人教版高中化学选择性必修2第一章原子结构与性质第二节第1课时原子结构与元素周期表课件（68页ppt）
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选择性必修2第一章原子结构与性质第二节第1课时原子结构与元素周期表课件（68页ppt） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-03-09 21:03:20 | ||
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文档简介
(共68张PPT)
第1课时 原子结构与元素周期表
第一章 第二节 原子结构与元素的性质
任务一 核外电子排布与元素周期表
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
情境探究
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：
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？
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。
问题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：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。
问题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？
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。
一、元素周期律、元素周期系和元素周期表的概念
1.元素周期律：元素的性质随元素原子的_____________递增发生周期性递变。
2.元素周期系：元素按其原子__________递增排列的序列。
3.元素周期表：呈现元素周期系的表格。元素周期系只有一个，元素周期表多种多样。
新知构建
核电荷数
核电荷数
二、构造原理与元素周期表
1.核外电子排布与周期的划分
(1)电子排布与周期划分的本质联系
第一周期从_____开始，以_____结束；其余各周期总是从____能级开始，以____能级结束。
2
8
8
18
18
1s1
1s2
ns
np
(2)规律
①每一周期对应一个能级组。
②周期序数＝能级组中最大能层序数。
③本周期包含的元素种数＝对应能级组所含原子轨道数的2倍＝对应能级组最多容纳的电子数。
(3)现行元素周期表共分为7个周期
ⅠA
2.核外电子排布与族的划分
(1)划分依据：取决于原子的价层电子数目和价层电子排布。
(2)特点：①同族元素的______________和价层电子排布相同。这是同族元素性质相似的基础。
②从第四周期开始的长周期，比短周期多出的元素全部是金属元素，这是因为它们的最外层电子数始终不超过___，即为ns1～2(Pd例外)。
(3)现行元素周期表有18个纵列，共分为____个族。
价层电子数目
2
16
1.正误判断，错误的说明原因。
(1)元素周期律是揭示元素性质随核电荷数递增而呈现周期性变化的规律。
答案：正确。
(2)元素周期表是元素周期律的具体表现形式。
答案：正确。
(3)原子的价层电子数一定等于其所在族的族序数。
答案：错误，过渡元素有些不符合。
(4)第10页列元素都是金属元素。
答案：正确。
(5)原子价层电子排布式为3d24s2的元素位于元素周期表第四周期第ⅣB族。
答案：正确。
应用评价
2.(2023·上海青浦高二校考期末)元素周期律是对元素性质的规律性总结，元素周期表是这种规律的呈现形式。利用元素周期律可以推测一些未知元素可能的性质。根据你所学的周期律，回答下列问题：
(1)元素周期表有几个周期，几个主族。正确选项是
A．6，7 B．7，7
C．7，18 D．7，14
元素周期表包含七横行对应7个周期，18列对应有16族，七主族八副族和一个0族；
√
(2)22Ti被誉为21世纪明星金属，其最外层电子数为____(填字母)。
A．1个 B．2个
C．3个 D．5个
钛原子电子数＝质子数，根据核外电子排布规律，最外层电子数为2个；
B
(3)元素周期表中，第三电子层有一个未成对电子的元素有________种(填字母)。
A．2 B．3
C．4 D．5
C
归纳总结
1.主族元素的价层电子排布：主族元素的族序数＝价层电子总数。
2.稀有气体的价层电子排布为1s2或ns2np6。
主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
价层电子排布 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5
归纳总结
3.过渡元素的价层电子排布
(1)长周期过渡元素的价层电子排布
族序数 价层电子排布
ⅢB (n－1)d1ns2(包括La、Ac，其他镧系、锕系元素除外)
ⅣB (n－1)d2ns2
ⅤB (n－1)d3ns2(Nb除外)
ⅥB (n－1)d5ns1(W除外)
ⅦB (n－1)d5ns2
Ⅷ (n－1)d6～10ns0～2
ⅠB (n－1)d10ns1
ⅡB (n－1)d10ns2
归纳总结
(2)ⅢB→ⅦB族(包括La、Ac，其他镧系、锕系元素除外)：族序数＝价层电子数＝原子最外层ns轨道电子数＋次外层(n－1)d轨道电子数＝最高正价。
(3)Ⅷ族：原子最外层ns轨道电子数＋次外层(n－1)d轨道电子数，分别为8、9、10(钯除外)。
(4)ⅠB和ⅡB的族序数＝原子最外层电子数。
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任务二 元素周期表的分区
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。
思考下列问题：
问题1：ds区包括哪些族的元素？
提示：第ⅠB族、第ⅡB族。
问题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。
问题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。
问题探究
1.元素周期表的分区
(1)根据核外电子排布
根据核外电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区：s区、p区、___区、____区和___区。除ds区外，各区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。
新知构建
d
ds
f
(2)根据元素金属性与非金属性
①金属元素和非金属元素的分界线为沿___________________________与________________之间所画的一条连线，非金属性较强的元素处于元素周期表的_______位置，金属性较强的元素处于元素周期表的_______位置。
②处于d区、ds区和f区的元素全部是______元素。s区的元素除____外，也全部是金属元素。
B、Si、As、Te、At
Al、Ge、Sb、Po
右上角
左下角
