第2课时 核外电子排布与元素周期表
1.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说法正确的是（ ）
A.原子的价电子排布式为ns2np1～6的元素一定是主族元素
B.原子的价电子排布式为（n－1）d6～8ns2的元素一定位于ⅢB～ⅦB族
C.基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是 ⅦA 族元素
D.基态原子的N层上只有一个电子的元素一定是主族元素
2.下列说法不正确的是（ ）
A.某基态原子价电子排布式为4f75d16s2，该元素位于周期表中第6周期ⅢB族
B.在元素周期表中，s区、d区和ds区的元素都是金属元素
C.当碳原子的核外电子排布由 转变为 时，释放能量，由激发态转化成基态
D.非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数不一定是2或8
3.元素周期表中铋元素的数据如图，下列说法中正确的是（ ）
A.铋元素的质量数是209.0
B.铋原子的价电子排布是6s26p3
C.铋原子6p能级有一个未成对电子
D.铋原子最外层有5个能量相同的电子
4.某基态原子的价电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是（ ）
A.该元素原子最外层共有3个电子
B.该元素位于第5周期ⅡB族，属于ds区
C.该元素原子的M电子层上共有18个运动状态不同的电子
D.该元素原子的N电子层上有5个空轨道
5.下列各项叙述中，正确的是（ ）
A.基态原子核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s2和1s22s22p63s23p64s2对应的元素同族
B.钠原子核外电子排布由1s22s22p63s1→1s22s22p63d1，释放能量
C.某基态原子的价电子排布为4d15s2，它是第5周期ⅢB族元素，属于d区元素
D.3s、3p能级上排满了电子且3d能级上未排电子的两原子对应的元素同周期
6.若A2＋与Bn－的电子层结构相同，且2个A原子与3个B原子的电子总数相等，则下列说法正确的是（ ）
A.B为硫元素
B.B元素原子的价电子排布式为2p4
C.A元素原子的核外电子排布式为[Ne]3s2
D.A、B都是元素周期表中p区的元素
7.某元素的基态原子最外层电子排布式是5s25p1，该元素或其化合物不可能具有的性质是（ ）
A.该元素位于周期表第5周期ⅢA族
B.该元素单质在一定条件下能与盐酸反应
C.该元素最高价氧化物对应的水化物显碱性
D.该元素的最高正化合价为＋5
8.下列各组中的X和Y两种原子，在周期表中一定位于同一族的是（ ）
A.X原子和Y原子最外层都只有一个电子
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能级上有三个电子，Y原子的3p能级上有三个电子
D.X原子核外M层上仅有两个电子，Y原子核外N层上也仅有两个电子
9.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的价电子排布式为nsn－1npn＋1，则下列说法不正确的是（ ）
X
Y
Z
A.Y元素原子的价电子排布式为4s24p4
B.Y元素在元素周期表的第3周期ⅥA族
C.X元素所在周期中所含非金属元素最多
D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
10.具有下列电子层结构的原子或离子，其对应的元素在周期表中的位置说法正确的是（ ）
A.最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s2的原子，所对应的两元素一定在同一主族
B.3p能级上有1个空轨道的原子和4p能级上有1空轨道的原子，所对应的两元素一定在同一主族
C.最外层电子排布为nsnnpn的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子，所对应的两元素一定在同一周期
D.原子核外M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的两种原子，所对应的两元素一定在同一周期
11.原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素均为前四周期元素，A是形成化合物种类最多的元素，B与A同周期，其原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，C为第3周期元素，其离子半径在该周期中最小，D原子核外p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多2，E元素位于元素周期表中的第8列，F的单质为紫红色金属。回答下列问题：
（1）D在元素周期表中的位置为 。
（2）A元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子；B元素基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈 形。
（3）C3＋与过量氨水反应的离子方程式为 。
（4）E元素位于元素周期表中 区（按电子排布分区），其基态原子价电子轨道表示式为 。
（5）基态F原子的核外电子排布式为 ，其基态原子核外填充有电子的能量最高的电子层的符号为 ，该电子层上具有的原子轨道数是 。
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电子排布式。
①第4周期ⅥB族 。
②第5周期ⅠB族 。
③第5周期ⅣA族 。
④第6周期ⅡA族 。
（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）d10ns2电子排布的元素位于周期表中的 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 （填字母）。
A.第2周期ⅡB族 B.第4周期ⅡA族
C.第4周期ⅤB族 D.第5周期ⅡB族
③某元素原子的核电荷数为33，则其原子的价电子排布式为 ，其位于元素周期表中的 ，属于 区的元素。
（3）根据元素核外电子排布可以推知元素的性质。
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 。
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 。
13.有A、B、C、D四种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A元素原子核外电子仅有一种原子轨道，且是宇宙中最丰富的元素，B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，C为金属元素且原子核外p电子数和s电子数相等；D元素的原子核外所有p轨道全充满或半充满。
（1）写出四种元素的元素符号：
A ，B ，C ，D 。
（2）写出C、D两种元素基态原子核外电子排布的轨道表示式。
C ，D 。
（3）写出B、C两种元素单质在一定条件下反应的化学方程式： 。
（4）C元素位于第 周期 族。A、B、C、D四种元素原子半径由大到小顺序是 。
14.X、Y、Z、W是元素周期表中前4周期的常见元素，其相关信息如下表；
元素 相关信息
X X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等
Y 原子最外层电子数是次外层的三倍
Z 单质及其化合物的焰色试验为黄色
W W为前四周期中未成对电子数最多的元素
（1）X位于元素周期表中的位置 。X的一种单质熔点很高，硬度很大，则这种单质是 。
（2）Z2Y2中含有的化学键类型有 ；阴、阳离子的个数之比为 。
（3）W的基态原子的价电子轨道表示式为 。
第2课时 核外电子排布与元素周期表
1.C 原子的价电子排布式为ns2np6的元素是稀有气体属于0族元素，A错误；原子的价电子排布式为（n－1）d6～8ns2的元素为第8、9、10列元素，是Ⅷ族元素，B错误；基态原子的p能级上有5个电子的元素的价电子排布式为ns2np5，最外层有7个电子，一定是ⅦA族元素，C正确；基态原子的N层上只有一个电子的元素的价电子排布式为4s1、3d54s1或3d104s1，分别是ⅠA的钾元素、ⅥB的铬元素、ⅠB的铜元素，D错误。
2.B 由基态原子价电子排布式为4f75d16s2，判断此元素位于周期表中第6周期ⅢB族，A正确；s区的H为非金属元素，d区和ds区元素为副族元素，副族元素全部是金属元素，B错误；基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，当核外电子排布式为1s22s12p3时，该原子处于激发态，所以碳原子的核外电子排布由 转变为 时，释放能量，由激发态变为基态，C正确；非金属元素形成的共价化合物中，如PCl5中P原子不满足最外层电子数为2或8，D正确。
3.B 核素即原子才有质量数，图中209.0是铋元素的相对原子质量，A错误；由图可知，铋原子的价电子排布是6s26p3，B正确；p能级上有3个轨道，根据洪特规则可知，铋原子6p能级的三个电子分别占据三个不同轨道，故有三个未成对电子，C错误；铋原子最外层有2个6s电子能量相同，3个6p电子能量相同，但6s和6p电子能量不相同，D错误。
4.C 由价电子排布式为4d15s2可知，该元素位于第5周期ⅢB族，属于d区，该元素原子核外共有39个电子，有5个电子层，其中M电子层上有18个运动状态不同的电子，最外层上有2个电子，A、B项错误，C项正确；该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2，N电子层的4d能级上有4个空轨道，4f能级上有7个空轨道，共计11个空轨道，D项错误。
5.C 1s22s22p63s23p63d104s2为Zn元素，位于ⅡB 族，1s22s22p63s23p64s2为Ca元素，位于ⅡA族，A项错误；原子由基态变为激发态需要吸收能量，B项错误；价电子排布为4d15s2的元素是第5周期ⅢB族元素，位于d区，C项正确；未说明4s能级上有无电子，故不一定处于同一周期，D项错误。
