新突破化學(xué)選修三人教版新課標(biāo)地區(qū)專用講義精練：第1章第二節(jié)第1課時(shí) 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表 Word版含解析

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1、 第二節(jié)　原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 第1課時(shí)　原子結(jié)構(gòu)與元素周期表 學(xué)業(yè)要求 素養(yǎng)對(duì)接 1.知道元素周期表中分區(qū)、周期和族的元素原子核外電子排布特征，了解元素周期表的應(yīng)用價(jià)值。 2.能從原子價(jià)電子數(shù)目和價(jià)電子排布的角度解釋元素周期表的分區(qū)、周期和族的劃分。 模型認(rèn)知：建構(gòu)元素周期表模型，并利用模型分析和解釋一些常見元素的性質(zhì)。 微觀探析：從微觀角度解釋元素周期表的分區(qū)、周期和族的劃分。 [知 識(shí) 梳 理] 一、元素周期表的結(jié)構(gòu) 1.周期(橫行) 2.族(縱行) 3.元素的分區(qū) (1)按電子排布，把周期表里的元素劃分成5個(gè)區(qū)，分別為s、p、d、f、ds。

2、 (2)元素周期表共有16個(gè)族，其中s區(qū)包括ⅠA、ⅡA族，p區(qū)包括ⅢA～ⅦA、0族，d區(qū)包括ⅢB～ⅦB族及Ⅷ族(鑭系、錒系除外)，ds區(qū)包括ⅠB、ⅡB族，f區(qū)包括鑭系元素和錒系元素。 【自主思考】 1.由堿金屬元素在周期表中的位置和價(jià)電子排布式，可以看出堿金屬元素所在的周期與電子層數(shù)有何關(guān)系？ 提示　堿金屬元素的周期數(shù)＝電子層數(shù)。 二、元素周期系 1.堿金屬元素基態(tài)原子的核外電子排布 堿 金屬 原子 序數(shù) 周期 基態(tài)原子的 電子排布式 基態(tài)原子的 電子排布圖 鋰 3 二 1s22s1或[He]2s1 鈉 11 三 1s22s22p63s1或 [

3、Ne]3s1 鉀 19 四 1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1 銣 37 五 1s22s22p63s23p63d104s24p65s1或 [Kr]5s1 — 銫 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電子的排布發(fā)生周期性的重復(fù)。隨著元素原子的核電荷數(shù)遞增，每到出現(xiàn)堿金屬，就開始建立一個(gè)新的電子層，隨后最外層上的電子逐漸增多，最后達(dá)到8個(gè)電子，出現(xiàn)稀有氣體；然后又開始由堿金屬到稀有氣體，如此循環(huán)往復(fù)——這就是元素周期系中的一個(gè)個(gè)周期。 三、元素周期表的分區(qū) 1.按電子排布式中最后

4、填入電子的能級(jí)符號(hào)可將元素周期表分為s、p、d、f四個(gè)區(qū)，而ⅠB、ⅡB族的元素的核外電子因先填滿(n－1)d能級(jí)而后再填充ns能級(jí)而得名ds區(qū)。如下圖： 2.元素周期表中，非金屬元素處于元素周期表的右上角位置，金屬性強(qiáng)的元素處于元素周期表的左下方位置。 【自主思考】 2.結(jié)合元素周期表，分析各族元素的族序數(shù)與價(jià)電子排布的關(guān)系。 提示　主族元素的價(jià)電子排布為ns1～2或ns2np1～5，族序數(shù)等于價(jià)電子數(shù)；零族元素的價(jià)電子排布為ns2np6(He除外)；過渡元素ⅠB～ⅡB族元素的價(jià)電子排布為(n－1)d10ns1～2，族序數(shù)與最外層電子數(shù)相等，ⅢB～ⅦB族元素的價(jià)電子排布為(n－1)

5、d1～5ns1～2，族序數(shù)等于價(jià)電子數(shù)。 [自 我 檢 測(cè)] 1.判斷正誤，正確的打“√”；錯(cuò)誤的打“×”。 (1)每一周期都是從活潑金屬元素開始，以稀有氣體元素結(jié)束。(　　) (2)元素周期表中，7個(gè)橫行是7個(gè)周期，18個(gè)縱行就是18個(gè)族。(　　) (3)周期表中ⅢB族～ⅡB族為過渡元素，全部為金屬元素。(　　) (4)s區(qū)元素都是金屬元素，p區(qū)元素都是非金屬元素。(　　) (5)最外層電子排布為ns1或ns2的元素一定是為金屬元素。(　　) (6)元素原子的價(jià)電子不一定是最外層電子。(　　) (7)有同學(xué)總結(jié)出如下規(guī)律：當(dāng)某元素的≥1時(shí)，該元素是金屬元素。(　　) 答案

