第1章第2節(jié)第2課時

1、第2課時核外電子排布與元素周期表、原子半徑學習目標定位1.了解核外電子排布規(guī)律與元素周期表中周期、族劃分的關系，并能解釋它們之間的變化規(guī)律。2.了解原子半徑的意義及其測定方法，知道原子半徑與原子核外電子排布的關系，并能解釋原子半徑在周期表中的變化規(guī)律。一、核外電子排布與元素周期表1原子核外電子排布與周期的劃分(1)填寫下表：周期價電子排布最外層最多容納電子數(shù)各周期增加能級元素種數(shù)A族0族11s11s221s222s12s22p682s、2p833s13s23p683s、3p844s14s24p684s、3d、4p1855s15s25p685s、4d、5p1866s16s26p686s、4f、5

2、d、6p3277s17s、5f、6d(未完)未完(2)觀察分析上表，討論原子核外電子排布與周期劃分的本質(zhì)聯(lián)系。根據(jù)能級能量的差異，可將能量相近的能級分為七個能級組，同一能級組內(nèi)，各能級能量相差較小，各能級組之間能量相差較大。每一個能級組對應一個周期，且該能級組中最大的電子層數(shù)等于元素的周期序數(shù)。一個能級組最多容納的電子數(shù)等于對應的周期所含的元素種數(shù)。2原子核外電子排布與族的劃分(1)將下列各主族元素的價電子數(shù)、價電子排布式填入表中：族數(shù)AAAAAAA價電子排布式ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5列數(shù)121314151617價電子數(shù)1234567(2)以第4

3、周期副族元素為例，填寫下表：副族元素21Sc22Ti23V24Cr25Mn29Cu30Zn族數(shù)BBBBBBB價電子排布式3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d104s13d104s2價電子數(shù)目34567(3)依據(jù)上述表格，分析討論族的劃分與原子核外電子排布的關系。族的劃分依據(jù)與原子的價電子數(shù)目和價電子排布密切相關。同主族元素原子的價電子排布相同，價電子全部排布在最外層的ns或nsnp軌道上。族序數(shù)與價電子數(shù)相同。稀有氣體的價電子排布為1s2或ns2np6。過渡元素(副族和第族)同一縱行原子的價電子排布基本相同。價電子排布式為(n1)d110ns12，第BB族的族序數(shù)與

4、價電子數(shù)相同，第B、B族的族序數(shù)ns軌道上的電子數(shù)，第族的價電子數(shù)分別為8、9、10。3原子核外電子排布與區(qū)的劃分分區(qū)族數(shù)價電子排布s區(qū)A、A、Hens12p區(qū)A0族(He除外)ns2np16d區(qū)B(n1)d19ns12ds區(qū)B、B(n1)d10ns12f區(qū)B(n2)f014(n1)d02ns2(1)最外層電子排布與周期表的關系原子的電子層數(shù)能級中最高能層序數(shù)周期序數(shù)主族元素原子的最外層電子數(shù)主族元素原子的價電子數(shù)主族序數(shù)(2)對價電子認識的誤區(qū)提醒價電子不一定是最外層電子，只有主族元素的價電子才是最外層電子。對于過渡元素還包括部分內(nèi)層電子。元素的價電子數(shù)不一定等于其所在族的族序數(shù)。這只對主族

5、元素成立，對部分過渡元素是不成立的。同一族元素的價電子排布不一定相同，如過渡元素中的鑭系元素和錒系元素就不相同，在第族中部分元素的價電子排布也不相同。例1價電子排布式為5s25p3的元素是()A第5周期A族 B51號元素C非金屬元素 DTe答案B解析5s25p3,5指的是電子層數(shù)，即屬于第5周期，價電子指的是最外層電子數(shù)，主族元素所在族序數(shù)等于最外層電子數(shù)，即屬于第A族元素，屬于主族元素，又因為最后一個電子填充在p能級上，屬于p區(qū)，按照核外電子排布的規(guī)律，推出此元素是銻(Sb)，B正確。例2按電子排布，可以把周期表中的元素劃分為5個區(qū)，以下元素屬于p區(qū)的是()AFe BMg CBr DCu答案

6、C解析Fe的外圍電子排布式為3d64s2，屬于d區(qū)元素，A錯誤；Mg的外圍電子排布式為3s2，屬于s區(qū)元素，B錯誤；Br的外圍電子排布式為4s24p5，屬于p區(qū)元素，C正確；Cu的外圍電子排布式為3d104s1，屬于ds區(qū)元素，D錯誤。二、核外電子排布與原子半徑1由于原子并不是一個具有明確“邊界”的實體，人們便假定原子是一個球體，并采用統(tǒng)計的方法來測定它的半徑。2微粒半徑大小的判斷方法規(guī)律(1)同周期元素的原子半徑、最高價陽離子半徑、最低價陰離子半徑：隨著核電荷數(shù)增多，都依次減小(稀有氣體除外)。(2)同主族元素的原子半徑、相同價態(tài)陽離子半徑和陰離子半徑：隨著核電荷數(shù)增多，都依次增大。(3)核

