專題2　第二單元　第3課時　元素推斷與元素周期律的綜合應(yīng)用 學(xué)案 高二上學(xué)期化學(xué)蘇教版（2019）選擇性必修2

第3課時元素推斷與元素周期律的綜合應(yīng)用［核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)］1.能根據(jù)構(gòu)造原理推斷元素種類，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。2.能根據(jù)元素種類及其在元素周期表中的位置關(guān)系，形成“位—構(gòu)—性”的推導(dǎo)模型，強化證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。一、元素推斷1.根據(jù)構(gòu)造原理推斷元素種類及其在周期表中的位置（1）周期序數(shù)=。

（2）主族元素的族序數(shù)=數(shù)。

（3）ⅢB族~ⅦB族的外圍電子排布為（鑭系、錒系除外），族序數(shù)=。如錳的外圍電子排布為，它位于元素周期表中第周期族。

（4）ⅠB族和ⅡB族的外圍電子排布為，族序數(shù)=。

（5）基態(tài)原子中未成對電子（單電子）的判斷未成對電子的含義：一個原子軌道中只有1個電子時，該電子即為未成對電子。一個原子軌道中有2個自旋狀態(tài)不同的電子，這2個電子稱為成對電子。寫出符合下列條件的1~36號元素的元素符號：①有1個未成對電子：。

②有2個未成對電子：。

③有3個未成對電子：。

④有4個未成對電子：。

⑤有5個未成對電子：。

⑥有6個未成對電子：。

2.推斷元素的常用方法（1）利用稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的特殊性。（2）利用常見元素及其化合物的特征性質(zhì)。3.元素推斷的一般思路1.具有下列電子層結(jié)構(gòu)的原子：①3p軌道上只有一對成對電子的原子；②外圍電子排布為2s22p5的原子；③3p軌道為半充滿的原子；④正三價的陽離子結(jié)構(gòu)與氖相同的原子。下列有關(guān)比較正確的是（）A.第一電離能：②>③>①>④B.原子半徑：④>③>②>①C.電負(fù)性：②>③>①>④D.最高正化合價：②>③>①>④2.在短周期元素中，元素的基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)等于電子層數(shù)的元素有a種，元素的基態(tài)原子最外層電子數(shù)是未成對電子數(shù)2倍的元素有b種，則a∶b的值為（）A.1 B.2C.3 D.43.（1）氧元素基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)為，第3周期中有兩個單電子的元素為（填元素符號，一種即可），M電子層上有2對成對電子的原子最外層共有種不同運動狀態(tài)的電子。

（2）1~36號元素原子中未成對電子數(shù)為2的元素符號及外圍電子排布式：

。

（3）某元素的原子序數(shù)為33，該元素原子的外圍電子排布式為，該元素原子核外有個電子層，有個能級，有個原子軌道，有個單電子。

二、元素性質(zhì)遞變規(guī)律同周期、同主族元素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)遞變規(guī)律結(jié)構(gòu)與性質(zhì)同周期主族元素（從左到右）同主族（從上到下）最外層電子數(shù)從1遞增到7（第1周期除外）相同金屬性非金屬性主要化合價最高正價=族序數(shù)（O、F除外），非金屬元素最低負(fù)價=-（8-族序數(shù)）（H除外）原子半徑簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性堿性逐漸，酸性逐漸

堿性逐漸，酸性逐漸

第一電離能電負(fù)性1.如表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J代表6種元素，J為0族元素。XYZRWJ下列說法正確的是（）A.基態(tài)R原子的軌道表示式為B.Y2-與Na+的半徑大小關(guān)系為Y2->Na+C.Y的第一電離能大于X的第一電離能D.電負(fù)性最大的元素為J2.現(xiàn)有四種元素基態(tài)原子的電子排布式如下。則下列有關(guān)比較中正確的是（）①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5A.第一電離能：④>③>②>①B.原子半徑：①>②>③>④C.未成對電子數(shù)：④>③=②>①D.電負(fù)性：④>③>②>①3.（2024·山東濟(jì)寧高二期末）前四周期元素X、Y、Z、W、Q、R、T的原子序數(shù)依次增大，X元素原子的L層上s電子數(shù)等于p電子數(shù)，Y元素原子核外的L層有3個未成對電子，W單質(zhì)暗處遇H2發(fā)生爆炸，Q元素單質(zhì)常溫、常壓下是氣體，Q原子的M層上有1個未成對的p電子，R元素為副族元素且外圍電子所在各能級處于半充滿狀態(tài)，T元素的正三價離子的3d軌道為半充滿?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)R原子的外圍電子排布式為，基態(tài)T原子中，兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為。

（2）基態(tài)X原子核外共有種不同運動狀態(tài)的電子，基態(tài)Z原子的電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為形。