金属
氢
2.元素的对角线规则
(1)在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的主族元素(如图)的有些性质是相似的，这种相似性被称为对角线规则。
(2)处于“对角线”位置的元素，它们的性质具有相似性。
(3)对角线规则示例
锂与钠虽属同一主族，但锂与钠的性质相差较远，而锂的化学性质与镁更相似。如：
①锂和镁在O2中燃烧，并不生成过氧化物，都只生成氧化物(Li2O、MgO)。
②锂和镁都能直接与N2反应生成氮化物(Li3N、Mg3N2)。
③锂和镁的氢氧化物在加热时都可分解生成氧化物(Li2O、MgO)和H2O。
④锂和镁的碳酸盐均不稳定，受热均能分解生成相应氧化物和CO2。
⑤含锂和镁的某些盐，如碳酸盐、磷酸盐等均难溶于水。
1.正误判断，错误的说明原因。
(1)基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素。
答案：错误，N层只有一个电子的如Cr、Cu，均不是ⅠA族元素。
(2)原子的价层电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定是d区元素。
答案：正确。
(3)有三个未成对电子的原子一定属于主族元素。
答案：错误，d轨道上有三个未成对电子的有V和Co，这两种元素均为副族元素。
(4)基态原子的价层电子排布为(n－1)dxnsy的元素的族序数一定为x＋y。
答案：错误，Cu的价层电子排布为3d104s1，其族序数为ⅠB族，而不等于x＋y。
应用评价
2.(2023·安徽合肥高二阶段练习)已知元素
周期表中共有18纵列，如图实线表示元素
周期表的边界。按电子排布，可把周期表
里的元素划分为几个区：s区、p区、d区、
ds区等。除ds区外，其他区的名称来自按构造原理最后填入的电子的能级符号。
(1)请在图中用实线画出s区、p区、d区、ds区的边界线，并分别用阴影 和 表示d区和ds区。
答案：
正确理解题意，明确按构造原理分区的含义即可，注意把握关键信息“……最后填入的电子的能级符号”；
(2)有的同学受这种划分的启发，认为d区内6、7纵列的部分元素可以排在另一区，你认为应排在_____区。
ds区价层电子排布式为(n－1)d10ns1和(n－1)d10ns2，而d区内6纵列部分元素价层电子排布为(n－1)d54s1，7纵列价层电子排布为(n－1)d54s2，因此类比可以放在ds区；
ds
(3)请在元素周期表中用元素符号标出4s轨道半充满的元素。
4s轨道半充满，即为4s1，根据构造原理和能量最低原理、洪特规则，该元素原子的电子排布式可能为1s22s22p63s23p64s1(K)或1s22s22p63s23p63d54s1(Cr)或1s22s22p63s23p63d104s1(Cu)，分别标在元素周期表中相应位置即可；
答案：
(4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3＋比Fe2＋稳定的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
Fe价层电子排布式为3d64s2，Fe2＋为3d6，Fe3＋为3d5，3d5为半充满状态较稳定。
Fe的价层电子排布式为3d64s2，Fe2＋的为3d6，Fe3＋的为3d5，依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3＋比Fe2＋稳定
归纳总结
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随堂演练
1.元素周期表是学习化学的重要工具。下列说法正确的是
A．周期表中s区、d区、ds区都是金属元素
B.周期表中p区元素均为主族元素
C.同周期的第ⅠA族元素与第ⅢA族元素原子序数一定相差2
D.价层电子排布式为5s25p2的元素在周期表第五周期第ⅣA族
√
周期表中s区氢元素不是金属元素，A错误；周期表中p区元素还包括稀有气体，B错误；同周期的第ⅠA族元素与第ⅢA族元素原子序数可能相差2、12、26，C错误；价层电子排布式为5s25p2的元素为50号元素锡，在周期表第五周期第ⅣA族，D正确；故选D。
2.元素的分区及在元素周期表中的位置与元素原子的结构密不可分，下列说法中正确的是
A．所有非金属元素都分布在p区
B.s区元素的最后一个电子进入p轨道
C.元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
D.所有金属元素都是过渡元素
氢元素分布在s区，故A错误；s区元素的最后一个电子进入s轨道，故B错误；元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是过渡元素，都是金属元素，故C正确；主族元素也有金属元素，如钠、钾元素，故D错误；故选C。
√
3.已知某些元素在周期表中的位置如图所示，下列说法不正确的是
A．元素②和⑤位于同一区
B.s区(除元素①外)、d区和ds区的元素都是金属元素
C.与元素④具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区
D.元素③的基态原子中，价层电子的轨道表示式为
√
元素②和⑤分别为O和Ge，位于p区，A正确；s区(除氢元素外)、d区和ds区的元素都是金属元素，B正确；元素④为Zn，最外层有2个电子，与元素④具有相同最外层电子数的元素可能处于ds区，也可能是s区(第ⅡA族)，C错误；元素③为Mn，基态原子中价层电子的轨道表示式为 ，D正确；故答案为C。
4.在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时，人们发现价层电子排布相似的元素集中在一起。据此，人们将元素周期表分为5个区，如图所示。请回答下列问题：
(1)在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的价层电子的电子云轮廓图为________。
s区为第ⅠA族、第ⅡA族，符合条件的元素为Be，其基态原子的电子排布式为1s22s2，价层电子的电子云轮廓图为球形。
球形
(2)在d区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其常见离子的电子排布式为________________________、_______________________，其中较稳定的是______。
d区为第ⅢB～ⅦB族(不包括镧系、锕系)、Ⅷ族，族序数最大且原子序数最小的元素为Fe，其常见离子为Fe2＋、Fe3＋，电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布式可知Fe3＋的3d能级为半充满状态，其稳定性大于Fe2＋。
Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6
Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5
Fe3＋
(3)在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的价层电子排布式为________。
