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2025年高中化学第1章第2节第2课时核外电子排布与元素周期表课件鲁科版选择性必修2
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第2节 原子结构与元素周期表第2课时 核外电子排布与元素周期表知识点一 核外电子排布与周期的划分知识点一 核外电子排布与周期的划分1.鲍林近似能级图与周期的关系 32321818882(1) 的原子轨道属于同一能级组。 (2)不同能级组之间的能量差 ,同一能级组内能级之间的能量差 。 能量相近较大较小2.价电子(1)定义:最外能级组中有可能参与 的电子。 (2)规律:元素原子的价电子不一定是最外层的电子。一般情况下,主族元素原子的价电子只包括 ,过渡元素原子的价电子除最外层电子外,还包括 的部分电子,甚至 的电子。(3)为便于研究元素性质与核外电子间的关系,人们常常只表示出原子的价电子排布,如基态铁原子的价电子排布式为 。 化学反应最外层电子次外层倒数第三层3d64s23.核外电子排布与周期的划分(1)一个能级组最多能容纳的电子数等于对应的周期 ,元素周期表的7个周期分别对应 个能级组。 (2)周期与 有关。最外层电子所在轨道处于第n电子层时,该原子所属元素通常属于第 周期。 名师点拨每个能级组对应的周期中,能级组最大的电子层数(n)等于该周期的周期序数。包含的元素种数7电子层数nn深度思考在元素周期表中,同属长周期的4、5、6周期所含的元素种类分别为18、18、32,为什么?提示 据鲍林近似能级图,第4、5周期元素包含的能级为ns、np、(n-1)d,共有9个原子轨道,最多容纳18个电子,对应两个周期各有18种元素;而第6周期含有的能级有6s、6p、5d、4f,共16个原子轨道,最多容纳32个电子,则第6周期包含32种元素。归纳拓展(1)我们可以根据价电子排布式预测原子变成离子时会得到或失去的电子数。如Zn的价电子排布式为3d104s2,可知Zn容易失去最外层的两个电子,形成Zn2+,而非Zn+或者Zn3+。(2)原子失去电子时,总是先失去能级较高的轨道上的电子,即失去电子的顺序是由外向里。一般来说,主族元素只失去它们的最外层电子,而副族和Ⅷ族元素可能还会进一步失去内层电子。(3)原子得到电子而形成阴离子,则得到的电子填充在最外一个电子层的某一个能级上。正误判断(1)V的价电子排布为3d34s2,最高化合价为+5价。( )(2)元素原子的价电子一定是最外层电子。( )提示 过渡元素的价电子也包括次外层的d能级上的电子。(3)每一周期都是从活泼金属元素开始,以稀有气体元素结束。( )提示 第一周期从非金属H元素开始。(4)Cu的价电子排布式为3d104s1。( )√××√探究角度1 能级组与周期例1 下列选项中的能级组对应第4周期的是( )A.1s B.2s、2pC.5s、4d、5p D.4s、3d、4pD解析 能量相近的能级分为一组,每一个能级组对应一个周期,且该能级组中最大的电子层数等于元素的周期序数,A对应第1周期,B对应第2周期,C对应第5周期,故答案选D。思路剖析 能量相近的能级分为一组,每一个能级组对应一个周期,且该能级组中最大的电子层数等于元素的周期序数。由于能级交错现象,当n≥6时,ns、(n-2)f、(n-1)d、np能级的能量相近,为同一能级组,对应第n周期;当n=4或5时,ns、(n-1)d、np为同一能级组,对应第n周期;当n=2或3时,ns、np属于同一能级组,对应第n周期;当n=1时,即1s属于第一能级组,对应第1周期。[对点训练1]下列各选项能级属于同一能级组且对应第6周期的是( )A.6s、6d、6p B.5s、4d、5pC.6s、4f、5d、6p D.4s、3d、4pC解析 6d与6s、6p不属于同一能级组,故A错;B项能级组对应第5周期,故B错;D项属于同一能级组,对应第4周期,故D错。