（3）Y、Z、Q原子半徑由大到小的順序是（填元素符號）。

（4）同周期中第一電離能小于Y元素的有種，上述七種元素中電負(fù)性最大的為（填元素符號）。

答案精析一、1.（1）電子層數(shù)（2）外圍電子（3）（n-1）d1~5ns1~2外圍電子數(shù)3d54s24ⅦB（4）（n-1）d10ns1~2ns能級上的電子數(shù)（5）①H、Li、Na、K、B、Al、Ga、F、Cl、Br、Sc、Cu②C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、Ni③N、P、As、V、Co④Fe⑤Mn⑥Cr應(yīng)用體驗1.A［①3p軌道上只有一對成對電子的原子為S原子，②外圍電子排布為2s22p5的原子為F原子，③3p軌道為半充滿的原子為P原子，④正三價的陽離子結(jié)構(gòu)與氖相同的原子，即失去3個電子后還有10個電子，所以原子中含有13個電子，為Al原子。電子層數(shù)越多，一般半徑越大，電子層數(shù)相同時，原子序數(shù)越大，半徑越小，所以原子半徑：Al>P>S>F，B錯誤；元素的非金屬性越強，電負(fù)性越強，所以電負(fù)性：F>S>P>Al，C錯誤；S最高正化合價為+6，P最高正化合價為+5，Al最高正化合價為+3，而F沒有正化合價，故D錯誤。］2.B［在短周期元素中，基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)等于電子層數(shù)的元素有第1周期的H元素，第2周期的C元素、O元素，第3周期的P元素，共4種，即a=4。在短周期元素中，基態(tài)原子最外層電子數(shù)是未成對電子數(shù)2倍的元素有C元素、Si元素，共2種，即b=2。］3.（1）2Si（或S）6（2）C：2s22p2、Si：3s23p2、Ge：4s24p2、O：2s22p4、S：3s23p4、Se：4s24p4、Ti：3d24s2、Ni：3d84s2（3）4s24p348183解析（1）O原子核外有8個電子，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p4，故其未成對電子數(shù)是2。第3周期中有兩個未成對電子（單電子）的元素的外圍電子排布式為3s23p2或3s23p4，核外電子數(shù)為14或16，元素符號為Si或S。M層上有2對成對電子的原子的電子排布式為1s22s22p63s23p4，最外層有6個電子，每個電子的運動狀態(tài)都不相同，所以最外層共有6種不同運動狀態(tài)的電子。（3）先寫出其電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p3，外圍電子排布式為4s24p3，得出該元素原子核外有8個能級，共有1+1+3+1+3+5+1+3=18個原子軌道（s：1個軌道；p：3個軌道；d：5個軌道），有3個單電子。二、逐漸減弱逐漸增強逐漸增強逐漸減弱逐漸減小逐漸增大逐漸增強逐漸減弱減弱增強增強減弱總體呈增大趨勢逐漸減小逐漸增大逐漸減小應(yīng)用體驗1.B［J為0族元素，由元素在周期表的位置可知，X、Y、Z位于第2周期，R位于第3周期，W位于第4周期，J為第5周期的Xe，則X為N、Y為O、Z為F、R為S、W為Br?；鶓B(tài)R原子3p軌道上的電子軌道表示式應(yīng)為，A項錯誤；O2-與Na+具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，原子序數(shù)越小其離子半徑越大，故O2-的半徑大于Na+的半徑，B項正確；N原子的2p能級處于半充滿狀態(tài)，所以N的第一電離能大于O的第一電離能，C項錯誤；電負(fù)性最大的元素為F元素，D項錯誤。］2.A［②的3p軌道為半充滿狀態(tài)，故第一電離能②>①，故第一電離能：④>③>②>①，故A正確；①和②電子層數(shù)相同，③和④電子層數(shù)相同，電子層數(shù)越多，半徑越大，電子層數(shù)相同的，核電荷數(shù)越大，半徑越小，故原子半徑：②>①>③>④，故B錯誤；①中未成對電子數(shù)為2，②中未成對電子數(shù)為3，③中未成對電子數(shù)為3，④中未成對電子數(shù)為1，則未成對電子數(shù)：③=②>①>④，故C錯誤；①和②同周期，③和④同周期，從左往右，電負(fù)性逐漸增大，故①>②，③<④，②和③處于同主族，從上往下，電負(fù)性逐漸減小，故②<③，故D錯誤。］3.（1）3d54s111∶15（或15∶11）（2）6紡錘（3）Cl>N>O（4）5F解析由題意可知，X為C元素，Y為N元素，Z為O元素，W為F元素，Q為Cl元素，R為Cr元素，T為Fe元素。（1）R為24號元素Cr，基態(tài)R原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，則外圍電子排布式為3d54s1，基態(tài)T原子為26號元素Fe，其外圍電子的軌道表示式為，兩種自旋狀態(tài)的電子