專(zhuān)題2　第二單元　第3課時(shí)　元素推斷與元素周期律的綜合應(yīng)用 學(xué)案 高二上學(xué)期化學(xué)蘇教版（2019）選擇性必修2

第3課時(shí)元素推斷與元素周期律的綜合應(yīng)用［核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)］1.能根據(jù)構(gòu)造原理推斷元素種類(lèi)，培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。2.能根據(jù)元素種類(lèi)及其在元素周期表中的位置關(guān)系，形成“位—構(gòu)—性”的推導(dǎo)模型，強(qiáng)化證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。一、元素推斷1.根據(jù)構(gòu)造原理推斷元素種類(lèi)及其在周期表中的位置（1）周期序數(shù)=。

（2）主族元素的族序數(shù)=數(shù)。

（3）ⅢB族~ⅦB族的外圍電子排布為（鑭系、錒系除外），族序數(shù)=。如錳的外圍電子排布為，它位于元素周期表中第周期族。

（4）ⅠB族和ⅡB族的外圍電子排布為，族序數(shù)=。

（5）基態(tài)原子中未成對(duì)電子（單電子）的判斷未成對(duì)電子的含義：一個(gè)原子軌道中只有1個(gè)電子時(shí)，該電子即為未成對(duì)電子。一個(gè)原子軌道中有2個(gè)自旋狀態(tài)不同的電子，這2個(gè)電子稱(chēng)為成對(duì)電子。寫(xiě)出符合下列條件的1~36號(hào)元素的元素符號(hào)：①有1個(gè)未成對(duì)電子：。

②有2個(gè)未成對(duì)電子：。

③有3個(gè)未成對(duì)電子：。

④有4個(gè)未成對(duì)電子：。

⑤有5個(gè)未成對(duì)電子：。

⑥有6個(gè)未成對(duì)電子：。

2.推斷元素的常用方法（1）利用稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的特殊性。（2）利用常見(jiàn)元素及其化合物的特征性質(zhì)。3.元素推斷的一般思路1.具有下列電子層結(jié)構(gòu)的原子：①3p軌道上只有一對(duì)成對(duì)電子的原子；②外圍電子排布為2s22p5的原子；③3p軌道為半充滿的原子；④正三價(jià)的陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)與氖相同的原子。下列有關(guān)比較正確的是（）A.第一電離能：②>③>①>④B.原子半徑：④>③>②>①C.電負(fù)性：②>③>①>④D.最高正化合價(jià)：②>③>①>④2.在短周期元素中，元素的基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)等于電子層數(shù)的元素有a種，元素的基態(tài)原子最外層電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)2倍的元素有b種，則a∶b的值為（）A.1 B.2C.3 D.43.（1）氧元素基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)為，第3周期中有兩個(gè)單電子的元素為（填元素符號(hào)，一種即可），M電子層上有2對(duì)成對(duì)電子的原子最外層共有種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。

（2）1~36號(hào)元素原子中未成對(duì)電子數(shù)為2的元素符號(hào)及外圍電子排布式：

。

（3）某元素的原子序數(shù)為33，該元素原子的外圍電子排布式為，該元素原子核外有個(gè)電子層，有個(gè)能級(jí)，有個(gè)原子軌道，有個(gè)單電子。

二、元素性質(zhì)遞變規(guī)律同周期、同主族元素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)遞變規(guī)律結(jié)構(gòu)與性質(zhì)同周期主族元素（從左到右）同主族（從上到下）最外層電子數(shù)從1遞增到7（第1周期除外）相同金屬性非金屬性主要化合價(jià)最高正價(jià)=族序數(shù)（O、F除外），非金屬元素最低負(fù)價(jià)=-（8-族序數(shù)）（H除外）原子半徑簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性堿性逐漸，酸性逐漸

堿性逐漸，酸性逐漸

第一電離能電負(fù)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種元素，J為0族元素。XYZRWJ下列說(shuō)法正確的是（）A.基態(tài)R原子的軌道表示式為B.Y2-與Na+的半徑大小關(guān)系為Y2->Na+C.Y的第一電離能大于X的第一電離能D.電負(fù)性最大的元素為J2.現(xiàn)有四種元素基態(tài)原子的電子排布式如下。則下列有關(guān)比較中正確的是（）①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5A.第一電離能：④>③>②>①B.原子半徑：①>②>③>④C.未成對(duì)電子數(shù)：④>③=②>①D.電負(fù)性：④>③>②>①3.（2024·山東濟(jì)寧高二期末）前四周期元素X、Y、Z、W、Q、R、T的原子序數(shù)依次增大，X元素原子的L層上s電子數(shù)等于p電子數(shù)，Y元素原子核外的L層有3個(gè)未成對(duì)電子，W單質(zhì)暗處遇H2發(fā)生爆炸，Q元素單質(zhì)常溫、常壓下是氣體，Q原子的M層上有1個(gè)未成對(duì)的p電子，R元素為副族元素且外圍電子所在各能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，T元素的正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）基態(tài)R原子的外圍電子排布式為，基態(tài)T原子中，兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為。

