1.2.1 原子结构与元素周期表课件(共43张PPT) 2023-2024学年高二化学人教版选择性必修2
文档属性
| 名称 | 1.2.1 原子结构与元素周期表课件(共43张PPT) 2023-2024学年高二化学人教版选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-13 14:35:38 | ||
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文档简介
(共43张PPT)
第一章
第二节 第一课时 原子结构与元素周期表
素 养 目 标
1.通过对元素周期表发展史的了解,认识科学家对元素周期表的探索过程,培养科学态度与社会责任的化学核心素养。
2.通过对构造原理与元素周期表基本结构关系的分析,能从原子价层电子数目和价层电子排布的角度解释元素周期表的分区,周期和族的划分,促进对“位置”与“结构”关系的理解。
3.通过原子价层电子排布特点与各区元素化学性质的关系,建立运用模型解释现象的本质和规律。
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
目录索引
基础落实·必备知识全过关
一、元素周期律、元素周期系和元素周期表
1.元素周期律:元素的性质随 发生周期性的递变。
2.元素周期系:按 的序列。
元素周期表多种多样,元素周期系只有一个
3.元素周期表:是呈现元素周期系的 。第一张元素周期表是由门捷列夫制作的。
门捷列夫提出的元素周期律中的原子序数是按相对原子质量从小到大的顺序对元素进行编号
元素原子的核电荷数递增
原子核电荷数递增排列
表格
4.三张有重要历史意义的周期表
(1)门捷列夫周期表。
门捷列夫周期表又称 周期表,重要特征是从第四周期开始每个周期截成两截,第1~7族分 ,第八族称为 。
(2)维尔纳周期表。
维尔纳周期表是 周期表,每个周期一行,各族元素、过渡金属、稀有气体、镧系和锕系,各有各的位置,同族元素 ,它确定了前五个周期的元素种类。
短式
主副族
过渡元素
特长式
上下对齐
(3)玻尔元素周期表。
玻尔元素周期表特别重要之处是把 、 等元素用方框框起,这说明他已经认识到,这些框内元素的原子新增加的电子是填入
的,他已经用原子结构解释元素周期系了,玻尔元素周期表确定了第六周期为 种元素。
21~28
39~46
内层轨道
32
二、构造原理与元素周期表
1.周期元素种数的确定
第一周期从1s1开始,以1s2结束,只有两种元素。其余各周期总是从
能级开始,以 结束,而从 能级开始以 结束递增的 就等于每个周期里的元素数。
ns
np
ns
np
核电荷数(或电子数)
周期 对应能级组 对应能级组最多所能容纳的电子数 周期中所含元素种类
1 1s 2 2
2 8
3 3s、3p 8 8
4 18
5 5s、4d、5p 18 18
6 32
7 7s、5f、6d、7p 32 32
2s、2p
8
4s、3d、4p
18
6s、4f、5d、6p
32
2.元素周期表结构探究
(1)周期
一、二、三
四、五、六、七
ⅠA
0
ns1
ns2np6
(2)族
ⅠA
ⅦA
ⅠB
ⅦB
8、9、10
(3)分区
①根据核外电子排布,可把周期表里的元素划分成5个区:
。除ds区外,区的名称来自按构造原理
的能级的符号。
②根据元素的金属性和非金属性,划分为金属元素区(周期表左下方)和非金属元素区(周期表右上方)。 H在元素周期表左上角
处于非金属三角区边缘的元素既能表现出一定的非金属性,又能表现出一定的金属性,因此,这些元素常被称为 。
(4)对角线规则 是经验规则
某些主族元素与 的主族元素有些性质是相似的,这种相似性称之为对角线规则。如Li和Mg在过量的氧气中燃烧生成正常氧化物,而不是
。
s区、p区、d区、ds区、f区
最后填入电子
半金属或类金属
右下方
过氧化物
教材拓展1
捷列夫发表的第一张元素周期表(部分)顺时针旋转90度如下图,和现用的周期表比较:
思考:
(1)表中数字代表的是元素的原子序数吗
(2)表中元素的排列依据是元素的原子结构吗
提示 表中数字代表元素的相对原子质量;
提示 表中元素的排列依据是相对原子质量的大小;
(3)表中方框内预留了11个位置,推测表中“ =70”指代的元素的最高化合价为+4价吗