符合条件的元素为Zn，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，价层电子排布式为3d104s2。
3d104s2
(4)在p区中，第二周期第ⅤA族元素原子的价层电子的轨道表示式为
______________。
符合题意的元素为N，其价层电子的轨道表示式为
(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在____区中。
铀和钚均为锕系元素，位于f区。
f
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课时测评
题点一 原子结构与元素周期表
1.下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是
A．所含元素种类最多的族是第ⅢB族
B.同一原子中，2p、3p、4p能级的能量依次升高
C.在元素周期表中，ds区只有6种自然形成的元素，且均为金属元素
D.基态原子价层电子排布式为ns2的元素一定是第ⅡA族元素(n为周期数)
√
所含元素种类最多的族是第ⅢB族，共有32种元素，故A正确；同一原子中，能级的能量：2p＜3p＜4p，因此2p、3p、4p能级的能量依次升高，故B正确；在元素周期表中，ds区只有6种自然形成的元素(四、五、六三个周期，每个周期2种元素共6种)，且均为金属元素，故C正确；基态原子价层电子排布式为ns2的元素可能为第ⅡA族元素(n为周期数)，也可能是0族元素(比如He)，故D错误。综上所述，答案为D。
2.元素周期表中共有18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页列为稀有气体元素，则下列说法正确的是
A．第9列元素中没有非金属元素
B.第15页列元素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.第14页列元素原子的未成对电子数是同周期元素中最多的
√
元素周期表中，第9列为第Ⅷ族，全部为金属元素，A项正确。第15页列为第ⅤA族，其元素原子的最外层电子排布式为ns2np3，B项错误。He的最外层电子排布式为1s2，却在第18页列，C项错误。第14页列(碳族)元素原子的价层电子排布式为ns2np2，未成对电子数为2，第15页列(氮族)元素原子的价层电子排布式为ns2np3，未成对电子数为3，D项
错误。
3.碲在生产中用途广泛，常用作石油裂化的催化剂、电镀液的光亮剂、玻璃的着色材料等。元素周期表中碲元素的数据如图所示。下列说法正确
的是
A．碲元素在元素周期表中位于第五周期ⅣA族
B.碲元素位于元素周期表d区
C.碲原子5p能级有2个未成对电子
D.碲原子核外电子的空间运动状态有52种
√
碲元素价层电子排布为5s25p4，在元素周期表中位于第
五周期ⅥA族，A错误；碲元素价层电子排布为5s25p4，
位于元素周期表p区，B错误；碲元素价层电子排布为
5s25p4，5p能级有4个电子，故有两个未成对电子，C
正确；把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一
个原子轨道，因而空间运动状态个数等于轨道数，碲元素为52号元素，基态碲原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p4，原子核外电子的空间运动状态有27种，D错误；故选C。
4.元素周期表从左到右共18列，第1列为碱金属元素(氢元素除外)，第18页列为稀有气体元素，则下列说法正确的是
A．所有的非金属元素都分布在p区
B.第5列元素原子的最外层电子排布式是ns2np3
C.ds区元素不都是副族元素
D.形成化合物种类最多的元素在14列，属于p区元素
√
H元素是非金属元素，位于元素周期表s区，A项错误；第5列为第ⅤB族，第15页列元素原子的最外层电子排布式为ns2np3，B项错误；第ⅠB族和第ⅡB族元素处于元素周期表的ds区，则ds区元素都是副族元素，C项错误；元素周期表中，第14页列为碳族元素，有机物含碳元素，故该族元素形成化合物的种类最多，是p区元素，D项正确；故选D。
题点二 核外电子排布与元素周期表的分区
5.下列元素属于ds区元素的是
A．Fe B．Mg
C．Br D．Cu
√
Fe属于d区元素；Mg属于s区元素；Br属于p区元素；Cu属于ds区元素。
6.若某基态原子的价层电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是
A．该元素位于周期表第五周期第ⅠB族
B.该元素原子核外有5个电子层
C.该元素原子最外层共有3个电子
D.该元素原子位于s区
能级前面数值表示能层，能级右上角数值表示电子数，推出该元素最大能层是五，根据构造原理，该元素的价层电子数为3，说明该元素位于第五周期ⅢB族，故A错误；能级前面数值表示能层，该元素最大能层是5，说明核外有5个电子层，故B正确；根据价层电子排布式，5s为最外层，即最外层有2个电子，故C错误；根据构造原理，最后一个电子填入到d能级上，该元素位于d区，故D错误；答案为B。
√
7.寻找优良的半导体材料，应在元素周期表的哪个位置寻找
A．s区 B．p区
C．d区 D．ds区
√
通常在金属元素与非金属元素的分界线附近寻找优良的半导体材料，这一区域属于元素周期表的p区。
8.已知某元素＋2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，则该元素在元素周期表中的位置及所属分区是
A．第四周期第Ⅷ族，p区
B.第六周期第ⅤB族，d区
C.第四周期第ⅠB族，ds区
D.第四周期第ⅤB族，f区
√
由题意可知，该元素＋2价离子的核外有27个电子，则该元素原子核外有29个电子，即该元素是Cu，位于第四周期第ⅠB族，属于ds区。
9.下列关于元素周期表的说法中，正确的是
A．按照核外电子排布，元素周期表可划分为s、p、d、f四个区
B.元素周期表中第ⅠB族位于元素周期表的第3列
C.价电子数与最高正价相等的元素一定是主族元素
D.元素周期表中第四、五两个周期均含18种元素
√
按照核外电子排布，元素周期表可划分为s、p、d、ds、f五个区，A错误；元素周期表中第ⅠB族位于元素周期表的第11页列，B错误；锰元素的价层电子排布为3d54s2，价电子数为7，最高正价为＋7价，锰元素在周期表中的位置为第四周期第ⅦB族，故价电子数与最高正价相等的元素不一定是主族元素，C错误；元素周期表中第四、五两个周期均含18种元素，D正确；故选D。
10.a、b两元素形成的一种常见致冷剂A可用作人工降雨，c、d形成的一种常见化合物B因易液化而用作致冷剂，a、c两元素形成的一种常见化合物C被称为生命之源。关于上述元素的下列说法正确的是
A．含a、b、c、d四种元素的化合物一定是有机物
B.b元素的原子核外电子排布式为1s22s22p4
C.四种元素位于元素周期表的同一分区
D.基态原子含未成对电子数最多的是d元素原子
√
