2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題2 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 第二單元 第1課時(shí) 原子核外電子排布的周期性學(xué)案 蘇教版選修3.docx
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第1課時(shí) 原子核外電子排布的周期性 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.熟知原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系,進(jìn)一步熟悉元素周期表的結(jié)構(gòu)。2.能夠從原子結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)元素周期表中區(qū)的劃分。 一 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系 1.原子核外電子排布與周期的劃分 (1)填寫下表 周期 外圍電子排布 各周期增 加的軌道 類型 元素 種數(shù) ⅠA族 0族 最外層最多 容納電子數(shù) 1 1s1 1s2 2 1s 2 2 2s1 2s22p6 8 2s、2p 8 3 3s1 3s23p6 8 3s、3p 8 4 4s1 4s24p6 8 4s、3d、4p 18 5 5s1 5s25p6 8 5s、4d、5p 18 6 6s1 6s26p6 8 6s、4f、5d、6p 32 7 7s1 8 7s、5f、6d (未完) (未完) (2)觀察分析上表,討論原子核外電子排布與周期劃分的關(guān)系? ①元素周期表的形成過程 隨著元素原子的核電荷數(shù)的遞增,每到出現(xiàn)堿金屬,就開始建立一個(gè)新的電子層,隨后最外層上的電子數(shù)逐漸增多,最后達(dá)到8個(gè)電子,出現(xiàn)稀有氣體;形成一個(gè)周期,循環(huán)往復(fù)形成周期表。 ②元素周期表形成的原因:元素原子核外電子排布的周期性變化。 ③元素周期表中周期所含元素種類的變化規(guī)律:由于隨著核電荷數(shù)的遞增,電子在軌道里的填充順序遵循構(gòu)造原理;元素周期表的周期不是單調(diào)的;每一周期里元素的數(shù)目并不總是一樣多,而是隨周期序號(hào)的遞增逐漸增多,同時(shí),金屬元素的數(shù)目也逐漸增多??梢园言刂芷诒淼闹芷诎l(fā)展形象地比喻成螺殼上的螺旋。 2.原子核外電子排布與族的劃分 (1)將下列各主族元素的價(jià)電子數(shù)、外圍電子排布式填入表中。 族數(shù) ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 外圍電子 排布式 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 列數(shù) 1 2 13 14 15 16 17 價(jià)電 子數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 (2)以第4周期副族元素為例,填寫下表 副族 元素 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 29Cu 30Zn 族數(shù) ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB 外圍電 子排 布式 3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2 3d104s1 3d104s2 價(jià)電子 數(shù)目 3 4 5 6 7 (3)依據(jù)上述表格,討論族的劃分與原子核外電子排布的關(guān)系? 族的劃分依據(jù)是原子的外圍電子排布 ①同主族元素原子的外圍電子排布完全相同,外圍電子全部排布在ns或nsnp軌道上。價(jià)電子數(shù)與族序數(shù)相同。 ②稀有氣體的外圍電子排布為1s2或ns2np6。 ③過渡元素(副族和Ⅷ族)同一縱行原子的外圍電子排布基本相同。外圍電子排布為(n-1)d1~10ns1~2,ⅢB~ⅦB族的外圍電子數(shù)與族序數(shù)相同,第ⅠB、ⅡB族和第Ⅷ族不相同。 [歸納總結(jié)] [活學(xué)活用] 1.某元素位于周期表中第4周期ⅤA族,則該元素的名稱和價(jià)電子排布式均正確的是( ) A.砷,4s24p3B.溴,4s24p5 C.磷,4s24p3D.銻,5s25p3 答案 A 解析 由于該元素為主族元素,價(jià)電子數(shù)=主族序數(shù),故價(jià)電子數(shù)為5,排除B項(xiàng)。又因周期數(shù)=電子層數(shù),排除D。由元素在周期表中的位置可知:元素的價(jià)電子排布式為4s24p3,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,為33號(hào)元素砷,故A項(xiàng)正確。 2.某元素的原子序數(shù)為29,試問: (1)此元素原子的電子總數(shù)是________個(gè)。 (2)它有________個(gè)電子層,有________個(gè)能級(jí)。 (3)它的外圍電子排布式是________________。 (4)它屬于第________周期第________族。 (5)它有________個(gè)未成對(duì)電子。 答案 (1)29 (2)4 7 (3)3d104s1 (4)4?、馚 (5)1 解析 解答該題需掌握原子核外電子排布與元素周期表的關(guān)系和原子核外電子排布的規(guī)律。