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第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
第1课时 原子结构与元素周期表
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经历的探索过程。
2．通过对构造原理与元素周期表分区关系的分析，了解元素周期表是微观上原子核外电子排布的宏观表达方式，认识元素周期表的基本结构，了解元素周期律、元素周期系与元素周期表之间的关系。
3．能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表的周期、族、区的划分，促进对“位置”与“结构”关系的理解。
1．元素周期律
1869年，门捷列夫发现，按_______________从小到大的顺序将元素排列起来，得到一个元素序列，并从最轻的元素氢开始进行编号，称为原子序数。这个序列中的元素性质随着原子序数递增发生________的重复，这一规律被门捷列夫称作元素周期律。
一、元素周期律、元素周期系和元素周期表
相对原子质量
周期性
2．元素周期系
1913年，英国物理学家莫塞莱证明原子序数即_______________。随后元素周期律表述为元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变。元素的这一按其__________________排列的序列称为元素周期系。
3．元素周期表
元素周期表是呈现_____________的表格。元素周期系只有一个，元素周期表多种多样。
原子核电荷数
原子核电荷数递增
元素周期系
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
二、构造原理与元素周期表
周期 价层电子排布 各周期增加的能级 元素种数
ⅠA族 0族 最外层最多容纳电子数
一 1s1 1s2 2 1s 2
二 2s1 ___________ 8 ___________ _____
三 3s1 ___________ 8 ___________ _____
2s22p6
2s、2p
8
3s23p6
3s、3p
8
周期 价层电子排布 各周期增加的能级 元素种数
ⅠA族 0族 最外层最多容纳电子数
四 4s1 4s24p6 8 __________ _____
五 5s1 5s25p6 8 5s、4d、5p 18
六 6s1 6s26p6 8 6s、4f、5d、6p 32
七 7s1 7s27p6 8 7s、5f、6d、7p 32
(2)规律：①周期序数＝____________。②本周期包含的元素种数＝__________________________的2倍＝对应能级组最多容纳的电子数。
4s、3d、4p
18
电子层数
对应能级组所含原子轨道数
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：同族元素的价层电子数目和价层电子排布相同。
(3)规律
①对主族元素，同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价层电子全部排布在ns或ns、np轨道上(见下表)。价层电子数与族序数相同。
族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
价层电子排布 ns1 ns2 ns2np1 _______ ns2np3 ns2np4 ns2np5
ns2np2
③稀有气体元素：价层电子排布为________(He除外)。
ns2np6
正|误|判|断
1．元素原子的核外电子排布呈现周期性变化是形成元素周期系的根本原因。( )
2．周期序数越大，该周期所含金属元素越多。( )
3．所有区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号。( )
4．周期表共18个纵列，可分为7个主族8个副族(包括Ⅷ族)1个0族。( )
√
√
×
√
深|度|思|考
1．目前元素周期表有几个周期？元素在周期表中处于哪一周期主要由原子结构中哪一部分决定的？
提示：有7个周期，周期序数＝原子结构中的电子层数。
2．每一周期元素第一种元素是碱金属，最后一种元素是哪类元素？
提示：每一周期从碱金属开始，以稀有气体元素结束。
3．预言119号元素基态原子最外层电子排布，预言第八周期有多少种元素。
提示：8s1，第八周期有50种元素。
应|用|体|验
1．原子核外的某一能层最多能容纳的电子数目为18，则该能层是( )
A．K能层 B．L能层
C．O能层 D．M能层
答案：D
解析：根据泡利不相容原理可知，每一能层最多能容纳的电子数目为2n2，所以最多能容纳的电子数目为18的能层是第三能层即M层，故答案为D。
2．关于价电子排布式为3d54s2的元素的说法不正确的是( )
A．原子序数为25
B．价电子数为7
C．位于第四周期第ⅦB族
D．位于第四周期第ⅤB族
答案：D
解析：该元素的最大电子层数为4，应位于元素周期表第四周期，3d和4s能级电子数之和为7，应在第7列，位于第ⅦB族，价电子数为7，原子序数为25，故D错误。故选D。
3．某元素位于周期表中第四周期第ⅤA族，则该元素的名称和价电子排布式均正确的是( )