(4)门捷列夫周期表的每一纵列都对应现在常用的元素周期表中的一族吗
提示 推测表中“ =70”和C、Si在同一横行,属于同主族,所以元素的最高化合价为+4价;
提示 每一横行都对应现在常用的元素周期表中的同一族。
教材拓展2
阅读教材中的“探究 再探元素周期表”,在未来的第八、九周期中,原子中的电子依次填充新的能级5g能级和6g能级。依照已有的规律,可以推知g能级最多能容纳18个电子。
能级: s p d f g
电子数: 2 6 10 14 18
(1)由此可以推测,第八、九周期各将有多少种元素
提示 第八、九周期都将有50种元素,是超长周期。
(2)在这两个周期里,“超锕系”和“新超锕系”各有多少种元素
提示 “超锕系”和“新超锕系”为5g~6f和6g~7f内过渡系,各有33种元素。
易错辨析
(1)s区都是金属元素。( )
提示 s区中氢元素属于非金属元素。
(2)价电子一定是最外层电子。( )
提示 只有主族元素的价电子才是最外层电子,过渡元素还包括部分内层电子。
(3)同一族元素的价层电子排布一定相同。( )
提示 过渡元素中的镧系和锕系元素不相同,在第Ⅷ族中部分元素的价电子排布也不相同。
(4)原子的价层电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素一定是过渡元素。( )
(5)基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区。( )
×
×
×
√
√
重难探究·能力素养全提升
探究一 核外电子排布与元素周期表的关系
情境探究
某课外兴趣小组研究了元素原子价层电子排布与元素周期表的关系,采用列表法分析如下:
表一:主族元素的价层电子排布与族序数的关系
主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
价层电子 排布式 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5
表二:过渡元素的价层电子排布
族序数 ⅢB ⅣB … ⅦB
价层电子 排布式 (n-1)d1ns2 (n-1)d2ns2 … (n-1)d5ns2
族序数 Ⅷ(特殊元素除外) ⅠB ⅡB
价层电子 排布式 (n-1)d6~8ns2 (n-1)d10ns1 (n-1)d10ns2
思考下列问题:
(1)价层电子就是最外层电子吗 同一族元素的价层电子排布是否一定相同
(2)价层电子排布式为5s25p1的元素,在元素周期表中处于什么位置 据此分析元素的价层电子排布与元素在周期表中的位置有何关系。
提示 价层电子不一定是最外层电子,只有主族元素的价层电子才是最外层电子;过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同,在第Ⅷ族中部分元素的价层电子排布也不相同。
提示 该元素位于第五周期第ⅢA族。最高能层序数=周期序数,主族元素原子的价层电子数=该元素在周期表中的主族序数。
(3)某元素位于周期表中第四周期第ⅤA族,你能否据此写出该元素原子的价层电子排布式和电子排布式
(4)根据价层电子排布式确定元素在周期表中位置。
3d54s2 4s24p5 3d64s2 3d104s2
提示 该元素原子的价层电子排布式为4s24p3;原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。
第四周期
第ⅦB族
第四周期
第ⅦA族
第四周期第Ⅷ族
第四周期
第ⅡB族
(5)元素周期表共有多少列 元素周期表同列的价层电子数是否相等 各列的价层电子数和列序数有何关系
提示 18列;除镧系与锕系外,同列的价层电子数相等;前12列价层电子总数等于列序数,第13到17列的列序数等于10+价层电子数。
方法突破
1.价层电子与核外电子排布的关系
2.由元素的价层电子排布式判断其在元素周期表中位置的规律
价层电子排布式 x或y的取值 元素周期表中的位置
nsx x=1,2 第n周期第xA族(He除外)(说明:书写时,此处的x应用相应的罗马字母表示,下同)
ns2npx x=1,2,3,4,5 第n周期第(2+x)A族
x=6 第n周期0族
(n-1)dxnsy x+y≤7 第n周期第(x+y)B族(说明:书写时,此处的y应用相应的罗马字母表示)