根據(jù)核外電子排布原理,該元素的電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p63d104s1,共有29個(gè)電子,故為Cu元素。從核外電子排布式中可以得出n=4,有四個(gè)電子層,所以為第4周期元素,外圍電子排布為3d104s1,所以在ⅠB族。外圍電子的軌道表示式為,所以有1個(gè)未成對(duì)電子。 二 元素周期表的分區(qū) 1.按電子排布式中最后填入電子的能級(jí)符號(hào)可將元素周期表分為s、p、d、f4個(gè)區(qū),而ⅠB、ⅡB族這2個(gè)縱行的元素的核外電子因先填滿了(n-1)d能級(jí)而后再填充ns能級(jí)而得名ds區(qū)。5個(gè)區(qū)的位置關(guān)系如下圖所示。 2.各區(qū)元素的外圍電子排布特點(diǎn) 分區(qū) 元素分布 外圍電子排布式 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 最外層電子參與反應(yīng) d區(qū) ⅢB族~ⅦB族、 Ⅷ族 (n-1)d1~9ns1~2 d軌道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 金屬元素 [歸納總結(jié)] 根據(jù)原子結(jié)構(gòu)特征判斷元素在元素周期表中的位置: 電子排布式外圍電子排布式 [活學(xué)活用] 3.已知某元素+3價(jià)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,該元素在周期表中的位置是( ) A.第3周期Ⅷ族,p區(qū)B.第3周期ⅤB族,ds區(qū) C.第4周期Ⅷ族,d區(qū)D.第4周期ⅤB族,f區(qū) 答案 C 解析 +3價(jià)離子的核外有23個(gè)電子,則原子核外有26個(gè)電子,26號(hào)元素是鐵,位于第4周期Ⅷ族,位于d區(qū)。 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(gè)電子的元素,一定是ⅠA族元素 B.原子的外圍電子排布為(n-1)d6~8ns2的元素一定是副族元素 C.基態(tài)原子的p軌道上半充滿的元素一定位于p區(qū) D.基態(tài)原子的外圍電子排布為(n-1)dxnsy的元素的族序數(shù)一定為x+y 答案 C 解析 基態(tài)原子的N層上只有一個(gè)電子的元素,是ⅠA族元素,也可能為鉻元素或者銅元素,A錯(cuò)誤;原子的外圍電子排布為(n-1)d6~8ns2的元素是Ⅷ族元素,不是副族元素,B錯(cuò)誤;基態(tài)原子的p軌道上半充滿的元素的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為ns2np3,則一定屬于p區(qū)元素,C正確;基態(tài)原子的外圍電子排布為(n-1)dxnsy的元素的族序數(shù)可能為x+y(x+y≤7)、可能為第Ⅷ族(10≥x+y>7)、還可能為y(x=10),D錯(cuò)誤。 核外電子排布與元素周期表的關(guān)系 當(dāng)堂檢測(cè) 1.下列說法不正確的是( ) A.元素原子的核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化是形成元素周期表的根本原因 B.周期序號(hào)越大,該周期所含金屬元素越多 C.所有區(qū)的名稱均來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級(jí)符號(hào) D.周期表共18個(gè)縱列,可分為7個(gè)主族7個(gè)副族,1個(gè)Ⅷ族,1個(gè)0族 答案 C 解析 除ds區(qū)外,區(qū)的名稱均來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級(jí)符號(hào)。 2.某元素的最外層電子數(shù)為2,價(jià)電子數(shù)為5,并且是同族中原子序數(shù)最小的元素,關(guān)于該元素的判斷錯(cuò)誤的是( ) A.電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2 B.該元素為V C.該元素為ⅡA族元素 D.該元素位于d區(qū) 答案 C 解析 該元素的最外層電子數(shù)為2,并且為同族元素中原子序數(shù)最小的,所以該元素為第2周期或第4周期元素。又因其價(jià)電子數(shù)≠最外層電子數(shù),可推出該元素并不是第2周期元素,應(yīng)為第4周期元素,外圍電子排布式為3d34s2,故為23號(hào)元素V,d區(qū)元素。 3.某元素基態(tài)原子的最外層電子排布式為ns2,該元素( ) A.一定是ⅡA族元素 B.一定是金屬元素 C.不是ⅡA族元素就是副族元素 D.可能是金屬元素也可能是非金屬元素 答案 D 解析 由于最外層電子排布式為ns2,則該元素可能是He元素、第ⅡA族元素或是過渡金屬元素,所以綜合起來講,可能是金屬元素也可能是非金屬元素,答案選D。 4.有A、B、C、D四種元素。其中A為第4周期元素,與D可形成原子個(gè)數(shù)比為1∶1和1∶2的化合物,其焰色反應(yīng)透過藍(lán)色鈷玻璃觀察呈紫色;B為第4周期d區(qū)元素,最高化合價(jià)為+7;C和B是同周期的元素,具有相同的最高化合價(jià);D的外圍電子排布式為nsnnpn+2。 (1)試寫出四種元素的元素符號(hào):A______、B______、C______、D______。 (2)按原子半徑由大到小排列:________________________________________________。 