6、　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√　(7)× 2.下列說法中正確的是(　　) A.所有非金屬元素都分布在p區(qū) B.最外層電子數(shù)為2的元素都分布在s區(qū) C.元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10個(gè)縱行的元素都是金屬元素 D.同一主族元素從上到下，金屬性呈周期性變化 解析　非金屬元素中氫在s區(qū)，其余非金屬元素均分布在p區(qū)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；最外層電子數(shù)為2的元素可能在s區(qū)(如Mg)、p區(qū)(如He)或d區(qū)(如Ti、Fe)等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；同主族元素從上到下，金屬性增強(qiáng)，非金屬性減弱，屬性質(zhì)遞變而不是周期性變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　C 3.最活潑的金屬元素、最活潑的非金屬元素、

7、常溫下呈液態(tài)的金屬(價(jià)電子排布為5d106s2)元素分別位于下面元素周期表中的(　　) A.s區(qū)、p區(qū)、ds區(qū) B.s區(qū)、p區(qū)、d區(qū) C.f區(qū)、p區(qū)、ds區(qū) D.s區(qū)、f區(qū)和ds區(qū) 解析　最活潑的金屬元素在ⅠA族，s區(qū)；最活潑的非金屬元素(是氟)在ⅦA族，p區(qū)；汞的價(jià)電子排布為5d106s2，在ⅡB族，ds區(qū)。 答案　A 學(xué)習(xí)任務(wù)一　原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系 【合作交流】 原子結(jié)構(gòu)早在初中就以微觀形式出現(xiàn)過，但受到學(xué)生當(dāng)時(shí)知識(shí)能力的限制，并沒能對(duì)原子結(jié)構(gòu)有深層次的理解。在高中化學(xué)教材中，通過原子結(jié)構(gòu)與元素周期表性質(zhì)的介紹，進(jìn)一步闡明了其規(guī)律性。 1.主族元素從左到

8、右外圍電子排布有何特點(diǎn)？ 提示　主族元素從左到右外圍電子排布從ns1～ns2np5。 2.外圍電子排布為5s25p1的元素，在元素周期表中處于什么位置？據(jù)此分析元素的外圍電子排布與周期表位置有何關(guān)系？ 提示　該元素位于第五周期第ⅢA族。元素能級(jí)中最高能層序數(shù)＝周期序數(shù)，主族元素原子的外圍電子數(shù)＝該元素在周期表中的主族序數(shù)。 3.某元素位于周期表中第四周期ⅤA族，你能否據(jù)此書寫出該元素的價(jià)電子排布式、電子排布式？ 提示　元素的價(jià)電子排布式為4s24p3，電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3。 【點(diǎn)撥提升】　核外電子排布與族的關(guān)系 (1)主族元素的價(jià)電子排布

9、 主族序數(shù) ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 價(jià)電子排布 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ①主族元素的族序數(shù)＝價(jià)電子總數(shù)＝最高正價(jià)(O、F除外)。 ②同主族元素原子的價(jià)電子排布相同，價(jià)電子全部排布在ns或nsnp軌道上。 (2)稀有氣體的價(jià)電子排布為1s2或ns2np6。 (3)過渡元素(副族和Ⅷ族)(第四周期為例)的價(jià)電子排布 族序數(shù) 價(jià)電子排布 ⅢB (n－1)d1ns2 ⅣB (n－1)d2ns2 ⅤB (n－1)d3ns2 ⅥB (n－1)d5ns1 ⅦB (n

10、－1)d5ns2 Ⅷ (n－1)d6～8ns2 ⅠB (n－1)d10ns1 ⅡB (n－1)d10ns2 ①ⅢB→ⅦB族：族序數(shù)＝價(jià)電子數(shù)＝原子最外層ns電子數(shù)＋次外層(n－1)d電子數(shù)＝最高正價(jià)。 ②Ⅷ族：原子最外層ns電子數(shù)＋次外層(n－1)d電子數(shù)之和分別為8、9、10。 ③ⅠB和ⅡB的族序數(shù)＝原子最外層電子數(shù)。 (4)0族最外層電子排布為1s2或ns2np6。 【例1】　某元素位于周期表中第四周期第ⅤA族，則該元素的名稱和該元素原子價(jià)電子排布式均正確的是(　　) A.砷，4s24p3 B.溴，4s24p5 C.磷，4s24p3 D.銻，5s25p3 解