7(n-1)d10nsx x=1,2 第n周期第xB族
应用体验
视角1由基态原子价层电子排布定位
1.[2023湖南长沙高二检测]若某原子的价层电子排布式为4d15s2,则下列说法正确的是( )
A.该元素位于周期表中第五周期第ⅢB族
B.该元素原子价电子数为2个
C.该元素为非金属元素
D.该元素原子N能层共有8个电子
A
解析 该原子的价层电子排布式为4d15s2,位于周期表第五周期第ⅢB族,所以该元素原子价电子数为3个,故A正确、B错误;该元素位于周期表中第五周期第ⅢB族,属于过渡元素,是副族,副族元素均为金属元素,故C错误;第N层的电子排布式为4s24p64d1,有9个电子,故D错误。
【变式设问】
(1)该元素的原子序数为多少
(2)该元素的最高正价为多少
提示 39。其电子排布式为[Kr]4d15s2,原子序数为36+1+2=39。
提示 +3价。
2.某元素原子的价层电子排布式是3s23p4,则它在周期表中的位置是( )
A.第二周期第ⅣA族
B.第三周期第ⅣA族
C.第四周期第ⅡA族
D.第三周期第ⅥA族
D
解析 该元素为主族元素,元素周期序数=原子的电子层数,主族序数=原子的最外层电子数,该元素的原子有3个电子层、最外层电子数为6,所以该元素在第三周期第ⅥA族,故D正确。
视角2由位置确定核外电子排布
3.[2023河北邯郸月考]元素周期表中共有18个纵列,从左到右排为18列,第1列为碱金属元素(氢元素除外),第18列为稀有气体元素,下列说法正确的是
( )
A.第9列元素中没有非金属元素
B.第15列元素基态原子的最外层电子排布式是ns2np5
C.最外层电子排布式为ns2的元素一定在第2列
D.元素周期表中每一周期元素从左到右,基态原子的最外层电子排布式均是从ns1过渡到ns2np6
A
解析 第9列元素是第Ⅷ族元素,全部为金属元素,A项正确;第15列元素是第ⅤA族元素,基态原子的最外层电子排布式为ns2np3,B项错误;最外层电子排布式为ns2的元素还可能是He(第18列)或过渡元素(如锌),C项错误;第一周期元素基态原子的最外层电子排布式是从1s1过渡到1s2,D项错误。
探究二 元素周期表的分区
情境探究
根据核外电子排布,可把元素周期表划分为五个区,即s区、p区、d区、ds区和f区,具体如教材图1-19所示。
思考下列问题:
(1)ds区包括哪些族的元素
提示 第ⅠB族、第ⅡB族。
(2)s区的元素都是金属元素吗 哪些区的元素都是金属元素
提示 s区的氢元素为非金属元素,d区、ds区、f区的元素都是金属元素。
(3)副族元素为什么又称为过渡元素
提示 副族元素介于s区元素(主要是金属元素)和p区元素(主要是非金属元素)之间,处于由金属向非金属过渡的区域。
(4)元素周期表中金属元素和非金属元素的分界线在哪些元素之间
(5)中国科学院院士张青莲对铟、铱、锗等的相对原子质量的测定作出了杰出贡献。锗元素在元素周期表中位于哪个分区
提示 硼、硅、砷、碲、砹、石田跟铝、锗、锑、钋、钅立之间。
提示 锗的价层电子排布式为4s24p2,位于p区。
方法突破
1.各区内元素分布及原子结构特点
2.根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置
应用体验
视角1根据分区和族的关系确定元素所在的区
1.根据核外电子排布的特点可知,铜元素在元素周期表中属于( )
A.s区 B.p区
C.d区 D.ds区
2.按核外电子层结构,可把元素周期表里的元素划分成5个区,以下元素属于s区的是( )
A.Fe B.Mg
C.As D.Cu
D
B
视角2根据价层电子排布确定所在的区
3.元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的价层电子排布式为ns(n-1)np(n+1),
则下列说法不正确的是( )
A.Y元素原子的价层电子排布式为3s23p4
B.Y元素在元素周期表的第三周期第ⅥA族
C.X元素位于元素周期表的p区
D.Z元素原子的核外电子排布简式为[Ar]4s24p3
D