A．砷，4s24p3
B．溴，4s24p5
C．磷，4s24p3
D．锑，5s25p3
答案：A
解析：元素位于周期表中第四周期第ⅤA族，所以核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，原子序数为33，名称为砷，价电子排布式为4s24p3，故合理选项是A。
4．根据下列微粒的最外层电子排布，能确定该元素在元素周期表中位置的是( )
A．4s1 B．3d104sn
C．nsnnp3n D．ns2np3
答案：C
解析：4s1的电子排布包括4s1(K)、3d54s1(Cr)、3d104s1(Cu)，无法确定元素种类，不能确定元素周期表中具体位置，故A错误；3d104sn的电子排布包括3d104s1(Cu)、3d104s2(Zn)，也无法确定元素种类，不能确定元素周期表中具体位置，故B错误；由于s轨道最多只能容纳2个电子，所以n小于等于2，又n＝1时，电子排布式错误，所以n＝2，则该微粒最外层电子排布为2s22p6，为氖元素，位于第二周期0族，故C正确；最外层电子排布式为ns2np3时，n可能为2、3、4、5、6、7，不能确定元素周期表中具体位置，故D错误。故选C。
1．元素周期表的结构
三、元素周期表
2．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。
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
正|误|判|断
1．价电子一定是最外层电子。( )
2．元素的价电子数一定等于其所在族的族序数。( )
3．同一族元素的价电子数一定相同。( )
4．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素。( )
5．原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定是过渡元素。( )
×
×
×
×
√
6．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区。( )
7．p区元素价电子都是ns2np1～6。( )
8．所有非金属元素都分布在p区。( )
9．处于s区、d区、ds区和f区的元素全部是金属元素。( )
10．0族价层电子排布式为ns2np6。( )
√
×
×
×
×
深|度|思|考
1．元素周期表的族序数有什么规律？
提示：元素周期表有18列，大部分同列元素的价层电子数等于族序数(除了ⅢB、Ⅷ族和0族)。
2．为什么副族元素又称为过渡元素？写出它们的价层电子排布通式。
提示：由于副族元素是从典型的金属元素(s区元素)过渡到非金属元素(p区元素)的中间元素，因而又被称为过渡元素。d区元素的价层电子排布通式为(n－1)d1～9ns1～2(Pd除外)，ds区元素的价层电子排布通式为(n－1)d10ns1～2。
3．为什么s区(除氢元素)、d区和ds区的元素都是金属元素？
提示：因为s区、d区和ds区元素的最外层电子数为1～2个。
应|用|体|验
1．下列说法正确的是( )
A．所有金属元素都分布在d区和ds区
B．元素周期表中ⅢB～ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
C．原子最外层电子数为2的元素都分布在s区
D．s区均为金属元素
答案：B
解析：s区除氢元素外均为金属元素，f区中所有元素均为金属元素，故A错误；元素周期表中ⅢB～ⅡB族10个纵列的元素全部为金属元素，故B正确；Fe、Zn的基态原子的最外层电子数均为2，不属于s区，故C错误；s区的H为非金属元素，故D错误。故选B。
2．周期表中共有18个纵列，从左到右分别为1～18列，按这种规定，下列说法正确的是( )
A．第1列是碱金属元素
B．只有第2列的元素原子价电子排布为ns2
C．第1列和第18列所含元素种数不同
D．第8列没有非金属元素
答案：D
解析：第1列为ⅠA族元素，其中H元素是非金属元素，Li、Na、K、Rb、Cs、Fr是碱金属元素，A项错误；原子价电子排布为ns2的并非只有ⅡA族元素，还有He元素，B项错误；第1列为ⅠA族元素，其含有H、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr这7种元素；第18列为0族元素，其含有He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn、Og这7种元素，故这两列所含元素种数相同，C项错误；第8列处于d区，全部是金属元素，D项正确。答案选D。
3．下列说法中正确的是( )
A．所有非金属元素都分布在p区
B．最外层电子数为2的元素都分布在s区
C．同一主族元素从上到下，金属性呈周期性变化
D．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
答案：D
解析：H元素在s区，其他非金属元素都分布在p区，故A错误；s区、p区、d区、ds区的元素，最外层电子数都有可能是2个电子，故B错误；同一主族元素从上到下，金属性逐渐增强，不呈周期性变化，故C错误；元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素，故D正确。故选D。
