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一课时原子结构与元素周期表课件(共56张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一课时原子结构与元素周期表课件(共56张PPT) |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 4.7MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-18 17:23:22 | ||
图片预览
文档简介
(共56张PPT)
第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
第一课时 原子结构与元素周期表
学习目标：1.进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系。 2.知道最外层电子排布和价层电子的含义。3.认识周期表中各区及元素周期表的规 律。4.知道周期表中各区、周期、族元素的原子结构和位置间的关系。
第*页
研习任务一 元素周期系和元素周期表
教材 认知
1. 元素周期律
（1）定义：元素的性质随元素原子的核电荷数 发生 性递变，这一 规律叫做元素周期律。
（2）实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布 的必 然结果。
递增
周期
周期性变化
2. 元素周期系
（1）含义：元素按其原子 递增排列的序列称为元素周期系。
（2）特点
核电荷数
3. 元素周期表——门捷列夫周期表
（1）元素周期表的结构
元素周期表
（2）元素周期表的结构
记忆口诀：横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七已排满。纵列称为族，共有 十六族，一八依次现①，一零再一遍②。一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占 去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。
说明：①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ；
②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。
√
探究 活动
现代化学的元素周期律是1869年门捷列夫发现的，他将当时已知的元素按相对原子质 量大小并以表的形式排列，把有相似化学性质的元素放在同一列，制成元素周期表的 雏形，经过多年修订后才成为当代的周期表。元素周期表与原子结构密切相关。
[问题探讨]
1. 价层电子排布为4s24p1的元素，在元素周期表中处于什么位置？
提示：第四周期第ⅢA族。
2. 某元素位于周期表中第四周期第ⅥA族，试写出该元素的价层电子排布式和电子排 布式。
提示：该元素的价层电子排布式为4s24p4，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4。
3. 原子序数1～36的某元素基态原子的最外层电子排布式为 n s2，该元素可能属于哪 一族？
提示：0族（He）、第ⅡA族、第ⅡB族、第ⅢB族、第ⅣB族、第ⅤB族、第ⅦB族、第 Ⅷ族。
A. 元素周期表是呈现元素周期律的表格
B. 元素周期表有七个周期，十八个族
C. 元素周期律是元素性质随着核电荷数递增发生周期性重复的规律
D. 门捷列夫元素周期表是按相对原子质量从小到大的顺序将元素排列起来
B
解析：元素周期表是按照核电荷数（原子序数）从小到大的顺序将元素排列起来，体现元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的规律，元素周期表是呈现元素周期律的表格，A正确；按照周期表中原子核外电子排布规律，周期表分为七个周期，十六个族，B错误；随着原子序数（或核电荷数）的递增，原子核外电子排布呈现周期性变化，导致元素的性质呈周期性变化，C正确；门捷列夫将元素按相对原子质量从小到大排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵列，绘制出了第一张元素周期表，D正确。
A. 元素周期系中第ⅠA族元素又称为碱金属元素
B. 元素周期系中每一周期元素的种类均相等
C. 元素周期系的形成原因是核外电子排布的周期性变化
D. 每一周期的元素最外层电子数均是1→8，周而复始
解析：元素周期系中第ⅠA族元素除氢外又称为碱金属元素，故A错误；元素周期系中 每一周期元素的种类有2种、8种、18种、32种等，所以每一周期元素的种类不一定相 等，故B错误；元素周期系的形成原因是核外电子排布的周期性变化，故C正确；第 一周期的元素最外层电子数是1→2，故D错误。
C
A. 位于元素周期表第ⅡA族左边的元素一定属于主族元素
B. 氯元素位于元素周期表中第三周期第ⅦA族
C. 元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
D. 目前使用的元素周期表中，包含元素种类最多的族为第ⅥA族
解析：位于元素周期表第ⅡA族左边的元素是第ⅠA族，一定属于主族元素，A正 确；氯元素的原子序数是17，位于元素周期表中第三周期第ⅦA族，B正确；元 素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素属于过渡元素，都是金属元素，C 正确；目前使用的元素周期表中，包含元素种类最多的族为第ⅢB族，因为还有 镧系和锕系，D错误。
D
第*页
研习任务二 构造原理与元素周期表
教材 认知
1. 构造原理与元素周期表中周期、族的关系
（1）构造原理与周期的关系
周期 n s～ n p 电子数 元素数
一 1s1～2
二 2s1～22p1～6
三 3s1～23p1～6
四 4s1～23d1～104p1～6
五 5s1～24d1～105p1～6
六 6s1～24f1～145d1～106p1～6
七 7s1～25f1～146d1～107p1～6
2
2
8
8
8
8
18
18
18
18
32
32
32
32
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。
（2）构造原理与族的关系
①主族元素：主族元素的族序数＝原子的 。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 n s或 n s、 n p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
②稀有气体元素：价层电子排布为 （He为1s2）。
电子层数
对应能级组所含原子轨道数
最外层电子数
n s1
n s2
n s2 n p1
n s2 n p2
n s2 n p3
n s2 n p4
n s2 n p5
n s2 n p6
族序数 ⅢB ⅣB …… ⅦB
价层电
子排布 ……
族序数 Ⅷ ⅠB ⅡB
价层电
子排布
（ n －1）d1 n s2
（ n －1）d2 n s2
（ n －1）d5 n s2
（ n －1）d6～8 n s2
（ n －1）d10 n s1
（ n －1）d10 n s2
③过渡元素（副族和第Ⅷ族）：同一纵列原子的价层电子排布基本相同（如表所 示）。
（3）价层电子排布与元素的最高正价
①当主族元素失去全部价层电子后，表现出该元素的最高化合价，最高正价＝主族序 数（O、F除外）。
②第ⅢB～ⅦB族可失去 n s和（ n －1）d轨道上的全部电子，最高正价＝族序数。
③第Ⅷ族可失去最外层的s轨道上的电子和次外层的部分（ n －1）d轨道上的电子， 所以最高正价低于族序数（8），只有Ru和Os可表现正八价。