解析 Y元素原子的价层电子排布式为ns(n-1)np(n+1),由n-1=2可得n=3,Y元素原子的价层电子排布式为3s23p4,则Y元素位于第三周期第ⅥA族,X元素位于第二周期第ⅦA族,Z元素位于第四周期第ⅤA族,价层电子排布式为4s24p3,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,排布简式为[Ar]3d104s24p3。X、Y、Z最外层电子填充在p轨道上,故X、Y、Z均位于p区。
4.写出基态13Al、24Cr、26Fe、30Zn、33As原子的核外电子排布式,并判断它们在元素周期表中的分区。
(1)13Al: , 。
(2)24Cr: , 。
(3)26Fe: , 。
(4)30Zn: , 。
(5)33As: , 。
答案 (1)1s22s22p63s23p1或[Ne]3s23p1 p区
(2)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 d区
(3)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 d区
(4)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2 ds区
(5)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 p区
视角3根据元素所在的区判断元素的性质
5.关于元素周期表中元素的分区,下列说法不正确的是( )
A.元素周期表的d区全部是副族元素
B.元素周期表的d区包含所有的过渡元素
C.过渡元素包括d区、f区、ds区的元素
D.ds区元素都是副族元素
B
解析 d区包括第ⅢB~ⅦB族(镧系和锕系除外)元素和第Ⅷ族元素,ds区包括第ⅠB族和第ⅡB族元素,副族元素又称为过渡元素。
归纳总结 核外电子排布与元素周期表的关系
视角4对角线规则的应用
6.仔细观察右图,回答下列问题:
(1)B的原子结构示意图为 ,
B元素位于元素周期表的第 周期第 族。
(2)铍的最高价氧化物的水化物是 (填“酸性”“碱性”或“两性”)化合物,证明这一结论的有关离子方程式是 。
(3)根据元素周期律知识,硼酸酸性比碳酸 ,理由是 。
(4)根据Mg在空气中的燃烧情况,Li在空气中燃烧生成的产物为
(用化学式表示)。
解析 (1)B是5号元素,原子结构示意图为 。
(2)Be(OH)2与Al(OH)3的化学性质相似,但差别在于Be的化合价是+2价。
(4)Mg在空气中与O2、CO2、N2反应生成MgO、Mg3N2,将Li与Mg类比得答案。
本 课 结 束
第一章
第二节 第一课时 原子结构与元素周期表
素 养 目 标
1.通过对元素周期表发展史的了解,认识科学家对元素周期表的探索过程,培养科学态度与社会责任的化学核心素养。
2.通过对构造原理与元素周期表基本结构关系的分析,能从原子价层电子数目和价层电子排布的角度解释元素周期表的分区,周期和族的划分,促进对“位置”与“结构”关系的理解。
3.通过原子价层电子排布特点与各区元素化学性质的关系,建立运用模型解释现象的本质和规律。
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
目录索引
基础落实·必备知识全过关
一、元素周期律、元素周期系和元素周期表
1.元素周期律:元素的性质随 发生周期性的递变。
2.元素周期系:按 的序列。
元素周期表多种多样,元素周期系只有一个
3.元素周期表:是呈现元素周期系的 。第一张元素周期表是由门捷列夫制作的。
门捷列夫提出的元素周期律中的原子序数是按相对原子质量从小到大的顺序对元素进行编号
元素原子的核电荷数递增
原子核电荷数递增排列
表格
4.三张有重要历史意义的周期表
(1)门捷列夫周期表。
门捷列夫周期表又称 周期表,重要特征是从第四周期开始每个周期截成两截,第1~7族分 ,第八族称为 。
(2)维尔纳周期表。
维尔纳周期表是 周期表,每个周期一行,各族元素、过渡金属、稀有气体、镧系和锕系,各有各的位置,同族元素 ,它确定了前五个周期的元素种类。
短式
主副族
过渡元素
特长式
上下对齐
(3)玻尔元素周期表。
玻尔元素周期表特别重要之处是把 、 等元素用方框框起,这说明他已经认识到,这些框内元素的原子新增加的电子是填入
的,他已经用原子结构解释元素周期系了,玻尔元素周期表确定了第六周期为 种元素。
21~28
39~46
内层轨道
32