4．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是( )
A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是s区元素
B．原子的价层电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素一定是ds区元素
C．最外层有三个未成对电子的元素一定属于主族元素
D．基态原子的价层电子排布式为(n－1)dxnsy的元素的族序数一定为x＋y
答案：C
解析：基态原子的N层上只有一个电子的元素，其基态原子电子排布式可能为1s22s22p63s23p64s1、1s22s22p63s23p63d54s1或1s22s22p63s23p63d104s1，即该元素可能在ⅠA族、ⅥB族或ⅠB族，不一定位于s区，故A错误；原子的价层电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素是第Ⅷ族元素，位于d区，故B错误；原子核外最外层有三个未成对电子的元素，其p能级为3个电子，一定属于主族元素，故C正确；基态原子的价层电子排布式为(n－1)dxnsy的元素，其族序数可能为x＋y(x＋y≤7)、也可能为y(x＝10，y＝1或2)，该元素还可能在第Ⅷ族(10≥x＋y>7)，故D错误。故选C。
解答与元素周期表分区相关的问题时，要特别注意：
(1)主族元素的最外层电子即为价层电子，过渡元素的价层电子一般包括最外层的s电子和次外层的d电子，有的还包括倒数第三层的f电子。
(2)s区元素原子的价层电子特征排布为ns1～2，价层电子数等于主族序数。
(3)p区元素原子的价层电子特征排布为ns2np1～6（H除外），价层电子总数等于主族序数（0族除外）。
(4)s区（H除外）、d区、ds区和f区都是金属元素。
在元素周期表中，某些主族元素与__________的主族元素的有些性质是_____的(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物，而不是过氧化物)，这种相似性被称为对角线规则。
(1)对角线规则是从相关元素及其化合物的许多性质中总结出来的经验规则，不是定理。有可能出现不符合情况，尊重客观事实。
四、对角线规则
其右下方
相似
(2)相似性：例如Li、Mg在空气中燃烧的产物分别为Li2O和MgO；铍和铝的氢氧化物均为两性氢氧化物；B和Si的含氧酸都是弱酸。注意：化合价不同。
如铝、铍两元素的性质相似性：写出对应的化学方程式
物质类别 物质 与酸反应 与碱反应
单质 铝 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋2H2O===
2NaAlO2＋3H2↑
铍 Be＋2HCl===BeCl2＋H2↑ Be＋2NaOH===Na2BeO2＋H2↑
物质类别 物质 与酸反应 与碱反应
氧化物 氧化铝 Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2
＋H2O
氧化铍 BeO＋2HCl===BeCl2＋H2O BeO＋2NaOH===Na2BeO2＋H2O
氢氧化物 氢氧化铝 Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
氢氧化铍 Be(OH)2＋2HCl===BeCl2＋2H2O Be(OH)2＋2NaOH===
Na2BeO2＋2H2O
应|用|体|验
1．在元素周期表中，存在“对角线规则”，如下表。比如铍元素与铝元素的单质及其化合物的性质相似。下列说法正确的是( )
A．Be的氯化物是共价化合物
B．氧化铍的化学式为Be2O3，属于两性氧化物
C．BeCl2与过量的NaOH溶液反应生成Be(OH)2
D．Be(NO3)2溶液呈中性
答案：A
解析：根据“对角线规则”，铍元素与铝元素的单质及其化合物的性质相似，对比铝的性质即可分析得到铍的性质。三氯化铝是共价化合物，所以Be的氯化物是共价化合物，故A正确；铍最外层含有2个电子，最高化合价为＋2价，氧化铍的化学式为BeO，故B错误；AlCl3与过量的NaOH溶液反应生成偏铝酸钠，所以BeCl2与过量的NaOH溶液反应生成Na2BeO2，故C错误；Al(NO3)3溶液呈弱酸性，所以Be(NO3)2溶液呈弱酸性，故D错误。故选A。
2．仔细观察如图，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)铍的最高价氧化物对应的水化物是_______化合物(填“酸性”“碱性”或“两性”)，证明这一结论的有关离子方程式是______。
(3)根据周期律知识，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)。
随堂演练·知识落实
1．下列关于价层电子排布为3s23p4的粒子描述正确的是( )
A．该元素在元素周期表中位于p区
B．它的核外电子排布式为[Ar]3s23p4
C．该元素为氧元素
答案：A
2．世界瞩目的港珠澳大桥是世界上最长的斜拉桥，桥受力部件采用高强度拉力钢索(如图)。钢索表面的合金保护层含有锌、铝和少量钒，下列说法错误的是( )
A．锌位于元素周期表的d区
B．基态Al原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形