7、外電子排布(即電子層結(jié)構)相同的離子半徑：隨核電荷數(shù)增多，半徑依次減小。(4)同種元素形成的粒子半徑：陽離子<中性原子<陰離子，且陽離子價態(tài)越高，半徑越小。如：Fe3<Fe2<Fe，Cl<Cl，H<H<H。(5)核電荷數(shù)和電子數(shù)都不同的粒子，一般要找參考物。如比較Al3和S2，可找出與Al3電子數(shù)相同，與S2同一主族的元素O2來比較，因為Al3<O2，且O2<S2，故Al3<S2?！叭础北容^微粒半徑的大小“一看”電子的能層數(shù)：當電子的能層數(shù)不同時，能層數(shù)越多，半徑越大?！岸础焙穗姾蓴?shù)：當電子的能層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小。

8、“三看”核外電子數(shù)：當電子的能層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時，核外電子數(shù)越多，半徑越大。例3下列微粒半徑大小比較錯誤的是()AK>Na>Li BNa>Mg2>Al3CMg2>Na>F DCl>F>F答案C解析同主族，由上到下微粒半徑逐漸增大，A項正確；核外電子排布相同的微粒，核電荷數(shù)越大，微粒半徑越小，B項正確；C項應該為F>Na>Mg2；D項可引入Cl，順序為Cl>Cl>F>F，正確。例4已知短周期元素的離子aA2、bB、cC3、dD都具有相同的電子層結(jié)構，則下列敘述正確的是()A原子半徑：A>B>D>C

9、B原子序數(shù)：d>c>b>aC離子半徑：C3>D>B>A2D單質(zhì)的還原性：A>B>D>C答案C解析aA2、bB、cC3、dD都是短周期元素的離子，電子層結(jié)構相同，其在周期表中的相對位置關系可表示為 cC3dDbBaA2因而四種元素的原子序數(shù)由大到小的順序為a>b>d>c；元素原子半徑的大小順序為r(B)>r(A)>r(C)>r(D)；電子層結(jié)構相同的離子，陰離子半徑必大于陽離子半徑，且?guī)ж撾姾稍蕉喟霃皆酱螅栯x子帶正電荷越多半徑越小，故離子半徑由大到小的順序為r(C3)>r(D)>r(B)>

10、;r(A2)；單質(zhì)中同周期的A、B為金屬，A原子序數(shù)大于B，故還原性應為B>A，同周期非金屬元素C、D，C的原子序數(shù)小于D，C的還原性應大于D。易錯警示(1)同周期從左到右元素的離子半徑并不是逐漸減小。同周期元素陽離子半徑(或陰離子半徑)從左到右逐漸減小，而陰離子半徑大于陽離子半徑。(2)并不是電子層數(shù)越多，原子半徑越大，如鋰原子半徑大于氯原子半徑。(3)比較微粒半徑，首先分析是哪種微粒，是原子還是(陰、陽)離子，然后再比較電子層數(shù)和電子數(shù)。1價電子排布式為5s25p1的元素，位于周期表中()A第4周期A族 B第5周期A族C第5周期A族 D第4周期A族答案B解析電子層數(shù)周期數(shù)，價電子數(shù)主

11、族元素的族序數(shù)，所以該元素位于第5周期A族。2具有以下結(jié)構的原子，一定屬于主族元素的是()A最外層有1個電子的原子B最外層電子排布式為ns2的原子C最外層有3個未成對電子的原子D次外層無未成對電子的原子答案C解析原子最外層有一個電子的原子可能是A族、B族(如Cr：3d54s1)、B族(如Cu：3d104s1)元素的原子，不一定是主族元素，A項不正確；最外層電子排布式為ns2的原子有He，A族、BB族、B族元素的原子，B項不正確；原子最外層有3個未成對電子的元素，其原子最外層有5個電子，一定是主族元素，C項正確；原子次外層無未成對電子的有：全部主族元素、0族元素、B和B族元素，D項不正確。3具有

12、下列電子排布式的原子中，半徑最大的是()A1s22s22p63s23p3 B1s22s22p3C1s22s22p5 D1s22s22p63s23p4答案A解析由核外電子排布知識可知A為磷原子，B為氮原子，C為氟原子，D為硫原子。根據(jù)同周期從左到右原子半徑逐漸減小，同主族由上到下原子半徑逐漸增大，故原子半徑最大的是磷原子。4某元素的最外層電子數(shù)為2，價電子數(shù)為5，并且是同族中原子序數(shù)最小的元素，關于該元素的判斷錯誤的是()A電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2B該元素為VC該元素為A族元素D該元素位于d區(qū)答案C解析該元素的最外層電子數(shù)為2，并且為同族元素中原子序數(shù)最小的，所以該