④第ⅠB族可失去 n s1电子和部分（ n －1）d电子，所以第ⅠB族的族序数＜最高正价， 第ⅡB族只失去 n s2电子，第ⅡB族的族序数＝最高正价。
2. 元素周期表的分区
包括的元素 价层电子排布
s区 第ⅠA、ⅡA族 n s1～2（最后的电子填在 n s上）
p区 第ⅢA～ⅦA族、0族 n s2 n p1～6（最后的电子填在 n p上）
d区 第ⅢB～ⅦB、Ⅷ族 （除镧系、锕系外） （ n －1）d1～9 n s1～2[最后的电子填在（ n －1）d上]
ds 区 第ⅠB、ⅡB族 （ n －1）d10 n s1～2[（ n －1）d全充满]
f区 镧系、锕系 （ n －2）f0～14（ n －1）d0～2 n s2
（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）实例分析：锂和镁的相似性
①锂与镁的沸点较为接近：
元素 Li Na Be Mg
沸点/℃ 1 341 881.4 2 467 1 100
3. 元素的对角线规则
②锂和镁在氧气中燃烧时只生成对应的氧化物，并且Li2O和MgO与水反应都十 分缓慢。
③锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。
④锂和镁的氢氧化物在加热时，可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。
⑤在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，只有锂盐是难溶于水的，相应的镁盐也难 溶于水。
√
探究 活动
[问题探讨]
1. 元素周期表中的周期是依据什么划分的？
提示：按照构造原理共分7个能级组，每一个能级组对应一个周期，每一个能级组容 纳的最多电子数为该周期含有的元素种类数。
2. 元素周期表中的族是依据什么划分的？同主族元素原子的价层电子排布有何 特点？
提示：价层电子排布。同主族元素原子的价层电子排布相同，全部排布在 n s或 n s、 n p轨道上。
3. 某元素的原子序数为35，它的价层电子排布是怎样的？它属于第几周期第几族？ 属于哪个区？
提示：4s24p5；第四周期第ⅦA族；p区。
4. 某元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，据此判断该元素是何种元素？位于 周期表中的哪一个区？
提示：Zn；ds区。
5. 为什么副族元素又称为过渡元素？过渡元素价层电子排布通式是什么？
提示：副族元素处于典型金属元素向非金属元素过渡的区域，因此，又把副族元素称 为过渡元素；其价层电子排布通式为（ n －1）d1～10 n s1～2（钯除外）。
应用 体验
83 Bi
铋
6s26p3
209.0
A. 铋元素的质量数是83
B. 铋原子的价层电子排布为6s26p3
C. 铋原子6p能级有1个未成对电子
D. 铋原子最外层有5个能量相同的电子
B
解析：83是Bi的原子序数，故A错误；由图可知，铋原子的价层电子排布为6s26p3， 故B正确；铋原子的价层电子排布为6s26p3，6p能级上有3个未成对的电子，故C错 误；由图可知，铋原子最外层有5个电子，但能量不全相同，故D错误。
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
解析：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，均是金属元素，故C正 确；主族元素也有金属元素，如钠、钾元素，故D错误。
C
A. 元素②和⑤位于同一区
B. 元素③的基态原子中，未成对电子数为5
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. s区（除元素①外）、d区和ds区的元素都是金属元素
C
解析：根据元素在周期表的位置，5种元素分别为H、O、Mn、Zn、Ge。O的价层电 子排布式为2s22p4，Ge的价层电子排布式为4s24p2，最后一个电子均填充到p能级，两 种元素均位于p区，故A说法正确；Mn元素价层电子排布式为3d54s2，d能级有5个原 子轨道，根据洪特规则，d能级上的5个电子，分别填充到5个原子轨道，因此Mn元素 基态原子未成对电子数为5，故B说法正确；元素④的价层电子排布式为3d104s2，最外 层有2个电子的元素还包括s区的Be、Mg等，d区的Ti、Mn、Fe等，p区的He等，故C 说法错误；d区和ds区均为金属元素，故D说法正确。
A. 元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从 n s1过渡到 n s2 n p6
B. 元素周期表中可以把元素分成s、p、d、f四个区
C. 最外层电子数为8的都是稀有气体元素的原子
D. 元素周期表中ⅢB到ⅡB的10个纵列的元素都是金属，所以称为过渡金属元素
解析：第一周期元素的最外层电子排布由1s1过渡到1s2，A错误；元素周期表共分成5 个区，s区（ⅠA、ⅡA）、p区（ⅢA～ⅦA、0族）、d区（ⅢB～ⅦB、Ⅷ族）、ds 区（ⅠB、ⅡB）、f区（镧系、锕系），B错误；最外层电子数为8的粒子可能是稀有气 体原子，也可能是离子，比如Na＋、F－等，C错误；周期表ⅢB～ⅡB称过渡元素，这 10列均为金属元素，所以又叫过渡金属元素，D正确。
D
A. 基态原子的N层上只有一个电子的元素，不一定是第ⅠA族元素
B. 原子的价层电子排布式为（ n －1）d6～8 n s2的元素是第Ⅷ族元素
C. 基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区
D. 基态原子的价层电子排布式为（ n －1）d xn s y 的元素的族序数一定为 x ＋ y
D
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，即该元素可能在第 ⅠA族、第ⅥB族或第ⅠB族，故A正确；原子的价层电子排布式为（ n －1）d6～8 n s2的 元素是第Ⅷ族元素，故B正确；基态原子的p能级上半充满，电子最后填充p能级， 该元素属于p区，故C正确；基态原子的价层电子排布式为（ n －1）d xn s y 的元素的族 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（7＜ x ＋ y ≤10），故D错误。
6. 根据对角线规则回答下列问题：
（1）铍和铝的相似性
①铍与铝都可与酸、碱反应放出 ，并且铍在浓硝酸中也发生 。
②二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液，如
氢气
钝化
AlCl3＋3H2O
Na[Al（OH）4]
BeCl2＋2H2O
Na2BeO2＋2H2O
③二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。
④BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易 。
升华
（2）硼和硅的相似性
①自然界中B与Si均以化合物的形式存在。
②B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应：
2KBO2＋3H2↑
K2SiO3＋2H2↑
③硼烷和硅烷的稳定性都比较差，且都易 。
④硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低，易挥发，易水解。
水解
第*页
课堂强研习 合作学习 精研重难
课时作业
A. 第9列元素中有非金属元素
B. 只有第2列的元素原子最外层电子排布式为 n s2