答案 (1)K Mn Br O (2)K>Mn>Br>O 解析 由B為第4周期d區(qū)元素,最高化合價(jià)為+7可推出B是錳元素;C和B是同周期的元素,具有相同的最高化合價(jià),則C是溴元素;D的外圍電子排布式為nsnnpn+2,D是氧元素;A與D可形成原子個(gè)數(shù)比為1∶1和1∶2的化合物,A是鉀元素。 40分鐘課時(shí)作業(yè) [基礎(chǔ)過關(guān)] 一、原子核外電子層結(jié)構(gòu) 1.根據(jù)中學(xué)化學(xué)教材所附元素周期表判斷,下列敘述不正確的是( ) A.K層電子為奇數(shù)的所有元素所在族的序數(shù)與該元素原子的K層電子數(shù)相等 B.L層電子為奇數(shù)的所有元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等 C.L層電子為偶數(shù)的所有主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等 D.M層電子為奇數(shù)的所有主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的M層電子數(shù)相等 答案 C 解析 本題考查的是原子核外電子的排布規(guī)律與族序數(shù)的關(guān)系。依據(jù)題意:“K層電子數(shù)為奇數(shù)”、“L層電子數(shù)為奇數(shù)”說明K、L層必然為最外層,所容納的電子數(shù)等于族序數(shù)?!癓層電子數(shù)為偶數(shù)”不能確定L層是否為最外層,所以也就不能確定族序數(shù)。則選項(xiàng)C不正確。M層電子為奇數(shù)的主族元素,M層一定是最外層,所在族的序數(shù)與該元素原子的M層電子數(shù)相等,D項(xiàng)對(duì)。 2.X、Y、Z三種元素的原子,其最外層電子排布分別為ns1、3s23p1和2s22p4,由這三種元素組成的化合物的化學(xué)式可能是( ) A.XYZ2B.X2YZ3 C.X2YZ2D.XYZ3 答案 A 3.在原子的第n電子層中,當(dāng)n為最外層時(shí),最多容納電子數(shù)與(n-1)層相等,當(dāng)n為次外層時(shí),其最多容納的電子數(shù)比(n+1)層最多容納電子數(shù)多10,則n層是( ) A.N層B.M層C.L層D.K層 答案 B 解析 從題意可知:當(dāng)n為最外層時(shí)其次外層電子數(shù)為8;當(dāng)n為次外層時(shí),其最多容納電子數(shù)為18個(gè)。則該電子層是M層。 二、元素周期表的結(jié)構(gòu)與區(qū)的劃分 4.已知某元素的+2價(jià)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6,則該元素在周期表中的位置正確的是( ) A.第3周期ⅣA族,p區(qū) B.第4周期ⅡB族,s區(qū) C.第4周期Ⅷ族,d區(qū) D.第4周期ⅡA族,s區(qū) 答案 D 解析 該元素為Ca,處于第4周期ⅡA族,s區(qū)。 5.下列說法正確的是( ) A.第ⅣA族元素最不活潑 B.過渡元素就是副族元素 C.第ⅣA族元素即為第十四縱行 D.第ⅣA族元素所含元素種類最多 答案 C 6.元素周期表的第7周期稱為不完全周期,若將來發(fā)現(xiàn)的元素把第7周期全排滿,則下列推論錯(cuò)誤的可能性最大的是( ) A.該周期的元素都是放射性元素 B.該周期的元素,原子序數(shù)最大為118 C.該周期的ⅦA族元素是金屬元素 D.該周期的ⅢA族的元素的氫氧化物具有兩性 答案 D 解析 第ⅢA從上到下金屬性逐漸增強(qiáng),其氫氧化物不可能具有兩性。 7.下列各表中的數(shù)字代表的是元素的原子序數(shù)。表中數(shù)字所對(duì)應(yīng)的元素與它們?cè)谥芷诒碇械奈恢孟喾氖? ) 答案 D 解析 根據(jù)同主族原子序數(shù)差值判斷。 三、元素的“位—構(gòu)—性”之間的關(guān)系 8.下表是元素周期表的一部分,有關(guān)說法正確的是( ) ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 2 c d 3 a b e f A.e的氫化物比d的氫化物穩(wěn)定 B.a(chǎn)、b、e三種元素的原子半徑:e>b>a C.六種元素中,c元素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)最活潑 D.c、e、f的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng) 答案 D 解析 a、b、c、d、e、f分別是鈉、鎂、碳、氧、硫、氯。同一主族,氫化物的穩(wěn)定性由上到下遞減,H2O(d)的穩(wěn)定性比H2S(e)強(qiáng);同一周期原子半徑從左到右遞減,a、b、e三種元素的原子半徑a>b>e;六種元素中最活潑的金屬是Na(a),最活潑的非金屬是氧(d)。則選項(xiàng)A、B、C均不正確。 9. 短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相對(duì)位置如右圖所示,其中T所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等。下列判斷不正確的是( ) A.最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:R>Q B.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:Q- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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