13、元素為第2周期或第4周期元素。又因其價電子數(shù)最外層電子數(shù)，可推出該元素并不是第2周期元素，應為第4周期元素，價電子排布式為3d34s2，故為23號元素V，d區(qū)元素。5完成下列小題。(1)填表：原子電子排布式族周期區(qū)1s22s22p63s2Kr4d105s25p2Ar3d14s2(2)某元素M2的3d軌道上有5個電子，試推出：M原子的核外電子排布式為_。M原子的最外層和最高能級組中電子數(shù)分別為_、_。M元素在元素周期表中的位置為第_周期_族。答案(1)A3sA5pB4d(2)1s22s22p63s23p63d54s2274B解析(2)因M2的3d未充滿，4p軌道肯定無電子。該元素原子失電子時，應

14、先失4s電子再失3d電子，故M的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2。M原子最外層有2個電子，即4s2，最高能級組為(4s、3d、4p)，共有7個電子。元素周期的劃分是以能級組的劃分為內(nèi)在依據(jù)，元素所在周期數(shù)等于核外最高能級電子所在的能級組數(shù)，故該元素屬于第4周期。對于BB族的價電子數(shù)與族序數(shù)相同，該元素M的價電子排布為3d54s2，價電子數(shù)為7，故M位于第B族。對點訓練題組1核外電子排布與元素在周期表中的位置1價電子排布式為3d104s1的元素在周期表中應位于()A第4周期B族 B第5周期B族C第4周期B族 D第5周期B族答案A解析根據(jù)該元素的價電子排布式可知其電子層數(shù)

15、為4，因此它位于第4周期。由3d軌道為全滿結(jié)構可知該元素位于ds區(qū)，由最外層4s軌道上有1個電子可知它位于第B族。2如果n為第A族中某元素的原子序數(shù)，則原子序數(shù)為(n1)的元素可能位于()AA或B BACB DA答案A解析在元素周期表中，第2、3周期的第A族與第A族元素相鄰，其原子序數(shù)相差1；第四、五、六、七周期的第A族與第B族相鄰，其原子序數(shù)相差1；所以原子序數(shù)為(n1)的元素位于第A或B族。3(2019·扶余市第一中學期末)根據(jù)電子排布的特點，Cu在周期表中屬于()Ads區(qū) Bp區(qū) Cd區(qū) Ds區(qū)答案A解析銅為29號元素，核外電子排布式為1s2 2s22p63s23p63d10

16、4s1。按照構造原理，價層電子排布式應為3d94s2，當3d處于半充滿或全充滿時，能量最低，最穩(wěn)定，所以Cu的4s2上的一個電子將填充在3d上，故Cu在元素周期表中屬于ds區(qū)。4主族元素A和B可形成組成為AB2的離子化合物，則A、B兩原子的最外層電子排布分別為()Ans2np2和ns2np4 Bns2和ns2np4Cns2和ns2np5 Dns2和ns2答案C解析由A和B為主族元素，且二者能形成AB2型的離子化合物，知A為第A族元素，B為第A族元素，故A元素原子的最外層電子排布為ns2，B元素原子的最外層電子排布為ns2np5。5元素周期表共有18個縱行，從左到右排為118列，即堿金屬是第1列

17、，稀有氣體是第18列。按這種規(guī)定，下列說法正確的是()A第9列元素中不完全是金屬元素B第15列元素的原子最外層電子的排布式為ns2np3C最外層電子數(shù)為ns2的元素都在第2列D第10、11列為ds區(qū)的元素，形成化合物種類最多的元素在第14列答案B解析第9列元素為第族元素，全部屬于金屬元素，A項錯誤；第15列為第A族元素，其最外層電子的排布式為ns2np3，B項正確；最外層電子數(shù)為ns2的元素除第A族(第2列)外，還有He以及部分過渡金屬元素，C項錯誤；ds區(qū)元素是第11、12列元素，D項錯誤。6已知某元素3價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，該元素在周期表中的位置是()A

18、第3周期族 B第4周期B族C第4周期族 D第4周期B族答案 C解析由離子的電子排布式可推出原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價電子排布式為3d64s2，因為排布在d、s軌道，且共有8個價電子，所以為族元素。題組2核外電子排布與微粒半徑比較7下列各組微粒半徑之比大于1的是()A. B.C. D.答案B解析微粒半徑比值大于1，即比例式中分子的微粒半徑應大于分母的微粒半徑。A項中元素屬同周期關系，r(Na)>r(Mg)，比值小于1；B項中元素屬同周期關系，r(P)>r(Cl)，比值大于1；C項中屬核外電子排布相同的兩種微粒，應為r(Na)>r(Al3)，