探究角度2 价电子例2 以下基态原子或离子的价电子排布式正确的是( )A.Fe3+ 3d34s2 B.Cu2+ 3d9C.Cr 3d44s2 D.As 4s24p5B解析 基态Fe的价电子排布式为3d64s2,Fe变成Fe3+时,先失去4s上的两个电子,再失去3d上的一个电子,故Fe3+的价电子排布式为3d5,A错;当3d能级处于全满状态时,能量较低,原子较稳定,则基态Cu的价电子排布式为3d104s1,变为Cu2+时,先失去4s上的1个电子,再失去3d上的1个电子,故Cu2+价电子排布式为3d9,B正确;当3d能级处于半充满状态时,能量较低,原子较稳定,基态Cr价电子排布式为3d54s1,C错;As的价电子排布式为4s24p3,D错。名师点拨 主族元素原子的价电子一般为其最外层电子,过渡元素原子的价电子往往包含最外层的电子、次外层d轨道的电子,有的还包括倒数第三层f轨道的电子(主要是镧系和锕系的元素)。[对点训练2]以下基态原子或离子的价电子轨道表示式正确的是( )B思维建模 副族金属原子变成离子时,首先失去最外层ns轨道的电子,然后才失去次外层(n-1)d轨道的电子。若是镧系和锕系元素的原子,可能还会失去倒数第三层(n-2)f轨道的电子。例如价电子排布式为4f66s2的Sm变为Sm3+时,先失去6s上的电子,再失去4f上的电子,Sm3+的价电子排布式为4f5。知识点二 核外电子排布与族的划分知识点二 核外电子排布与族的划分一、核外电子排布与族的划分1.将下列各主族及0族元素的价电子数、价电子排布式填入表中ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5ns2np61s2123456782.以第4周期下列元素为例,填写下表 ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d104s13d104s234567二、元素周期表的分区1.人们将元素周期表分为5个区,并以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号,如图所示2.元素的化合价与核外电子排布的关系元素的化合价与原子的 尤其是 有着密切的关系。 (1)除Ⅷ族、ⅠB族的某些元素、O元素、F元素和0族元素外,元素的最高化合价等于它所在族的序数,如Sc、Ti、V、Cr、Mn的最高化合价分别为+3、+4、+5、+6、+7。(2)一般来说,非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的绝对值之和等于 。 (3)稀有气体元素的化合价在通常情况下为0。 化学性质不活泼(4)过渡元素的价电子较多且所在轨道的能量相差不大,因此过渡元素具有多种价态,如锰元素的化合价为+2~+7。核外电子排布价电子排布8名师点拨族的划分依据主要取决于原子的价电子数目和价电子排布。一般来说,同族元素原子的价电子数目相同。归纳拓展1.如果取消族序数,按由左至右的顺序将元素周期表标为18列,那么ⅠA、ⅡA族分别为第1、2列,ⅢA~ⅦA族分别对应第13~17列,ⅠB、ⅡB族分别对应第11、12列,ⅢB~ⅦB族分别对应第3~7列,Ⅷ族对应第8、9、10列,0族对应第18列。2.由元素的价电子排布式可知元素在周期表中的位置,如价电子排布式为3s23p5的原子对应的元素为第3周期ⅦA族元素,即:周期序数=电子层数=最高电子层序数,主族序数=价电子数。同样,由主族元素在元素周期表中的位置可以推断其价电子排布式。深度思考只有主族元素的族序数等于价电子数吗?同一族的元素价电子排布都相同吗?提示 都不是。主族、ⅢB~ⅦB族元素原子的价电子数=族序数。同一主族元素的价电子排布相同,同一副族、Ⅷ族以及0族元素的价电子排布不一定相同。正误判断(1)各主族元素的族序数均等于价电子数。( )(2)s区元素全都是金属元素,p区元素都是非金属元素。( )提示 s区H为非金属元素,p区也有金属元素。(3)元素周期表5个区中都有非金属元素。( )提示 d、ds、f区都没有非金属元素。(4)元素原子的价电子一定是最外层电子。( )提示 副族元素的价电子包含次外层的d能级上的电子甚至倒数第三层f能级上的电子。(5)副族元素都是金属元素。( )√×××√探究角度1 由位置确定核外电子排布例1 具有以下结构的原子属于p区元素的是( )①价电子是4个电子的原子 ②最外层有4个电子的原子 ③最外层有3个未成对电子的原子 ④价电子有3个未成对电子的原子A.①④ B.②③C.②④ D.