a、b两元素形成的一种常见致冷剂A可用作人工降雨，A为干冰，a、b两元素为碳和氧，c、d形成的一种常见化合物B因易液化而用作致冷剂，B为氨气，a、c两元素形成的一种常见化合物C被称为生命之源，C为水，则a为氧、b为碳、c为氢、d为氮。含a、b、c、d四种元素的化合物不一定是有机物，如碳酸氢铵，故A错误；b为碳，为6号元素，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p2，故B错误；四种元素位于元素周期表的两个不同的分区，氢在s区，其余三种在p区，故C错误；基态原子含未成对电子数：a为氧有2个、b为碳有2个、c为氢有1个、d为氮有3个，最多的是d元素原子，故D正确。
11.(2023·江西吉安高二校考阶段练习)已知M2＋的3d轨道上有6个电子，试回答：
(1)M元素原子的核外电子排布式为___________________。
已知M2＋的3d轨道上有6个电子，则M的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，M元素是26号元素Fe，位于第四周期Ⅷ族。
据分析，M元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2；
1s22s22p63s23p63d64s2
(2)M元素在元素周期表中的位置为_________________。
已知M2＋的3d轨道上有6个电子，则M的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，M元素是26号元素Fe，位于第四周期Ⅷ族。
M为26号元素，M元素在元素周期表中的位置为第四周期Ⅷ族；
第四周期Ⅷ族
(3)M的基态原子共有____种不同能级的电子，价层电子数为_____。
已知M2＋的3d轨道上有6个电子，则M的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，M元素是26号元素Fe，位于第四周期Ⅷ族。
M的基态原子共有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7种不同能级的电子，该原子价层电子排布式为3d64s2，价层电子数为8；
7
8
(4)某元素原子的基态电子排布式为[Ar]3d104s24p1，该元素处于元素周期表的第四周期第______族。试推测该元素处于元素周期表的____区，该元
素原子的价层电子排布图为______________。
已知M2＋的3d轨道上有6个电子，则M的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，M元素是26号元素Fe，位于第四周期Ⅷ族。
某元素原子的基态电子排布式为[Ar]3d104s24p1，其价层电子排布式为4s24p1，该元素处于元素周期表的第四周期第ⅢA族，该元素处于元素周期表的p区，该元素原子的价层电子排布图为 ；
ⅢA
p
(5)与M元素相对比，铬(Cr)元素的原子核外电子排布有其特点，请写出基态Cr原子核外电子排布式：________________________________。
解析：已知M2＋的3d轨道上有6个电子，则M的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，M元素是26号元素Fe，位于第四周期Ⅷ族。
铬(Cr)元素是24号元素，按洪特规则及其特例，基态Cr原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。
1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1
12.原子结构与元素周期表存在着内在联系，按要求回答下列问题：
(1)根据元素电子排布可以确定元素在周期表中的位置。
①具有(n－1)d10ns2电子排布的元素位于周期表中第________族。
具有(n－1)d10ns2电子排布的元素位于周期表第ⅡB族。
ⅡB
②基态金原子的价层电子排布式为5d106s1，试判断金元素在元素周期表中位于第_____周期第_____族。
基态金原子的价层电子排布式为5d106s1，应位于第六周期第ⅠB族。
六
ⅠB
③已知某元素＋2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。该元素位于元素周期表第____周期第______族。
该元素基态原子价层电子排布式为3d34s2，根据周期数＝能层序数，族序数＝价层电子数，该元素为d区副族元素(价层电子排布在d、s轨道上)，可知该元素位于第四周期第ⅤB族。
四
ⅤB
④某元素原子的核电荷数为33，则其原子的价层电子排布式为________，其位于元素周期表中的________________，属于____区的元素。
根据构造原理可知该元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，该元素原子价层电子排布在ns和np轨道，故为主族元素，价层电子数为5，故该元素在周期表中位于第四周期第ⅤA族，属于p区元素；
4s24p3
第四周期第ⅤA族
p
(2)某元素的简化电子排布式为[Xe]4f46s2，其应在____区。
除ds区外，元素在周期表中的分区，取决于元素原子的最后一个电子所进入的能级，因最后一个电子进入4f能级，所以该元素为f区。
f
13.A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填空：
(1)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为_____，C的元素符号为_____。
负一价B的核外电子排布与Ar相同，则B为Cl，正一价C的核外电子排布与Ar相同，则C为K；
Cl
K
(2)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为_______。
M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，电子排布式为[Ar]3d104s1，该元素为Cu；
Cu
(3)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2，则n＝_____；原子中能量最高的是______电子。
s能级只有一个原子轨道，最多容纳2个电子，根据构造原理，推出n为2，原子中能量最高的是2p能级上的电子；
2
2p
(4)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为____，_____(填字母)。
D
C
A、B、C为Li的激发态，D为Li的基态，因此选项D的轨道表示式能量最低，根据能量E1s＜E2s＜E2p，能量最高的是C；
(5)Li＋与H－具有相同的电子排布，r(Li＋)小于r(H－)，原因是______________________________________________，某原子的电子排布式为 [Ne]3s23p1，则该原子的元素符号为________，最高正价为______，该原子位于元素周期表第____周期第_____族，位于元素周期表_____区。
Li＋与H－具有相同的电子排布，Li＋核电荷数为3，H－核电荷数为1，