二、构造原理与元素周期表
1.周期元素种数的确定
第一周期从1s1开始,以1s2结束,只有两种元素。其余各周期总是从
能级开始,以 结束,而从 能级开始以 结束递增的 就等于每个周期里的元素数。
ns
np
ns
np
核电荷数(或电子数)
周期 对应能级组 对应能级组最多所能容纳的电子数 周期中所含元素种类
1 1s 2 2
2 8
3 3s、3p 8 8
4 18
5 5s、4d、5p 18 18
6 32
7 7s、5f、6d、7p 32 32
2s、2p
8
4s、3d、4p
18
6s、4f、5d、6p
32
2.元素周期表结构探究
(1)周期
一、二、三
四、五、六、七
ⅠA
0
ns1
ns2np6
(2)族
ⅠA
ⅦA
ⅠB
ⅦB
8、9、10
(3)分区
①根据核外电子排布,可把周期表里的元素划分成5个区:
。除ds区外,区的名称来自按构造原理
的能级的符号。
②根据元素的金属性和非金属性,划分为金属元素区(周期表左下方)和非金属元素区(周期表右上方)。 H在元素周期表左上角
处于非金属三角区边缘的元素既能表现出一定的非金属性,又能表现出一定的金属性,因此,这些元素常被称为 。
(4)对角线规则 是经验规则
某些主族元素与 的主族元素有些性质是相似的,这种相似性称之为对角线规则。如Li和Mg在过量的氧气中燃烧生成正常氧化物,而不是
。
s区、p区、d区、ds区、f区
最后填入电子
半金属或类金属
右下方
过氧化物
教材拓展1
捷列夫发表的第一张元素周期表(部分)顺时针旋转90度如下图,和现用的周期表比较:
思考:
(1)表中数字代表的是元素的原子序数吗
(2)表中元素的排列依据是元素的原子结构吗
提示 表中数字代表元素的相对原子质量;
提示 表中元素的排列依据是相对原子质量的大小;
(3)表中方框内预留了11个位置,推测表中“ =70”指代的元素的最高化合价为+4价吗
(4)门捷列夫周期表的每一纵列都对应现在常用的元素周期表中的一族吗
提示 推测表中“ =70”和C、Si在同一横行,属于同主族,所以元素的最高化合价为+4价;
提示 每一横行都对应现在常用的元素周期表中的同一族。
教材拓展2
阅读教材中的“探究 再探元素周期表”,在未来的第八、九周期中,原子中的电子依次填充新的能级5g能级和6g能级。依照已有的规律,可以推知g能级最多能容纳18个电子。
能级: s p d f g
电子数: 2 6 10 14 18
(1)由此可以推测,第八、九周期各将有多少种元素
提示 第八、九周期都将有50种元素,是超长周期。
(2)在这两个周期里,“超锕系”和“新超锕系”各有多少种元素
提示 “超锕系”和“新超锕系”为5g~6f和6g~7f内过渡系,各有33种元素。
易错辨析
(1)s区都是金属元素。( )
提示 s区中氢元素属于非金属元素。
(2)价电子一定是最外层电子。( )
提示 只有主族元素的价电子才是最外层电子,过渡元素还包括部分内层电子。
(3)同一族元素的价层电子排布一定相同。( )
提示 过渡元素中的镧系和锕系元素不相同,在第Ⅷ族中部分元素的价电子排布也不相同。
(4)原子的价层电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素一定是过渡元素。( )
(5)基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区。( )
×
×
×
√
√
重难探究·能力素养全提升
探究一 核外电子排布与元素周期表的关系
情境探究
某课外兴趣小组研究了元素原子价层电子排布与元素周期表的关系,采用列表法分析如下:
表一:主族元素的价层电子排布与族序数的关系
主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
价层电子 排布式 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5
表二:过渡元素的价层电子排布
族序数 ⅢB ⅣB … ⅦB
价层电子 排布式 (n-1)d1ns2 (n-1)d2ns2 … (n-1)d5ns2
族序数 Ⅷ(特殊元素除外) ⅠB ⅡB
价层电子 排布式 (n-1)d6~8ns2 (n-1)d10ns1 (n-1)d10ns2
思考下列问题:
(1)价层电子就是最外层电子吗 同一族元素的价层电子排布是否一定相同
(2)价层电子排布式为5s25p1的元素,在元素周期表中处于什么位置 据此分析元素的价层电子排布与元素在周期表中的位置有何关系。
提示 价层电子不一定是最外层电子,只有主族元素的价层电子才是最外层电子;过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同,在第Ⅷ族中部分元素的价层电子排布也不相同。
提示 该元素位于第五周期第ⅢA族。最高能层序数=周期序数,主族元素原子的价层电子数=该元素在周期表中的主族序数。
(3)某元素位于周期表中第四周期第ⅤA族,你能否据此写出该元素原子的价层电子排布式和电子排布式
(4)根据价层电子排布式确定元素在周期表中位置。
3d54s2 4s24p5 3d64s2 3d104s2
提示 该元素原子的价层电子排布式为4s24p3;原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。
第四周期
第ⅦB族
第四周期
第ⅦA族
第四周期第Ⅷ族
第四周期
第ⅡB族
(5)元素周期表共有多少列 元素周期表同列的价层电子数是否相等 各列的价层电子数和列序数有何关系
提示 18列;除镧系与锕系外,同列的价层电子数相等;前12列价层电子总数等于列序数,第13到17列的列序数等于10+价层电子数。
方法突破
1.价层电子与核外电子排布的关系
2.由元素的价层电子排布式判断其在元素周期表中位置的规律
价层电子排布式 x或y的取值 元素周期表中的位置
nsx x=1,2 第n周期第xA族(He除外)(说明:书写时,此处的x应用相应的罗马字母表示,下同)
ns2npx x=1,2,3,4,5 第n周期第(2+x)A族
x=6 第n周期0族
(n-1)dxnsy x+y≤7 第n周期第(x+y)B族(说明:书写时,此处的y应用相应的罗马字母表示)
7
应用体验
视角1由基态原子价层电子排布定位
1.[2023湖南长沙高二检测]若某原子的价层电子排布式为4d15s2,则下列说法正确的是( )
A.该元素位于周期表中第五周期第ⅢB族
B.该元素原子价电子数为2个
C.该元素为非金属元素
D.该元素原子N能层共有8个电子
A
解析 该原子的价层电子排布式为4d15s2,位于周期表第五周期第ⅢB族,所以该元素原子价电子数为3个,故A正确、B错误;该元素位于周期表中第五周期第ⅢB族,属于过渡元素,是副族,副族元素均为金属元素,故C错误;第N层的电子排布式为4s24p64d1,有9个电子,故D错误。
【变式设问】
(1)该元素的原子序数为多少
(2)该元素的最高正价为多少
提示 39。其电子排布式为[Kr]4d15s2,原子序数为36+1+2=39。
提示 +3价。
2.某元素原子的价层电子排布式是3s23p4,则它在周期表中的位置是( )
A.第二周期第ⅣA族
B.第三周期第ⅣA族
C.第四周期第ⅡA族
D.第三周期第ⅥA族
D
解析 该元素为主族元素,元素周期序数=原子的电子层数,主族序数=原子的最外层电子数,该元素的原子有3个电子层、最外层电子数为6,所以该元素在第三周期第ⅥA族,故D正确。
视角2由位置确定核外电子排布
3.[2023河北邯郸月考]元素周期表中共有18个纵列,从左到右排为18列,第1列为碱金属元素(氢元素除外),第18列为稀有气体元素,下列说法正确的是
( )
A.第9列元素中没有非金属元素
B.第15列元素基态原子的最外层电子排布式是ns2np5
C.最外层电子排布式为ns2的元素一定在第2列
D.元素周期表中每一周期元素从左到右,基态原子的最外层电子排布式均是从ns1过渡到ns2np6
A
解析 第9列元素是第Ⅷ族元素,全部为金属元素,A项正确;第15列元素是第ⅤA族元素,基态原子的最外层电子排布式为ns2np3,B项错误;最外层电子排布式为ns2的元素还可能是He(第18列)或过渡元素(如锌),C项错误;第一周期元素基态原子的最外层电子排布式是从1s1过渡到1s2,D项错误。
探究二 元素周期表的分区
情境探究
根据核外电子排布,可把元素周期表划分为五个区,即s区、p区、d区、ds区和f区,具体如教材图1-19所示。
思考下列问题:
(1)ds区包括哪些族的元素
提示 第ⅠB族、第ⅡB族。
(2)s区的元素都是金属元素吗 哪些区的元素都是金属元素