11、析　由于該元素為主族元素，價(jià)電子數(shù)＝主族序數(shù)，故價(jià)電子數(shù)為5，排除B項(xiàng)；又因周期數(shù)＝電子層數(shù)，排除D；由元素在周期表中的位置可知：元素原子的價(jià)電子排布式為4s24p3，電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，該元素為33號(hào)元素砷，故A項(xiàng)正確。 答案　A 原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中的位置是有一定的關(guān)系的。 (1)原子核外電子層數(shù)決定所在周期數(shù)；周期數(shù)＝最大能層數(shù)(鈀除外，46Pd：[Kr]4d10，最大能層數(shù)是4，但是在第五周期)。 (2)外圍電子總數(shù)決定排在哪一族。如：29Cu：3d104s1，10＋1＝11尾數(shù)是1且有d軌道，所以是Ⅰ B族。 (3)每周期

12、起始元素和結(jié)束元素的價(jià)電子排布為ns1和ns2np6(第一周期為1s2)。 【變式訓(xùn)練】 1.原子的價(jià)電子排布式為3d104s1的元素在周期表中位于(　　) A.第五周期第ⅠB族 B.第五周期第ⅡB族 C.第四周期第ⅦB族 D.第四周期第ⅠB族 解析　該元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，即該原子含有4個(gè)能層，位于第四周期，其價(jià)電子排布式為3d104s1，屬于第ⅠB族元素，所以該元素位于第四周期第ⅠB族，故選D。 答案　D 2.已知某元素＋2價(jià)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6，則該元素在周期表中屬于(　　) A.第ⅤB族

13、 B.第ⅡB族 C.第Ⅷ族 D.第ⅡA族 解析　根據(jù)核外電子排布規(guī)律，可知該元素的原子最外層只有2個(gè)電子，而且應(yīng)該排布在第四電子層上，該元素在周期表中的位置應(yīng)該是第四周期第ⅡA族。 答案　D 3.某元素原子最外層只有1個(gè)電子，最高電子層n＝4。問： (1)符合上述條件的元素，可以有________種；原子序數(shù)分別為________。 (2)寫出相應(yīng)元素原子的簡化電子排布式，并指出在周期表中的位置。 _______________________________________________________ __________________________________

14、_____________________。 解析　(1)題給元素原子最高電子層n＝4，最外層只有一個(gè)電子，則該電子在4s軌道上，所以最外層電子排布為4s1。次外層：當(dāng)最外層已經(jīng)填入電子時(shí)，次外層的3s和3p應(yīng)已充滿；而3d軌道的電子數(shù)可為0、5、10。這三種情況的原子序數(shù)分別為19、24和29，即K、Cr和Cu三種元素。 答案　(1)3　19、24、29　(2)K：[Ar]4s1，第四周期第ⅠA族；Cr：[Ar]3d54s1，第四周期第ⅥB族；Cu：[Ar]3d104s1，第四周期第ⅠB族 學(xué)習(xí)任務(wù)二　原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的分區(qū) 【合作交流】 1.元素周期表劃分區(qū)的依據(jù)是什么？

15、提示　依據(jù)是原子的價(jià)層電子排布。 2.區(qū)的名稱與電子的能級(jí)符號(hào)之間有什么關(guān)系？ 提示　區(qū)的名稱來自于按構(gòu)造原理最終填入電子的能級(jí)的符號(hào)(除ds區(qū)外)。 3.Fe元素處于周期表中的哪個(gè)區(qū)？Fe2＋、Fe3＋的電子排布式怎樣書寫？兩種離子更穩(wěn)定的是誰？為什么？ 提示　Fe位于d區(qū)，常見離子為Fe2＋、Fe3＋，電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由離子的電子排布式可知Fe3＋的3d軌道“半充滿”，其穩(wěn)定性強(qiáng)于Fe2＋。 4.某元素的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，據(jù)此判斷該元素位于周期表中的哪一區(qū)？是何種元

16、素？ 提示　該元素為Zn，位于ds區(qū)。 【點(diǎn)撥提升】 元素的金屬性與非金屬性之間并沒有嚴(yán)格的界限?！芭稹痢狈纸缇€附近的元素通常既表現(xiàn)出一定的金屬性，又表現(xiàn)出一定的非金屬性。 【例2】　已知幾種元素原子的核外原子結(jié)構(gòu)或核外電子排布或價(jià)電子排布情況，分別判斷其元素符號(hào)、原子序數(shù)并指出其在周期表中的位置。 元素 元素 符號(hào) 原子 序數(shù) 區(qū) 周期 族 A 1s22s22p63s1 B C 3d104s1 D [Ne]3s23p4 E 解析　由電子排