Li＋的原子核对核外电子的吸引能力大于H－，半径小；根据电子排布式，该原子最大能级为3p，说明位于第三周期，价电子数为3，说明位于第ⅢA族，即该元素为Al，最高正价为＋3，最后一个电子填入到p能级上，即位于p区。
Li＋核电荷数较大，对核外电子的吸引能力大于H－
Al
＋3
三
ⅢA
p
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第1课时 原子结构与元素周期表
第一章 第二节 原子结构与元素的性质
任务一 核外电子排布与元素周期表
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
情境探究
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：
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？
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。
问题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：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。
问题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？
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。
一、元素周期律、元素周期系和元素周期表的概念
1.元素周期律：元素的性质随元素原子的_____________递增发生周期性递变。
2.元素周期系：元素按其原子__________递增排列的序列。
3.元素周期表：呈现元素周期系的表格。元素周期系只有一个，元素周期表多种多样。
新知构建
核电荷数
核电荷数
二、构造原理与元素周期表
1.核外电子排布与周期的划分
(1)电子排布与周期划分的本质联系
第一周期从_____开始，以_____结束；其余各周期总是从____能级开始，以____能级结束。
2
8
8
18
18
1s1
1s2
ns
np
(2)规律
①每一周期对应一个能级组。
②周期序数＝能级组中最大能层序数。
③本周期包含的元素种数＝对应能级组所含原子轨道数的2倍＝对应能级组最多容纳的电子数。
(3)现行元素周期表共分为7个周期
ⅠA
2.核外电子排布与族的划分
(1)划分依据：取决于原子的价层电子数目和价层电子排布。
(2)特点：①同族元素的______________和价层电子排布相同。这是同族元素性质相似的基础。
②从第四周期开始的长周期，比短周期多出的元素全部是金属元素，这是因为它们的最外层电子数始终不超过___，即为ns1～2(Pd例外)。
(3)现行元素周期表有18个纵列，共分为____个族。
价层电子数目
2
16
1.正误判断，错误的说明原因。
(1)元素周期律是揭示元素性质随核电荷数递增而呈现周期性变化的规律。
答案：正确。
(2)元素周期表是元素周期律的具体表现形式。
答案：正确。
(3)原子的价层电子数一定等于其所在族的族序数。
答案：错误，过渡元素有些不符合。
(4)第10页列元素都是金属元素。
答案：正确。
(5)原子价层电子排布式为3d24s2的元素位于元素周期表第四周期第ⅣB族。
答案：正确。
应用评价
2.(2023·上海青浦高二校考期末)元素周期律是对元素性质的规律性总结，元素周期表是这种规律的呈现形式。利用元素周期律可以推测一些未知元素可能的性质。根据你所学的周期律，回答下列问题：
(1)元素周期表有几个周期，几个主族。正确选项是
A．6，7 B．7，7
C．7，18 D．7，14
元素周期表包含七横行对应7个周期，18列对应有16族，七主族八副族和一个0族；
√
(2)22Ti被誉为21世纪明星金属，其最外层电子数为____(填字母)。
A．1个 B．2个
C．3个 D．5个
钛原子电子数＝质子数，根据核外电子排布规律，最外层电子数为2个；
B
(3)元素周期表中，第三电子层有一个未成对电子的元素有________种(填字母)。
A．2 B．3
C．4 D．5
C
归纳总结
1.主族元素的价层电子排布：主族元素的族序数＝价层电子总数。
2.稀有气体的价层电子排布为1s2或ns2np6。
主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
价层电子排布 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5
归纳总结
3.过渡元素的价层电子排布
(1)长周期过渡元素的价层电子排布
族序数 价层电子排布
ⅢB (n－1)d1ns2(包括La、Ac，其他镧系、锕系元素除外)
ⅣB (n－1)d2ns2
ⅤB (n－1)d3ns2(Nb除外)
ⅥB (n－1)d5ns1(W除外)
ⅦB (n－1)d5ns2
Ⅷ (n－1)d6～10ns0～2
ⅠB (n－1)d10ns1
ⅡB (n－1)d10ns2
归纳总结
(2)ⅢB→ⅦB族(包括La、Ac，其他镧系、锕系元素除外)：族序数＝价层电子数＝原子最外层ns轨道电子数＋次外层(n－1)d轨道电子数＝最高正价。
(3)Ⅷ族：原子最外层ns轨道电子数＋次外层(n－1)d轨道电子数，分别为8、9、10(钯除外)。
(4)ⅠB和ⅡB的族序数＝原子最外层电子数。
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任务二 元素周期表的分区
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。
思考下列问题：
问题1：ds区包括哪些族的元素？
提示：第ⅠB族、第ⅡB族。
问题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。
问题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。
问题探究
1.元素周期表的分区
(1)根据核外电子排布
根据核外电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区：s区、p区、___区、____区和___区。除ds区外，各区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。
新知构建
d
ds
f
(2)根据元素金属性与非金属性
①金属元素和非金属元素的分界线为沿___________________________与________________之间所画的一条连线，非金属性较强的元素处于元素周期表的_______位置，金属性较强的元素处于元素周期表的_______位置。
②处于d区、ds区和f区的元素全部是______元素。s区的元素除____外，也全部是金属元素。
B、Si、As、Te、At
Al、Ge、Sb、Po
右上角
左下角
金属
氢
2.元素的对角线规则
(1)在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的主族元素(如图)的有些性质是相似的，这种相似性被称为对角线规则。
(2)处于“对角线”位置的元素，它们的性质具有相似性。
(3)对角线规则示例