①③B解析 ①价电子是4个电子的原子可以是副族元素,比如Ti的价电子排布式为3d24s2,可以看出Ti的价电子数是4,属于d区;②最外层有4个电子的原子的价电子排布为ns2np2,属于p区;③最外层有3个未成对电子的原子的价电子排布式为ns2np3,属于p区;④价电子有3个未成对电子的原子也可以是d区元素,如V的价电子排布为3d34s2或Co的价电子排布为3d74s2,价电子中都有3个未成对电子。故答案选B。[对点训练1]元素周期表中共有18个纵列,从左到右排为18列,第1列为碱金属元素(氢元素除外),第18列为稀有气体元素,下列说法正确的是( )A.第18列的价电子排布式一定为ns2np6B.价电子排布式为ns2的元素一定在第2列C.第8、9、10列元素中没有非金属元素D.最外层电子排布式为ns1的元素一定在s区C解析 He的价电子排布式为1s2,故A、B都错;最外层电子排布式为ns1的元素可以是d区元素,如Cr,也可以是ds区元素,如Cu,故D错。名师点拨 副族元素族序数与价电子排布的对应关系:(1)ⅠB族:价电子排布为(n-1)d10ns1。(2)ⅡB族:价电子排布为(n-1)d10ns2。(3)ⅢB~ⅦB族:价电子排布为(n-1)dxns2。(4)Ⅷ族:价电子排布为(n-1)dxns0~2,价电子总数为8、9或10。探究角度2 根据核外电子排布确定元素在周期表中的位置例2 已知某元素+3价离子的价电子排布式为3d5,该元素在元素周期表中的位置及分区分别是( )A.第3周期ⅤB族;ds区B.第3周期Ⅷ族;p区C.第4周期Ⅴ族;f区D.第4周期Ⅷ族;d区D解析 该+3价离子的价电子排布式为3d5,则其原子核外电子数为23+3=26,为Fe元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,处于周期表中第4周期Ⅷ族,位于元素周期表的d区。思维建模 (1)确定原子的核外电子数;(2)写出元素原子的核外电子排布式;(3)根据周期序数等于最大能层序数,确定元素所在周期序数;(4)根据价电子数等于族序数,确定元素所在的族序数;(5)根据位置确定元素所在区。[对点训练2]下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的价电子排布特点的有关叙述正确的是( )A.Cu位于元素周期表中第4周期ⅠB族,属于d区元素B.N的基态原子中,2p能级为半充满,属于p区元素C.最外层电子排布式为4s1,一定属于ⅠA族D.最外层电子排布式为ns2np2,该元素可能是ⅣA族或ⅣB族B解析 Cu元素属于ds区元素,故A错误;最外层电子排布式为4s1,该元素不一定位于ⅠA族,如Cr的最外层电子排布式为4s1,但Cr属于ⅥB族,故C错误;最外层电子排布式为ns2np2的元素位于ⅣA族,故D错误。名师点拨 由元素在周期表中的位置可以推测元素原子的结构,由元素原子结构可以推测元素在周期表中的位置。学以致用·随堂检测全达标1234题组1 核外电子排布与元素周期表1.下列有关元素周期表的说法正确的是( )A.按照核外电子排布,可把元素周期表划分为s、p、d、f四个区B.元素周期表的d区包含所有的过渡元素C.元素周期表的各个周期总是从碱金属元素开始,以稀有气体元素结束D.元素周期表中,从第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵列的元素全都是金属元素D解析 按照核外电子排布可把元素周期表分为s区、p区、d区、f区、ds五个区,A错误;元素周期表中的d区、ds区及f区共同包含所有的过渡元素,B错误;元素周期表的第一周期从氢元素开始,C错误;元素周期表中,从第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵列的元素全都是金属元素,称为过渡元素,D正确。12342.下列关于原子结构与元素周期表的说法正确的是( )A.非金属性最强的元素位于周期表的左下角B.某基态原子的价电子排布式为4s24p1,该元素位于周期表第4周期ⅢA族C.2s轨道在空间呈哑铃形D.