C. 第四周期第8列元素是铁元素
D. 第15列元素原子的最外层电子排布式为 n s2 n p5
解析：根据元素周期表的结构可知，第9列为d区元素，全部为金属元素，A项错 误；最外层电子排布式为 n s2的不只是第2列元素的原子，如第12列元素的原子 最外层电子排布式也是 n s2，B项错误；第15列元素原子的最外层电子排布式为 n s2 n p3，D项错误。
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. 第114号元素是位于p区的金属元素，价层电子数为4
B. 第117号元素基态原子的未成对电子数为1，位于p轨道上
C. 基态原子中未成对电子数最多的元素位于元素周期表的第ⅥB族
D. 按照现有构造原理，理论上第八周期应有50种元素
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析：根据每周期元素的种数，可知每周期最后一种稀有气体元素的原子序数分别是 2、10、18、36、54、86、118，第114号元素在118号的左边，根据元素周期表中周期 和族的划分，可知114号元素位于第七周期第ⅣA族，是位于p区的金属元素，价层电 子数为4，故A正确；第117号元素基态原子的价层电子排布式为7s27p5，未成对电子 数为1，位于p轨道上，故B正确；基态原子中，第ⅥB族元素中未成对电子数最多为 6，96号元素的价层电子排布为5f76d17s2，未成对电子数为8，位于元素周期表的第 ⅢB族，所以基态原子中未成对电子数最多的元素不在元素周期表的第ⅥB族，故C错 误；按照现有构造原理，理论上第八周期应有50种元素，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. Cu在元素周期表的第四周期第ⅠB族，属于ds区元素
B. O的基态原子中，2p能级为半充满，属于p区元素
C. 最外层电子排布为4s1的元素一定属于第ⅠA族
D. 最外层电子排布为 n s2 n p1的元素可能位于第ⅢA族或第ⅢB族
解析：铜位于第四周期第ⅠB族，属于ds区元素，故A正确；氧元素的2p能级有4个电 子，不是半充满，故B错误；最外层电子排布为4s1，该元素不一定位于第ⅠA族，如铬 和铜的最外层电子排布均为4s1，但铬属于ⅥB族，铜属于第ⅠB族，故C错误；最外层 电子排布为 n s2 n p1，该元素只位于第ⅢA族，故D错误。
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. 它位于周期表的第四周期第ⅡA族
B. 它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2
C. Co2＋的核外价层电子排布式为 3d54s2
D. Co 位于周期表中d区
解析：Co为过渡元素，位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族，A错误；3d74s2表示价层 电子排布，所以Co的基态核外电子排布式可简写为[Ar]3d74s2，不可省去3d7，B错 误；失电子时，应先失去最外层的电子，即先失去4s上的电子，Co2＋的价层电子排布 式为3d7，C错误；根据价层电子排布3d74s2可知，它位于周期表的第9列，位于周期表 中d区，D正确。
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. s区均为金属元素
B. 最外层电子数为2的元素都分布在s区
C. 元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
D. 所有金属元素都分布在d区和ds区
解析：氢元素在s区，属于非金属元素，A错误；第ⅡB族最外层电子数为2，在ds区， 不在s区，B错误；元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素，称为过渡元素， 全部为金属元素，C正确；大部分金属元素都分布在d区和ds区，少数金属分布在s区 和p区，D错误。
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. 同一原子的能层越高，s电子云半径越大
B. 在元素周期表中，s区、d区和ds区的元素都是金属（氢元素除外）
C. Xe元素的所在族的原子的价层电子排布式均为 n s2 n p6，属于非金属元素
D. 某价层电子排布为 4f75d16s2 基态原子，该元素位于周期表中第六周期第ⅢB 族
解析：能量越高，离原子核越远，则同一原子的能层越高，s电子云半径越大，A说法 正确；s区、d区和ds区的元素的最外层电子数都小于4，则s区、d区和ds区的元素都是 金属（氢元素除外），B说法正确；Xe位于0族，同族的He只有2个电子，其价层电子 排布式为1s2，C说法错误；价层电子排布为4f75d16s2基态原子，为64号元素，原子结 构中有6个电子层，为副族元素，位于周期表中第六周期第ⅢB族，D说法正确。
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. Y元素原子的价层电子排布式为4s24p4
B. Y元素在元素周期表的第三周期第ⅥA族
C. X元素所在周期中所含非金属元素种数最多
D. Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
解析：因为Y元素原子的价层电子排布式中出现了 n p能级，所以其 n s能级已经充满 且只能为2个电子，则 n －1＝2， n ＝3，即Y元素原子的价层电子排布式为3s23p4，故 A项错误，B项正确；Y为S元素，X为F元素，第二周期所含非金属元素种数最多，故 C项正确；Z为As元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，D项正确。
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. 某元素原子的第二电子层电子排布图为
B. 某元素在某种化合物中的化合价为＋4价
C. 某元素原子的最外层上电子数为6
D. 某元素原子的价层电子排布式为5s25p1
解析：A项，只能说明该元素的L层有8个电子，无法确定其在周期表中的位置；B 项，仅通过化合价无法确定元素在周期表中的位置；C项，根据最外层电子数只能确 定族序数，无法确定周期序数；D项，可确定该元素在第五周期第ⅢA族，故选D。
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. X原子的核外电子排布式为1s1，Y原子的价层电子排布式为3d104s1
B. X原子的核外电子排布式为1s2，Y原子的核外电子排布式为1s22s2
C. X原子2p能级上有3个电子，Y原子的3p能级上有3个电子
D. X原子核外M层上仅有2个电子，Y原子核外N层上也仅有2个电子
C
解析：X原子的核外电子排布式为1s1，则X为H，为第ⅠA族元素，Y原子的价层电子 排布式为3d104s1，则Y为Cu，为第ⅠB族元素，故A错误；X为He，Y为Be，分别为0 族、第ⅡA族元素，故B错误；2p轨道上只有3个电子的X为N，3p轨道上只有3个电子 的Y为P，二者位于周期表同一主族，故C正确；原子核外M层上仅有2个电子的X为 Mg元素，原子核外N层上仅有2个电子的Y可能为Ca、Sc、Ti、V、Fe、Co、Ni、Zn 等元素，不一定同族，故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. 表中五种元素位于5个不同的区
B. 与元素4具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区