6.C 设A的核电荷数为a，B的核电荷数为b，根据题意可得a－2＝b＋n，2a＝3b，得b＝2n＋4，n＝1，b＝6，a＝9，不符合题意，n＝2，b＝8，a＝12，符合题意，n＝3，b＝10，a＝15，不符合题意，n＝4，b＝12，a＝18，不符合题意。则A为镁，B为氧，A错误；B元素原子的价电子排布式为2s22p4，B错误；Mg元素原子的核外电子排布式为[Ne]3s2，C正确；B是元素周期表中p区的元素，A是元素周期表中s区的元素，D错误。
7.D 某元素的基态原子最外层电子排布式是5s25p1，因此该元素位于周期表第5周期ⅢA族，A正确；由于同主族的金属铝能和盐酸反应，因此该元素单质在一定条件下能与盐酸反应，B正确；同主族从上到下金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，所以该元素最高价氧化物对应的水化物显碱性，C正确；该元素位于ⅢA族，所以其最高正化合价为＋3，D错误。
8.C 最外层都只有一个电子的X、Y原子，可能为ⅠA族、ⅠB族元素等，A项错误；X原子的核外电子排布式为1s2，X元素为He元素，Y原子的核外电子排布式为1s22s2，Y元素为Be元素，二者不在同一族，B项错误；2p能级上有三个电子的X为N，3p能级上有三个电子的Y为P，二者位于周期表中同一主族，C项正确；原子核外M层上仅有两个电子的X为Mg元素，原子核外N层上仅有两个电子的Y可能为Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn元素，不一定位于同一族，D项错误。
9.A 因为Y元素原子的价电子排布式中出现了np能级，故其ns能级已经充满且只能为2个电子，则n－1＝2，n＝3，即Y元素原子的价电子排布式为3s23p4，A项错误，B项正确；X为F元素，第2周期所含非金属元素最多，C项正确；Z为As元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，D项正确。
10.B 最外层电子排布为1s2和2s2的原子分别为He和Be，A错误；p能级有1个空轨道，则该元素的价电子排布为ns2np2，所以属于p区元素，一定是同主族元素，B正确；s能级最多排2个电子，则n＝2，所以最外层电子排布为nsnnpn的原子为C原子，在第2周期，而最外层电子排布为2s22p6的离子所对应的原子可能是金属原子，也可能是非金属原子，若为金属原子，则在第3周期，C错误；原子核外M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的两种原子可能是第3周期元素原子，也可能是第4周期元素原子，第3周期的稀有气体与第4周期的K、Ca符合此特征，D错误。
11.（1）第3周期ⅣA族 （2）6 哑铃
（3）Al3＋＋3NH3·H2OAl（OH）3↓＋3N
（4）d
（5）[Ar]3d104s1（或1s22s22p63s23p63d104s1） N 16
解析：原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素均为前四周期元素，A是形成化合物种类最多的元素，则A为碳元素；B与A同周期（第2周期），其原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，则基态B原子的核外电子排布式为1s22s22p4，B为氧元素；C为第3周期元素，其离子半径在该周期中最小，则C为铝元素；D原子核外p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多2且D的核电荷数大于13，则基态D原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，D为硅元素；E元素位于元素周期表中的第8列，E为处于第4周期的铁元素，F的单质为紫红色金属，F为铜元素。（1）D为硅元素，在元素周期表中的位置为第3周期ⅣA族。（2）A为碳元素，基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，原子核外共有6种不同运动状态的电子；B为氧元素，基态氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4，基态氧原子中能量最高的电子所占据的原子轨道为2p轨道，呈哑铃形。（3）C为铝元素，C3＋与过量氨水发生复分解反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2OAl（OH）3↓＋3N。（4）E为铁元素，核电荷数为26，基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则E元素位于元素周期表中d区（按电子排布分区），其基态原子价电子轨道表示式为。（5）F为铜元素，核电荷数为29，基态F原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1（或1s22s22p63s23p63d104s1），其基态原子核外填充有电子的能量最高的电子层的符号为N，N层电子层上具有4s、4p、4d、4f四种轨道，原子轨道数分别为1、3、5、7个，该电子层上原子轨道总数是16。
12.（1）①3d54s1 ②4d105s1 ③5s25p2 ④6s2
（2）①ⅡB ②C ③4s24p3 第4周期ⅤA族 p
（3）① ＋4 ②铬
解析：（1）ⅢB族～ⅦB族元素的价电子排布式为（n－1）dxns2（x＝1～5，特例除外），且价电子数等于族序数，故①为3d44s2，但根据能量最低原理应为3d54s1；ⅠB族和ⅡB族的价电子排布式分别为（n－1）d10ns1和（n－1）d10ns2，故②为4d105s1；主族元素的价电子全都排布在最外层的ns或np上，且价电子数等于族序数，故③为5s25p2，④为6s2。（2）①具有（n－1）d10ns2电子排布的元素应该在ds区，根据其电子排布式可知位于周期表中的 ⅡB 族；②该元素基态原子价电子排布式为3d34s2，该元素为d区副族元素，根据周期数＝最高能层序数，族序数＝价电子数，可知该元素位于第4周期ⅤB 族；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，则其原子的价电子排布式为4s24p3；该元素原子价电子排布在ns和np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4周期ⅤA族，属于p区元素。（3）①钛位于第4周期ⅣB族，价电子排布为3d24s2，其价电子轨道表示式为 ；Ti的最高化合价＝价电子数＝＋4；
②原子价层电子排布式为3d54s1的元素为铬元素。
13.（1）H N Mg P
（2）
（3）N2＋3MgMg3N2
（4）3 ⅡA r（Mg）＞r（P）＞r（N）＞r（H）
解析：A元素原子核外电子仅有一种原子轨道且是宇宙中最丰富的元素，则A为氢；B元素原子核外电子排布为1s22s22p3，则B为氮；C元素原子核外电子排布式为1s22s22p63s2，为镁，则C（镁）位于第3周期ⅡA族；D元素原子核外电子排布为1s22s22p63s23p3，为磷。Mg和P位于同周期，则 r（Mg）＞r（P），N与P位于同一主族，则r（N）＜r（P），H原子半径最小。
14.（1）第2周期第ⅣA族 金刚石
（2）离子键、共价键 1∶2
（3）
解析：X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等，核外电子排布为1s22s22p2，为C元素；Y原子最外层电子数是次外层的三倍，为O元素；Z单质及其化合物的焰色试验为黄色，为Na元素；前四周期中，元素原子中未成对电子数最多的是Cr元素。
（1）X为C元素，原子核外有2个电子层，最外层电子数为4，位于周期表第2周期ⅣA族，其对应的单质中金刚石的熔点高、硬度大。（2）Z2Y2为Na2O2，为离子化合物，含有，含有离子键和共价键，阴、阳离子的个数之比为1∶2。（3）由分析可知，W是Cr元素，基态Cr原子的电子排布式为1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s1，价电子轨道表示式为 。
4 / 4第2课时 核外电子排布与元素周期表
课程 标准 1.知道元素周期表中元素按周期划分的原因，族的划分与原子中价电子数目和价电子排布的密切关系。 2.能够从原子结构的量子力学模型理解元素周期律和元素周期表的建立依据
分点突破（一） 核外电子排布与周期的划分
1.鲍林近似能级图与周期
2.核外电子排布与周期的划分
（1）每一周期元素原子的价电子排布和元素种数的关系
周期 价电子排布 对应能 级组 元素 种数
ⅠA族 0族 最外层最多容纳电子数
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、7p 32
（2）原子核外电子排布与元素周期表中周期划分的本质联系
（3）周期数与电子层数的关系
周期数＝最外层电子所在轨道所处的 。
曾经举办的比利时布鲁塞尔世博会的标志性建筑——原子模型塔，是在当时破坏性核武器的阴影下，人类向往世界和平的象征，也是人类对和平使用核能源的美好愿望。这个建筑，由9个大圆球组成，每个圆球代表一个铁原子，构成一个铁原子晶胞模型，人们评价它是地球上最令人感到震惊的建筑。
【交流讨论】
1.基态Fe原子核外电子排布式为 ，核外电子占据的最高电子层的符号是 。
2.铁元素位于元素周期表的第几周期？如何判断元素的周期序数？
3.铁所在的周期中共有多少种元素？如何判断某周期包含的元素种数？
1.具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是（ ）
A.两种原子的电子层上全部都是s电子
B.3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有一个未成对电子的原子
C.最外层电子排布式为2s22p6的原子和最外层电子排布式为2s22p6的离子
D.原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d能级上尚未排有电子的两种原子
2.下列是某些元素基态原子的电子排布式，其中表示第3周期元素原子的是（ ）
A.1s22s1
B.1s22s22p5
C.1s22s22p63s2
D.1s22s22p63s23p64s1