第四电子层最多可容纳16个电子解析 同一周期元素,原子序数越大,元素的非金属性越强;同一主族元素,原子序数越大,元素的非金属性就越弱,所以非金属性最强的元素位于周期表的右上角,A错误;原子核外最外层电子数等于元素的主族序数,某基态原子的价电子排布式为4s24p1,该元素位于周期表第4周期ⅢA族,B正确;2s轨道在空间呈球形,C错误;每个电子层最多能容纳2n2个电子,所以当电子层序数n=4时,该电子层原子轨道最多可容纳32个电子,D错误。B1234题组2 元素在周期表中的位置的判断3.某元素离子X3+的核外电子排布式为[Ar]3d3,下列有关该元素的说法正确的是( )A.X位于元素周期表的d区,同族相邻元素原子的核电荷数为40B.该元素基态原子的未成对电子数在本周期元素中最多C.该元素所在周期的金属元素从左到右金属性依次减弱D.该元素基态原子核外电子的空间运动状态有14种B1234解析 该元素离子X3+的核外电子排布式为[Ar]3d3,则其核电荷数为18+3+3=24,由洪特规则特例,基态X原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1,为Cr元素;Cr位于元素周期表的d区,同族相邻元素原子的核电荷数为42,A错误;基态Cr原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1,3d、4s能级电子均为单电子,即Cr原子有6个未成对电子,B正确;第4周期的主族元素的金属元素从左到右金属性依次减弱,C错误;24号Cr元素的原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,原子轨道是对电子空间运动状态的描述,故基态Cr原子的核外电子有1+1+3+1+3+5+1=15种空间运动状态,D错误。12344.已知某元素基态原子的价电子排布式为(n-1)dansb(a、b均是大于0的整数),下列有关说法正确的是( )A.该元素位于元素周期表的d区B.该元素位于元素周期表的ds区C.该元素的族序数为a+bD.该元素一定为金属元素D解析 基态原子的价电子排布式为(n-1)dansb,a、b均是大于0的整数,则该元素为过渡元素,属于金属元素,该元素可能位于元素周期表的d区或ds区,若该元素位于Ⅷ族第1列或ⅢB~ⅦB族,则其族序数等于价电子数,即族序数为a+b,否则不存在这一关系,故选D。
第2节 原子结构与元素周期表第2课时 核外电子排布与元素周期表知识点一 核外电子排布与周期的划分知识点一 核外电子排布与周期的划分1.鲍林近似能级图与周期的关系 32321818882(1) 的原子轨道属于同一能级组。 (2)不同能级组之间的能量差 ,同一能级组内能级之间的能量差 。 能量相近较大较小2.价电子(1)定义:最外能级组中有可能参与 的电子。 (2)规律:元素原子的价电子不一定是最外层的电子。一般情况下,主族元素原子的价电子只包括 ,过渡元素原子的价电子除最外层电子外,还包括 的部分电子,甚至 的电子。(3)为便于研究元素性质与核外电子间的关系,人们常常只表示出原子的价电子排布,如基态铁原子的价电子排布式为 。 化学反应最外层电子次外层倒数第三层3d64s23.核外电子排布与周期的划分(1)一个能级组最多能容纳的电子数等于对应的周期 ,元素周期表的7个周期分别对应 个能级组。 (2)周期与 有关。最外层电子所在轨道处于第n电子层时,该原子所属元素通常属于第 周期。 名师点拨每个能级组对应的周期中,能级组最大的电子层数(n)等于该周期的周期序数。包含的元素种数7电子层数nn深度思考在元素周期表中,同属长周期的4、5、6周期所含的元素种类分别为18、18、32,为什么?提示 据鲍林近似能级图,第4、5周期元素包含的能级为ns、np、(n-1)d,共有9个原子轨道,最多容纳18个电子,对应两个周期各有18种元素;而第6周期含有的能级有6s、6p、5d、4f,共16个原子轨道,最多容纳32个电子,则第6周期包含32种元素。归纳拓展(1)我们可以根据价电子排布式预测原子变成离子时会得到或失去的电子数。如Zn的价电子排布式为3d104s2,可知Zn容易失去最外层的两个电子,形成Zn2+,而非Zn+或者Zn3+。(2)原子失去电子时,总是先失去能级较高的轨道上的电子,即失去电子的顺序是由外向里。一般来说,主族元素只失去它们的最外层电子,而副族和Ⅷ族元素可能还会进一步失去内层电子。