锂与钠虽属同一主族，但锂与钠的性质相差较远，而锂的化学性质与镁更相似。如：
①锂和镁在O2中燃烧，并不生成过氧化物，都只生成氧化物(Li2O、MgO)。
②锂和镁都能直接与N2反应生成氮化物(Li3N、Mg3N2)。
③锂和镁的氢氧化物在加热时都可分解生成氧化物(Li2O、MgO)和H2O。
④锂和镁的碳酸盐均不稳定，受热均能分解生成相应氧化物和CO2。
⑤含锂和镁的某些盐，如碳酸盐、磷酸盐等均难溶于水。
1.正误判断，错误的说明原因。
(1)基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素。
答案：错误，N层只有一个电子的如Cr、Cu，均不是ⅠA族元素。
(2)原子的价层电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定是d区元素。
答案：正确。
(3)有三个未成对电子的原子一定属于主族元素。
答案：错误，d轨道上有三个未成对电子的有V和Co，这两种元素均为副族元素。
(4)基态原子的价层电子排布为(n－1)dxnsy的元素的族序数一定为x＋y。
答案：错误，Cu的价层电子排布为3d104s1，其族序数为ⅠB族，而不等于x＋y。
应用评价
2.(2023·安徽合肥高二阶段练习)已知元素
周期表中共有18纵列，如图实线表示元素
周期表的边界。按电子排布，可把周期表
里的元素划分为几个区：s区、p区、d区、
ds区等。除ds区外，其他区的名称来自按构造原理最后填入的电子的能级符号。
(1)请在图中用实线画出s区、p区、d区、ds区的边界线，并分别用阴影 和 表示d区和ds区。
答案：
正确理解题意，明确按构造原理分区的含义即可，注意把握关键信息“……最后填入的电子的能级符号”；
(2)有的同学受这种划分的启发，认为d区内6、7纵列的部分元素可以排在另一区，你认为应排在_____区。
ds区价层电子排布式为(n－1)d10ns1和(n－1)d10ns2，而d区内6纵列部分元素价层电子排布为(n－1)d54s1，7纵列价层电子排布为(n－1)d54s2，因此类比可以放在ds区；
ds
(3)请在元素周期表中用元素符号标出4s轨道半充满的元素。
4s轨道半充满，即为4s1，根据构造原理和能量最低原理、洪特规则，该元素原子的电子排布式可能为1s22s22p63s23p64s1(K)或1s22s22p63s23p63d54s1(Cr)或1s22s22p63s23p63d104s1(Cu)，分别标在元素周期表中相应位置即可；
答案：
(4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3＋比Fe2＋稳定的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
Fe价层电子排布式为3d64s2，Fe2＋为3d6，Fe3＋为3d5，3d5为半充满状态较稳定。
Fe的价层电子排布式为3d64s2，Fe2＋的为3d6，Fe3＋的为3d5，依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3＋比Fe2＋稳定
归纳总结
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随堂演练
1.元素周期表是学习化学的重要工具。下列说法正确的是
A．周期表中s区、d区、ds区都是金属元素
B.周期表中p区元素均为主族元素
C.同周期的第ⅠA族元素与第ⅢA族元素原子序数一定相差2
D.价层电子排布式为5s25p2的元素在周期表第五周期第ⅣA族
√
周期表中s区氢元素不是金属元素，A错误；周期表中p区元素还包括稀有气体，B错误；同周期的第ⅠA族元素与第ⅢA族元素原子序数可能相差2、12、26，C错误；价层电子排布式为5s25p2的元素为50号元素锡，在周期表第五周期第ⅣA族，D正确；故选D。
2.元素的分区及在元素周期表中的位置与元素原子的结构密不可分，下列说法中正确的是
A．所有非金属元素都分布在p区
B.s区元素的最后一个电子进入p轨道
C.元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
D.所有金属元素都是过渡元素
氢元素分布在s区，故A错误；s区元素的最后一个电子进入s轨道，故B错误；元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是过渡元素，都是金属元素，故C正确；主族元素也有金属元素，如钠、钾元素，故D错误；故选C。
√
3.已知某些元素在周期表中的位置如图所示，下列说法不正确的是
A．元素②和⑤位于同一区
B.s区(除元素①外)、d区和ds区的元素都是金属元素
C.与元素④具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区
D.元素③的基态原子中，价层电子的轨道表示式为
√
元素②和⑤分别为O和Ge，位于p区，A正确；s区(除氢元素外)、d区和ds区的元素都是金属元素，B正确；元素④为Zn，最外层有2个电子，与元素④具有相同最外层电子数的元素可能处于ds区，也可能是s区(第ⅡA族)，C错误；元素③为Mn，基态原子中价层电子的轨道表示式为 ，D正确；故答案为C。
4.在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时，人们发现价层电子排布相似的元素集中在一起。据此，人们将元素周期表分为5个区，如图所示。请回答下列问题：
(1)在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的价层电子的电子云轮廓图为________。
s区为第ⅠA族、第ⅡA族，符合条件的元素为Be，其基态原子的电子排布式为1s22s2，价层电子的电子云轮廓图为球形。
球形
(2)在d区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其常见离子的电子排布式为________________________、_______________________，其中较稳定的是______。
d区为第ⅢB～ⅦB族(不包括镧系、锕系)、Ⅷ族，族序数最大且原子序数最小的元素为Fe，其常见离子为Fe2＋、Fe3＋，电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布式可知Fe3＋的3d能级为半充满状态，其稳定性大于Fe2＋。
Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6
Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5
Fe3＋
(3)在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的价层电子排布式为________。
符合条件的元素为Zn，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，价层电子排布式为3d104s2。
3d104s2
(4)在p区中，第二周期第ⅤA族元素原子的价层电子的轨道表示式为
