1、第二节第二节 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质 第第 1 1 课时课时 原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表 基础巩固 1.下列各组元素都属于 p 区的是( ) A.原子序数为 1、2、7 的元素 B.O、S、P C.Fe、Ar、Cl D.Na、Li、Mg 解析 A 中的 1 号元素是氢元素，位于 s 区。C 中的 Fe 位于 d 区，D 中的所有元 素都位于 s 区。 答案 B 2.原子的价电子排布式为 5s25p3的元素是( ) A.第五周期第A 族元素 B.51 号元素 C.ds 区的主族元素 D.Te 解析 价电子排布式为 5s25p3的元素位于第五周期第A 族，p 区，原
2、子序数2 81818551，为 Sb 元素，故选 B。 答案 B 3.根据电子排布的特点，Cu 在周期表中属于( ) A.ds 区 B.p 区 C.d 区 D.s 区 解析 铜为 29 号元素， 核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1。 按照构造原理， 价层电子排布式应为 3d94s2，当 3d 轨道处于半充满或全充满时，能量最低，最稳 定， 所以 Cu 的 4s2上的一个电子将填充在 3d 轨道上， 故 Cu 在元素周期表中属于 ds 区。 答案 A 4.元素 X、Y、Z 在周期表中的相对位置如图所示，已知 Y 元素原子的价电子排 布为 ns(n 1)np(n1)，则
3、下列说法不正确的是( ) X Y Z A.Y 元素原子的价电子排布式为 4s24p4 B.Y 元素在周期表的第 3 周期第A 族 C.X 元素位于元素周期表的 p 区 D.Z 元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3 解析 Y 元素原子的价电子排布式为 ns(n 1)np(n1)，由 n12 可得 n3，Y 元 素原子的价电子排布式为 3s23p4，则 Y 元素位于第 3 周期第A 族，Z 位于第 4 周期第A 族， 价电子排布式为 4s24p3， 电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3。 X、Y、Z 最外层电子均填充在 p 轨道
4、上，故 X、Y、Z 均位于 p 区。 答案 A 5.已知某元素原子的价电子排布式为(n1)dansb，则下列说法正确的( ) A.该元素是金属元素 B.该元素位于周期表中 d 区 C.该元素的族序数为 ab D.该元素位于周期表中第四周期 解析 由题意可知，该元素应为过渡金属元素，可能位于周期表的 d 区或 ds 区， 其族序数不一定是 ab(如 Cu)，可能位于周期表中的第四、五或六周期。 答案 A 6.长式周期表共有 18 个纵行，从左到右排为 118 列，即碱金属为第一列，稀有 气体元素为第 18 列。按这种规定，下列说法正确的是( ) A.第 9 列元素中有非金属元素 B.只有第 2
5、列的元素原子最外层电子排布式为 ns2 C.第四周期第 8 列元素是铁元素 D.第 15 列元素原子的最外层电子排布式为 ns2np5 解析 根据元素周期表的结构可知，第 9 列为 d 区元素，全部为金属元素，A 项 错误；最外层电子排布式为 ns2的不只是第 2 列元素的原子，如第 12 列元素的原 子最外层电子排布式也是 ns2，B 项错误；第 15 列元素原子的最外层电子排布式 为 ns2np3，D 项错误。 答案 C 7.闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械 性能，被广泛地应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。已知钛有 48Ti、49T
6、i、50Ti 等核素，下列关于金属钛的叙述不正确的是( ) A.上述钛原子中，中子数不可能为 22 B.钛元素在元素周期表中位于第四周期 C.钛的不同核素在元素周期表中位于不同的位置 D.钛元素是 d 区的过渡元素 解析 22Ti 的原子序数为 22，位于第四周期第B 族，属于 d 区的过渡元素；根 据三种核素的质量数可知，其中子数最小为 26；钛的三种核素的质子数为 22，故 位于元素周期表中同一位置。 答案 C 8.基态原子的核外电子排布式为Kr4d105s1的元素所属的区、周期和族为( ) A.p 区、第五周期、第B 族 B.ds 区、第五周期、第族 C.d 区、第四周期、第B 族 D.