（2）基態(tài)X原子核外共有種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，基態(tài)Z原子的電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為形。

（3）Y、Z、Q原子半徑由大到小的順序是（填元素符號(hào)）。

（4）同周期中第一電離能小于Y元素的有種，上述七種元素中電負(fù)性最大的為（填元素符號(hào)）。

答案精析一、1.（1）電子層數(shù)（2）外圍電子（3）（n-1）d1~5ns1~2外圍電子數(shù)3d54s24ⅦB（4）（n-1）d10ns1~2ns能級(jí)上的電子數(shù)（5）①H、Li、Na、K、B、Al、Ga、F、Cl、Br、Sc、Cu②C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、Ni③N、P、As、V、Co④Fe⑤Mn⑥Cr應(yīng)用體驗(yàn)1.A［①3p軌道上只有一對(duì)成對(duì)電子的原子為S原子，②外圍電子排布為2s22p5的原子為F原子，③3p軌道為半充滿的原子為P原子，④正三價(jià)的陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)與氖相同的原子，即失去3個(gè)電子后還有10個(gè)電子，所以原子中含有13個(gè)電子，為Al原子。電子層數(shù)越多，一般半徑越大，電子層數(shù)相同時(shí)，原子序數(shù)越大，半徑越小，所以原子半徑：Al>P>S>F，B錯(cuò)誤；元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越強(qiáng)，所以電負(fù)性：F>S>P>Al，C錯(cuò)誤；S最高正化合價(jià)為+6，P最高正化合價(jià)為+5，Al最高正化合價(jià)為+3，而F沒(méi)有正化合價(jià)，故D錯(cuò)誤。］2.B［在短周期元素中，基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)等于電子層數(shù)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種，即a=4。在短周期元素中，基態(tài)原子最外層電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)2倍的元素有C元素、Si元素，共2種，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個(gè)電子，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p4，故其未成對(duì)電子數(shù)是2。第3周期中有兩個(gè)未成對(duì)電子（單電子）的元素的外圍電子排布式為3s23p2或3s23p4，核外電子數(shù)為14或16，元素符號(hào)為Si或S。M層上有2對(duì)成對(duì)電子的原子的電子排布式為1s22s22p63s23p4，最外層有6個(gè)電子，每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不相同，所以最外層共有6種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。（3）先寫(xiě)出其電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p3，外圍電子排布式為4s24p3，得出該元素原子核外有8個(gè)能級(jí)，共有1+1+3+1+3+5+1+3=18個(gè)原子軌道（s：1個(gè)軌道；p：3個(gè)軌道；d：5個(gè)軌道），有3個(gè)單電子。二、逐漸減弱逐漸增強(qiáng)逐漸增強(qiáng)逐漸減弱逐漸減小逐漸增大逐漸增強(qiáng)逐漸減弱減弱增強(qiáng)增強(qiáng)減弱總體呈增大趨勢(shì)逐漸減小逐漸增大逐漸減小應(yīng)用體驗(yàn)1.B［J為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為第5周期的Xe，則X為N、Y為O、Z為F、R為S、W為Br?；鶓B(tài)R原子3p軌道上的電子軌道表示式應(yīng)為，A項(xiàng)錯(cuò)誤；O2-與Na+具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，原子序數(shù)越小其離子半徑越大，故O2-的半徑大于Na+的半徑，B項(xiàng)正確；N原子的2p能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，所以N的第一電離能大于O的第一電離能，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電負(fù)性最大的元素為F元素，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］2.A［②的3p軌道為半充滿狀態(tài)，故第一電離能②>①，故第一電離能：④>③>②>①，故A正確；①和②電子層數(shù)相同，③和④電子層數(shù)相同，電子層數(shù)越多，半徑越大，電子層數(shù)相同的，核電荷數(shù)越大，半徑越小，故原子半徑：②>①>③>④，故B錯(cuò)誤；①中未成對(duì)電子數(shù)為2，②中未成對(duì)電子數(shù)為3，③中未成對(duì)電子數(shù)為3，④中未成對(duì)電子數(shù)為1，則未成對(duì)電子數(shù)：③=②>①>④，故C錯(cuò)誤；①和②同周期，③和④同周期，從左往右，電負(fù)性逐漸增大，故①>②，③<④，②和③處于同主族，從上往下，電負(fù)性逐漸減小，故②<③，故D錯(cuò)誤。］3.（1）3d54s111∶15（或15∶11）（2）6紡錘（3）Cl>N>O（4）5F解析由題意可知，X為C元素，Y為N元素，Z為O元素，W為F元素，Q為Cl元素，R為Cr元素，T為Fe元素。（1）R為24號(hào)元素Cr，基態(tài)R原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，則外圍電子排布式為3d54s1，基態(tài)T原子為26號(hào)元素Fe，其外圍電子的軌道表示式為，兩種自旋狀態(tài)的電子