C. 元素1、2、3的基态原子中，未成对电子数之比为1∶3∶5
D. 元素5的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析：元素1处于s区，元素3处于d区，元素4处于ds区，但元素2和元素5均处于p区， 故A错误；元素4处于第四周期第ⅡB族，元素4为锌，其基态原子的价层电子排布式为 3d104s2，最外层电子数为2，属于ds区元素，Be、Mg的最外层电子数均为2，属于s区 元素，Ti、Mn最外层电子数也是2，属于d区元素，故B错误；元素1、2、3分别是H、 O、Mn，它们的基态原子的价层电子排布式分别为1s1、2s22p4、3d54s2，故未成对电 子数之比为1∶2∶5，故C错误；元素5位于第四周期第ⅣA族，为32号元素锗 （Ge），简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2，故D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
11. 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，原子的价层电子的电子云形状 为 。
解析：（1）s区为第ⅠA族、第ⅡA族，符合条件的元素为Be，其 电子排布式为1s22s2，价层电子的电子云形状为球形。
球形
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（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 和 ，其中较稳定的离子是 。
解析：（2）d区为第ⅢB～ⅦB族、第Ⅷ族，族序数最大且原 子序数最小的元素为Fe，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轨道“半充满”，其稳定性大于Fe2＋。
1s22s22p63s23p63d6
1s22s22p63s23p63d5
Fe3＋
（3）在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素，原子的价层电子排布式 为 。
解析：（3）ds区符合条件的为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，价层电子排布式为3d104s2。
3d104s2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（4）在p区中，第二周期第ⅤA族元素原子的价层电子排布图为 。
解析：（4）该题中符合题意的为N，价层电子排布图 为 。
（5）当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在 区中。
解析：（5）铀和钚均为锕系元素，位于f区。
f
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
12. 原子结构与元素周期表存在内在联系，按要求回答下列问题：
（1）根据元素在周期表中的位置，写出元素基态原子的价层电子排布式。
①第四周期第ⅥB族 ；
②第五周期第ⅠB族 ；
③第五周期第ⅣA族 ；
④第六周期第ⅡA族 。
3d54s1
4d105s1
5s25p2
6s2
解析：（1）第ⅢB～ⅦB族元素的价层电子排布式分别为（ n －1）d xn s2（ x ＝1～ 5），且价层电子数等于族序数，故①为3d44s2，但据洪特规则应为3d54s1。第ⅠB族和 第ⅡB族的价层电子排布式分别为（ n －1）d10 n s1和（ n －1）d10 n s2，故②为 4d105s1。主族元素的价层电子全都排布在最外层的 n s或 n p上，且价层电子数等于族 序数，故③为5s25p2，④为6s2。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（2）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）d10 n s2电子排布的元素位于周期表中的第 族。
②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 （填标号）。
A. 第二周期第ⅡB族
B. 第四周期第ⅡA族
C. 第四周期第ⅤB族
D. 第五周期第ⅡB族
ⅡB
C
③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。
4s24p3
第四周期第ⅤA族
p
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析：（2）①具有（ n －1）d10 n s2电子排布的元素应该在ds区，根据其电子排布式 可知该元素位于周期表中第ⅡB族。②该元素基态原子价层电子排布式为3d34s2，该元 素为d区副族元素（价电子排在d轨道和s轨道上），根据周期数＝能层序数，族序数 ＝价电子数可知，该元素位于第四周期第ⅤB族，故选C。③根据构造原理可知，该元 素基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，则其原子的价层电子排布式 为4s24p3；该元素原子价电子排布在 n s和 n p轨道，故为主族元素，价电子数为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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
①被誉为“21世纪金属”的钛（Ti）元素，基态原子价电子轨道表示式 为 ，Ti元素形成的化合物中，Ti呈现的最高价态为 价。
②日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素基态原子 的价电子排布式为3d54s1，该元素的名称是 。
解析：（3）①钛位于第四周期第ⅣB族，价层电子排布为3d24s2，其价电子轨道表示 式为 ；Ti的最高正化合价＝价电子总数＝＋4。
②价层电子排布式为3d54s1的元素为铬元素。
＋4
铬
（3）根据元素核外电子排布可以推知元素的性质。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
13. （2024·齐齐哈尔市第八中学高二开学考试）根据题给信息回答问题。
（1）某元素原子的价电子构型为4s24p1，它属于第 周期第 族，属 于 区元素。
解析：（1）某元素的原子的价电子构型为4s24p1，它在周期表中位于第四周期第ⅢA 族，属于p区元素。
（2）在1～18号元素中，除稀有气体元素外，原子半径最大的元素是 （用元 素符号表示，下同），第三周期原子半径最小的主族元素的价层电子排布式 为 。
解析：（2）在1～18号元素中，除稀有气体元素外，原子半径最大的元素是Na，第 三周期原子半径最小的元素为Cl，其价层电子排布式为3s23p5。
四
ⅢA
p
Na
3s23p5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（3）Cu＋的核外电子排布式为 。按电子排布，可将周期表中的元素划分 成五个区域，第四周期元素中属于s区的元素有 种。
解析：（3）Cu的原子序数为29，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，Cu＋失去 最外层电子，即失去了4s轨道的1个电子，Cu＋的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d10；s区包括第ⅠA、ⅡA族，第四周期只有K、Ca两种元素。
（4）某元素原子的3p轨道有1个未成对电子，该元素为 （用元素符号表 示）。
