高二化學(xué)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表學(xué)案

高二化學(xué)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表學(xué)案【自學(xué)目標(biāo)】1．了解原子核外電子的能級分布。2．能用電子排布式表示常見元素（1-36號）原子核外電子的排布。3．理解核外電子排布與周期、族的劃分與周期表的分區(qū)。4．認(rèn)識原子半徑的周期性變化?！咀詫W(xué)助手】1．基態(tài)原子核外電子排布要遵循的三個(gè)原則是、、。2．基態(tài)原子的核外電子在原子軌道上的排布順序是1s，，，3s，，，3d，，，，5p，，，5d，，，5f，6d，7p，┉。3．角量子數(shù)l相同的能級，其能量次序由主量子數(shù)n決定，n值越，其能量越。如E2pE3pE4pE5p。主量子數(shù)n相同，角量子數(shù)不同的能級，其能量隨l的增大而，即發(fā)生“能級分裂”現(xiàn)象。如E4sE4pE4dE4f。主量子數(shù)和角量子數(shù)同時(shí)變化時(shí)，情況較復(fù)雜。如E4sE3dE4p,這種現(xiàn)象稱為“能級交錯(cuò)”。4．洪特規(guī)則的特例：能級相同的原子軌道中，電子處于、或狀態(tài)時(shí)，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定。5．在原子中，每個(gè)電子層最多容納電子的數(shù)目是個(gè)，每個(gè)能級最多容納電子的數(shù)目是個(gè)。6．價(jià)電子指的是，元素的化學(xué)性質(zhì)與的性質(zhì)和數(shù)目密切相關(guān)?；鶓B(tài)鐵原子的價(jià)電子排布為。7、熟練寫出元素周期表中前36號元素的名稱、元素符號和用電子排布式表示1～36號元素原子核外電子的排布。填表元素名稱元素符號原子序數(shù)電子排布式價(jià)電子排布7S氯銅Cr3d64s2358．一個(gè)能級組最多所容納的電子數(shù)等于，1-6周期所包含的元素種數(shù)分別是，第7周期為不完全周期。周期與有關(guān)，即周期數(shù)＝。9．族的劃分與原子的和密切相關(guān)，同族元素的價(jià)電子數(shù)目。10．同周期中，除稀有氣體元素外，隨著原子序數(shù)的增大，元素的原子半徑，原因是增加電子產(chǎn)生的小于核電荷數(shù)增加導(dǎo)致。11．同主族元素，隨著原子序數(shù)的逐漸增大，原子半徑，因?yàn)殡娮訉拥脑黾?，使核電荷?shù)增加對電子所施加的影響處于次要地位，占了主要地位。12．同一周期的過渡元素，自左到右原子半徑的減小幅度越來越小，因?yàn)樵黾拥碾娮佣挤植荚趦?nèi)層d軌道上，它對與大致相當(dāng)，使的變化幅度不大?！舅季S點(diǎn)撥】【例題1】某元素原子共有3個(gè)價(jià)電子，其中一個(gè)價(jià)電子的四個(gè)量子數(shù)為n＝3，l＝2，m＝2，ms＝+1/2。試回答：（1）寫出該元素原子核外電子排布式。（2）指出該元素的原子序數(shù)，在周期表中所處的分區(qū)、周期數(shù)和族序數(shù)，是金屬還是非金屬以及最高正化合價(jià)。【解答】本題關(guān)鍵是根據(jù)量子數(shù)推出價(jià)電子排布，由此即可寫出核外電子排布式及回答問題。由一個(gè)價(jià)電子的量子數(shù)可知，該電子為3d電子，則其它兩個(gè)電子必為4s電子（因?yàn)镋3d＜E4s＝,所以價(jià)電子排布為3d14s2，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2。從而知原子序數(shù)為21，處于周期表中的d區(qū)第4周期ⅢB族，是金屬元素，最高正價(jià)為＋3?！纠}2】現(xiàn)有A、B、C、D四種元素，A是第5周期ⅠA族元素，B是第3周期元素。B、C、D的價(jià)電子分別為2、2和7個(gè)。四種元素原子序數(shù)從小到大的順序是B、C、D、A。已知C和D的次外層電子均為18個(gè)。（1）判斷A、B、C、D是什么元素？（2）寫出B、C的核外電子排布及A、D的價(jià)電子排布。（3）寫出堿性最強(qiáng)的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式。（4）寫出酸性最強(qiáng)的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式?！窘獯稹勘绢}是一道“位—構(gòu)—性”的綜合題，根據(jù)A在周期表的位置可知為Rb,價(jià)電子排布為5s1；由B是第3周期元素，價(jià)電子為2個(gè)，所以是Mg，核外電子排布為1s22s22p63s2；C、D的價(jià)電子分別為2和7個(gè)，且知C和D的次外層電子均為18個(gè)，所以C為30號Zn，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s2，D為35號Br，價(jià)電子排布為4s24p5。