2020新突破化学选修三人教版第1章第二节第1课时原子结构与元素周期表Word版含解析

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

[知 识 梳 理]

一、元素周期表的结构 1.周期(横行)

⎩

⎪⎪⎨⎪

⎪⎧短周期⎩⎨⎧第一周期：2种元素第二周期：8种元素第三周期：8种元素

长周期⎩⎨⎧第四周期：18种元素第五周期：18种元素

第六周期：32种元素

第七周期：32种元素

2.族(纵行)

⎩⎨⎧主族；ⅠA 、ⅡA 、ⅢA 、ⅣA 、ⅤA 、ⅥA 、ⅦA 共七个主族

副族：ⅠB 、ⅡB 、ⅢB 、ⅣB 、ⅤB 、ⅥB 、ⅦB 共七个副族

第Ⅷ族：三个纵行（8、9、10），位于ⅦB 与ⅠB 之间0族：稀有气体元素

3.元素的分区

(1)按电子排布，把周期表里的元素划分成5个区，分别为s 、p 、d 、f 、ds 。

(2)元素周期表共有16个族，其中s区包括ⅠA、ⅡA族，p区包括ⅢA～ⅦA、0族，d区包括ⅢB～ⅦB族及Ⅷ族(镧系、锕系除外)，ds区包括ⅠB、ⅡB族，f区包括镧系元素和锕系元素。

【自主思考】

1.由碱金属元素在周期表中的位置和价电子排布式，可以看出碱金属元素所在的周期与电子层数有何关系？

提示碱金属元素的周期数＝电子层数。

二、元素周期系

1.碱金属元素基态原子的核外电子排布

金属序数周期

电子排布式电子排布图

锂 3 二1s22s1或[He]2s1

钠11 三1s22s22p63s1或

[Ne]3s1

钾19 四1s22s22p63s23p64s1或

[Ar]4s1

铷37 五1s22s22p63s23p63d104s24

p65s1或

[Kr]5s1

—

铯55 六[Xe]6s1—

2.元素周期系形成的原因

元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。随着元素原子的核电荷数递增，每到出现碱金属，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现稀有气体；然后又开始由碱金属到稀有气体，如此循环往复——这就是元素周期系中的一个个周期。

三、元素周期表的分区

1.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四个区，而ⅠB、ⅡB族的元素的核外电子因先填满(n－1)d能级而后再填充n s能级而得名ds区。如下图：

2.元素周期表中，非金属元素处于元素周期表的右上角位置，金属性强的元素处于元素周期表的左下方位置。

【自主思考】

2.结合元素周期表，分析各族元素的族序数与价电子排布的关系。

提示主族元素的价电子排布为n s1～2或n s2n p1～5，族序数等于价电子数；零族元素的价电子排布为n s2n p6(He除外)；过渡元素ⅠB～ⅡB族元素的价电子排布为(n－1)d10n s1～2，族序数与最外层电子数相等，ⅢB～ⅦB族元素的价电子排布为(n－1)d1～5n s1～2，族序数等于价电子数。

[自我检测]

1.判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。

(1)每一周期都是从活泼金属元素开始，以稀有气体元素结束。()

(2)元素周期表中，7个横行是7个周期，18个纵行就是18个族。()

(3)周期表中ⅢB族～ⅡB族为过渡元素，全部为金属元素。()

(4)s区元素都是金属元素，p区元素都是非金属元素。()

(5)最外层电子排布为n s1或n s2的元素一定是为金属元素。()

(6)元素原子的价电子不一定是最外层电子。()

(7)有同学总结出如下规律：当某元素的

电子层数

最外层电子数

≥1时，该元素是金属元素。()

答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√(7)×

2.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.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.同一主族元素从上到下，金属性呈周期性变化

解析非金属元素中氢在s区，其余非金属元素均分布在p区，A项错误；最外层电子数为2的元素可能在s区(如Mg)、p区(如He)或d区(如Ti、Fe)等，B项错误；同主族元素从上到下，金属性增强，非金属性减弱，属性质递变而不是周期性变化，D项错误。

答案 C

3.最活泼的金属元素、最活泼的非金属元素、常温下呈液态的金属(价电子排布为5d106s2)元素分别位于下面元素周期表中的()

A.s区、p区、ds区

B.s区、p区、d区

C.f区、p区、ds区

D.s区、f区和ds区

解析最活泼的金属元素在ⅠA族，s区；最活泼的非金属元素(是氟)在ⅦA族，p区；汞的价电子排布为5d106s2，在ⅡB族，ds区。

答案 A

学习任务一原子结构与元素周期表的关系

【合作交流】

原子结构早在初中就以微观形式出现过，但受到学生当时知识能力的限制，并没能对原子结构有深层次的理解。在高中化学教材中，通过原子结构与元素周期表性质的介绍，进一步阐明了其规律性。

1.主族元素从左到右外围电子排布有何特点？

提示主族元素从左到右外围电子排布从n s1～n s2n p5。

2.外围电子排布为5s25p1的元素，在元素周期表中处于什么位置？据此分析元素的外围电子排布与周期表位置有何关系？

提示该元素位于第五周期第ⅢA族。元素能级中最高能层序数＝周期序数，主族元素原子的外围电子数＝该元素在周期表中的主族序数。