解析：（4）原子基态时3p轨道有1个未成对电子的元素的电子排布式为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，为Al或Cl元素。
[Ar]3d10
2
Al或Cl
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
第一课时 原子结构与元素周期表
学习目标：1.进一步认识周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系。 2.知道最外层电子排布和价层电子的含义。3.认识周期表中各区及元素周期表的规 律。4.知道周期表中各区、周期、族元素的原子结构和位置间的关系。
第*页
研习任务一 元素周期系和元素周期表
教材 认知
1. 元素周期律
（1）定义：元素的性质随元素原子的核电荷数 发生 性递变，这一 规律叫做元素周期律。
（2）实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布 的必 然结果。
递增
周期
周期性变化
2. 元素周期系
（1）含义：元素按其原子 递增排列的序列称为元素周期系。
（2）特点
核电荷数
3. 元素周期表——门捷列夫周期表
（1）元素周期表的结构
元素周期表
（2）元素周期表的结构
记忆口诀：横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七已排满。纵列称为族，共有 十六族，一八依次现①，一零再一遍②。一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占 去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。
说明：①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ；
②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。
√
探究 活动
现代化学的元素周期律是1869年门捷列夫发现的，他将当时已知的元素按相对原子质 量大小并以表的形式排列，把有相似化学性质的元素放在同一列，制成元素周期表的 雏形，经过多年修订后才成为当代的周期表。元素周期表与原子结构密切相关。
[问题探讨]
1. 价层电子排布为4s24p1的元素，在元素周期表中处于什么位置？
提示：第四周期第ⅢA族。
2. 某元素位于周期表中第四周期第ⅥA族，试写出该元素的价层电子排布式和电子排 布式。
提示：该元素的价层电子排布式为4s24p4，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4。
3. 原子序数1～36的某元素基态原子的最外层电子排布式为 n s2，该元素可能属于哪 一族？
提示：0族（He）、第ⅡA族、第ⅡB族、第ⅢB族、第ⅣB族、第ⅤB族、第ⅦB族、第 Ⅷ族。
A. 元素周期表是呈现元素周期律的表格
B. 元素周期表有七个周期，十八个族
C. 元素周期律是元素性质随着核电荷数递增发生周期性重复的规律
D. 门捷列夫元素周期表是按相对原子质量从小到大的顺序将元素排列起来
B
解析：元素周期表是按照核电荷数（原子序数）从小到大的顺序将元素排列起来，体现元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的规律，元素周期表是呈现元素周期律的表格，A正确；按照周期表中原子核外电子排布规律，周期表分为七个周期，十六个族，B错误；随着原子序数（或核电荷数）的递增，原子核外电子排布呈现周期性变化，导致元素的性质呈周期性变化，C正确；门捷列夫将元素按相对原子质量从小到大排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵列，绘制出了第一张元素周期表，D正确。
A. 元素周期系中第ⅠA族元素又称为碱金属元素
B. 元素周期系中每一周期元素的种类均相等
C. 元素周期系的形成原因是核外电子排布的周期性变化
D. 每一周期的元素最外层电子数均是1→8，周而复始
解析：元素周期系中第ⅠA族元素除氢外又称为碱金属元素，故A错误；元素周期系中 每一周期元素的种类有2种、8种、18种、32种等，所以每一周期元素的种类不一定相 等，故B错误；元素周期系的形成原因是核外电子排布的周期性变化，故C正确；第 一周期的元素最外层电子数是1→2，故D错误。
C
A. 位于元素周期表第ⅡA族左边的元素一定属于主族元素
B. 氯元素位于元素周期表中第三周期第ⅦA族
C. 元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
D. 目前使用的元素周期表中，包含元素种类最多的族为第ⅥA族
解析：位于元素周期表第ⅡA族左边的元素是第ⅠA族，一定属于主族元素，A正 确；氯元素的原子序数是17，位于元素周期表中第三周期第ⅦA族，B正确；元 素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素属于过渡元素，都是金属元素，C 正确；目前使用的元素周期表中，包含元素种类最多的族为第ⅢB族，因为还有 镧系和锕系，D错误。
D
第*页
研习任务二 构造原理与元素周期表
教材 认知
1. 构造原理与元素周期表中周期、族的关系
（1）构造原理与周期的关系
周期 n s～ n p 电子数 元素数
一 1s1～2
二 2s1～22p1～6
三 3s1～23p1～6
四 4s1～23d1～104p1～6
五 5s1～24d1～105p1～6
六 6s1～24f1～145d1～106p1～6
七 7s1～25f1～146d1～107p1～6
2
2
8
8
8
8
18
18
18
18
32
32
32
32
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。
（2）构造原理与族的关系
①主族元素：主族元素的族序数＝原子的 。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 n s或 n s、 n p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
②稀有气体元素：价层电子排布为 （He为1s2）。
电子层数
对应能级组所含原子轨道数
最外层电子数
n s1
n s2
n s2 n p1
n s2 n p2
n s2 n p3
n s2 n p4
n s2 n p5
n s2 n p6
族序数 ⅢB ⅣB …… ⅦB
价层电
子排布 ……
族序数 Ⅷ ⅠB ⅡB
价层电
子排布
（ n －1）d1 n s2
（ n －1）d2 n s2
（ n －1）d5 n s2
（ n －1）d6～8 n s2
（ n －1）d10 n s1
（ n －1）d10 n s2
③过渡元素（副族和第Ⅷ族）：同一纵列原子的价层电子排布基本相同（如表所 示）。
（3）价层电子排布与元素的最高正价
①当主族元素失去全部价层电子后，表现出该元素的最高化合价，最高正价＝主族序 数（O、F除外）。
②第ⅢB～ⅦB族可失去 n s和（ n －1）d轨道上的全部电子，最高正价＝族序数。
③第Ⅷ族可失去最外层的s轨道上的电子和次外层的部分（ n －1）d轨道上的电子， 所以最高正价低于族序数（8），只有Ru和Os可表现正八价。
④第ⅠB族可失去 n s1电子和部分（ n －1）d电子，所以第ⅠB族的族序数＜最高正价， 第ⅡB族只失去 n s2电子，第ⅡB族的族序数＝最高正价。
2. 元素周期表的分区
包括的元素 价层电子排布
s区 第ⅠA、ⅡA族 n s1～2（最后的电子填在 n s上）