17、布式判斷A為11號(hào)元素Na；由原子結(jié)構(gòu)示意圖可知x＝26，B為26號(hào)元素Fe；由價(jià)電子排布式判斷C為29號(hào)元素Cu；由電子排布式判斷D為16號(hào)元素S；由基態(tài)原子的電子排布圖判斷E為17號(hào)元素Cl。 再根據(jù)最大能層序數(shù)等于周期序數(shù)確定元素所處的周期；元素A、D、E為主族元素，主族元素的價(jià)電子總數(shù)等于主族序數(shù)；C元素的價(jià)電子排布式為3d104s1，s能級(jí)電子數(shù)為1，應(yīng)為ds區(qū)的第ⅠB族。 答案　A：Na　11　s　三?、馎 B：Fe　26　d　四?、? C：Cu　29　ds　四　ⅠB D：S　16　p　三?、鯝 E：Cl　17　p　三　ⅦA 族和分區(qū)的關(guān)系 (1)主族：s區(qū)和p區(qū)。(

18、ns＋np)的電子數(shù)＝族序數(shù)。 (2)0族：p區(qū)。(ns＋np)的電子數(shù)＝8(或2)。 (3)副族：d區(qū)＋ds區(qū)＋f區(qū)。 ①d區(qū)中[(n－1)d＋ns]的電子數(shù)＝族序數(shù)(第Ⅷ族部分元素除外)。 ②當(dāng)8≤[(n－1)d＋ns]的電子數(shù)≤10時(shí)，則為第Ⅷ族元素。 ③ds區(qū)中(n－1)d全充滿，ns的電子數(shù)＝族序數(shù)。 【變式訓(xùn)練】 4.已知某元素＋3價(jià)離子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，則該元素在元素周期表中的位置是(　　) A.第三周期第Ⅷ族，p區(qū) B.第三周期第ⅤB族，ds區(qū) C.第四周期第Ⅷ族，d區(qū) D.第四周期第ⅤB族，f區(qū) 解析　該＋3價(jià)離子

19、的核外有23個(gè)電子，則基態(tài)原子核外有26個(gè)電子，26號(hào)元素是鐵，其位于第四周期第Ⅷ族，且位于d區(qū)。 答案　C 5.下列說法正確的是(　　) A.所有金屬元素都分布在d區(qū)和ds區(qū) B.最外層電子數(shù)為2的元素都分布在s區(qū) C.元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10個(gè)縱行的元素都是金屬元素 D.s區(qū)均為金屬元素 解析　部分金屬在s區(qū)或p區(qū)，故A錯(cuò)誤。s區(qū)除H外均為金屬元素，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。He、Zn等元素的原子最外層電子數(shù)為2，但卻不是s區(qū)元素，B項(xiàng)錯(cuò)誤。元素周期表中第ⅢB族～第ⅡB族的元素為過渡元素，全部為金屬元素，C項(xiàng)正確。 答案　C 6.有A、B、C、D、E五種元素。其中A為第四周期

20、元素，與D可形成1∶1和2∶1原子個(gè)數(shù)比的化合物；B為第四周期過渡元素，最高化合價(jià)為＋7；C和B是同周期的元素，具有相同的最高化合價(jià)；D的價(jià)電子排布式為nsnnpn＋2，E元素的基態(tài)原子核外有7個(gè)原子軌道填充了電子。 (1)試寫出下面三種元素的元素符號(hào)：A____________、B____________、C____________。 (2)寫出D2－的電子排布式：_____________________________。 基態(tài)E原子的電子排布式：_____________________________。 (3)B位于________族，C位于________族。 解析　由B為

21、第四周期過渡元素，最高化合價(jià)為＋7可推出B是錳元素；C和B是同周期的元素，具有相同的最高化合價(jià)，則C是溴元素；D的價(jià)電子排布式為nsnnpn＋2，D是氧元素；A與D可形成1∶1和2∶1原子個(gè)數(shù)比的化合物，A是鉀元素。B位于第四周期，最高價(jià)為＋7價(jià)，根據(jù)族序數(shù)等于價(jià)電子數(shù)可知B位于第ⅦB族，Br原子最外層也是7個(gè)電子，屬于主族元素，位于ⅦA族。E元素的基態(tài)原子核外有7個(gè)原子軌道填充了電子，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p1，該元素應(yīng)為Al。 答案　(1)K　Mn　Br　(2)1s22s22p6　1s22s22p63s23p1　(3)ⅦB?、鰽 7.在研究原子核外電子排布與元素周