3.某元素M2＋的3d轨道上有5个电子，则：
（1）M原子的核外电子排布式为 。
（2）M元素在元素周期表中的位置为第 周期。
分点突破（二） 核外电子排布与族的划分
1.族的划分与核外电子排布的关系
族的划分与原子的 和 密切相关。
2.价电子排布与族序数
元素所 在的族 价电子排布 族序数与价电 子数的关系
主族 元素 或 族序数＝
过渡 元素 （n－1）d1～10ns1～2 （钯4d10除外） ⅢB～Ⅷ 族序数＝
ⅠB和ⅡB 族序数＝ ns电子数
0族 元素 ns2np6 （He除外） —
3.元素周期表的分区
（1）分区
（2）元素的化合价
元素的化合价与原子的 尤其是 有着密切的关系。
①除Ⅷ族、ⅠB族的某些元素和0族元素外，元素的最高化合价等于它所在族的序数，如Sc、Ti、V、Cr、Mn的最高化合价分别为＋3、＋4、＋5、＋6、＋7。
②一般来说，非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的绝对值之和等于8（O无最高正化合价、F无正化合价）。
③稀有气体元素的化合价在通常情况下为0。
④过渡元素的价电子较多且所在轨道的能量相差不大，因此过渡元素具有多种价态，如锰元素的化合价为＋2～＋7。
我国嫦娥四号探测器实现人类探测器首次月背软着陆，月背探测器用的是同位素温差发动机，使用的放射性同位素有Sr（锶）、Po（钋），通过衰变产生能量发电。
已知锶的价电子排布式为5s2，钋的价电子排布式为6s26p4。
【交流讨论】
1.锶元素在周期表的什么位置？
2.若某元素基态原子的价电子排布式为ns2，该元素一定是ⅡA族元素吗？
3.如何判断钋元素在周期表中的位置？
4.同一主族元素的价电子数相同，价电子排布式也相同吗？举例说明。
1.主族元素
元素的周期序数＝电子层数，元素的族序数＝价电子总数。
例如：某元素的价电子排布式为5s25p3（可确定为主族元素），则该元素在周期表中位于第5周期ⅤA族。
2.0族元素
价电子排布式为ns2np6（He为1s2），0族元素的周期数＝电子层数（n）。
3.副族元素
副族元素的周期数＝电子层数（n）
（1）ⅠB族：价电子排布为（n－1）d10ns1。
（2）ⅡB族：价电子排布为（n－1）d10ns2。
（3）ⅢB～ⅦB族：价电子排布为（n－1）dxns2，元素的族序数为x＋2（个别例外）。如Mn的价电子排布为3d54s2，它在周期表中位于第4周期ⅦB族。
（4）Ⅷ族：价电子排布为（n－1）dxns0～2，价电子总数为8、9或10。
1.长式周期表共有18个纵列，从左到右排为1～18列，即碱金属为第1列，稀有气体元素为第18列。按这种规定，下列说法正确的是（ ）
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ns2
C.第4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ns2np5
2.某元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d74s2，它在元素周期表中的位置是（ ）
A.第4周期ⅠB族 B.第4周期ⅡB族
C.第4周期ⅦB族 D.第4周期Ⅷ族
3.已知某些元素在周期表中的位置如图所示：
下列说法正确的是（ ）
A.表中五种元素位于5个不同的区
B.元素4的基态原子的价电子排布式为3d104s2，与它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的原子结构示意图为
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2周期ⅤA族元素原子的价电子轨道表示式为 。
（5）当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在 区中。
元素原子的核外电子排布与元素性质（分析与推测）
根据核外电子的排布特点推断元素的性质：
（1）A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其基态原子的轨道表示式为 ，在周期表中位于 区。
（2）B元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，B的基态原子的价电子排布式为 。
（3）请利用电子排布的相关知识分析，稳定性：Fe3＋ （填“＞”或“＜”）Fe2＋，原因
。
（4）通过（3）的解答，请归纳基态原子核外电子排布除了符合构造原理、泡利不相容原理、洪特规则外，还有哪些结构稳定： 。
【规律方法】
1～36号元素中，原子核外未成对电子数与其价电子排布之间的关系
（1）有1个未成对电子的价电子排布为ns1、ns2np1、ns2np5、3d14s2、3d104s1。
（2）有2个未成对电子的价电子排布为ns2np2、ns2np4、3d24s2、3d84s2。
（3）有3个未成对电子的价电子排布为ns2np3、3d34s2、3d74s2。
（4）有4个未成对电子的价电子排布为3d64s2。
（5）有5个未成对电子的价电子排布为3d54s2。
（6）有6个未成对电子的价电子排布为3d54s1。
1～36号元素基态原子中，含未成对电子数最多的是Cr原子，有6个未成对电子。
【迁移应用】
1.基态时，某元素原子的最外层电子排布为ns1，下列关于该元素的说法正确的是（ ）
A.价电子数一定为1
B.一定位于ⅠA族或ⅠB族
C.元素的最高正价一定为＋1价
D.周期表前36号元素中共有6种
2.（1）请用元素符号填空：
①D3＋的3d能级为半充满结构，D元素为 ；
②写出3p轨道上有2个未成对电子的元素： 、 ；
（2）第4周期元素中，未成对电子数最多的原子是 （填名称），其未成对电子数为 。
（3）若A、B、C三种元素原子的最外层电子排布式分别为A：msm－1mpm、B：nsnnpn＋3、C：xsx－1xpx－1，这三种元素形成的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是 （用分子式填写）。
1.下列关于元素周期表的说法正确的是（ ）
A.原子序数相差8的两短周期元素，它们一定是同主族元素
B.价电子排布为5s25p4的元素位于第5周期ⅥA族，是p区元素
C.镧系元素在周期表中占据同一格，它们互为同位素
D.第4周期元素中，基态原子未成对电子数目最多的是锰
2.已知某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，该元素在周期表中的位置和区分别是（ ）
A.第4周期ⅡB族；s区
B.第4周期ⅧB族；d区
C.第4周期Ⅷ族；d区
D.第4周期Ⅷ族；ds区
3.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ⅠA族元素
B.原子的价电子排布式为（n－1）d6～8ns2的元素一定位于ds区
C.基态原子的p能级半充满的元素一定位于p区
D.基态原子的价电子排布式为（n－1）dxnsy的元素的族序数一定为x＋y
4.元素X、Y、Z、M在周期表中的相对位置如图所示，已知M元素原子的价电子排布式为ns2npn＋1，且核外有9个原子轨道。下列说法错误的是（ ）
X
Y M
Z
A.M元素原子的价电子排布式为3s23p4
B.Y元素在周期表的第4周期ⅤA族
C.X基态原子核外有两个未成对电子
D.Z元素原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2
5.碳、硅、铁、铜、铝、钛是重要的材料元素。请回答下列有关问题：
（1）上述元素中属于主族元素的是 （填写元素符号，下同），在元素周期表d区的元素是 。
（2）原子核外电子含有四个电子层的元素是 ，基态原子的原子轨道中未成对电子数最多的是 。
（3）基态钛原子价电子的轨道表示式为 。
（4）基态铜原子的价电子排布式为3d104s1，由此可判断铜在元素周期表中位于第 周期 族。
第2课时 核外电子排布与元素周期表
【基础知识·准落实】
分点突破（一）
师生互动
1.32 32 18 18 8 8 2 2.（2）元素种数 （3）电子层数
探究活动
交流讨论
1.提示：[Ar]3d64s2；N。Fe是26号元素，故基态Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，核外电子占据的最高电子层为第四层，该电子层的符号是N。
2.提示：第4周期。因为其原子核外有4个电子层，则其周期序数等于其原子核外电子层数。
3.提示：18种。某周期包含的元素种数，等于该周期对应能级组所含原子轨道数的2倍，即对应能级组最多容纳的电子数。
自主练习
1.B 第1周期的氢、氦和第2周期的锂、铍原子的电子层上全是s电子，显然不一定属于同一周期，A错误；3p能级上只有一个空轨道的原子是硅，3p能级上有一个未成对电子的原子是铝或氯，同在第3周期，B正确；最外层电子排布式为2s22p6的原子是第2周期的氖，而最外层电子排布式为2s22p6的离子可能是第2周期的氧离子、氟离子，也可能是第3周期的钠离子、镁离子、铝离子，C错误；原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d能级上尚未排有电子的原子可能是第3周期的氩，也可能是第4周期的钾、钙，D错误。
2.C A、B项表示第2周期元素原子；C项表示第3周期元素原子；D项表示第4周期元素原子。
3.（1）1s22s22p63s23p63d54s2 （2）4
解析：M2＋的3d轨道上有5个电子，则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，故M原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，该原子的价电子排布式为3d54s2，所以该元素在周期表中的位置为第4周期。
分点突破（二）
师生互动
1.价电子数目 价电子排布 2.ns1～2 ns2np1～5 价电子数 价电子数 3.（2）核外电子排布 价电子排布
探究活动
交流讨论
1.提示：锶元素为38号元素，位于第5周期ⅡA族。
2.提示：不一定。价电子排布式为ns2的元素可能是ⅡA族元素，也可能是0族元素He。
3.提示：根据钋的价电子排布式可知钋属于p区主族元素，其所在的周期序数等于电子层数，主族序数等于价电子数，可判断钋元素位于第6周期ⅥA族。