p区 第ⅢA～ⅦA族、0族 n s2 n p1～6（最后的电子填在 n p上）
d区 第ⅢB～ⅦB、Ⅷ族 （除镧系、锕系外） （ n －1）d1～9 n s1～2[最后的电子填在（ n －1）d上]
ds 区 第ⅠB、ⅡB族 （ n －1）d10 n s1～2[（ n －1）d全充满]
f区 镧系、锕系 （ n －2）f0～14（ n －1）d0～2 n s2
（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）实例分析：锂和镁的相似性
①锂与镁的沸点较为接近：
元素 Li Na Be Mg
沸点/℃ 1 341 881.4 2 467 1 100
3. 元素的对角线规则
②锂和镁在氧气中燃烧时只生成对应的氧化物，并且Li2O和MgO与水反应都十 分缓慢。
③锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。
④锂和镁的氢氧化物在加热时，可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。
⑤在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，只有锂盐是难溶于水的，相应的镁盐也难 溶于水。
√
探究 活动
[问题探讨]
1. 元素周期表中的周期是依据什么划分的？
提示：按照构造原理共分7个能级组，每一个能级组对应一个周期，每一个能级组容 纳的最多电子数为该周期含有的元素种类数。
2. 元素周期表中的族是依据什么划分的？同主族元素原子的价层电子排布有何 特点？
提示：价层电子排布。同主族元素原子的价层电子排布相同，全部排布在 n s或 n s、 n p轨道上。
3. 某元素的原子序数为35，它的价层电子排布是怎样的？它属于第几周期第几族？ 属于哪个区？
提示：4s24p5；第四周期第ⅦA族；p区。
4. 某元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，据此判断该元素是何种元素？位于 周期表中的哪一个区？
提示：Zn；ds区。
5. 为什么副族元素又称为过渡元素？过渡元素价层电子排布通式是什么？
提示：副族元素处于典型金属元素向非金属元素过渡的区域，因此，又把副族元素称 为过渡元素；其价层电子排布通式为（ n －1）d1～10 n s1～2（钯除外）。
应用 体验
83 Bi
铋
6s26p3
209.0
A. 铋元素的质量数是83
B. 铋原子的价层电子排布为6s26p3
C. 铋原子6p能级有1个未成对电子
D. 铋原子最外层有5个能量相同的电子
B
解析：83是Bi的原子序数，故A错误；由图可知，铋原子的价层电子排布为6s26p3， 故B正确；铋原子的价层电子排布为6s26p3，6p能级上有3个未成对的电子，故C错 误；由图可知，铋原子最外层有5个电子，但能量不全相同，故D错误。
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
解析：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，均是金属元素，故C正 确；主族元素也有金属元素，如钠、钾元素，故D错误。
C
A. 元素②和⑤位于同一区
B. 元素③的基态原子中，未成对电子数为5
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. s区（除元素①外）、d区和ds区的元素都是金属元素
C
解析：根据元素在周期表的位置，5种元素分别为H、O、Mn、Zn、Ge。O的价层电 子排布式为2s22p4，Ge的价层电子排布式为4s24p2，最后一个电子均填充到p能级，两 种元素均位于p区，故A说法正确；Mn元素价层电子排布式为3d54s2，d能级有5个原 子轨道，根据洪特规则，d能级上的5个电子，分别填充到5个原子轨道，因此Mn元素 基态原子未成对电子数为5，故B说法正确；元素④的价层电子排布式为3d104s2，最外 层有2个电子的元素还包括s区的Be、Mg等，d区的Ti、Mn、Fe等，p区的He等，故C 说法错误；d区和ds区均为金属元素，故D说法正确。
A. 元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从 n s1过渡到 n s2 n p6
B. 元素周期表中可以把元素分成s、p、d、f四个区
C. 最外层电子数为8的都是稀有气体元素的原子
D. 元素周期表中ⅢB到ⅡB的10个纵列的元素都是金属，所以称为过渡金属元素
解析：第一周期元素的最外层电子排布由1s1过渡到1s2，A错误；元素周期表共分成5 个区，s区（ⅠA、ⅡA）、p区（ⅢA～ⅦA、0族）、d区（ⅢB～ⅦB、Ⅷ族）、ds 区（ⅠB、ⅡB）、f区（镧系、锕系），B错误；最外层电子数为8的粒子可能是稀有气 体原子，也可能是离子，比如Na＋、F－等，C错误；周期表ⅢB～ⅡB称过渡元素，这 10列均为金属元素，所以又叫过渡金属元素，D正确。
D
A. 基态原子的N层上只有一个电子的元素，不一定是第ⅠA族元素
B. 原子的价层电子排布式为（ n －1）d6～8 n s2的元素是第Ⅷ族元素
C. 基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区
D. 基态原子的价层电子排布式为（ n －1）d xn s y 的元素的族序数一定为 x ＋ y
D
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，即该元素可能在第 ⅠA族、第ⅥB族或第ⅠB族，故A正确；原子的价层电子排布式为（ n －1）d6～8 n s2的 元素是第Ⅷ族元素，故B正确；基态原子的p能级上半充满，电子最后填充p能级， 该元素属于p区，故C正确；基态原子的价层电子排布式为（ n －1）d xn s y 的元素的族 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（7＜ x ＋ y ≤10），故D错误。
6. 根据对角线规则回答下列问题：
（1）铍和铝的相似性
①铍与铝都可与酸、碱反应放出 ，并且铍在浓硝酸中也发生 。
②二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液，如
氢气
钝化
AlCl3＋3H2O
Na[Al（OH）4]
BeCl2＋2H2O
Na2BeO2＋2H2O
③二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。
④BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易 。
升华
（2）硼和硅的相似性
①自然界中B与Si均以化合物的形式存在。
②B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应：
2KBO2＋3H2↑
K2SiO3＋2H2↑
③硼烷和硅烷的稳定性都比较差，且都易 。
④硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低，易挥发，易水解。
水解
第*页
课堂强研习 合作学习 精研重难
课时作业
A. 第9列元素中有非金属元素
B. 只有第2列的元素原子最外层电子排布式为 n s2
C. 第四周期第8列元素是铁元素
D. 第15列元素原子的最外层电子排布式为 n s2 n p5
解析：根据元素周期表的结构可知，第9列为d区元素，全部为金属元素，A项错 误；最外层电子排布式为 n s2的不只是第2列元素的原子，如第12列元素的原子 最外层电子排布式也是 n s2，B项错误；第15列元素原子的最外层电子排布式为 n s2 n p3，D项错误。