______________。
符合题意的元素为N，其价层电子的轨道表示式为
(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在____区中。
铀和钚均为锕系元素，位于f区。
f
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课时测评
题点一 原子结构与元素周期表
1.下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是
A．所含元素种类最多的族是第ⅢB族
B.同一原子中，2p、3p、4p能级的能量依次升高
C.在元素周期表中，ds区只有6种自然形成的元素，且均为金属元素
D.基态原子价层电子排布式为ns2的元素一定是第ⅡA族元素(n为周期数)
√
所含元素种类最多的族是第ⅢB族，共有32种元素，故A正确；同一原子中，能级的能量：2p＜3p＜4p，因此2p、3p、4p能级的能量依次升高，故B正确；在元素周期表中，ds区只有6种自然形成的元素(四、五、六三个周期，每个周期2种元素共6种)，且均为金属元素，故C正确；基态原子价层电子排布式为ns2的元素可能为第ⅡA族元素(n为周期数)，也可能是0族元素(比如He)，故D错误。综上所述，答案为D。
2.元素周期表中共有18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页列为稀有气体元素，则下列说法正确的是
A．第9列元素中没有非金属元素
B.第15页列元素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.第14页列元素原子的未成对电子数是同周期元素中最多的
√
元素周期表中，第9列为第Ⅷ族，全部为金属元素，A项正确。第15页列为第ⅤA族，其元素原子的最外层电子排布式为ns2np3，B项错误。He的最外层电子排布式为1s2，却在第18页列，C项错误。第14页列(碳族)元素原子的价层电子排布式为ns2np2，未成对电子数为2，第15页列(氮族)元素原子的价层电子排布式为ns2np3，未成对电子数为3，D项
错误。
3.碲在生产中用途广泛，常用作石油裂化的催化剂、电镀液的光亮剂、玻璃的着色材料等。元素周期表中碲元素的数据如图所示。下列说法正确
的是
A．碲元素在元素周期表中位于第五周期ⅣA族
B.碲元素位于元素周期表d区
C.碲原子5p能级有2个未成对电子
D.碲原子核外电子的空间运动状态有52种
√
碲元素价层电子排布为5s25p4，在元素周期表中位于第
五周期ⅥA族，A错误；碲元素价层电子排布为5s25p4，
位于元素周期表p区，B错误；碲元素价层电子排布为
5s25p4，5p能级有4个电子，故有两个未成对电子，C
正确；把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一
个原子轨道，因而空间运动状态个数等于轨道数，碲元素为52号元素，基态碲原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p4，原子核外电子的空间运动状态有27种，D错误；故选C。
4.元素周期表从左到右共18列，第1列为碱金属元素(氢元素除外)，第18页列为稀有气体元素，则下列说法正确的是
A．所有的非金属元素都分布在p区
B.第5列元素原子的最外层电子排布式是ns2np3
C.ds区元素不都是副族元素
D.形成化合物种类最多的元素在14列，属于p区元素
√
H元素是非金属元素，位于元素周期表s区，A项错误；第5列为第ⅤB族，第15页列元素原子的最外层电子排布式为ns2np3，B项错误；第ⅠB族和第ⅡB族元素处于元素周期表的ds区，则ds区元素都是副族元素，C项错误；元素周期表中，第14页列为碳族元素，有机物含碳元素，故该族元素形成化合物的种类最多，是p区元素，D项正确；故选D。
题点二 核外电子排布与元素周期表的分区
5.下列元素属于ds区元素的是
A．Fe B．Mg
C．Br D．Cu
√
Fe属于d区元素；Mg属于s区元素；Br属于p区元素；Cu属于ds区元素。
6.若某基态原子的价层电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是
A．该元素位于周期表第五周期第ⅠB族
B.该元素原子核外有5个电子层
C.该元素原子最外层共有3个电子
D.该元素原子位于s区
能级前面数值表示能层，能级右上角数值表示电子数，推出该元素最大能层是五，根据构造原理，该元素的价层电子数为3，说明该元素位于第五周期ⅢB族，故A错误；能级前面数值表示能层，该元素最大能层是5，说明核外有5个电子层，故B正确；根据价层电子排布式，5s为最外层，即最外层有2个电子，故C错误；根据构造原理，最后一个电子填入到d能级上，该元素位于d区，故D错误；答案为B。
√
7.寻找优良的半导体材料，应在元素周期表的哪个位置寻找
A．s区 B．p区
C．d区 D．ds区
√
通常在金属元素与非金属元素的分界线附近寻找优良的半导体材料，这一区域属于元素周期表的p区。
8.已知某元素＋2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，则该元素在元素周期表中的位置及所属分区是
A．第四周期第Ⅷ族，p区
B.第六周期第ⅤB族，d区
C.第四周期第ⅠB族，ds区
D.第四周期第ⅤB族，f区
√
由题意可知，该元素＋2价离子的核外有27个电子，则该元素原子核外有29个电子，即该元素是Cu，位于第四周期第ⅠB族，属于ds区。
9.下列关于元素周期表的说法中，正确的是
A．按照核外电子排布，元素周期表可划分为s、p、d、f四个区
B.元素周期表中第ⅠB族位于元素周期表的第3列
C.价电子数与最高正价相等的元素一定是主族元素
D.元素周期表中第四、五两个周期均含18种元素
√
按照核外电子排布，元素周期表可划分为s、p、d、ds、f五个区，A错误；元素周期表中第ⅠB族位于元素周期表的第11页列，B错误；锰元素的价层电子排布为3d54s2，价电子数为7，最高正价为＋7价，锰元素在周期表中的位置为第四周期第ⅦB族，故价电子数与最高正价相等的元素不一定是主族元素，C错误；元素周期表中第四、五两个周期均含18种元素，D正确；故选D。
10.a、b两元素形成的一种常见致冷剂A可用作人工降雨，c、d形成的一种常见化合物B因易液化而用作致冷剂，a、c两元素形成的一种常见化合物C被称为生命之源。关于上述元素的下列说法正确的是
A．含a、b、c、d四种元素的化合物一定是有机物
B.b元素的原子核外电子排布式为1s22s22p4
C.四种元素位于元素周期表的同一分区
D.基态原子含未成对电子数最多的是d元素原子
√
a、b两元素形成的一种常见致冷剂A可用作人工降雨，A为干冰，a、b两元素为碳和氧，c、d形成的一种常见化合物B因易液化而用作致冷剂，B为氨气，a、c两元素形成的一种常见化合物C被称为生命之源，C为水，则a为氧、b为碳、c为氢、d为氮。含a、b、c、d四种元素的化合物不一定是有机物，如碳酸氢铵，故A错误；b为碳，为6号元素，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p2，故B错误；四种元素位于元素周期表的两个不同的分区，氢在s区，其余三种在p区，故C错误；基态原子含未成对电子数：a为氧有2个、b为碳有2个、c为氢有1个、d为氮有3个，最多的是d元素原子，故D正确。