C．钒位于元素周期表中第四周期第ⅤB族
D．钒的价层电子排布为3d34s2
答案：A
解析：第三周期稀有气体的原子序数为18，锌的原子序数为30,30－18＝12，则锌在周期表中处于第四周期第ⅡB族，ds区，故A错误；基态Al原子电子占据最高能级为3p能级，电子云轮廓图为哑铃形，故B正确；第三周期稀有气体的原子序数为18，钒的原子序数为23,23－18＝5，则钒在周期表中处于第四周期第ⅤB族，故C正确；钒的原子序数为23，其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d34s2，则钒的价层电子排布为3d34s2，故D正确。
3．已知某元素＋3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，该元素在周期表中的位置是( )
A．第三周期第Ⅷ族，p区
B．第三周期第ⅤB族，ds区
C．第四周期第Ⅷ族，d区
D．第四周期第Ⅴ族，f区
答案：C
解析：＋3价离子的核外有23个电子，则原子核外有26个电子，26号元素是铁，位于第四周期第Ⅷ族，位于d区。
4．前四周期元素中，基态原子的4s能级中只有1个电子且位于d区的元素共有( )
A．0种 B．1种
C．2种 D．3种
答案：B
解析：基态原子的4s能级中只有1个电子，则该元素最外层仅有的一个电子位于4s能级，即4s1，该原子4s能级未填充满，一是按照能级顺序正常填充的结果：1s22s22p63s23p64s1，为19K元素；二是按照洪特规则的特例填充的结果：1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，为24Cr和29Cu,19K位于s区，29Cu位于ds区，位于d区只有1种Cr，所以只有1种符合。
5．X、Y、Z为主族元素，X原子的最外层电子排布为ns1；Y原子的M电子层有2个未成对电子；Z原子的最外层p轨道上只有一对成对电子，且Z原子的核外电子比Y原子少8个电子，由这三种元素组成的化合物的分子式不可能的是( )
A．XYZ4 B．X2YZ4
C．X2YZ3 D．X2Y2Z3
答案：A
解析：X元素的原子最外层电子排布为ns1，为第ⅠA族元素，化合价为＋1价，Y原子的M电子层有2个未成对电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p2或1s22s22p63s23p4，为Si元素或S元素，化合价为＋4价或＋6价；Z原子的最外层p轨道上只有一对成对电子，且Z原子的核外电子比Y原子少8个电子，且Y和Z属于同一主族元素，所以Z元素是O元素，Y是S元素，由这三种元素组成的化合物中氧元素显－2价，Y显＋4价或＋6价，X显＋1价。Y的化合价为＋7价，不符合，故A选；Y的化合价为＋6价，符合，故B不选；Y的化合价为＋4价，符合，故C不选；Y的平均化合价为＋2价，如Na2S2O3，符合，故D不选。
6．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五个区，并以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号，如图所示。
(1)在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，原子的价电子的电子云形状为____________。
(2)在d区中，族序数最大、原子序数最小的元素，常见离子的电子排布式为____________，其中较稳定的是____________。
(3)在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素，原子的价电子排布式为______________。
(4)在p区中，第二周期第ⅤA族元素原子的轨道表示式为_______。
(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在__________区中。第一章 第二节 第1课时
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1．元素周期表长周期共有18个纵列，从左到右排为18列，即碱金属是第1列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说法正确的是( A )
A．第9列元素中没有非金属
B．第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5
C．最外层电子排布为ns2的元素一定在第2列
D．第11、12列为d区的元素
答案：A
解析：第9列元素是过渡元素，没有非金属，A项正确；第15列元素的最外层电子排布是ns2np3，B项错误；最外层电子排布为ns2的元素也可能是过渡元素或0族元素He，C项错误；第11、12列为ds区元素，D项错误。
2．价层电子排布式为3d104s2的元素在周期表中的位置是( D )
A．第三周期第ⅦB族 B．第三周期第ⅡB族
C．第四周期第ⅦB族 D．第四周期第ⅡB族
答案：D
解析：该元素原子核外有4个电子层，应位于第四周期，3d和4s电子数之和为12，应在第12列，是ⅡB族元素。
3．关于元素周期表中元素的分区，下列说法正确的是( C )
A．元素周期表的d区包括了全部副族元素