7、ds 区、第五周期、第B 族 解析 依据 Cu 原子的核外电子排布Ar3d104s1进行迁移， 则可推断出核外电子排 布式为Kr4d105s1的元素属于第五周期第B 族元素，位于 ds 区。 答案 D 9.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是 ( ) A.基态原子的 N 层上只有一个电子的元素，一定是A 族元素 B.原子的价电子排布为(n1)d6 8ns2 的元素一定是副族元素 C.基态原子的 p 能级上半充满的元素一定位于 p 区 D.基态原子的价电子排布为(n1)dxnsy的元素的族序数一定为 xy 解析 基态原子的 N 层上只有一个电子的元素，可能是A 族元
8、素，也可能为铬 元素或者铜元素，A 错误；原子的价电子排布为(n1)d6 8ns2 的元素是第族元 素，不是副族元素，B 错误；基态原子的 p 能级上半充满的元素的基态原子价电 子排布式为 ns2np3，则一定属于 p 区元素，C 正确；基态原子的价电子排布为(n 1)dxnsy的元素的族序数可能为 xy(xy7)、可能为第族(10 xy7)、还 可能为 y(x10)，D 错误。 答案 C 10.下列说法正确的是( ) A.最外层电子排布式为 ns2的基态原子所对应元素一定位于A 族 B.最外层电子排布式为 ns1的基态原子所对应元素一定是金属元素 C.d 区元素的原子一定都有 d 轨道电子
9、D.基态原子价电子排布式为 nsnnpn的元素一定是金属元素 解析 最外层电子排布式为 ns2的基态原子所对应元素可能是 He(1s2)，也可能是 B 族元素(n1)d10ns2等，不一定是A 族元素，故 A 错误。最外层电子排布 式为 ns1的基态原子所对应元素中最特殊的是 H，H 不是金属元素，其他最外层 电子排布式为 ns1的基态原子所对应元素都是金属元素，B 错误。d 区元素原子的 价电子排布式为(n1)d1 9ns12(钯为 4d10)，原子的核外电子最后排布在(n1)d 上，故 C 正确。价电子排布式符合 nsnnpn的元素只有 n2 这一种情况，该元素 的价电子排布式为 2s22
10、p2，是碳元素，是非金属元素，D 错误。 答案 C 11.金、银、铜、铁、铝和钛均是人类大量生产和使用的金属。试回答与上述金属 原子结构有关的问题： (1)上述金属中属于主族元素的有_。 (2)钛被称为继铁、铝之后的第三金属。基态钛原子外围电子的轨道表示式为 _。 (3)基态金原子的外围电子排布式为 5d106s1，试判断金在元素周期表中位于第 _周期第_族。 (4)已知 Ag 与Cu位于同一族， 则 Ag在元素周期表中位于_区(填“s”、 “p”、 “d”、“f”或“ds”)。 解析 (1)铝属于主族元素，其余属于过渡元素。 (2)钛位于第四周期第B 族，价电子排布式为 3d24s2。 (3
11、)金元素的外围电子排布式为 5d106s1，应位于第六周期第B 族。 (4)Ag 位于第五周期第B 族，价电子排布式为 4d105s1，属于 ds 区。 答案 (1)铝 (2) (3)六 B (4)ds 12.完成下列小题。 (1)填表： 原子电子排布式 族 周期 区 1s22s22p63s2 Kr4d105s25p2 Ar3d14s2 Ar3d104s1 (2)某元素原子共有 3 个价电子，其中一个价电子位于第三能层 d 轨道，试回答： 该元素核外电子排布式为_，价电子的轨道表示式为_。 该元素的原子序数为_，元素符号为_，在周期表中的位置为 _，该元素是_(填“金属”或“非金属”)元素，最
12、高正化合价为 _价。 解析 (1)最后一个电子填充在 s 轨道，属于 s 区元素，为主族元素。族序数 ns 电子数，即为 2，在第三周期第A 族。最后一个电子填充在 p 轨道，属于 p 区元素，为主族元素。族序数nsnp 电子数，即 224，在第五周期第A 族。最后一个电子填充在 d 轨道，且小于 10，属于 d 区元素，为副族元素。族 序数(n1)dns 电子数，即 123，在第四周期第B 族。最后一个电子 填充在 d 轨道，且等于 10，属于 ds 区元素，为副族元素。族序数ns 电子数， 即为 1，在第四周期第B 族。 (2)由构造原理知 E(4s)E(3d)，故 3d 上有一个电子时，
13、4s 上有 2 个电子，故其电 子排布式为 1s22s22p63s23p63d14s2，为 21 号金属元素 Sc。 答案 (1)A 三 s A 五 p B 四 d B 四 ds (2)1s22s22p63s23p63d14s2 21 Sc 第四周期第B 族 金属 3 能力提升 13.已知元素周期表中共有 18 个纵行，下图实线表示元素周期表的边界。按核外 电子排布，可把元素周期表里的元素划分为 s 区、p 区、d 区、ds 区等。除 ds 区 外，其他区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。 (1)请在上图中用实线画出 s 区、p 区、d 区、ds 区的边界线，并分别用阴影 和表示
14、d 区和 ds 区。 (2)有的同学受这种划分的启发，认为 d 区内第 6、7 纵行的部分元素可以排在另 一区，你认为应排在_区。 (3)请在上述元素周期表中用元素符号标出 4s 轨道处于半充满状态的元素。 解析 对于 24 号元素，其核外价电子排布式根据构造原理应该是 3d44s2，而实际 上是 3d54s1， 原因是能量相同的轨道处于全空、 全充满和半充满状态时能量较低， 而 29 号元素也正是因为这一点排成 3d104s1，而不是 3d94s2，故将 29 号、30 号元 素所在纵行归为 ds 区。所以有的同学认为 d 区内第 6、7 纵行的部分元素可以排 在 ds 区是有道理的。 答案
15、 (1)见下图 (2)ds (3)见下图 14.假定元素周期表是有限的， 根据已知的元素周期表的某些事实和理论可归纳出 一些假说。 (1)已知元素周期表中的各周期可排元素种类如下： 周期 一 二 三 四 五 六 七 元素种类 2 8 8 18 18 32 32 人们预测元素周期表第八周期将来也会排满，那么该周期排满后的元素种数是 _。 A.18 B.32 C.50 D.无法判断 (2)根据每个周期最后一种金属元素出现的族序数，预测周期表中原子序数最大的 金属元素将在第_周期第_族(注：把 0 族看做第A 族，下同)。 周期表中元素在填满第_周期后将结束。 解析 (1)由已知可归纳出周期为一、二、三、四、五、六、七，元素种数 212、 222、232、242，据此预测第八周期元素种数为 25250(种)。(2)观察周期 表可知，第六周期倒数第三种元素为金属元素，第七周期倒数第二种元素为金属 元素，第八周期倒数第一种元素即为原子序数最大的金属元素，该元素处于A 族。 答案 (1)C (2)八 A 八
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