苏教版高中化学选修三课件：2.2.1 原子核外电子排布的周期性

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1、专题2 第二单元 元素性质的递变规律,第1课时 原子核外电子排布的周期性,1.理解原子核外电子排布的周期性变化及其与元素周期表的结构之间的关系。 2.能够从原子结构的角度认识元素周期表中区的划分。,目标导航,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,一、 原子结构与元素周期表的关系,基础知识导学,答案,原子序数,1.主族元素的化合价的周期性变化 随着 的增加，元素的最高正化合价重复出现从 到 价、最低负化合价从 价到 价的周期性变化。 2.主族元素的原子半径的周期性变化 随着原子序数的增加，同周期主族元素的原子半径从左到右依次 ，同主族元素原子半径从上到下依次 的周期性变化。,1,7

2、,4,1,减小,增大,答案,3.元素的外围电子排布的周期性变化 随着原子序数的增加，每隔一定数目的元素，元素原子的最外层电子数重复出现从 到 的周期性变化，即外围电子排布重复出现从 到 _的周期性变化。,1,8,ns1,ns2np6,答案,议一议 1.分别写出各主族元素的外围电子排布(电子层用“n”表示)。 答案 A：ns1 A：ns2 A：ns2np1 A：ns2np2 A：ns2np3 A：ns2np4 A：ns2np5 2.过渡金属元素原子的外围电子排布有什么特点？ 答案 (n1)d110ns12；镧系、锕系为(n2)f014(n1)d02ns2。,答案,二、核外电子排布与周期表的分区

3、根据元素原子外围电子排布的特征，可将元素周期表分为五个区域： ，s区元素包括 的元素，除 外，这些元素都是较活泼的 ；p区元素：包括 共六个族的元素；d区元素包括 共六个族的元素；ds区元素包括 元素；f区元素包括 。,s区、,p区、d区、ds区、f区,A和A族,H,金属元素,A至A和0族,B至B和族,B和B族,镧系和锕系,答案,议一议 1.写出各区元素的外围电子排布，并指出最后的电子所填充的轨道。 答案 s区ns12(最后的电子填在ns上)； p区ns2np16(最后的电子填在np上)； d区(n1)d19ns12最后的电子填在(n1)d上； f区(n2)f014(n1)d02ns2； ds

4、区(n1)d10ns12(n1)d全充满。 2.Cu、Ti、Ni、Zn、S、Ar分别属于什么区？ 答案 Cu、Zn属于ds区，Ti、Ni属于d区，S、Ar属于p区。,返回,一、原子结构与元素周期表的关系,重点难点探究,1.核外电子排布与族的关系 (1)主族元素的外围电子排布,主族元素的族序数外围电子总数最高正价(O、F除外)。 同主族元素原子的外围电子排布相同，外围电子全部排布在ns或ns np轨道上。,(2)稀有气体的外围电子排布为1s2或ns2np6。 (3)过渡元素(副族和族)(第4周期为例)的外围电子排布,BB族：族序数外围电子数原子最外层ns电子数次外层(n1)d电子数最高正价。 族

5、：原子最外层ns电子数次外层(n1)d电子数之和分别为8、9、10。 B和B的族序数原子最外层电子数。 (4)0族最外层电子排布为1s2或ns2np6。 2.周期序数与原子核外电子排布的关系 周期序数原子电子层数原子最外层电子层序数,族的划分依据是原子的价电子排布，周期系形成的原因是元素原子核外电子排布的周期性变化。,特别提醒,解析答案,例1 某元素位于周期表中第4周期A族，则该元素的名称和外围电子排布式均正确的是( ) A.砷，4s24p3 B.溴，4s24p5 C.磷，4s24p3 D.锑，5s25p3,解析 由于该元素为主族元素，外围电子数主族序数，故外围电子数为5，排除B项； 又因周期

6、数电子层数，排除D； 由元素在周期表中的位置可知：元素的外围电子排布式为4s24p3，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，为33号元素砷，故A项正确。,A,根据元素在周期表中的位置可以直接书写元素的外围电子排布式并推导其原子序数。,解题反思,变式训练1 回答下列问题： (1)某元素的原子序数为29，试回答： 该基态原子的外围电子排布式是_，核外电子有_个轨道类型，有_个未成对电子。 它属于第_周期，_族。,解析答案,解析 根据核外电子排布规律，该元素原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1，外围电子排布式为3d104s1，所以有1个未成对

7、电子，有7个轨道类型。有四个电子层，所以为第4周期元素，外围电子排布式为3d104s1，所以在B族。,3d104s1,7,1,4,B,解析答案,(2)元素金(Au)处于周期表中的第6周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为_。,解析 Cu原子核外有29个电子，其核外电子排布式为Ar3d104s1，Au与Cu同族，则Au原子的最外层电子排布式为5d106s1。,5d106s1,解析答案,(3)某元素原子的电子排布式为Ar3d104s24p1，该元素处于元素周期表的第_周期第_族。,解析 该元素为主族元素，根据电子层数周期序数，主族序数外围电子数，该元素位于第4周期 A族。,4,A,(4)某元

8、素位于周期表中第4周期A族元素，则该元素的名称是_，外围电子排布式为_。,解析 由于该元素为主族元素，外围电子数主族序数，周期序数电子层数，可知其外围电子排布式为4s24p3，为33号元素砷。,砷,4s24p3,解题反思,根据元素原子的电子排布式可以直接推断元素在周期表中的位置。,二、原子结构与元素周期表的分区,各区元素的外围电子排布特点,解析答案,例2 已知几种元素原子的核外电子排布或外围电子排布情况，分别判断其元素符号、原子序数并指出其在周期表中的位置。,解析 由电子排布式判断A为11号元素Na； 由原子结构示意图可知x26，B为26号元素Fe； 由外围电子排布式判断C为29号元素Cu；