(3)原子得到电子而形成阴离子,则得到的电子填充在最外一个电子层的某一个能级上。正误判断(1)V的价电子排布为3d34s2,最高化合价为+5价。( )(2)元素原子的价电子一定是最外层电子。( )提示 过渡元素的价电子也包括次外层的d能级上的电子。(3)每一周期都是从活泼金属元素开始,以稀有气体元素结束。( )提示 第一周期从非金属H元素开始。(4)Cu的价电子排布式为3d104s1。( )√××√探究角度1 能级组与周期例1 下列选项中的能级组对应第4周期的是( )A.1s B.2s、2pC.5s、4d、5p D.4s、3d、4pD解析 能量相近的能级分为一组,每一个能级组对应一个周期,且该能级组中最大的电子层数等于元素的周期序数,A对应第1周期,B对应第2周期,C对应第5周期,故答案选D。思路剖析 能量相近的能级分为一组,每一个能级组对应一个周期,且该能级组中最大的电子层数等于元素的周期序数。由于能级交错现象,当n≥6时,ns、(n-2)f、(n-1)d、np能级的能量相近,为同一能级组,对应第n周期;当n=4或5时,ns、(n-1)d、np为同一能级组,对应第n周期;当n=2或3时,ns、np属于同一能级组,对应第n周期;当n=1时,即1s属于第一能级组,对应第1周期。[对点训练1]下列各选项能级属于同一能级组且对应第6周期的是( )A.6s、6d、6p B.5s、4d、5pC.6s、4f、5d、6p D.4s、3d、4pC解析 6d与6s、6p不属于同一能级组,故A错;B项能级组对应第5周期,故B错;D项属于同一能级组,对应第4周期,故D错。探究角度2 价电子例2 以下基态原子或离子的价电子排布式正确的是( )A.Fe3+ 3d34s2 B.Cu2+ 3d9C.Cr 3d44s2 D.As 4s24p5B解析 基态Fe的价电子排布式为3d64s2,Fe变成Fe3+时,先失去4s上的两个电子,再失去3d上的一个电子,故Fe3+的价电子排布式为3d5,A错;当3d能级处于全满状态时,能量较低,原子较稳定,则基态Cu的价电子排布式为3d104s1,变为Cu2+时,先失去4s上的1个电子,再失去3d上的1个电子,故Cu2+价电子排布式为3d9,B正确;当3d能级处于半充满状态时,能量较低,原子较稳定,基态Cr价电子排布式为3d54s1,C错;As的价电子排布式为4s24p3,D错。名师点拨 主族元素原子的价电子一般为其最外层电子,过渡元素原子的价电子往往包含最外层的电子、次外层d轨道的电子,有的还包括倒数第三层f轨道的电子(主要是镧系和锕系的元素)。[对点训练2]以下基态原子或离子的价电子轨道表示式正确的是( )B思维建模 副族金属原子变成离子时,首先失去最外层ns轨道的电子,然后才失去次外层(n-1)d轨道的电子。若是镧系和锕系元素的原子,可能还会失去倒数第三层(n-2)f轨道的电子。例如价电子排布式为4f66s2的Sm变为Sm3+时,先失去6s上的电子,再失去4f上的电子,Sm3+的价电子排布式为4f5。知识点二 核外电子排布与族的划分知识点二 核外电子排布与族的划分一、核外电子排布与族的划分1.将下列各主族及0族元素的价电子数、价电子排布式填入表中ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5ns2np61s2123456782.以第4周期下列元素为例,填写下表 ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d104s13d104s234567二、元素周期表的分区1.人们将元素周期表分为5个区,并以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号,如图所示2.元素的化合价与核外电子排布的关系元素的化合价与原子的 尤其是 有着密切的关系。 (1)除Ⅷ族、ⅠB族的某些元素、O元素、F元素和0族元素外,元素的最高化合价等于它所在族的序数,如Sc、Ti、V、Cr、Mn的最高化合价分别为+3、+4、+5、+6、+7。(2)一般来说,非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的绝对值之和等于 。 (3)稀有气体元素的化合价在通常情况下为0。 