)層電子排布式元素性質(zhì)特點(diǎn)s區(qū)ⅠA族、ⅡA族ns1～2除氫外都是活潑金屬元素p區(qū)ⅢA族～ⅦA族、0族ns2np1～6最外層電子參加反應(yīng)d區(qū)ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(n－1)d1～9ns1～2d軌道不同程度地參加化學(xué)鍵的形成ds區(qū)ⅠB族、ⅡB族(n－1)d10ns1～2金屬元素②按金屬元素與非金屬元素分區(qū)沿著周期表中與之間畫一條線，線的左邊是金屬元素（氫除外），線的右邊是非金屬元素。金屬與非金屬交界處元素的性質(zhì)特點(diǎn)：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）。

思索溝通1.為什么副族元素又稱為過渡元素？2.為什么在元素周期表中非金屬元素主要集中在右上角三角區(qū)內(nèi)？處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素常被稱為半金屬或準(zhǔn)金屬。為什么？(4)對(duì)角線規(guī)則：元素周期表中的某些主族元素其某些性質(zhì)與元素相像。如鈹、鋁兩元素的性質(zhì)相像性與酸反應(yīng)與堿反應(yīng)單質(zhì)氧化物氫氧化物基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練典例1下列關(guān)于元素周期表的說法正確的是（）A.元素周期表一共有16個(gè)縱列，16個(gè)族B.除零族元素外，非金屬元素全都是主族元素C.同周期第IIA族與第IIIA族的原子序數(shù)之差不行能為25D.同主族上下相鄰的兩種元素的原子序數(shù)之差不行能為32典例2若某原子在處于能量最低狀態(tài)時(shí)，價(jià)電子排布為，則下列說法正確的是（）A.該元素原子處于能量最低狀態(tài)時(shí)，原子中共有3個(gè)未成對(duì)電子B.該元素位于周期表的第5周期ⅢB族C.該元素原子的M能層共有8個(gè)電子D.該元素原子最外層共有1個(gè)電子,位于ds區(qū)典例3下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.s軌道呈圓形,p軌道呈啞鈴形

B.Cu元素在元素周期表的ds區(qū)

C.1.5gCH3+中含有的電子數(shù)為0.8NA

D.元素周期表中,元素所在的周期數(shù)等于原子核外電子層數(shù)典例4假如把元素周期表分為下面3個(gè)區(qū)域，則最活潑的金屬、最活潑的非金屬、最不活潑的非金屬元素分別位于()①區(qū)、③區(qū)、③區(qū) B.①區(qū)、③區(qū)、②區(qū) C.①區(qū)、②區(qū)、②區(qū) D.②區(qū)、③區(qū)、③區(qū)典例5下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)及元素周期表的說法錯(cuò)誤的是()A．ⅡA族基態(tài)原子最外層電子排布均為ns2B．第三、第四周期同主族元素的原子序數(shù)均相差8C．第四周期ⅡA族與ⅢA族元素的原子序數(shù)相差11D．基態(tài)原子3d軌道上有5個(gè)電子的元素位于ⅥB族或ⅦB族典例6元素①~⑧在元素周期表中的位置如下，回答有關(guān)問題：（1）畫出⑦的原子結(jié)構(gòu)示意圖_____________________。

（2）寫出②含有10個(gè)中子的核素的化學(xué)符號(hào)___________。（3）表中②、③、⑥對(duì)應(yīng)的簡潔離子半徑由小到大的依次為（填離子符號(hào)）。（4）請(qǐng)寫出①的氫化物發(fā)生催化氧化的化學(xué)方程式。（5）請(qǐng)寫出元素①~⑧中能形成兩性氫氧化物的元素對(duì)應(yīng)的單質(zhì)與⑧的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式。【課后練習(xí)】1.下列有關(guān)第21號(hào)元素鈧的說法錯(cuò)誤的是()A.元素符號(hào)為ScB.位于元素周期表的第四周期第ⅢB族C.原子最外層有2個(gè)電子，最高正價(jià)為+2D.同周期元素中，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與鈧原子相同的還有4種2.已知某些元素在元素周期表中的位置如圖所示。下列說法正確的是()A.表中五種元素位于5個(gè)不同的區(qū)B.元素4的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為，與它具有相同最外層電子數(shù)的元素只可能處于ds區(qū)C.元素1、2、3的基態(tài)原子中，未成對(duì)電子數(shù)之比為1：3：5D.元素5的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，其屬于金屬元素3.下列具有特別性能的材料中，全部由過渡元素形成的化合物是()A.半導(dǎo)體材料砷化鎵 B.吸氫材料鑭鎳合金C.超導(dǎo)材料 D.熒光材料硫化鋅4.據(jù)國外有關(guān)資料報(bào)道，在“獨(dú)居石”(一種共生礦，化學(xué)成分為Ce、La、Nb等的磷酸鹽)中，查明有尚未命名的116,124,126號(hào)元素。試推斷116號(hào)元素應(yīng)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.某小組在探討前18號(hào)元素時(shí)發(fā)覺：依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)律，元素周期表有不同的排列形式。假如將它們按原子序數(shù)遞增的依次排列，可形成如圖所示的“蝸牛”形態(tài)，圖中每個(gè)“?”代表一種元素，其中P點(diǎn)代表氫元素。下列說法不正確的是()A.圖中虛線相連的元素位于同一族B.P、K、L、M、X、Y、Z都是短周期元素C.K元素位于常規(guī)周期表的第三周期第ⅥA族D.M與Z兩種元素形成的化合物的化學(xué)式為6.下列說法正確的是（）A．全部金屬元素都分布在d區(qū)和ds區(qū)B．元素周期表ⅢB到ⅡB族10個(gè)縱行的元素都是金屬元素C．最外層電子數(shù)為2的元素都分布在S區(qū)D．S區(qū)均為金屬元素7.下列各項(xiàng)敘述中，正確的是（