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区元素不都是副族元素
答案：C
解析：d区包括ⅢB～ⅦB族元素＋Ⅷ族元素，ds区包括ⅠB族和ⅡB族元素，过渡元素包括ⅢB～ⅡB族元素，即包括了d区、f区、ds区的元素，故C正确。
4．为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表(部分如下)150周年，联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。关于下表的说法正确的是( C )
A．表中数字代表元素的原子序数
B．表中元素的排列依据是元素的原子结构
C．推测表中“？＝70”指代的元素的最高化合价为＋4
D．每一纵列都对应现在常用的元素周期表中的一族
答案：C
解析：表中数字有小数，不可能是原子序数，代表元素的相对原子质量，故A错误；表中元素的排列依据是相对原子质量的大小，故B错误；推测表中“？＝70”和C、Si在同一横排，属于同主族，所以元素的最高化合价为＋4，故C正确；每一横行都对应现在常用的元素周期表中的同一族，故D错误。
5．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述正确的是( B )
A．原子的价电子排布式为ns2np1～6的元素一定是主族元素
B．基态原子的p能级上共有5个电子的元素一定是第ⅦA族元素
C．原子的价电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素一定位于第ⅢB～第Ⅷ族
D．基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素
答案：B
解析：0族元素原子的价电子排布式为1s2(氦)或ns2np6，A项错误；原子的价电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素位于第Ⅷ族，C项错误；基态原子的N层上只有1个电子的元素除了主族元素外，还有部分副族元素，如Cu、Cr，D项错误。
6．在核电荷数为1～36的元素中，原子的最外层电子排布满足ns1的元素共有( D )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
答案：D
解析：在核电荷数为1～36的元素为前四周期元素，原子的最外层电子排布满足ns1的元素有H、Li、Na、K、Cr、Cu，共6种。
7．A元素的原子最外层电子数是a，次外层电子数是b；B元素的原子M层电子数是(a－2b)，L层电子数是(a＋b)，则A、B两元素形成的化学式最可能表示为( A )
A．BA B．AB2
C．B3A2 D．A2B
答案：A
解析：B元素的原子M层电子数是(a－2b)，L层电子数是(a＋b)，A元素的原子最外层电子数是a，次外层电子数是b，则a＋b＝8，A的次外层电子数为2，则b＝2、a＝6，所以A原子核外电子数＝2＋6＝8，为O元素；B元素原子核外电子数＝2＋8＋2＝12，为Mg元素，二者形成的化合物为MgO。
8．外围电子排布为3s23p5的元素在周期表中的位置是( A )
A．第三周期第ⅦA族p区
B．第三周期第ⅦB族p区
C．第三周期第ⅦA族s区
D．第四周期第ⅢB族s区
答案：A
解析：区的名称来自于按照构造原理最后填入电子的轨道名称，外围电子排布为3s23p5的元素是氯元素，位于元素周期表的第三周期第ⅦA族p区，故选A。
9．锑的相关信息如图所示，下列说法正确的是( B )
元素符号：Sb原子序数：51相对原子质量：121．8价电子排布式：5s25p3
A．Sb元素的质量数是121．8
B．Sb元素位于第五周期第ⅤA族
C．Bi原子的5p能级上有1个未成对电子
D．Bi原子最外层有5个能量相同的电子
答案：B
解析：原子有质量数，元素不谈质量数，A错误；根据0族定位法，离51号元素最近的稀有气体元素是54号元素Xe，其与Xe同周期，且由于锑的价电子排布式为5s25p3，故Sb元素位于第五周期第ⅤA族，B正确；Bi元素与Sb同主族，在Sb的下一个周期，最外层电子数相同，价电子排布式为6s26p3,6p能级上有3个未成对电子，C错误；6p能级的能量高于6s能级能量，二者不是简并轨道，Bi原子最外层5个电子的能量不完全相同，6p能级的3个电子能力相同，6s能级的2个电子能量相同，D错误。故选B。
10．下列说法中，正确的是( B )
A．除短周期外，其他周期都有18种元素
B．周期表中ⅢB～ⅡB族为过渡元素，全部为金属元素
C．价电子数与最高正价相等的元素一定是主族元素
D．s区都是金属元素，p区元素都是非金属元素
答案：B
解析：第六周期和第七周期均有32种元素，A错误；周期表中ⅢB～ⅡB族为过渡元素，全部为金属元素，又称过渡金属，B正确；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；s区包括第ⅠA族和第ⅡA族，除了氢元素之外都是金属元素，p区包括第ⅢA族～0族，有铝元素等金属元素，D错误。故选B。
11．下列关于元素周期表的说法中正确的是( B )
A．金属元素都是过渡元素
B．X2＋的核外电子数为18，则X位于第四周期第ⅡA族
C．第四周期第ⅡA族与第ⅢA族元素原子序数相差1
D．第ⅠA族元素都是碱金属元素
答案：B
