人教版选修3原子结构与元素周期表导学案

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

[学习目标定位] 1.熟知原子结构与元素周期表的关系，进一步熟悉元素周期表的结构。

2.能够从原子结构的角度认识元素周期表中区的划分。

一、原子结构与元素周期表的关系

1.原子核外电子排布与周期的划分

(1)填写下表

(2)观察分析上表，讨论原子核外电子排布与周期划分的关系

①元素周期系形成的原因：元素原子核外电子排布发生周期性的变化。

②元素周期系的形成过程

③元素周期系的特点：每一周期(除第一周期外)从碱金属元素开始，到稀有气体元素结束，外围电子排布从n s1递增至n s2n p6；元素周期系的周期不是单调的，而是随周期序号的递增逐渐增多，同时，金属元素的数目也逐渐增多。

2.原子核外电子排布与族的划分

(1)将下列各主族元素的价电子数、价电子排布式填入表中

(2)以第四周期副族元素为例，填写下表

(3)依据上述表格，讨论族的划分与原子核外电子排布的关系

①同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价电子全部排布在n s或n s n p轨道上。价电子数与族序数相同。

②稀有气体的价电子排布为1s2或n s2n p6。

③过渡元素(副族和Ⅷ族)同一纵行原子的价层电子排布基本相同。价电子排布为(n－1)d1～10n s1～2，ⅢB～ⅦB族的价电子数与族序数相同，第ⅠB、ⅡB族和第Ⅷ族不相同。

(1)最外层电子排布与周期表的关系

①原子的电子层数＝能级中最高能层序数＝周期序数。

②主族元素原子的最外层电子数＝主族元素原子的价电子数＝主族序数。

(2)对价电子认识的误区提醒

①价电子不一定是最外层电子，只有主族元素的价电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。

②元素的价电子数不一定等于其所在族的族序数，这只对主族元素成立，对部分过渡元素是不成立的。

③同一族元素的价电子排布不一定相同，如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，在第Ⅷ族中部分元素的价电子排布也不相同。

例1价电子排布式为5s25p3的主族元素是()

A.第五周期ⅢA族

B.51号元素

C.非金属元素

D.Te

【考点】原子结构与元素周期表的关系

【题点】价电子与元素周期表的关系

答案 B

解析5s25p3，5指的是电子层数，即属于第五周期，价电子指的是最外层电子数，主族元素所在族序数等于最外层电子数，即属于第ⅤA族元素，按照核外电子排布的规律，推出此元素是锑(Sb)，B正确。

例2某元素的原子序数为29，试问：

(1)此元素原子的电子总数是________个。

(2)它有________个电子层，有________个能级。

(3)它的价电子排布式是________________。

(4)它属于第________周期________族。

(5)它有________个未成对电子。

【考点】原子结构与元素周期表的综合

【题点】原子结构与元素周期表的综合

答案(1)29(2)47(3)3d104s1(4)四ⅠB(5)1

解析解答该题需掌握原子核外电子排布与元素周期表的关系和原子核外电子排布的规律。根据核外电子排布原理，该元素的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1，共有29个电子，故为Cu元素。从核外电子排布式中可以得出n＝4，有四个电子层，所以为第四周期元素，价电子排布式为3d104s1，所以在ⅠB族。价电子的电子排布图为，所以有1个未成对电子。

二、元素周期表的分区

1.根据核外电子的排布分区

按电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表分为s、p、d、f 4个区，而ⅠB、ⅡB族这2个纵行的元素的核外电子因先填满了(n－1)d能级而后再填充n s能级而得名ds区。5个区的位置关系如下图所示。

2.根据元素的金属性和非金属性分区

根据原子结构特征判断元素在元素周期表的位置 电子排布式――→确定

价电子排布式――→确定

例3 (2018·扶余市第一中学期末)根据电子排布的特点，Cu 在周期表属于( ) A.ds 区 B.p 区 C.d 区 D.s 区 【考点】元素周期表的分区 【题点】元素周期表的分区及应用 答案 A

解析 铜为29号元素，核外电子排布式为1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 104s 1。按照构造原理，价层电子排布式应为3d 94s 2，当3d 接近半满或全满时，能量最低，最稳定，所以Cu 的4s 2上的一个电子将填充在3d 上，故Cu 在元素周期表中属于ds 区。 例4 具有以下结构的原子一定属于p 区元素的是( )

①最外层有3个电子的原子 ②最外层电子排布式为n s 2的原子 ③最外层有3个未成对电子的原子 ④最外层电子形成全满结构的原子 A.②③ B.①③ C.②④ D.①④ 【考点】元素周期表的分区

【题点】元素周期表分区的应用

答案 B

解析最外层有3个电子的原子，其最外层电子排布式为n s2n p1，只能是第ⅢA族元素的原子，①正确；最外层电子排布式为n s2的原子，既可能是第ⅡA族元素的原子，也可能是过渡元素的原子，还可能是He原子，②错误；最外层有3个未成对电子的原子，其最外层电子排布式一定为n s2n p3，位于第ⅤA族，③正确；最外层电子形成全满结构的原子，包括n s2、n s2n p6等结构的原子及钯原子，可能位于多个区，④错误。

核外电子排布与元素周期表的关系

1.下列说法不正确的是()

A.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

B.周期序数越大，该周期所含金属元素越多

C.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

D.周期表共18个纵列，可分为7个主族、7个副族、1个Ⅷ族、1个0族

【考点】原子结构与元素周期表的关系

【题点】元素周期表结构的综合考查

答案 C

解析除ds区外，区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号。

2.如果n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为(n＋1)的元素可能位于()

A.ⅢA或ⅢB

B.ⅣA

C.ⅠB

D.ⅠA

【考点】原子结构与元素周期表的关系

【题点】元素周期表的结构

答案 A

解析在元素周期表中，第二、三周期的第ⅡA族与第ⅢA族元素相邻，其原子序数相差1；