4.提示：不相同。同一主族元素的价电子数相同，其价电子排布式中能级不同，价电子排布式不同，如氧、钋都为ⅥA族元素，二者价电子排布式分别为2s22p4、6s26p4。
自主练习
1.C 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ns2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ns2，B项错误；第4周期第8列元素是26号元素，即铁元素，C项正确；第15列元素原子的最外层电子排布式为ns2np3，D项错误。
2.D 由[Ar]3d74s2可知该元素位于第4周期，又由价电子数为9知其位于第4周期第9纵列，为Ⅷ族元素。
3.D H在s区；O、Ge在p区；Mn在d区；Zn在ds区，表中五种元素位于4个不同的区，A说法错误；元素4为Zn，其基态原子的价电子排布式为3d104s2，最外层电子排布为4s2，与它具有相同最外层电子数的元素可能处于d区、ds区或s区，B说法错误；元素1、2、3的基态原子中，未成对电子数分别为1、2、5，比值为1∶2∶5，C说法错误；元素5为Ge，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，则原子结构示意图为，D说法正确。
4.（1）球形 （2）Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6，
Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5 Fe3＋ （3）3d104s2
（4） （5）f
解析：（1）s区为ⅠA族、ⅡA族，族序数最大且原子序数最小的元素为Be，其电子排布式为1s22s2，价电子的电子云形状为球形。（2）d区为ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族，族序数最大且原子序数最小的为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轨道处于半充满稳定状态，其稳定性大于Fe2＋。（3）ds区族序数最大且原子序数最小的元素为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2，价电子排布式为3d104s2。（4）第2周期ⅤA族元素为N，其价电子轨道表示式为。（5）铀和钚均为锕系元素，位于f区。
【关键能力·细培养】
（1）提示：A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，说明A原子有两个电子层，其基态原子的电子排布式为1s22s22p3，其基态原子的轨道表示式为 ，价电子的电子排布式为2s22p3，在周期表中位于p区。
（2）提示：B元素基态原子的M层全充满，3s、3p、3d能级是全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，即4s能级上只有1个电子，B的基态原子的价电子排布式为3d104s1。
（3）提示：根据电子排布的相关知识得稳定性：Fe3＋＞Fe2＋，原因是正三价铁离子的3d轨道上的电子数为5，为半充满稳定状态，二价铁离子3d轨道上的电子数为6，容易失去1个电子变为3d5稳定状态。
（4）提示：通过（3）的解答，基态原子核外电子排布除了符合构造原理、泡利不相容原理、洪特规则外，还有能量相同的原子轨道处于全充满、半充满、全空的结构稳定。
迁移应用
1.D 基态时，某元素原子的最外层电子排布为ns1，则该元素可能是ⅠA族的元素，也可能是Cr、Cu等过渡元素。当该元素为Cr、Cu等过渡元素时，价电子数不是1，A错误；当n＝4时，该元素可能是Cr，位于ⅥB族，B错误；当n＝4时，该元素可能是Cu，最高正价为＋2价，C错误；由分析可知，基态时，某元素原子的最外层电子排布为ns1，则该元素可能是ⅠA族的元素，也可能是Cr、Cu等过渡元素，周期表前36号元素中有H、Li、Na、K、Cr、Cu共6种，D正确。
2.（1）①Fe ②Si S （2）铬 6
（3）HF＞PH3＞SiH4
解析：（1）①3d能级半充满为3d5，由于带3个正电荷，所以原子的价电子排布式为3d64s2，则D元素为Fe；②3p轨道上有2个未成对电子，则元素原子的价电子排布式为3s23p2、3s23p4，则为Si、S。（2）第4周期元素中，价电子排布式为（n－1）dxnsy，且能级处于半充满状态时，含有的未成对电子数最多，即价电子排布式为3d54s1，此元素为铬，未成对电子数为6。（3）A、B、C三种元素原子的最外层电子排布式分别为3s23p3、2s22p5、3s23p2，所以A、B、C分别是P、F、Si，则三种元素形成的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是HF＞PH3＞SiH4。
【教学效果·勤检测】
1.B 原子序数相差8的两短周期元素，它们可能是0族元素，A错误；价电子排布为5s25p4的元素位于第5周期ⅥA族，是p区元素，B正确；镧系元素在周期表中属于f区，原子序数从57到71，C错误；第4周期元素中，基态原子未成对电子数目最多的是Cr（3d54s1）有6个，Mn（3d54s2）有5个，并不是最多的，D错误。
2.C 由原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2可知共有4个电子层，为第4周期元素，价电子排布式为3d84s2，为d区元素，位于第4周期Ⅷ族，选C。
3.C 基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能为K、Cr或Cu，K为 Ⅰ A族元素，Cr、Cu分别为ⅥB、Ⅰ B族元素，A错误；原子的价电子排布式为（n－1）d6～8ns2的元素为Ⅷ族元素，位于d区，B错误；基态原子的p能级半充满的元素，电子最后填充p能级，属于p区，C正确；基态原子的价电子排布式为（n－1）dxnsy的元素，若是ⅢB～ⅦB族及 Ⅷ族第1列元素，其族序数为价电子排布式中d、s能级所含电子数目之和，族序数一定为x＋y，若是ⅠB、ⅡB族元素，其族序数等于价电子排布式中s能级所含电子数y，D错误。
4.B M元素原子的价电子排布式为ns2npn＋1，核外有9个原子轨道，故n＝3时符合，核外电子排布为1s22s22p63s23p4，M为S；由元素X、Y、Z、M在周期表中的相对位置可知，X为O，Y为P，Z为Ge。S原子最外层电子数为6，价电子排布式为3s23p4，A正确；Y为P，在周期表第3周期ⅤA族，B错误；X为O，核外电子排布式为1s22s22p4，p轨道上有两个未成对电子，C正确；Z为Ge，原子序数为32，核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，D正确。
5.（1）C、Si、Al Ti、Fe （2）Ti、Fe、Cu Fe
（3） （4）4 ⅠB
解析：（1）C、Si是ⅣA族元素，Al是ⅢA族元素，Cu是ⅠB族，Ti是ⅣB族，Fe是Ⅷ族元素。C、Si、Al位于p区，Ti、Fe位于d区，Cu位于ds区。（2）第4周期的Ti、Fe、Cu均有四个电子层；基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，d轨道中含有4个未成对电子。（3）钛位于第4周期ⅣB族，价电子排布式为3d24s2，轨道表示式为 。
（4）由价电子排布中的4s可知，Cu在元素周期表中位于第4周期，由价电子数为11个可知，Cu在元素周期表中第11列，位于ⅠB族。
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第2课时 核外电子排布与元素周期表
课程 标准 1.知道元素周期表中元素按周期划分的原因，族的划分与
原子中价电子数目和价电子排布的密切关系。
2.能够从原子结构的量子力学模型理解元素周期律和元素
周期表的建立依据
目 录
1、基础知识·准落实
4、学科素养·稳提升
2、关键能力·细培养
3、教学效果·勤检测
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破（一） 核外电子排布与周期的划分
1. 鲍林近似能级图与周期
2. 核外电子排布与周期的划分
（1）每一周期元素原子的价电子排布和元素种数的关系
周
期 价电子排布 对应能 级组 元素
种数
ⅠA族 0族 最外层最多容纳电子数 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
周
期 价电子排布 对应能 级组 元素
种数
ⅠA族 0族 最外层最
多容纳电
子数 5 5s1 5s25p6 8 5s、4d、5p 18
6 6s1 6s26p6 8 6s、4f、5d、6p 32
7 7s1 — 8 7s、5f、6d、7p 32
（2）原子核外电子排布与元素周期表中周期划分的本质联系
（3）周期数与电子层数的关系
周期数＝最外层电子所在轨道所处的 。
电子层数
曾经举办的比利时布鲁塞尔世博会的标志性建筑——原子模型塔，是
在当时破坏性核武器的阴影下，人类向往世界和平的象征，也是人类
对和平使用核能源的美好愿望。这个建筑，由9个大圆球组成，每个
圆球代表一个铁原子，构成一个铁原子晶胞模型，人们评价它是地球
上最令人感到震惊的建筑。
【交流讨论】
1. 基态Fe原子核外电子排布式为 ，核外电子占据的最
高电子层的符号是 。
提示：[Ar]3d64s2；N。Fe是26号元素，故基态Fe原子核外电子排
布式为[Ar]3d64s2，核外电子占据的最高电子层为第四层，该电子
层的符号是N。
2. 铁元素位于元素周期表的第几周期？如何判断元素的周期序数？
提示：第4周期。因为其原子核外有4个电子层，则其周期序数等于
其原子核外电子层数。
3. 铁所在的周期中共有多少种元素？如何判断某周期包含的元素
种数？
提示：18种。某周期包含的元素种数，等于该周期对应能级组所含
原子轨道数的2倍，即对应能级组最多容纳的电子数。
1. 具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是
（ ）
A. 两种原子的电子层上全部都是s电子
B. 3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有一个未成对电子的
原子