22、期表的關(guān)系時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)價(jià)電子排布相似的元素集中在一起。據(jù)此，人們將元素周期表分為五個(gè)區(qū)，并以最后填入電子的軌道能級(jí)符號(hào)作為該區(qū)的符號(hào)，如圖所示。 (1)在s區(qū)中，族序數(shù)最大、原子序數(shù)最小的元素，原子的價(jià)電子的電子云形狀為________。 (2)在d區(qū)中，族序數(shù)最大、原子序數(shù)最小的元素，常見離子的電子排布式為_______________________________________________________ _______________________________________________________，其中較穩(wěn)定的是________。 (3)在ds區(qū)中，族

23、序數(shù)最大、原子序數(shù)最小的元素，原子的價(jià)電子排布式為________。 (4)在p區(qū)中，第二周期第ⅤA族元素原子價(jià)電子排布圖為_______________________________________________________。 (5)當(dāng)今常用于核能開發(fā)的元素是鈾和钚，它們?cè)赺_______區(qū)中。 解析　(1)s區(qū)為第ⅠA族、第ⅡA族，符合條件的元素為Be，其電子排布式為1s22s2，價(jià)電子的電子云形狀為球形。 (2)d區(qū)為第ⅢB族～第ⅦB族、第Ⅷ族，族序數(shù)最大且原子序數(shù)最小的為Fe，常見離子為Fe2＋、Fe3＋，電子排布式為1s22s22p63s23p63d6、1s22s22

24、p63s23p63d5，由離子的電子排布式可知Fe3＋的3d軌道“半充滿”，其穩(wěn)定性強(qiáng)于Fe2＋。 (3)ds區(qū)符合條件的為Zn，其電子排布式為1s22s22p63s2 3p63d104s2，價(jià)電子排布式為3d104s2。 (4)該題中符合題意的為N，價(jià)電子排布圖為。 (5)鈾和钚均為錒系元素，位于f區(qū)。 答案　(1)球形 (2)Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6，F(xiàn)e3＋：1s22s22p63s23p63d5　Fe3＋　(3)3d104s2　 (4)　(5)f分層訓(xùn)練 基礎(chǔ)練 1.下列各組元素都屬于p區(qū)的是(　　) A.原子序數(shù)為1、2、7的元素 B.O、S

25、、P C.Fe、Ar、Cl D.Na、Li、Mg 解析　A中的1號(hào)元素是氫元素，位于s區(qū)。C中的Fe位于d區(qū)，D中的所有元素都位于s區(qū)。 答案　B 2.原子的價(jià)電子排布式為5s25p3的元素是(　　) A.第五周期第ⅢA族元素 B.51號(hào)元素 C.ds區(qū)的主族元素 D.Te 解析　價(jià)電子排布式為5s25p3的元素位于第五周期第ⅤA族，p區(qū)，原子序數(shù)＝2＋8＋18＋18＋5＝51，為Sb元素，故選B。 答案　B 3.根據(jù)電子排布的特點(diǎn)，Cu在周期表中屬于(　　) A.ds區(qū) B.p區(qū) C.d區(qū) D.s區(qū) 解析　銅為29號(hào)元素，核外電子排布式為1s22s22p63

26、s23p63d104s1。按照構(gòu)造原理，價(jià)層電子排布式應(yīng)為3d94s2，當(dāng)3d處于半充滿或全充滿時(shí)，能量最低，最穩(wěn)定，所以Cu的4s2上的一個(gè)電子將填充在3d上，故Cu在元素周期表中屬于ds區(qū)。 答案　A 4.元素X、Y、Z在周期表中的相對(duì)位置如圖所示，已知Y元素原子的價(jià)電子排布為ns(n－1)np(n＋1)，則下列說法不正確的是(　　) X X Z A.Y元素原子的價(jià)電子排布式為4s24p4 B.Y元素在周期表的第3周期ⅣA族 C.X元素位于元素周期表的p區(qū) D.Z元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3 解析　

27、Y元素原子的價(jià)電子排布式為ns(n－1)np(n＋1)，由n－1＝2可得n＝3，Y元素原子的價(jià)電子排布式為3s23p4，則Y元素位于第3周期ⅥA族，Z位于第4周期ⅤA族，價(jià)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)。 答案　A 5.已知某元素原子的價(jià)電子排布式為(n－1)dansb，則下列說法正確的(　　) A.該元素是金屬元素 B.該元素位于周期表中d區(qū) C.該元素的族序數(shù)為a＋b D.該元素位于周期表中第四周期 解析　由題意可知，該元素應(yīng)為過渡金屬元素，可能位于周期表的