解析：部分金属元素位于主族，如碱金属族等元素属于主族元素，故A错误；X2＋的核外电子数为18，则X位于第四周期第ⅡA族，为Ca2＋，故B正确；第四周期第ⅡA族与第ⅢA族元素原子序数相差11，故C错误；第ⅠA族元素除氢外都是碱金属元素，故D错误。故选B。
二、非选择题
12．请根据构造原理，按要求写出下列电子排布式或原子结构示意图：
(1)16S的电子排布式 。
(2)26Fe的简化电子排布式 。
(3)某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下列各题：
①该元素处于元素周期表的第 周期。
②该元素处于元素周期表的第 族。
③试推测该元素处于元素周期表的 区。
答案：(1)1s22s22p63s23p4 (2)[Ar]3d64s2
(3)①四 ②ⅢA ③p
解析：(1)16S核外有16个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p4。
(2)26Fe核外有26个电子，简化电子排布式为[Ar]3d64s2。
(3)①根据电子排布式[Ar]3d104s24p1，可知该原子核外有四个电子层，该元素处于元素周期表的第四周期。
②根据电子排布式[Ar]3d104s24p1，可知该原子最外层有3个电子，该元素处于元素周期表的第ⅢA族。
③该原子价电子排布式为4s24p1，该元素处于元素周期表的p区。
13．已知元素周期表中共有18纵行。如图所示实线表示元素周期表的边界，按电子排布，可把元素周期表划分为s区、p区、d区、ds区等，除ds区外，其他区的名称均按构造原理最后填入电子的能级符号来命名。
(1)请在图中用实线画出s区、p区、d区、ds区的边界线，并标记分区。
(2)有的同学受这种划分的启示，认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在另一区，你认为应排在 区。
(3)请在元素周期表中标出4s轨道半充满的元素(用元素符号表示)。
(4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3＋比Fe2＋稳定的原因： 。
(5)随着科学技术的发展，不断有新的元素被发现。现在第七周期已经排满，则元素周期表共可以排布 种元素。
答案：
(1)
(2)ds (3)见上图。
(4)Fe的价电子排布式为3d64s2，Fe2＋和Fe3＋的价电子排布式分别为3d6、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
(5)118
解析：(1)ⅠA、ⅡA族最后填充s电子，为s区；ⅢA～0族为p区，第ⅢB～ⅦB族和第Ⅷ为d区；ⅠB和ⅡB族为ds区。
(2)d区内6、7纵行的部分元素，d轨道半满，s电子半满或全满，为稳定结构，与ds区元素的稳定结构相似，则可以排在ds区。
(3)K的外围电子排布为4s1，为4s轨道半充满；Cr的外围电子排布为3d54s1，为4s轨道半充满；Cu的外围电子排布为3d104s1，为4s轨道半充满，所以4s轨道半满的为K、Cr、Cu。
(4)Fe的价电子排布式为3d64s2，Fe2＋和Fe3＋的价电子排布式分别为3d6、3d5，依据“能量相同的轨道处于全空、半充满和全充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3＋比Fe2＋稳定。
(5)各周期元素数目依次为2、8、8、18、18、32、32(如果第七周期排满)，则惰性气体原子序数依次为2、2＋8＝10、10＋8＝18、18＋18＝36、36＋18＝54、54＋32＝86、86＋32＝118。
14．下表为元素周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题：
(1)表中属于d区的元素是 (填编号)。
(2)写出元素⑨的基态原子的电子排布式： 。
(3)某元素的特征电子排布式为nsnnpn＋1，该元素原子的核外最外层电子的成对电子为 对。
(4)写出p区中最高价氧化物对应的水化物酸性最强元素原子的价电子的轨道表示式为 。
答案：(1)⑨ (2)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) (3)1 (4)
解析：由元素在周期表中位置，可知①为H、②为Be、③为C、④为Mg、⑤为Al、⑥为S、⑦为Cl、⑧为Ca、⑨为Fe、⑩为Cu，据此分析作答。
(1)d区元素包含周期表中3～10列元素，上述元素中只有⑨号元素属于d区，故答案为⑨。
(2)⑨为Fe，为26号元素，原子核外有26个电子，根据能量最低原理，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)。
(3)某元素的特征电子排布式为nsnnpn＋1，由于s能级只能容纳2个电子，故n＝2,2p能级容纳3个电子，p能级有3个轨道，根据洪特规则，电子优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，故2p能级3个电子为单电子，s能级只有一个轨道，容纳2个电子，则该元素最外层有1对成对电子。
(4)p区中最高价氧化物对应的水化物酸性最强元素是⑦号Cl，则原子的价电子的轨道表示式为。
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