化学性质不活泼(4)过渡元素的价电子较多且所在轨道的能量相差不大,因此过渡元素具有多种价态,如锰元素的化合价为+2~+7。核外电子排布价电子排布8名师点拨族的划分依据主要取决于原子的价电子数目和价电子排布。一般来说,同族元素原子的价电子数目相同。归纳拓展1.如果取消族序数,按由左至右的顺序将元素周期表标为18列,那么ⅠA、ⅡA族分别为第1、2列,ⅢA~ⅦA族分别对应第13~17列,ⅠB、ⅡB族分别对应第11、12列,ⅢB~ⅦB族分别对应第3~7列,Ⅷ族对应第8、9、10列,0族对应第18列。2.由元素的价电子排布式可知元素在周期表中的位置,如价电子排布式为3s23p5的原子对应的元素为第3周期ⅦA族元素,即:周期序数=电子层数=最高电子层序数,主族序数=价电子数。同样,由主族元素在元素周期表中的位置可以推断其价电子排布式。深度思考只有主族元素的族序数等于价电子数吗?同一族的元素价电子排布都相同吗?提示 都不是。主族、ⅢB~ⅦB族元素原子的价电子数=族序数。同一主族元素的价电子排布相同,同一副族、Ⅷ族以及0族元素的价电子排布不一定相同。正误判断(1)各主族元素的族序数均等于价电子数。( )(2)s区元素全都是金属元素,p区元素都是非金属元素。( )提示 s区H为非金属元素,p区也有金属元素。(3)元素周期表5个区中都有非金属元素。( )提示 d、ds、f区都没有非金属元素。(4)元素原子的价电子一定是最外层电子。( )提示 副族元素的价电子包含次外层的d能级上的电子甚至倒数第三层f能级上的电子。(5)副族元素都是金属元素。( )√×××√探究角度1 由位置确定核外电子排布例1 具有以下结构的原子属于p区元素的是( )①价电子是4个电子的原子 ②最外层有4个电子的原子 ③最外层有3个未成对电子的原子 ④价电子有3个未成对电子的原子A.①④ B.②③C.②④ D.①③B解析 ①价电子是4个电子的原子可以是副族元素,比如Ti的价电子排布式为3d24s2,可以看出Ti的价电子数是4,属于d区;②最外层有4个电子的原子的价电子排布为ns2np2,属于p区;③最外层有3个未成对电子的原子的价电子排布式为ns2np3,属于p区;④价电子有3个未成对电子的原子也可以是d区元素,如V的价电子排布为3d34s2或Co的价电子排布为3d74s2,价电子中都有3个未成对电子。故答案选B。[对点训练1]元素周期表中共有18个纵列,从左到右排为18列,第1列为碱金属元素(氢元素除外),第18列为稀有气体元素,下列说法正确的是( )A.第18列的价电子排布式一定为ns2np6B.价电子排布式为ns2的元素一定在第2列C.第8、9、10列元素中没有非金属元素D.最外层电子排布式为ns1的元素一定在s区C解析 He的价电子排布式为1s2,故A、B都错;最外层电子排布式为ns1的元素可以是d区元素,如Cr,也可以是ds区元素,如Cu,故D错。名师点拨 副族元素族序数与价电子排布的对应关系:(1)ⅠB族:价电子排布为(n-1)d10ns1。(2)ⅡB族:价电子排布为(n-1)d10ns2。(3)ⅢB~ⅦB族:价电子排布为(n-1)dxns2。(4)Ⅷ族:价电子排布为(n-1)dxns0~2,价电子总数为8、9或10。探究角度2 根据核外电子排布确定元素在周期表中的位置例2 已知某元素+3价离子的价电子排布式为3d5,该元素在元素周期表中的位置及分区分别是( )A.第3周期ⅤB族;ds区B.第3周期Ⅷ族;p区C.第4周期Ⅴ族;f区D.第4周期Ⅷ族;d区D解析 该+3价离子的价电子排布式为3d5,则其原子核外电子数为23+3=26,为Fe元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,处于周期表中第4周期Ⅷ族,位于元素周期表的d区。思维建模 (1)确定原子的核外电子数;(2)写出元素原子的核外电子排布式;(3)根据周期序数等于最大能层序数,确定元素所在周期序数;(4)根据价电子数等于族序数,确定元素所在的族序数;(5)根据位置确定元素所在区。[对点训练2]下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的价电子排布特点的有关叙述正确的是( )A.Cu位于元素周期表中第4周期ⅠB族,属于d区元素B.N的基态原子中,2p能级为半充满,属于p区元素C.