28、d區(qū)或ds區(qū)，其族序數(shù)不一定是a＋b(如Cu)，可能位于周期表中的第四、五或六周期。 答案　A 6.長式周期表共有18個(gè)縱行，從左到右排為1～18列，即堿金屬為第一列，稀有氣體元素為第18列。按這種規(guī)定，下列說法正確的是(　　) A.第9列元素中有非金屬元素 B.只有第2列的元素原子最外層電子排布式為ns2 C.第四周期第8列元素是鐵元素 D.第15列元素原子的最外層電子排布式為ns2np5 解析　根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可知，第9列為d區(qū)元素，全部為金屬元素，A項(xiàng)錯(cuò)誤；最外層電子排布式為ns2的不只是第2列元素的原子，如第12列元素的原子最外層電子排布式也是ns2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；第15

29、列元素原子的最外層電子排布式為ns2np3，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　C 7.閃爍著銀白色光澤的金屬鈦(22Ti)因具有密度小、強(qiáng)度大、無磁性等優(yōu)良的機(jī)械性能，被廣泛地應(yīng)用于軍事、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，號(hào)稱“崛起的第三金屬”。已知鈦有48Ti、49Ti、50Ti等核素，下列關(guān)于金屬鈦的敘述不正確的是(　　) A.上述鈦原子中，中子數(shù)不可能為22 B.鈦元素在元素周期表中位于第四周期 C.鈦的不同核素在元素周期表中位于不同的位置 D.鈦元素是d區(qū)的過渡元素 解析　22Ti的原子序數(shù)為22，位于第四周期第ⅣB族，屬于d區(qū)的過渡元素；根據(jù)三種核素的質(zhì)量數(shù)可知，其中子數(shù)最小為26；鈦的三種核素的質(zhì)子數(shù)為2

30、2，故位于元素周期表中同一位置。 答案　C 8.基態(tài)原子的核外電子排布式為[Kr]4d105s1的元素所屬的區(qū)、周期和族為(　　) A.p區(qū)、第五周期、第ⅠB族 B.ds區(qū)、第五周期、第Ⅷ族 C.d區(qū)、第四周期、第ⅠB族 D.ds區(qū)、第五周期、第ⅠB族 解析　依據(jù)Cu原子的核外電子排布[Ar]3d104s1進(jìn)行遷移，則可推斷出核外電子排布式為[Kr]4d105s1的元素屬于第五周期第ⅠB族元素，位于ds區(qū)。 答案　D 9.下列關(guān)于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關(guān)系的表述中，正確的是(　　) A.基態(tài)原子的N層上只有一個(gè)電子的元素，一定是ⅠA族元素 B.原子的價(jià)電子排

31、布為(n－1)d6～8ns2的元素一定是副族元素 C.基態(tài)原子的p能級(jí)上半充滿的元素一定位于p區(qū) D.基態(tài)原子的價(jià)電子排布為(n－1)dxnsy的元素的族序數(shù)一定為x＋y 解析　基態(tài)原子的N層上只有一個(gè)電子的元素，是ⅠA族元素，也可能為鉻元素或者銅元素，A錯(cuò)誤；原子的價(jià)電子排布為(n－1)d6～8ns2的元素是第Ⅷ族元素，不是副族元素，B錯(cuò)誤；基態(tài)原子的p能級(jí)上半充滿的元素的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為ns2np3，則一定屬于p區(qū)元素，C正確；基態(tài)原子的價(jià)電子排布為(n－1)dxnsy的元素的族序數(shù)可能為x＋y(x＋y≤7)、可能為第Ⅷ族(10≥x＋y＞7)、還可能為y(x＝10)，D錯(cuò)誤。

32、 答案　C 10.下列說法正確的是(　　) A.最外層電子排布式為ns2的基態(tài)原子所對(duì)應(yīng)元素一定位于ⅡA族 B.最外層電子排布式為ns1的基態(tài)原子所對(duì)應(yīng)元素一定是金屬元素 C.d區(qū)元素的原子一定都有d軌道電子 D.基態(tài)原子價(jià)電子排布式為nsnnpn的元素一定是金屬元素 解析　最外層電子排布式為ns2的基態(tài)原子所對(duì)應(yīng)元素可能是He(1s2)，也可能是ⅡB族元素[(n－1)d10ns2]等，不一定是ⅡA族元素，故A錯(cuò)誤。最外層電子排布式為ns1的基態(tài)原子所對(duì)應(yīng)元素中最特殊的是H，H不是金屬元素，其他最外層電子排布式為ns1的基態(tài)原子所對(duì)應(yīng)元素都是金屬元素，B錯(cuò)誤。d區(qū)元素原子的價(jià)電子排