C. 最外层电子排布式为2s22p6的原子和最外层电子排布式为2s22p6的
离子
D. 原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d能级上尚未
排有电子的两种原子
解析： 第1周期的氢、氦和第2周期的锂、铍原子的电子层上全
是s电子，显然不一定属于同一周期，A错误；3p能级上只有一个
空轨道的原子是硅，3p能级上有一个未成对电子的原子是铝或氯，
同在第3周期，B正确；最外层电子排布式为2s22p6的原子是第2周
期的氖，而最外层电子排布式为2s22p6的离子可能是第2周期的氧
离子、氟离子，也可能是第3周期的钠离子、镁离子、铝离子，C
错误；原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d能级
上尚未排有电子的原子可能是第3周期的氩，也可能是第4周期的
钾、钙，D错误。
2. 下列是某些元素基态原子的电子排布式，其中表示第3周期元素原
子的是（ ）
A. 1s22s1 B. 1s22s22p5
C. 1s22s22p63s2 D. 1s22s22p63s23p64s1
解析： A、B项表示第2周期元素原子；C项表示第3周期元素原
子；D项表示第4周期元素原子。
3. 某元素M2＋的3d轨道上有5个电子，则：
（1）M原子的核外电子排布式为 。
（2）M元素在元素周期表中的位置为第 周期。
解析：M2＋的3d轨道上有5个电子，则其电子排布式为
1s22s22p63s23p63d5，故M原子的电子排布式为
1s22s22p63s23p63d54s2，该原子的价电子排布式为3d54s2，所以
该元素在周期表中的位置为第4周期。
1s22s22p63s23p63d54s2
4
分点突破（二） 核外电子排布与族的划分
1. 族的划分与核外电子排布的关系
族的划分与原子的 和 密切相关。
价电子数目
价电子排布
2. 价电子排布与族序数
元素所在的族 价电子排布 族序数与价电子数的关系 主族元素
或 族序数＝ 过渡元素 （n－1）d1～
10ns1～2 （钯4d10除外） ⅢB～Ⅷ 族序数＝
ⅠB和ⅡB 族序数＝ns电子数
0族元素 ns2np6（He除外） — ns1～2
ns2np1～5
价电子数
价电子数
3. 元素周期表的分区
（1）分区
（2）元素的化合价
元素的化合价与原子的 尤其是
有着密切的关系。
①除Ⅷ族、ⅠB族的某些元素和0族元素外，元素的最高化合
价等于它所在族的序数，如Sc、Ti、V、Cr、Mn的最高化合
价分别为＋3、＋4、＋5、＋6、＋7。
②一般来说，非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合
价的绝对值之和等于8（O无最高正化合价、F无正化合
价）。
核外电子排布
价电子排
布
③稀有气体元素的化合价在通常情况下为0。
④过渡元素的价电子较多且所在轨道的能量相差不大，因此
过渡元素具有多种价态，如锰元素的化合价为＋2～＋7。
我国嫦娥四号探测器实现人类探测器首次月背软着陆，月背探测器
用的是同位素温差发动机，使用的放射性同位素有 Sr（锶）
Pu（钚） Po（钋），通过衰变产生能量发电。
已知锶的价电子排布式为5s2，钋的价电子排布式为6s26p4。
【交流讨论】
1. 锶元素在周期表的什么位置？
提示：锶元素为38号元素，位于第5周期ⅡA族。
2. 若某元素基态原子的价电子排布式为ns2，该元素一定是ⅡA族
元素吗？
提示：不一定。价电子排布式为ns2的元素可能是ⅡA族元素，也可
能是0族元素He。
3. 如何判断钋元素在周期表中的位置？
提示：根据钋的价电子排布式可知钋属于p区主族元素，其所在的
周期序数等于电子层数，主族序数等于价电子数，可判断钋元素位
于第6周期ⅥA族。
4. 同一主族元素的价电子数相同，价电子排布式也相同吗？举例
说明。
提示：不相同。同一主族元素的价电子数相同，其价电子排布式中
能级不同，价电子排布式不同，如氧、钋都为ⅥA族元素，二者价
电子排布式分别为2s22p4、6s26p4。
1. 主族元素
元素的周期序数＝电子层数，元素的族序数＝价电子总数。
例如：某元素的价电子排布式为5s25p3（可确定为主族元素），则
该元素在周期表中位于第5周期ⅤA族。
2.0族元素
价电子排布式为ns2np6（He为1s2），0族元素的周期数＝电子层数
（n）。
3. 副族元素
副族元素的周期数＝电子层数（n）
（1）ⅠB族：价电子排布为（n－1）d10ns1。
（2）ⅡB族：价电子排布为（n－1）d10ns2。
（3）ⅢB～ⅦB族：价电子排布为（n－1）dxns2，元素的族序数
为x＋2（个别例外）。如Mn的价电子排布为3d54s2，它在周
期表中位于第4周期ⅦB族。
（4）Ⅷ族：价电子排布为（n－1）dxns0～2，价电子总数为8、9
或10。
1. 长式周期表共有18个纵列，从左到右排为1～18列，即碱金属为第1
列，稀有气体元素为第18列。按这种规定，下列说法正确的是
（ ）
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ns2
C. 第4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ns2np5
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ns2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ns2，B项错
误；第4周期第8列元素是26号元素，即铁元素，C项正确；第15列
元素原子的最外层电子排布式为ns2np3，D项错误。
2. 某元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d74s2，它在元素周期表中的
位置是（ ）
A. 第4周期ⅠB族 B. 第4周期ⅡB族
C. 第4周期ⅦB族 D. 第4周期Ⅷ族
解析： 由[Ar]3d74s2可知该元素位于第4周期，又由价电子数为
9知其位于第4周期第9纵列，为Ⅷ族元素。
3. 已知某些元素在周期表中的位置如图所示：
下列说法正确的是（ ）
A. 表中五种元素位于5个不同的区
B. 元素4的基态原子的价电子排布式为3d104s2，与它具有相同最外层
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的原子结构示意图为
解析： H在s区；O、Ge在p区；Mn在d区；Zn在ds区，表中五
种元素位于4个不同的区，A说法错误；元素4为Zn，其基态原子的
价电子排布式为3d104s2，最外层电子排布为4s2，与它具有相同最
外层电子数的元素可能处于d区、ds区或s区，B说法错误；元素1、
2、3的基态原子中，未成对电子数分别为1、2、5，比值为
1∶2∶5，C说法错误；元素5为Ge，核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s24p2，则原子结构示意图为 ，D说法正
确。
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 。
解析： s区为ⅠA族、ⅡA族，族
序数最大且原子序数最小的元素为
Be，其电子排布式为1s22s2，价电子
的电子云形状为球形。
球形
（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 。
Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6， Fe3＋：
1s22s22p63s23p63d5
Fe3＋
解析： d区为ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族，族序数最大且原子序数最小的为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轨道处于半充满稳定状态，其稳定性大于Fe2＋。
（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 。
解析：ds区族序数最大且原子序数最小的元素为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2，价电子排布式为3d104s2。
3d104s2
（4）在p区中，第2周期ⅤA族元素原子的价电子轨道表示式
为 。
解析： 第2周期ⅤA族元素为N，其价电子轨道表示式
为 。
（5）当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在 区中。
解析： 铀和钚均为锕系元素，位于f区。
f
关键能力·细培养
2
互动探究 深化认知
元素原子的核外电子排布与元素性质（分析与推测）
根据核外电子的排布特点推断元素的性质：
（1）A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电
子，其基态原子的轨道表示式为 ，在周期表中位于 区。
提示：A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电
子，说明A原子有两个电子层，其基态原子的电子排布式为
1s22s22p3，其基态原子的轨道表示式为 ，
价电子的电子排布式为2s22p3，在周期表中位于p区。
（2）B元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未
成对电子，B的基态原子的价电子排布式为 。
提示：B元素基态原子的M层全充满，3s、3p、3d能级是全充
满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，即4s能级上只有
1个电子，B的基态原子的价电子排布式为3d104s1。
（3）请利用电子排布的相关知识分析，稳定性：Fe3＋ （填
“＞”或“＜”）Fe2＋，原因 。
提示：根据电子排布的相关知识得稳定性：Fe3＋＞Fe2＋，原因
是正三价铁离子的3d轨道上的电子数为5，为半充满稳定状态，
二价铁离子3d轨道上的电子数为6，容易失去1个电子变为3d5稳
定状态。
（4）通过（3）的解答，请归纳基态原子核外电子排布除了符合构造
原理、泡利不相容原理、洪特规则外，还有哪些结构稳
定： 。
提示：通过（3）的解答，基态原子核外电子排布除了符合构造