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. 第114号元素是位于p区的金属元素，价层电子数为4
B. 第117号元素基态原子的未成对电子数为1，位于p轨道上
C. 基态原子中未成对电子数最多的元素位于元素周期表的第ⅥB族
D. 按照现有构造原理，理论上第八周期应有50种元素
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析：根据每周期元素的种数，可知每周期最后一种稀有气体元素的原子序数分别是 2、10、18、36、54、86、118，第114号元素在118号的左边，根据元素周期表中周期 和族的划分，可知114号元素位于第七周期第ⅣA族，是位于p区的金属元素，价层电 子数为4，故A正确；第117号元素基态原子的价层电子排布式为7s27p5，未成对电子 数为1，位于p轨道上，故B正确；基态原子中，第ⅥB族元素中未成对电子数最多为 6，96号元素的价层电子排布为5f76d17s2，未成对电子数为8，位于元素周期表的第 ⅢB族，所以基态原子中未成对电子数最多的元素不在元素周期表的第ⅥB族，故C错 误；按照现有构造原理，理论上第八周期应有50种元素，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. Cu在元素周期表的第四周期第ⅠB族，属于ds区元素
B. O的基态原子中，2p能级为半充满，属于p区元素
C. 最外层电子排布为4s1的元素一定属于第ⅠA族
D. 最外层电子排布为 n s2 n p1的元素可能位于第ⅢA族或第ⅢB族
解析：铜位于第四周期第ⅠB族，属于ds区元素，故A正确；氧元素的2p能级有4个电 子，不是半充满，故B错误；最外层电子排布为4s1，该元素不一定位于第ⅠA族，如铬 和铜的最外层电子排布均为4s1，但铬属于ⅥB族，铜属于第ⅠB族，故C错误；最外层 电子排布为 n s2 n p1，该元素只位于第ⅢA族，故D错误。
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. 它位于周期表的第四周期第ⅡA族
B. 它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2
C. Co2＋的核外价层电子排布式为 3d54s2
D. Co 位于周期表中d区
解析：Co为过渡元素，位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族，A错误；3d74s2表示价层 电子排布，所以Co的基态核外电子排布式可简写为[Ar]3d74s2，不可省去3d7，B错 误；失电子时，应先失去最外层的电子，即先失去4s上的电子，Co2＋的价层电子排布 式为3d7，C错误；根据价层电子排布3d74s2可知，它位于周期表的第9列，位于周期表 中d区，D正确。
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. s区均为金属元素
B. 最外层电子数为2的元素都分布在s区
C. 元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
D. 所有金属元素都分布在d区和ds区
解析：氢元素在s区，属于非金属元素，A错误；第ⅡB族最外层电子数为2，在ds区， 不在s区，B错误；元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素，称为过渡元素， 全部为金属元素，C正确；大部分金属元素都分布在d区和ds区，少数金属分布在s区 和p区，D错误。
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. 同一原子的能层越高，s电子云半径越大
B. 在元素周期表中，s区、d区和ds区的元素都是金属（氢元素除外）
C. Xe元素的所在族的原子的价层电子排布式均为 n s2 n p6，属于非金属元素
D. 某价层电子排布为 4f75d16s2 基态原子，该元素位于周期表中第六周期第ⅢB 族
解析：能量越高，离原子核越远，则同一原子的能层越高，s电子云半径越大，A说法 正确；s区、d区和ds区的元素的最外层电子数都小于4，则s区、d区和ds区的元素都是 金属（氢元素除外），B说法正确；Xe位于0族，同族的He只有2个电子，其价层电子 排布式为1s2，C说法错误；价层电子排布为4f75d16s2基态原子，为64号元素，原子结 构中有6个电子层，为副族元素，位于周期表中第六周期第ⅢB族，D说法正确。
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. Y元素原子的价层电子排布式为4s24p4
B. Y元素在元素周期表的第三周期第ⅥA族
C. X元素所在周期中所含非金属元素种数最多
D. Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
解析：因为Y元素原子的价层电子排布式中出现了 n p能级，所以其 n s能级已经充满 且只能为2个电子，则 n －1＝2， n ＝3，即Y元素原子的价层电子排布式为3s23p4，故 A项错误，B项正确；Y为S元素，X为F元素，第二周期所含非金属元素种数最多，故 C项正确；Z为As元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，D项正确。
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. 某元素原子的第二电子层电子排布图为
B. 某元素在某种化合物中的化合价为＋4价
C. 某元素原子的最外层上电子数为6
D. 某元素原子的价层电子排布式为5s25p1
解析：A项，只能说明该元素的L层有8个电子，无法确定其在周期表中的位置；B 项，仅通过化合价无法确定元素在周期表中的位置；C项，根据最外层电子数只能确 定族序数，无法确定周期序数；D项，可确定该元素在第五周期第ⅢA族，故选D。
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. X原子的核外电子排布式为1s1，Y原子的价层电子排布式为3d104s1
B. X原子的核外电子排布式为1s2，Y原子的核外电子排布式为1s22s2
C. X原子2p能级上有3个电子，Y原子的3p能级上有3个电子
D. X原子核外M层上仅有2个电子，Y原子核外N层上也仅有2个电子
C
解析：X原子的核外电子排布式为1s1，则X为H，为第ⅠA族元素，Y原子的价层电子 排布式为3d104s1，则Y为Cu，为第ⅠB族元素，故A错误；X为He，Y为Be，分别为0 族、第ⅡA族元素，故B错误；2p轨道上只有3个电子的X为N，3p轨道上只有3个电子 的Y为P，二者位于周期表同一主族，故C正确；原子核外M层上仅有2个电子的X为 Mg元素，原子核外N层上仅有2个电子的Y可能为Ca、Sc、Ti、V、Fe、Co、Ni、Zn 等元素，不一定同族，故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A. 表中五种元素位于5个不同的区
B. 与元素4具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区
C. 元素1、2、3的基态原子中，未成对电子数之比为1∶3∶5