最外层电子排布式为4s1,一定属于ⅠA族D.最外层电子排布式为ns2np2,该元素可能是ⅣA族或ⅣB族B解析 Cu元素属于ds区元素,故A错误;最外层电子排布式为4s1,该元素不一定位于ⅠA族,如Cr的最外层电子排布式为4s1,但Cr属于ⅥB族,故C错误;最外层电子排布式为ns2np2的元素位于ⅣA族,故D错误。名师点拨 由元素在周期表中的位置可以推测元素原子的结构,由元素原子结构可以推测元素在周期表中的位置。学以致用·随堂检测全达标1234题组1 核外电子排布与元素周期表1.下列有关元素周期表的说法正确的是( )A.按照核外电子排布,可把元素周期表划分为s、p、d、f四个区B.元素周期表的d区包含所有的过渡元素C.元素周期表的各个周期总是从碱金属元素开始,以稀有气体元素结束D.元素周期表中,从第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵列的元素全都是金属元素D解析 按照核外电子排布可把元素周期表分为s区、p区、d区、f区、ds五个区,A错误;元素周期表中的d区、ds区及f区共同包含所有的过渡元素,B错误;元素周期表的第一周期从氢元素开始,C错误;元素周期表中,从第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵列的元素全都是金属元素,称为过渡元素,D正确。12342.下列关于原子结构与元素周期表的说法正确的是( )A.非金属性最强的元素位于周期表的左下角B.某基态原子的价电子排布式为4s24p1,该元素位于周期表第4周期ⅢA族C.2s轨道在空间呈哑铃形D.第四电子层最多可容纳16个电子解析 同一周期元素,原子序数越大,元素的非金属性越强;同一主族元素,原子序数越大,元素的非金属性就越弱,所以非金属性最强的元素位于周期表的右上角,A错误;原子核外最外层电子数等于元素的主族序数,某基态原子的价电子排布式为4s24p1,该元素位于周期表第4周期ⅢA族,B正确;2s轨道在空间呈球形,C错误;每个电子层最多能容纳2n2个电子,所以当电子层序数n=4时,该电子层原子轨道最多可容纳32个电子,D错误。B1234题组2 元素在周期表中的位置的判断3.某元素离子X3+的核外电子排布式为[Ar]3d3,下列有关该元素的说法正确的是( )A.X位于元素周期表的d区,同族相邻元素原子的核电荷数为40B.该元素基态原子的未成对电子数在本周期元素中最多C.该元素所在周期的金属元素从左到右金属性依次减弱D.该元素基态原子核外电子的空间运动状态有14种B1234解析 该元素离子X3+的核外电子排布式为[Ar]3d3,则其核电荷数为18+3+3=24,由洪特规则特例,基态X原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1,为Cr元素;Cr位于元素周期表的d区,同族相邻元素原子的核电荷数为42,A错误;基态Cr原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1,3d、4s能级电子均为单电子,即Cr原子有6个未成对电子,B正确;第4周期的主族元素的金属元素从左到右金属性依次减弱,C错误;24号Cr元素的原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,原子轨道是对电子空间运动状态的描述,故基态Cr原子的核外电子有1+1+3+1+3+5+1=15种空间运动状态,D错误。12344.已知某元素基态原子的价电子排布式为(n-1)dansb(a、b均是大于0的整数),下列有关说法正确的是( )A.该元素位于元素周期表的d区B.该元素位于元素周期表的ds区C.该元素的族序数为a+bD.该元素一定为金属元素D解析 基态原子的价电子排布式为(n-1)dansb,a、b均是大于0的整数,则该元素为过渡元素,属于金属元素,该元素可能位于元素周期表的d区或ds区,若该元素位于Ⅷ族第1列或ⅢB~ⅦB族,则其族序数等于价电子数,即族序数为a+b,否则不存在这一关系,故选D。
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