原理、泡利不相容原理、洪特规则外，还有能量相同的原子轨
道处于全充满、半充满、全空的结构稳定。
【规律方法】
1～36号元素中，原子核外未成对电子数与其价电子排布之间的
关系
（1）有1个未成对电子的价电子排布为ns1、ns2np1、ns2np5、
3d14s2、3d104s1。
（2）有2个未成对电子的价电子排布为ns2np2、ns2np4、3d24s2、
3d84s2。
（3）有3个未成对电子的价电子排布为ns2np3、3d34s2、3d74s2。
（4）有4个未成对电子的价电子排布为3d64s2。
（5）有5个未成对电子的价电子排布为3d54s2。
（6）有6个未成对电子的价电子排布为3d54s1。
1～36号元素基态原子中，含未成对电子数最多的是Cr原子，有
6个未成对电子。
【迁移应用】
1. 基态时，某元素原子的最外层电子排布为ns1，下列关于该元素的
说法正确的是（ ）
A. 价电子数一定为1
B. 一定位于ⅠA族或ⅠB族
C. 元素的最高正价一定为＋1价
D. 周期表前36号元素中共有6种
解析： 基态时，某元素原子的最外层电子排布为ns1，则该元
素可能是ⅠA族的元素，也可能是Cr、Cu等过渡元素。当该元素为
Cr、Cu等过渡元素时，价电子数不是1，A错误；当n＝4时，该元
素可能是Cr，位于ⅥB族，B错误；当n＝4时，该元素可能是Cu，
最高正价为＋2价，C错误；由分析可知，基态时，某元素原子的
最外层电子排布为ns1，则该元素可能是ⅠA族的元素，也可能是
Cr、Cu等过渡元素，周期表前36号元素中有H、Li、Na、K、Cr、
Cu共6种，D正确。
2. （1）请用元素符号填空：
①D3＋的3d能级为半充满结构，D元素为 ；
②写出3p轨道上有2个未成对电子的元素： 、 ；
解析： ①3d能级半充满为3d5，由于带3个正电荷，所以
原子的价电子排布式为3d64s2，则D元素为Fe；②3p轨道上有
2个未成对电子，则元素原子的价电子排布式为3s23p2、
3s23p4，则为Si、S。
Fe
Si
S
（2）第4周期元素中，未成对电子数最多的原子是 （填名
称），其未成对电子数为 。
解析： 第4周期元素中，价电子排布式为（n－1）
dxnsy，且能级处于半充满状态时，含有的未成对电子数最
多，即价电子排布式为3d54s1，此元素为铬，未成对电子数
为6。
铬
6
（3）若A、B、C三种元素原子的最外层电子排布式分别为A：
msm－1mpm、B：nsnnpn＋3、C：xsx－1xpx－1，这三种元素
形成的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是
（用分子式填写）。
解析： A、B、C三种元素原子的最外层电子排布式分
别为3s23p3、2s22p5、3s23p2，所以A、B、C分别是P、F、
Si，则三种元素形成的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是
HF＞PH3＞SiH4。
HF＞PH3＞
SiH4
教学效果·勤检测
3
强化技能 查缺补漏
1. 下列关于元素周期表的说法正确的是（ ）
A. 原子序数相差8的两短周期元素，它们一定是同主族元素
B. 价电子排布为5s25p4的元素位于第5周期ⅥA族，是p区元素
C. 镧系元素在周期表中占据同一格，它们互为同位素
D. 第4周期元素中，基态原子未成对电子数目最多的是锰
解析： 原子序数相差8的两短周期元素，它们可能是0族元素，
A错误；价电子排布为5s25p4的元素位于第5周期ⅥA族，是p区元
素，B正确；镧系元素在周期表中属于f区，原子序数从57到71，C
错误；第4周期元素中，基态原子未成对电子数目最多的是Cr
（3d54s1）有6个，Mn（3d54s2）有5个，并不是最多的，D错误。
2. 已知某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，该元素在周
期表中的位置和区分别是（ ）
A. 第4周期ⅡB族；s区 B. 第4周期ⅧB族；d区
C. 第4周期Ⅷ族；d区 D. 第4周期Ⅷ族；ds区
解析： 由原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2可知共有4
个电子层，为第4周期元素，价电子排布式为3d84s2，为d区元素，
位于第4周期Ⅷ族，选C。
3. 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ⅠA族元素
B. 原子的价电子排布式为（n－1）d6～8ns2的元素一定位于ds区
C. 基态原子的p能级半充满的元素一定位于p区
D. 基态原子的价电子排布式为（n－1）dxnsy的元素的族序数一定为x＋y
解析： 基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能为K、Cr
或Cu，K为 Ⅰ A族元素，Cr、Cu分别为ⅥB、Ⅰ B族元素，A错误；
原子的价电子排布式为（n－1）d6～8ns2的元素为Ⅷ族元素，位
于d区，B错误；基态原子的p能级半充满的元素，电子最后填充p
能级，属于p区，C正确；基态原子的价电子排布式为（n－1）
dxnsy的元素，若是ⅢB～ⅦB族及 Ⅷ族第1列元素，其族序数为
价电子排布式中d、s能级所含电子数目之和，族序数一定为x＋
y，若是ⅠB、ⅡB族元素，其族序数等于价电子排布式中s能级所含
电子数y，D错误。
4. 元素X、Y、Z、M在周期表中的相对位置如图所示，已知M元素原
子的价电子排布式为ns2npn＋1，且核外有9个原子轨道。下列说法
错误的是（ ）
A. M元素原子的价电子排布式为3s23p4
B. Y元素在周期表的第4周期ⅤA族
C. X基态原子核外有两个未成对电子
D. Z元素原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2
解析： M元素原子的价电子排布式为ns2npn＋1，核外有9个原
子轨道，故n＝3时符合，核外电子排布为1s22s22p63s23p4，M为S；
由元素X、Y、Z、M在周期表中的相对位置可知，X为O，Y为P，
Z为Ge。S原子最外层电子数为6，价电子排布式为3s23p4，A正
确；Y为P，在周期表第3周期ⅤA族，B错误；X为O，核外电子排
布式为1s22s22p4，p轨道上有两个未成对电子，C正确；Z为Ge，原
子序数为32，核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，D正确。
5. 碳、硅、铁、铜、铝、钛是重要的材料元素。请回答下列有关
问题：
（1）上述元素中属于主族元素的是 （填写元素符
号，下同），在元素周期表d区的元素是 。
解析：（1）C、Si是ⅣA族元素，Al是ⅢA族元素，Cu是ⅠB
族，Ti是ⅣB族，Fe是Ⅷ族元素。C、Si、Al位于p区，Ti、
Fe位于d区，Cu位于ds区。
C、Si、Al
Ti、Fe
（2）原子核外电子含有四个电子层的元素是 ，基
态原子的原子轨道中未成对电子数最多的是 。
解析： 第4周期的Ti、Fe、Cu均有四个电子层；基态
Fe原子的价电子排布式为3d64s2，d轨道中含有4个未成对
电子。
Ti、Fe、Cu
Fe
（3）基态钛原子价电子的轨道表示式
为 。
解析： 钛位于第4周期ⅣB族，价电子排布式为3d24s2，
轨道表示式为 。
（4）基态铜原子的价电子排布式为3d104s1，由此可判断铜在元素
周期表中位于第 周期 族。
解析： 由价电子排布中的4s可知，Cu在元素周期表中
位于第4周期，由价电子数为11个可知，Cu在元素周期表中
第11列，位于ⅠB族。
4
ⅠB
学科素养·稳提升
4
内化知识 知能升华
1. 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说法正确
的是（ ）
A. 原子的价电子排布式为ns2np1～6的元素一定是主族元素
B. 原子的价电子排布式为（n－1）d6～8ns2的元素一定位于ⅢB～
ⅦB族
C. 基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是 ⅦA 族元素
D. 基态原子的N层上只有一个电子的元素一定是主族元素
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解析： 原子的价电子排布式为ns2np6的元素是稀有气体属于0
族元素，A错误；原子的价电子排布式为（n－1）d6～8ns2的元素
为第8、9、10列元素，是Ⅷ族元素，B错误；基态原子的p能级上
有5个电子的元素的价电子排布式为ns2np5，最外层有7个电子，一
定是ⅦA族元素，C正确；基态原子的N层上只有一个电子的元素
的价电子排布式为4s1、3d54s1或3d104s1，分别是ⅠA的钾元素、ⅥB
的铬元素、ⅠB的铜元素，D错误。
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2. 下列说法不正确的是（ ）
A. 某基态原子价电子排布式为4f75d16s2，该元素位于周期表中第6周期ⅢB族
B. 在元素周期表中，s区、d区和ds区的元素都是金属元素
C. 当碳原子的核外电子排布由 转变
为 时，释放能量，由激发态转化成基态
D. 非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数不一定是2或8
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解析： 由基态原子价电子排布式为4f75d16s2，判断此元素位于
周期表中第6周期ⅢB族，A正确；s区的H为非金属元素，d区和ds
区元素为副族元素，副族元素全部是金属元素，B错误；基态碳原
子的核外电子排布式为1s22s22p2，当核外电子排布式为1s22s12p3
时，该原子处于激发态，所以碳原子的核外电子排布
由 转变为 时，释放能
量，由激发态变为基态，C正确；非金属元素形成的共价化合物
中，如PCl5中P原子不满足最外层电子数为2或8，D正确。
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3. 元素周期表中铋元素的数据如图，下列说法中正确的是（ ）
A. 铋元素的质量数是209.0
B. 铋原子的价电子排布是6s26p3
C. 铋原子6p能级有一个未成对电子
D. 铋原子最外层有5个能量相同的电子