）A、N、P、As的電負(fù)性隨原子序數(shù)的增大而增大B、價(jià)電子排布為的元素位于第四周期第VA族，是P區(qū)元素C、2P和3P軌道形態(tài)均為啞鈴形，能量也相等D、氮原子的最外層電子排布圖：8.某元素簡化電子排布式為，其應(yīng)在（）A.s區(qū) B.p區(qū) C.d區(qū) D.f區(qū)9.元素周期表共有18個(gè)縱行,從左到右排為1~18列,即堿金屬是第一列,稀有氣體是第18列。按這種規(guī)定,下面說法正確的是(

)A.最外層電子數(shù)為ns2的元素都在第2列

B.第5列元素的原子最外層電子的排布式為ns2np3

C.第10、11列為ds區(qū)的元素

D.形成化合物種類最多的元素在第14列,屬于P區(qū)的元素10.A、B、C、D是四種短周期元素，E是過渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，B是同周期元素(稀有氣體元素除外)中原子半徑最大的元素，C的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子，E的價(jià)電子排布式為3d64s2?；卮鹣铝袉栴}。(1)A為 ，(填元素符號(hào)，下同)，電子排布式是 。(2)B為 ，簡化電子排布式是 。(3)C為 ，外圍電子排布式是 。(4)D為 ，軌道表示式為 。(5)E為 ，原子結(jié)構(gòu)示意圖是 。答案及解析1.答案：C解析：鈧的元素符號(hào)為Sc，故A項(xiàng)正確；21號(hào)元素位于元素周期表的第四周期第ⅢB族，故B項(xiàng)正確；Sc原子的價(jià)電子排布式為，最高正價(jià)為+3，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；第四周期中，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)為1的原子還有鉀、銅、鎵、溴，共4種，故D項(xiàng)正確。2.答案：D解析：元素2和元素5均位于P區(qū)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；元素4為鋅，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為，最外層電子數(shù)為2，屬于ds區(qū)元素，Be、Mg的最外層電子數(shù)均為2，屬于s區(qū)元素，B項(xiàng)錯(cuò)誤；元素1、2、3分別是H、O、Mn，它們的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式分別為、、，故未成對(duì)電子數(shù)之比為1：2：5，C項(xiàng)錯(cuò)誤；元素5位于第四周期第ⅣA族，為32號(hào)元素鍺（Ge），屬于金屬元素，D項(xiàng)正確。3.答案：C解析：A.砷位于第ⅤA族，鎵位于第ⅢA族，則不符合題意，故A不選；B.鑭位于ⅢB族，鎳位于ⅤⅢ族，則不符合題意，故B不選；C.K位于第ⅠA族，C位于第ⅣA族，則不符合題意，故C選；D.

硫位于第ⅥA族，鋅位于ⅡB族，符合主族元素和副族元素形成的化合物，故D不選；4.答案：B解析：依據(jù)86Rn為第6周期稀有氣體元素，推想出下一周期的稀有氣體元素為118號(hào)元素，再向前推，116號(hào)元素應(yīng)位于第7周期ⅥA族。5.答案：C解析：P、K、L、M、X、Y、Z依次是氫、氧、鈉、鎂、鋁、磷、氯，它們都是短周期元素。K元素是氧元素，在常規(guī)周期表中的位置是其次周期第ⅥA族。M(鎂)和Z(氯)兩種元素形成的化合物為。6.答案：B解析：A、全部金屬元素都分布在s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)；B、元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10個(gè)縱行的元素，稱為過渡元素全部為金屬；C、第ⅡB族最外層電子數(shù)為2，在ds區(qū)；D、S區(qū)均的氫為非金屬元素．

A、全部金屬元素都分布在s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)，故A錯(cuò)誤；B、元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10個(gè)縱行的元素，稱為過渡元素全部為金屬，故B正確；C、第ⅡB族最外層電子數(shù)為2，在ds區(qū)，故C錯(cuò)誤；D、S區(qū)均的氫為非金屬元素，故D錯(cuò)誤；故選B．

7.答案：B解析：A、同主族元素從上到下，電負(fù)性減小，則N、P、As的電負(fù)性隨原子序數(shù)的增大而減小，故A錯(cuò)誤；

B、價(jià)電子排布為的元素有4個(gè)電子層、最外層電子數(shù)為5，位于第四周期第VA族，最終填充P電子，是P區(qū)元素，故B正確；

C、離原子核越遠(yuǎn)，能量越高，2P軌