堿性最強(qiáng)的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為RbOH，酸性最強(qiáng)的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為HBrO4。【自我檢測】1.下列四種元素中,其單質(zhì)氧化性最強(qiáng)的是（）A．原子含有未成對電子最多的第二周期元素B．位于周期表中第三周期ⅢA族的元素C．原子最外電子層排布為2s22p6的元素D．原子最外電子層排布為3s23P5的元素2．某元素有6個(gè)電子處于n＝3，l＝2的能級上，根據(jù)洪特規(guī)則推測它在d軌道上未成對電子數(shù)為（）A.3B.43．在多電子原子中，各電子具有下列量子數(shù)，其中能量最高的電子是（）A.B.C.D.4.在多電子原子中,軌道能量是由誰決定。（）A.nB.n和mC.n和lD.n、l、m5．以下元素的原子半徑遞變規(guī)律正確的是（）A.Be＜B＜Na＜MgB.B＜Be＜Mg＜NaC.Be＜B＜Mg＜NaD.B＜Be＜Na＜Mg6．價(jià)電子滿足4s和3d為半滿的元素是（）A.CaB.VC.CrD.Cu7．寫出下列基態(tài)原子的核外電子排布⑴17Cl；⑵24Cr；⑶34Se；⑷81Tl。8．指出下列元素是主族元素還是副族元素？位于周期表中第幾周期？第幾族？⑴1s22s22p63s23p4；(2)[Kr]4d105s25p2；(3)[Ar]3d34s2；(4)[Ar]3d104s1。9．填寫下表原子序數(shù)元素符號電子層排布周期族最高正價(jià)未成對電子數(shù)金屬或非金屬93ⅤA245d106s210．某元素原子序數(shù)為33，則⑴此元素原子的電子總數(shù)是，有個(gè)未成對電子。⑵有個(gè)電子層，個(gè)能級，個(gè)原子軌道⑶它的價(jià)電子排布為。【探索提高】11．滿足下列條件之一的是哪一族或哪一種元素？⑴最外層具有6個(gè)p電子：。⑵價(jià)電子數(shù)是n＝4、l＝0的軌道上有2個(gè)電子和n＝3、l＝2的軌道上有5個(gè)電子：。⑶次外層d軌道全滿，最外層有一個(gè)s電子：。⑷某元素＋3價(jià)離子和氬原子的電子排布相同：。⑸某元素＋3價(jià)離子的3d軌道半充滿：。12.設(shè)X、Y、Z代表3種元素。已知：①X+和Y-兩種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；②Z元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比Y元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)少9個(gè)；③Y和Z兩元素可以形成四核42個(gè)電子的負(fù)一價(jià)陰離子。據(jù)此，請?zhí)羁眨孩臲元素是，Z元素是。⑵由X、Y、Z三元素所形成的含68個(gè)電子的鹽類化合物之化學(xué)式是13．短周期主族元素A、B、C、D的原子序數(shù)依次增大，其中A、C同主族，B、C、D同周期，A原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，B是短周期元素中原子半徑最大的主族元素。試回答下列問題：（1）A的元素符號；D的原子結(jié)構(gòu)示意圖。（2）A、B、C三種元素形成的簡單離子的半徑由大到小的順序是。（3）A、B、C、D形成的化合物B2A2、CD2、D2A、DA2中，各原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)的是（4）CA2與D元素的單質(zhì)在水溶液中反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

[參考答案]1.D2.B3.D4.C5.B6.C7．(1)1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5(2)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1(3)1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4(4)1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p或[Xe]4f145d106s26p18．（1）第3周期第ⅥA族(2)第5周期第ⅣA族（3）第4周期第ⅤB族（4）第4周期第ⅠB族9．原子序數(shù)元素符號電子層排布周期族最高正價(jià)未成對電子數(shù)金屬或非金屬9F[He]2s22p52ⅦA1非金屬15P[Ne]3s23p33ⅤA＋53非金屬24Cr[Ar]3d54s14ⅥB＋66金屬80Hg[Xe]5d106s26ⅡB＋20金屬10．該元素原子的電子層排布為：1s22s22p63s23p63d104s24p3（1）33，3（2）4，8，18（3）4s24p311．（1）具有p6（即np6）排布的是稀有氣體元素（He除外）