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解析： 核素即原子才有质量数，图中209.0是铋元素的相对原子质
量，A错误；由图可知，铋原子的价电子排布是6s26p3，B正确；p能
级上有3个轨道，根据洪特规则可知，铋原子6p能级的三个电子分别
占据三个不同轨道，故有三个未成对电子，C错误；铋原子最外层有2
个6s电子能量相同，3个6p电子能量相同，但6s和6p电子能量不相同，
D错误。
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4. 某基态原子的价电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是
（ ）
A. 该元素原子最外层共有3个电子
B. 该元素位于第5周期ⅡB族，属于ds区
C. 该元素原子的M电子层上共有18个运动状态不同的电子
D. 该元素原子的N电子层上有5个空轨道
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解析： 由价电子排布式为4d15s2可知，该元素位于第5周期ⅢB
族，属于d区，该元素原子核外共有39个电子，有5个电子层，其中
M电子层上有18个运动状态不同的电子，最外层上有2个电子，
A、B项错误，C项正确；该元素基态原子的电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2，N电子层的4d能级上有4个空轨
道，4f能级上有7个空轨道，共计11个空轨道，D项错误。
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5. 下列各项叙述中，正确的是（ ）
A. 基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2和
1s22s22p63s23p64s2对应的元素同族
B. 钠原子核外电子排布由1s22s22p63s1→1s22s22p63d1，释放能量
C. 某基态原子的价电子排布为4d15s2，它是第5周期ⅢB族元素，属于d区元素
D. 3s、3p能级上排满了电子且3d能级上未排电子的两原子对应的元素同周期
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解析： 1s22s22p63s23p63d104s2为Zn元素，位于ⅡB 族，
1s22s22p63s23p64s2为Ca元素，位于ⅡA族，A项错误；原子由基态变
为激发态需要吸收能量，B项错误；价电子排布为4d15s2的元素是
第5周期ⅢB族元素，位于d区，C项正确；未说明4s能级上有无电
子，故不一定处于同一周期，D项错误。
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6. 若A2＋与Bn－的电子层结构相同，且2个A原子与3个B原子的电子总
数相等，则下列说法正确的是（ ）
A. B为硫元素
B. B元素原子的价电子排布式为2p4
C. A元素原子的核外电子排布式为[Ne]3s2
D. A、B都是元素周期表中p区的元素
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解析： 设A的核电荷数为a，B的核电荷数为b，根据题意可得
a－2＝b＋n，2a＝3b，得b＝2n＋4，n＝1，b＝6，a＝9，不
符合题意，n＝2，b＝8，a＝12，符合题意，n＝3，b＝10，a＝
15，不符合题意，n＝4，b＝12，a＝18，不符合题意。则A为
镁，B为氧，A错误；B元素原子的价电子排布式为2s22p4，B错
误；Mg元素原子的核外电子排布式为[Ne]3s2，C正确；B是元素
周期表中p区的元素，A是元素周期表中s区的元素，D错误。
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7. 某元素的基态原子最外层电子排布式是5s25p1，该元素或其化合物
不可能具有的性质是（ ）
A. 该元素位于周期表第5周期ⅢA族
B. 该元素单质在一定条件下能与盐酸反应
C. 该元素最高价氧化物对应的水化物显碱性
D. 该元素的最高正化合价为＋5
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解析： 某元素的基态原子最外层电子排布式是5s25p1，因此该
元素位于周期表第5周期ⅢA族，A正确；由于同主族的金属铝能和
盐酸反应，因此该元素单质在一定条件下能与盐酸反应，B正确；
同主族从上到下金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性
逐渐增强，所以该元素最高价氧化物对应的水化物显碱性，C正
确；该元素位于ⅢA族，所以其最高正化合价为＋3，D错误。
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8. 下列各组中的X和Y两种原子，在周期表中一定位于同一族的是
（ ）
A. X原子和Y原子最外层都只有一个电子
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能级上有三个电子，Y原子的3p能级上有三个电子
D. X原子核外M层上仅有两个电子，Y原子核外N层上也仅有两个电子
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解析： 最外层都只有一个电子的X、Y原子，可能为ⅠA族、ⅠB
族元素等，A项错误；X原子的核外电子排布式为1s2，X元素为He
元素，Y原子的核外电子排布式为1s22s2，Y元素为Be元素，二者不
在同一族，B项错误；2p能级上有三个电子的X为N，3p能级上有
三个电子的Y为P，二者位于周期表中同一主族，C项正确；原子核
外M层上仅有两个电子的X为Mg元素，原子核外N层上仅有两个电
子的Y可能为Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn元素，不一
定位于同一族，D项错误。
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9. 元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的
价电子排布式为nsn－1npn＋1，则下列说法不正确的是（ ）
A. Y元素原子的价电子排布式为4s24p4
B. Y元素在元素周期表的第3周期ⅥA族
C. X元素所在周期中所含非金属元素最多
D. Z元素原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s24p3
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解析： 因为Y元素原子的价电子排布式中出现了np能级，故其
ns能级已经充满且只能为2个电子，则n－1＝2，n＝3，即Y元素
原子的价电子排布式为3s23p4，A项错误，B项正确；X为F元素，
第2周期所含非金属元素最多，C项正确；Z为As元素，核外电子排
布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，D项正确。
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10. 具有下列电子层结构的原子或离子，其对应的元素在周期表中的
位置说法正确的是（ ）
A. 最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s2的原子，所对应的两元素一定在同一主族
B. 3p能级上有1个空轨道的原子和4p能级上有1空轨道的原子，所对应的两元素一定在同一主族
C. 最外层电子排布为nsnnpn的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子，所对应的两元素一定在同一周期
D. 原子核外M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的两种原子，所对应的两元素一定在同一周期
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解析： 最外层电子排布为1s2和2s2的原子分别为He和Be，A错
误；p能级有1个空轨道，则该元素的价电子排布为ns2np2，所以
属于p区元素，一定是同主族元素，B正确；s能级最多排2个电
子，则n＝2，所以最外层电子排布为nsnnpn的原子为C原子，在
第2周期，而最外层电子排布为2s22p6的离子所对应的原子可能是
金属原子，也可能是非金属原子，若为金属原子，则在第3周期，
C错误；原子核外M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道
上尚未有电子的两种原子可能是第3周期元素原子，也可能是第4
周期元素原子，第3周期的稀有气体与第4周期的K、Ca符合此特
征，D错误。
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11. 原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素均为前四周期
元素，A是形成化合物种类最多的元素，B与A同周期，其原子核
外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，C为第3周期元
素，其离子半径在该周期中最小，D原子核外p能级上的电子总数
比s能级上的电子总数多2，E元素位于元素周期表中的第8列，F
的单质为紫红色金属。回答下列问题：
（1）D在元素周期表中的位置为 。