33、布式為(n－1)d1－9ns1－2(鈀為4d10)，原子的核外電子最后排布在(n－1)d上，故C正確。價(jià)電子排布式符合nsnnpn的元素只有n＝2這一種情況，該元素的價(jià)電子排布式為2s22p2，是碳元素，是非金屬元素，D錯(cuò)誤。 答案　C 11.金、銀、銅、鐵、鋁和鈦均是人類大量生產(chǎn)和使用的金屬。試回答與上述金屬原子結(jié)構(gòu)有關(guān)的問題： (1)上述金屬中屬于主族元素的有________。 (2)鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬?；鶓B(tài)鈦原子外圍電子的電子排布圖為________。 (3)基態(tài)金原子的外圍電子排布式為5d106s1，試判斷金在元素周期表中位于第________周期第_______

34、_族。 (4)已知Ag與Cu位于同一族，則Ag在元素周期表中位于________區(qū)(填“s”、“p”、“d”、“f”或“ds”)。 解析　(1)鋁屬于主族元素，其余屬于過渡元素。 (2)鈦位于第四周期第ⅣB族，價(jià)電子排布為3d24s2。 (3)金元素的外圍電子排布為5d106s1，應(yīng)位于第六周期第ⅠB族。 (4)Ag位于第五周期第ⅠB族，價(jià)電子排布為4d105s1，屬于ds區(qū)。 答案　(1)鋁　(2) 　(3)六　ⅠB　(4)ds 12.完成下列小題。 (1)填表： 原子電子排布式 族 周期 區(qū) ①1s22s22p63s2 ②[Kr]4d105s25p2

35、 ③[Ar]3d14s2 ④[Ar]3d104s1 (2)某元素原子共有3個(gè)價(jià)電子，其中一個(gè)價(jià)電子位于第三能層d軌道，試回答： ①該元素核外電子排布式為________，價(jià)電子的電子排布圖為________。 ②該元素的原子序數(shù)為________，元素符號(hào)為________，在周期表中的位置為________，該元素是________(填“金屬”或“非金屬”)元素，最高正化合價(jià)為________價(jià)。 解析　(1)①最后一個(gè)電子填充在s軌道，屬于s區(qū)元素，為主族元素。族序數(shù)＝ns電子數(shù)，即為2，在第三周期第ⅡA族。 ②最后一個(gè)電子填充在p軌道，屬

36、于p區(qū)元素，為主族元素。族序數(shù)＝ns＋np電子數(shù)，即2＋2＝4，在第五周期第ⅣA族。 ③最后一個(gè)電子填充在d軌道，且小于10，屬于d區(qū)元素，為副族元素。族序數(shù)＝(n－1)d＋ns電子數(shù)，即1＋2＝3，在第四周期第ⅢB族。 ④最后一個(gè)電子填充在d軌道，且等于10，屬于ds區(qū)元素，為副族元素。族序數(shù)＝ns電子數(shù)，即為1，在第四周期第ⅠB族。 (2)由構(gòu)造原理知E(4s)＜E(3d)，故3d上有一個(gè)電子時(shí)，4s上有2個(gè)電子，故其電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2，為21號(hào)金屬元素Sc。 答案　(1)①ⅡA　三　s?、冖鬉　五　p　③ⅢB　四　d?、堍馚　四　ds　(2)①

37、1s22s22p63s23p63d14s2　 ②21　Sc　第四周期第ⅢB族　金屬?。? 素養(yǎng)練 13.現(xiàn)有A、B、C、D四種元素，A是第五周期第ⅠA族元素，B是第三周期元素。B、C、D的最外層電子分別為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)寫出A、B、C、D的元素符號(hào) A：________，B：________，C：________，D：________。 (2)寫出B原子的電子排布式：_______________________________________________________， A、C、D的價(jià)

38、電子排布式： A：________，C：________，D：________。 (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：________。 解析　根據(jù)A在周期表的位置可知為Rb，價(jià)電子排布式為5s1；由B是第三周期元素，價(jià)電子為2個(gè)，可知B是Mg，核外電子排布為1s22s22p63s2；C、D的最外層電子分別為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(hào)Zn，價(jià)電子排布為3d104s2，D為35號(hào)Br價(jià)電子排布式為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