9、由电子排布式判断D为16号元素S； 由基态原子的轨道表示式判断E为17号元素Cl。 再根据最大电子层序数等于周期序数确定元素所处的周期； 元素A、D、E为主族元素，主族元素的外围电子总数等于主族序数； C元素的外围电子排布式为3d104s1，s轨道电子数为1，应为ds区的第B族。,解析答案,答案 A：Na 11 s 3 A B：Fe 26 d 4 C：Cu 29 ds 4 B D：S 16 p 3 A E：Cl 17 p 3 A,解题反思,根据原子结构特征判断元素在元素周期表的位置：,变式训练2 在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时，人们发现外围电子排布相似的元素集中在一起。据此，人们将

10、元素周期表分为五个区，并以最后填入电子的轨道的轨道类型符号作为该区的符号，如图所示。,解析答案,(1)在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，原子的外围电子的电子云形状为_。,解析 s区为第A族、第A族，符合条件的元素为Be，其电子排布式为1s22s2，外围电子的电子云形状为球形。,球形,解析答案,(2)在d区中，族序数最大、原子序数最小的元素，常见离子的电子排布式为_，其中较稳定的是_。,解析 d区为第B族第B族、第族，族序数最大且原子序数最小的元素为Fe，常见离子为Fe2、Fe3，电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布

11、式可知Fe3的3d轨道“半充满”，其稳定性强于Fe2。,Fe2：1s22s22p63s23p63d6，Fe3：1s22s22p63s23p63d5,Fe3,解析答案,(3)在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素，原子的外围电子排布式为_。,解析 ds区符合条件的为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，外围电子排布式为3d104s2。,3d104s2,解析答案,(4)在p区中，第2周期第A族元素原子外围电子轨道表示式为_。,解析 该题中符合题意的为N，价电子轨道表示式为 。,(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在_区中。,返回,解析答案,解析 铀和钚均为锕

12、系元素，位于f区。,f,1.下列说法不正确的是( ) A.元素原子的核外电子排布呈现周期性变化是形成元素周期系的根本原因 B.周期序号越大，该周期所含金属元素越多 C.所有区的名称均来自按轨道能量顺序最后填入电子的轨道类型的符号 D.周期表共18个纵列，可分为7个主族、7个副族、1个族、1个0族,C,随堂达标检测,1,2,3,解析答案,4,5,解析 除ds区外，区的名称均来自按轨道能量顺序最后填入电子的轨道类型的符号。,6,2.下列关于元素周期表五个区的说法，不正确的是( ) A.s区的元素都是金属元素 B.d区、ds区的元素都是金属元素 C.p区的元素不都是非金属元素 D.f区的元素是镧系和

13、锕系元素,A,解析答案,解析 s区的元素(除H外)都是金属元素，A不正确； d区、ds区的元素属于过渡元素，都是金属元素，B正确； p区的元素既有金属元素又有非金属元素，C正确； f区的元素是镧系和锕系元素，D正确。,1,2,3,4,5,6,3.某元素的最外层电子数为2，外围电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的判断错误的是( ) A.电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2 B.该元素为V C.该元素为A族元素 D.该元素位于d区,C,解析答案,解析 该元素的最外层电子数为2，并且为同族元素中原子序数最小的，所以该元素为第2周期或第4周期元素。又因其外围电子数

14、最外层电子数，可推出该元素并不是第2周期元素，应为第4周期元素，外围电子排布式为3d34s2，故为23号元素V，d区元素。,1,2,3,4,5,6,4.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的外围电子排布式为ns(n1)np(n1)，则下列说法不正确的是( ) A.Y元素原子的外围电子排布式为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,解析答案,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,解析 Y元素原子的外围电子排布式为ns(n1)np(n1)，由

15、n12可得n3，Y元素原子的外围电子排布式为3s23p4，则Y元素位于第3周期第A族，Z位于第4周期第A族，外围电子排布式为4s24p3，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。X、Y、Z最外层电子填充在p轨道上，故X、Y、Z均位于p区。 答案 A,5.根据下列微粒的最外层电子排布，能确定该元素在元素周期表中位置的是( ) A.4s1 B.3d104sn C.nsnnp3n D.ns2np3,C,解析 A项中最外层为4s1的外围电子排布包括4s1、3d54s1、3d104s1； B项中3d104sn的电子排布包括3d104s1、3d104s2等； C项中n为2，即2s2

16、2p6； D项中n可能为2、3、4、5、6、7。,解析答案,1,2,3,4,5,6,6.完成下列小题。 (1)填表：,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析 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3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5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4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4周期第B族。 答案

17、A 3 s B 4 d,1,2,3,4,5,6,A 5 p B 4 ds,返回,(2)某元素原子共有3个外围电子，其中一个外围电子位于第三电子层d轨道，试回答： 该元素核外电子排布式为_，外围电子的轨道 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，最高正化合价为_价。,解析答案,1,2,3,4,5,6,解析 由轨道能量顺序知E(4s)E(3d)，故3d上有一个电子时，4s上有2个电子，故其电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2，为21号金属元素Sc。,1s22s22p63s23p63d14s2,21,Sc,第4周期第B族,金属,3,本课结束,