D. 元素5的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析：元素1处于s区，元素3处于d区，元素4处于ds区，但元素2和元素5均处于p区， 故A错误；元素4处于第四周期第ⅡB族，元素4为锌，其基态原子的价层电子排布式为 3d104s2，最外层电子数为2，属于ds区元素，Be、Mg的最外层电子数均为2，属于s区 元素，Ti、Mn最外层电子数也是2，属于d区元素，故B错误；元素1、2、3分别是H、 O、Mn，它们的基态原子的价层电子排布式分别为1s1、2s22p4、3d54s2，故未成对电 子数之比为1∶2∶5，故C错误；元素5位于第四周期第ⅣA族，为32号元素锗 （Ge），简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2，故D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
11. 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，原子的价层电子的电子云形状 为 。
解析：（1）s区为第ⅠA族、第ⅡA族，符合条件的元素为Be，其 电子排布式为1s22s2，价层电子的电子云形状为球形。
球形
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（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 和 ，其中较稳定的离子是 。
解析：（2）d区为第ⅢB～ⅦB族、第Ⅷ族，族序数最大且原 子序数最小的元素为Fe，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轨道“半充满”，其稳定性大于Fe2＋。
1s22s22p63s23p63d6
1s22s22p63s23p63d5
Fe3＋
（3）在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素，原子的价层电子排布式 为 。
解析：（3）ds区符合条件的为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，价层电子排布式为3d104s2。
3d104s2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（4）在p区中，第二周期第ⅤA族元素原子的价层电子排布图为 。
解析：（4）该题中符合题意的为N，价层电子排布图 为 。
（5）当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在 区中。
解析：（5）铀和钚均为锕系元素，位于f区。
f
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
12. 原子结构与元素周期表存在内在联系，按要求回答下列问题：
（1）根据元素在周期表中的位置，写出元素基态原子的价层电子排布式。
①第四周期第ⅥB族 ；
②第五周期第ⅠB族 ；
③第五周期第ⅣA族 ；
④第六周期第ⅡA族 。
3d54s1
4d105s1
5s25p2
6s2
解析：（1）第ⅢB～ⅦB族元素的价层电子排布式分别为（ n －1）d xn s2（ x ＝1～ 5），且价层电子数等于族序数，故①为3d44s2，但据洪特规则应为3d54s1。第ⅠB族和 第ⅡB族的价层电子排布式分别为（ n －1）d10 n s1和（ n －1）d10 n s2，故②为 4d105s1。主族元素的价层电子全都排布在最外层的 n s或 n p上，且价层电子数等于族 序数，故③为5s25p2，④为6s2。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（2）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）d10 n s2电子排布的元素位于周期表中的第 族。
②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 （填标号）。
A. 第二周期第ⅡB族
B. 第四周期第ⅡA族
C. 第四周期第ⅤB族
D. 第五周期第ⅡB族
ⅡB
C
③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。
4s24p3
第四周期第ⅤA族
p
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析：（2）①具有（ n －1）d10 n s2电子排布的元素应该在ds区，根据其电子排布式 可知该元素位于周期表中第ⅡB族。②该元素基态原子价层电子排布式为3d34s2，该元 素为d区副族元素（价电子排在d轨道和s轨道上），根据周期数＝能层序数，族序数 ＝价电子数可知，该元素位于第四周期第ⅤB族，故选C。③根据构造原理可知，该元 素基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，则其原子的价层电子排布式 为4s24p3；该元素原子价电子排布在 n s和 n p轨道，故为主族元素，价电子数为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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
①被誉为“21世纪金属”的钛（Ti）元素，基态原子价电子轨道表示式 为 ，Ti元素形成的化合物中，Ti呈现的最高价态为 价。
②日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素基态原子 的价电子排布式为3d54s1，该元素的名称是 。
解析：（3）①钛位于第四周期第ⅣB族，价层电子排布为3d24s2，其价电子轨道表示 式为 ；Ti的最高正化合价＝价电子总数＝＋4。
②价层电子排布式为3d54s1的元素为铬元素。
＋4
铬
（3）根据元素核外电子排布可以推知元素的性质。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
13. （2024·齐齐哈尔市第八中学高二开学考试）根据题给信息回答问题。
（1）某元素原子的价电子构型为4s24p1，它属于第 周期第 族，属 于 区元素。
解析：（1）某元素的原子的价电子构型为4s24p1，它在周期表中位于第四周期第ⅢA 族，属于p区元素。
（2）在1～18号元素中，除稀有气体元素外，原子半径最大的元素是 （用元 素符号表示，下同），第三周期原子半径最小的主族元素的价层电子排布式 为 。
解析：（2）在1～18号元素中，除稀有气体元素外，原子半径最大的元素是Na，第 三周期原子半径最小的元素为Cl，其价层电子排布式为3s23p5。
四
ⅢA
p
Na
3s23p5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
（3）Cu＋的核外电子排布式为 。按电子排布，可将周期表中的元素划分 成五个区域，第四周期元素中属于s区的元素有 种。
解析：（3）Cu的原子序数为29，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，Cu＋失去 最外层电子，即失去了4s轨道的1个电子，Cu＋的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d10；s区包括第ⅠA、ⅡA族，第四周期只有K、Ca两种元素。
（4）某元素原子的3p轨道有1个未成对电子，该元素为 （用元素符号表 示）。
解析：（4）原子基态时3p轨道有1个未成对电子的元素的电子排布式为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，为Al或Cl元素。
[Ar]3d10
2
Al或Cl
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13