提示 s区的氢元素为非金属元素,d区、ds区、f区的元素都是金属元素。
(3)副族元素为什么又称为过渡元素
提示 副族元素介于s区元素(主要是金属元素)和p区元素(主要是非金属元素)之间,处于由金属向非金属过渡的区域。
(4)元素周期表中金属元素和非金属元素的分界线在哪些元素之间
(5)中国科学院院士张青莲对铟、铱、锗等的相对原子质量的测定作出了杰出贡献。锗元素在元素周期表中位于哪个分区
提示 硼、硅、砷、碲、砹、石田跟铝、锗、锑、钋、钅立之间。
提示 锗的价层电子排布式为4s24p2,位于p区。
方法突破
1.各区内元素分布及原子结构特点
2.根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置
应用体验
视角1根据分区和族的关系确定元素所在的区
1.根据核外电子排布的特点可知,铜元素在元素周期表中属于( )
A.s区 B.p区
C.d区 D.ds区
2.按核外电子层结构,可把元素周期表里的元素划分成5个区,以下元素属于s区的是( )
A.Fe B.Mg
C.As D.Cu
D
B
视角2根据价层电子排布确定所在的区
3.元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的价层电子排布式为ns(n-1)np(n+1),
则下列说法不正确的是( )
A.Y元素原子的价层电子排布式为3s23p4
B.Y元素在元素周期表的第三周期第ⅥA族
C.X元素位于元素周期表的p区
D.Z元素原子的核外电子排布简式为[Ar]4s24p3
D
解析 Y元素原子的价层电子排布式为ns(n-1)np(n+1),由n-1=2可得n=3,Y元素原子的价层电子排布式为3s23p4,则Y元素位于第三周期第ⅥA族,X元素位于第二周期第ⅦA族,Z元素位于第四周期第ⅤA族,价层电子排布式为4s24p3,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,排布简式为[Ar]3d104s24p3。X、Y、Z最外层电子填充在p轨道上,故X、Y、Z均位于p区。
4.写出基态13Al、24Cr、26Fe、30Zn、33As原子的核外电子排布式,并判断它们在元素周期表中的分区。
(1)13Al: , 。
(2)24Cr: , 。
(3)26Fe: , 。
(4)30Zn: , 。
(5)33As: , 。
答案 (1)1s22s22p63s23p1或[Ne]3s23p1 p区
(2)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 d区
(3)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 d区
(4)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2 ds区
(5)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 p区
视角3根据元素所在的区判断元素的性质
5.关于元素周期表中元素的分区,下列说法不正确的是( )
A.元素周期表的d区全部是副族元素
B.元素周期表的d区包含所有的过渡元素
C.过渡元素包括d区、f区、ds区的元素
D.ds区元素都是副族元素
B
解析 d区包括第ⅢB~ⅦB族(镧系和锕系除外)元素和第Ⅷ族元素,ds区包括第ⅠB族和第ⅡB族元素,副族元素又称为过渡元素。
归纳总结 核外电子排布与元素周期表的关系
视角4对角线规则的应用
6.仔细观察右图,回答下列问题:
(1)B的原子结构示意图为 ,
B元素位于元素周期表的第 周期第 族。
(2)铍的最高价氧化物的水化物是 (填“酸性”“碱性”或“两性”)化合物,证明这一结论的有关离子方程式是 。
(3)根据元素周期律知识,硼酸酸性比碳酸 ,理由是 。
(4)根据Mg在空气中的燃烧情况,Li在空气中燃烧生成的产物为
(用化学式表示)。
解析 (1)B是5号元素,原子结构示意图为 。
(2)Be(OH)2与Al(OH)3的化学性质相似,但差别在于Be的化合价是+2价。
(4)Mg在空气中与O2、CO2、N2反应生成MgO、Mg3N2,将Li与Mg类比得答案。
本 课 结 束