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解析：原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素均为前四周期元素，A是形成化合物种类最多的元素，则A为碳元素；B与A同周期（第2周期），其原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，则基态B原子的核外电子排布式为1s22s22p4，B为氧元素；C为第3周期元素，其离子半径在该周期中最小，则C为铝元素；D原子核外p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多2且D的核电荷数大于13，则基态D原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，D为硅元素；E元素位于元素周期表中的第8列，E为处于第4周期的铁元素，F的单质为紫红色金属，F为铜元素。（1）D为硅元素，在元素周期表中的位置为第3周期ⅣA族。
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（2）A元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子；B
元素基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道
呈 形。
解析：A为碳元素，基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，原子核外共有6种不同运动状态的电子；B为氧元素，基态氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4，基态氧原子中能量最高的电子所占据的原子轨道为2p轨道，呈哑铃形。
6
哑铃
1
2
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5
6
7
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9
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14
（3）C3＋与过量氨水反应的离子方程式为
。
解析：C为铝元素，C3＋与过量氨水发生复分解反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O Al（OH）3↓＋3N 。
Al3＋＋
3NH3·H2O Al（OH）3↓＋3N
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（4）E元素位于元素周期表中 区（按电子排布分区），
其基态原子价电子轨道表示式为 。
d
解析： E为铁元素，核电荷数为26，基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则E元素位于元素周期表中d区（按电子排布分区），其基态原子价电子轨道表示式为 。
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（5）基态F原子的核外电子排布式为
，其基态原子核外填充有电子的
能量最高的电子层的符号为 ，该电子层上具有的原子
轨道数是 。
[Ar]3d104s1（或
1s22s22p63s23p63d104s1）
N
16
解析： F为铜元素，核电荷数为29，基态F原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1（或1s22s22p63s23p63d104s1），其基态原子核外填充有电子的能量最高的电子层的符号为N，N层电子层上具有4s、4p、4d、4f四种轨道，原子轨道数分别为1、3、5、7个，该电子层上原子轨道总数是16。
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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电子排
布式。
①第4周期ⅥB族 。
②第5周期ⅠB族 。
③第5周期ⅣA族 。
④第6周期ⅡA族 。
3d54s1
4d105s1
5s25p2
6s2
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解析： ⅢB族～ⅦB族元素的价电子排布式为（n－
1）dxns2（x＝1～5，特例除外），且价电子数等于族序
数，故①为3d44s2，但根据能量最低原理应为3d54s1；ⅠB族
和ⅡB族的价电子排布式分别为（n－1）d10ns1和（n－1）
d10ns2，故②为4d105s1；主族元素的价电子全都排布在最外
层的ns或np上，且价电子数等于族序数，故③为5s25p2，④
为6s2。
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①具有（n－1）d10ns2电子排布的元素位于周期表中
的 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 （填字母）。
ⅡB
C
（2）根据元素电子排布可以确定元素在周期表中的位置。
A. 第2周期ⅡB族 B. 第4周期ⅡA族
C. 第4周期ⅤB族 D. 第5周期ⅡB族
③某元素原子的核电荷数为33，则其原子的价电子排布式
为 ，其位于元素周期表中的 ，
属于 区的元素。
4s24p3
第4周期ⅤA族
p
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解析： ①具有（n－1）d10ns2电子排布的元素应该在
ds区，根据其电子排布式可知位于周期表中的 ⅡB 族；②该
元素基态原子价电子排布式为3d34s2，该元素为d区副族元
素，根据周期数＝最高能层序数，族序数＝价电子数，可知
该元素位于第4周期ⅤB 族；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
子的价电子排布式为4s24p3；该元素原子价电子排布在ns和
np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4周期ⅤA族，属于p区元素。
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（3）根据元素核外电子排布可以推知元素的性质。
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 。
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 。
＋4
铬
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解析： ①钛位于第4周期ⅣB族，价电子排布为
3d24s2，其价电子轨道表示式为 ；Ti的最高
化合价＝价电子数＝＋4；②原子价层电子排布式为3d54s1
的元素为铬元素。
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13. 有A、B、C、D四种短周期主族元素，它们的原子序数依次增
大，其中A元素原子核外电子仅有一种原子轨道，且是宇宙中最
丰富的元素，B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，C为金属
元素且原子核外p电子数和s电子数相等；D元素的原子核外所有p
轨道全充满或半充满。
（1）写出四种元素的元素符号：
A ，B ，C ，D 。
H
N
Mg
P
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（2）写出C、D两种元素基态原子核外电子排布的轨道表示式。
C ，
D 。
（3）写出B、C两种元素单质在一定条件下反应的化学方程
式： 。
（4）C元素位于第 周期 族。A、B、C、D四种元素
原子半径由大到小顺序是
。
N2＋3Mg Mg3N2
3
ⅡA
r（Mg）＞r（P）＞r（N）＞
r（H）
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解析：A元素原子核外电子仅有一种原子轨道且是宇宙中最
丰富的元素，则A为氢；B元素原子核外电子排布为1s22s22p3，则B为氮；C元素原子核外电子排布式为1s22s22p63s2，为镁，则C（镁）位于第3周期ⅡA族；D元素原子核外电子排布为1s22s22p63s23p3，为磷。Mg和P位于同周期，则 r（Mg）＞r（P），N与P位于同一主族，则r（N）＜r（P），H原子半径最小。
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14. X、Y、Z、W是元素周期表中前4周期的常见元素，其相关信息如
下表；
元素 相关信息
X X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电
子数相等
Y 原子最外层电子数是次外层的三倍
Z 单质及其化合物的焰色试验为黄色
W W为前四周期中未成对电子数最多的元素
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（1）X位于元素周期表中的位置 。X的一种
单质熔点很高，硬度很大，则这种单质是 。
（1）X为C元素，原子核外有2个电子层，最外层电子数为4，位于周期表第2周期ⅣA族，其对应的单质中金刚石的熔点高、硬度大。
第2周期第ⅣA族
金刚石
解析：X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上
的电子数相等，核外电子排布为1s22s22p2，为C元素；Y原
子最外层电子数是次外层的三倍，为O元素；Z单质及其化
合物的焰色试验为黄色，为Na元素；前四周期中，元素原
子中未成对电子数最多的是Cr元素。
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（2）Z2Y2中含有的化学键类型有 ；阴、阳离
子的个数之比为 。
解析： Z2Y2为Na2O2，为离子化合物，含有 ，含有离子键和共价键，阴、阳离子的个数之比为1∶2。
离子键、共价键
1∶2
（3）W的基态原子的价电子轨道表示式为 。
解析：由分析可知，W是Cr元素，基态Cr原子的电子排布式为1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s1，价电子轨道表示式为
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14
感谢欣赏
THE END