11.(2023·江西吉安高二校考阶段练习)已知M2＋的3d轨道上有6个电子，试回答：
(1)M元素原子的核外电子排布式为___________________。
已知M2＋的3d轨道上有6个电子，则M的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，M元素是26号元素Fe，位于第四周期Ⅷ族。
据分析，M元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2；
1s22s22p63s23p63d64s2
(2)M元素在元素周期表中的位置为_________________。
已知M2＋的3d轨道上有6个电子，则M的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，M元素是26号元素Fe，位于第四周期Ⅷ族。
M为26号元素，M元素在元素周期表中的位置为第四周期Ⅷ族；
第四周期Ⅷ族
(3)M的基态原子共有____种不同能级的电子，价层电子数为_____。
已知M2＋的3d轨道上有6个电子，则M的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，M元素是26号元素Fe，位于第四周期Ⅷ族。
M的基态原子共有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7种不同能级的电子，该原子价层电子排布式为3d64s2，价层电子数为8；
7
8
(4)某元素原子的基态电子排布式为[Ar]3d104s24p1，该元素处于元素周期表的第四周期第______族。试推测该元素处于元素周期表的____区，该元
素原子的价层电子排布图为______________。
已知M2＋的3d轨道上有6个电子，则M的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，M元素是26号元素Fe，位于第四周期Ⅷ族。
某元素原子的基态电子排布式为[Ar]3d104s24p1，其价层电子排布式为4s24p1，该元素处于元素周期表的第四周期第ⅢA族，该元素处于元素周期表的p区，该元素原子的价层电子排布图为 ；
ⅢA
p
(5)与M元素相对比，铬(Cr)元素的原子核外电子排布有其特点，请写出基态Cr原子核外电子排布式：________________________________。
解析：已知M2＋的3d轨道上有6个电子，则M的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，M元素是26号元素Fe，位于第四周期Ⅷ族。
铬(Cr)元素是24号元素，按洪特规则及其特例，基态Cr原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。
1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1
12.原子结构与元素周期表存在着内在联系，按要求回答下列问题：
(1)根据元素电子排布可以确定元素在周期表中的位置。
①具有(n－1)d10ns2电子排布的元素位于周期表中第________族。
具有(n－1)d10ns2电子排布的元素位于周期表第ⅡB族。
ⅡB
②基态金原子的价层电子排布式为5d106s1，试判断金元素在元素周期表中位于第_____周期第_____族。
基态金原子的价层电子排布式为5d106s1，应位于第六周期第ⅠB族。
六
ⅠB
③已知某元素＋2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。该元素位于元素周期表第____周期第______族。
该元素基态原子价层电子排布式为3d34s2，根据周期数＝能层序数，族序数＝价层电子数，该元素为d区副族元素(价层电子排布在d、s轨道上)，可知该元素位于第四周期第ⅤB族。
四
ⅤB
④某元素原子的核电荷数为33，则其原子的价层电子排布式为________，其位于元素周期表中的________________，属于____区的元素。
根据构造原理可知该元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，该元素原子价层电子排布在ns和np轨道，故为主族元素，价层电子数为5，故该元素在周期表中位于第四周期第ⅤA族，属于p区元素；
4s24p3
第四周期第ⅤA族
p
(2)某元素的简化电子排布式为[Xe]4f46s2，其应在____区。
除ds区外，元素在周期表中的分区，取决于元素原子的最后一个电子所进入的能级，因最后一个电子进入4f能级，所以该元素为f区。
f
13.A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填空：
(1)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为_____，C的元素符号为_____。
负一价B的核外电子排布与Ar相同，则B为Cl，正一价C的核外电子排布与Ar相同，则C为K；
Cl
K
(2)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为_______。
M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，电子排布式为[Ar]3d104s1，该元素为Cu；
Cu
(3)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2，则n＝_____；原子中能量最高的是______电子。
s能级只有一个原子轨道，最多容纳2个电子，根据构造原理，推出n为2，原子中能量最高的是2p能级上的电子；
2
2p
(4)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为____，_____(填字母)。
D
C
A、B、C为Li的激发态，D为Li的基态，因此选项D的轨道表示式能量最低，根据能量E1s＜E2s＜E2p，能量最高的是C；
(5)Li＋与H－具有相同的电子排布，r(Li＋)小于r(H－)，原因是______________________________________________，某原子的电子排布式为 [Ne]3s23p1，则该原子的元素符号为________，最高正价为______，该原子位于元素周期表第____周期第_____族，位于元素周期表_____区。
Li＋与H－具有相同的电子排布，Li＋核电荷数为3，H－核电荷数为1，
Li＋的原子核对核外电子的吸引能力大于H－，半径小；根据电子排布式，该原子最大能级为3p，说明位于第三周期，价电子数为3，说明位于第ⅢA族，即该元素为Al，最高正价为＋3，最后一个电子填入到p能级上，即位于p区。
Li＋核电荷数较大，对核外电子的吸引能力大于H－
Al
＋3
三
ⅢA
p
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