39、價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為HBrO4。 答案　(1)Rb　Mg　Zn　Br　(2)1s22s22p63s2　5s1　3d104s2　4s24p5　(3)RbOH　(4)HBrO4 14.已知元素周期表中共有18個(gè)縱行，下圖實(shí)線表示元素周期表的邊界。按核外電子排布，可把元素周期表里的元素劃分為s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)等。除ds區(qū)外，其他區(qū)的名稱來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級(jí)的符號(hào)。 (1)請(qǐng)?jiān)谏蠄D中用實(shí)線畫出s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)的邊界線，并分別用陰影和表示d區(qū)和ds區(qū)。 (2)有的同學(xué)受這種劃分的啟發(fā)，認(rèn)為d區(qū)內(nèi)第6、7縱行的部分元素可以排在另一區(qū)，你認(rèn)為應(yīng)排在________

40、區(qū)。 (3)請(qǐng)?jiān)谏鲜鲈刂芷诒碇杏迷胤?hào)標(biāo)出4s軌道處于半充滿狀態(tài)的元素。 解析　對(duì)于24號(hào)元素，其核外價(jià)電子排布根據(jù)構(gòu)造原理應(yīng)該是3d44s2，而實(shí)際上是3d54s1，原因是能量相同的軌道處于全空、全充滿和半充滿狀態(tài)時(shí)能量較低，而29號(hào)元素也正是因?yàn)檫@一點(diǎn)排成3d104s1，而不是3d94s2，故將29號(hào)、30號(hào)元素所在縱行歸為ds區(qū)。所以有的同學(xué)認(rèn)為d區(qū)內(nèi)第6、7縱行的部分元素可以排在ds區(qū)是有道理的。 答案　(1)　(2)ds　(3)見下圖 15.W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素，其原子半徑隨原子序數(shù)變化如下圖所示。已知W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18，中子數(shù)為10；X和Ne

41、原子的核外電子數(shù)相差1；Y的單質(zhì)是一種常見的半導(dǎo)體材料；Z的非金屬性在同周期主族元素中最大。 (1)X位于元素周期表中第________周期第________族；W的基態(tài)原子核外有________個(gè)未成對(duì)電子。 (2)X的單質(zhì)和Y的單質(zhì)相比，熔點(diǎn)較高的是________(寫化學(xué)式)；Z的氣態(tài)氫化物和溴化氫相比，較穩(wěn)定的是________(寫化學(xué)式)。 (3)Y與Z形成的化合物和足量水反應(yīng)，生成一種弱酸和一種強(qiáng)酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________。 解析　W的質(zhì)子數(shù)Z＝A－N＝18－10＝8，則W為氧；X和Ne的核外電子數(shù)相差1，且圖中X的原子半徑

42、大于W，則X為鈉；Y的單質(zhì)是一種常見的半導(dǎo)體材料，則Y為硅；Z的原子序數(shù)大于Y，且在同周期主族元素中非金屬性最大，則Z為氯。 (1)Na在元素周期表中位于第三周期第ⅠA族。O的基態(tài)原子的軌道表示式為，故有2個(gè)未成對(duì)電子。(2)Na的單質(zhì)和Si的單質(zhì)相比較，晶體Si為共價(jià)晶體，故熔、沸點(diǎn)高。氯的非金屬性強(qiáng)于溴，故HCl的穩(wěn)定性更強(qiáng)。(3)SiCl4與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl。 答案　(1)三?、馎　2　(2)Si　HCl　(3)SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl(其他合理答案均可) 16.假定元素周期表是有限的，根據(jù)已知的元

43、素周期表的某些事實(shí)和理論可歸納出一些假說。 (1)已知元素周期表中的各周期可排元素種類如下： 周期 一 二 三 四 五 六 七 元素種類 2 8 8 18 18 32 32 人們預(yù)測(cè)元素周期表第八周期將來也會(huì)排滿，那么該周期排滿后的元素種數(shù)是________。 A.18 B.32 C.50 D.無法判斷 (2)根據(jù)每個(gè)周期最后一種金屬元素出現(xiàn)的族序數(shù)，預(yù)測(cè)周期表中原子序數(shù)最大的金屬元素將在第________周期________族(注：把0族看做ⅧA族，下同)。周期表中元素在填滿第________周期后將結(jié)束。 解析　(1)由已知可歸納出周期為一、二、三、四、五、六、七，元素種數(shù)2×12、2×22、2×32、2×42，據(jù)此預(yù)測(cè)第八周期元素種數(shù)為2×52＝50(種)。(2)觀察周期表可知，第六周期倒數(shù)第三種元素為金屬元素，第七周期倒數(shù)第二種元素為金屬元素，第八周期倒數(shù)第一種元素即為原子序數(shù)最大的金屬元素，該元素處于ⅧA族。 答案　(1)C　(2)八　ⅧA　八