19、比值小于1；D項中屬同周期元素形成的不同離子，K核外有3層電子，Br核外有4層電子，顯然，r(K)<r(Br)，比值小于1。8下列四種粒子中，半徑按由大到小排列順序正確的是()基態(tài)X的原子結(jié)構示意圖為基態(tài)Y的價電子排布式為3s23p5基態(tài)Z2的軌道表示式為W基態(tài)原子有2個電子層，電子式為A>>> B>>>C>>> D>>>答案C解析由題意可知：X、Y、Z2、W分別為S、Cl、S2、F。S、Cl、S2、F粒子半徑大小排列順序為r(S2)>r(S)>r(Cl)>r(F)，故C項正確。9下列關于微粒半徑的

20、說法正確的是()A原子序數(shù)越大，原子半徑越大B核外電子層結(jié)構相同的單核粒子，半徑相同C質(zhì)子數(shù)相同的不同單核粒子，電子數(shù)越多半徑越大D電子層數(shù)少的元素的原子半徑一定小于電子層數(shù)多的元素的原子半徑答案C解析由于同周期主族元素原子半徑從左到右逐漸減小，故A族的原子半徑不一定比上一周期A族元素原子半徑大，如r(Li)>r(S)>r(Cl)；對于核外電子層結(jié)構相同的單核離子和原子，半徑是不同的；質(zhì)子數(shù)相同的不同單核粒子，陰離子半徑>原子半徑>陽離子半徑；同周期主族元素，原子序數(shù)增大，原子半徑減小。題組3元素的“位構性”之間的關系10下列四種元素中，其單質(zhì)氧化性最強的是()A基態(tài)原

21、子含有未成對電子最多的第2周期元素B位于周期表第3周期A族的元素C原子最外電子層排布式為2s22p6的元素D原子最外電子層排布式為3s23p5的元素答案D解析第2周期含未成對電子數(shù)最多的是N原子；B為Al；C為稀有氣體Ne；D為Cl。N2、Al、Ne、Cl2中，Cl2的氧化性最強。11下列各組原子中，彼此化學性質(zhì)一定相似的是()A原子核外電子排布式為1s2的X原子與原子核外電子排布式為1s22s2的Y原子B原子核外M層上僅有兩個電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個電子的Y原子C2p軌道上有一對成對電子的X原子和3p軌道上只有一對成對電子的Y原子D最外層都只有一個電子的X、Y原子答案C解析本題考

22、查的是核外電子排布的知識。A項，1s2結(jié)構的原子為He,1s22s2結(jié)構的原子為Be，兩者性質(zhì)不相似；B項，X原子為Mg，N層上有2個電子的Y原子有多種元素，如第4周期中Ca、Fe等都符合，化學性質(zhì)不一定相似；C項，p軌道有一對成對電子，應是np4，為同主族的元素，化學性質(zhì)一定相似；D項，最外層只有1個電子的可以是第A族元素，過渡元素中也有很多最外層只有 1個電子的，故化學性質(zhì)不一定相似。12元素X、Y、Z在周期表中的相對位置如圖所示，已知Y元素原子的價電子排布式為ns(n1)np(n1)，則下列說法不正確的是()XYZA.Y元素原子的價電子排布式為4s24p4BY元素在周期表的第3周期A族C

23、X元素位于元素周期表的p區(qū)DZ元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3答案A解析Y元素原子的價電子排布式為ns(n1)np(n1)，由n12可得n3，Y元素原子的價電子排布式為3s23p4，則Y元素位于第3周期A族，Z位于第4周期A族，價電子排布式為4s24p3，電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3。X、Y、Z最外層電子均填充在p軌道上，故X、Y、Z均位于p區(qū)。綜合強化13X原子在第二電子層上只有一個空軌道，則X是_，其軌道表示式為_；R原子的3p軌道上只有一個未成對電子，則R原子可能是_；Y原子的核電荷數(shù)為33，其外圍電子排布式是

24、_，其在元素周期表中的位置是_，屬于_區(qū)的元素。答案C(或碳)Al或Cl4s24p3第4周期A族p解析X原子在第二電子層上只有一個空軌道，則其電子排布式為1s22s22p2，則X是碳，其軌道表示式為。R原子的3p軌道上只有一個未成對電子，則其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，則R可能為Al或Cl。Y原子的核電荷數(shù)為33，根據(jù)構造原理和核外電子排布規(guī)則可知，Y原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，電子層數(shù)為4，且最外層有5個電子，在元素周期表中位于第4周期A族，最后一個電子填充在4p軌道上，故屬于p區(qū)元素。14已知An、B(n1)、Cn、D(n1)都具有相同的電