第二节原子结构与元素的性质第1课时原子结构与元素周期表[学习目标定位] 1.熟知原子结构与元素周期表的关系，进一步熟悉元素周期表的结构。
2.能够从原子结构的角度认识元素周期表中区的划分。
一、原子结构与元素周期表的关系1.原子核外电子排布与周期的划分(1)填写下表(2)观察分析上表，讨论原子核外电子排布与周期划分的关系①元素周期系形成的原因：元素原子核外电子排布发生周期性的变化。
②元素周期系的形成过程③元素周期系的特点：每一周期(除第一周期外)从碱金属元素开始，到稀有气体元素结束，外围电子排布从n s1递增至n s2n p6；元素周期系的周期不是单调的，而是随周期序号的递增逐渐增多，同时，金属元素的数目也逐渐增多。
2.原子核外电子排布与族的划分(1)将下列各主族元素的价电子数、价电子排布式填入表中(2)以第四周期副族元素为例，填写下表(3)依据上述表格，讨论族的划分与原子核外电子排布的关系①同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价电子全部排布在n s或n s n p轨道上。
价电子数与族序数相同。
②稀有气体的价电子排布为1s2或n s2n p6。
③过渡元素(副族和Ⅷ族)同一纵行原子的价层电子排布基本相同。
价电子排布为(n－1)d1～10n s1～2，ⅢB～ⅦB族的价电子数与族序数相同，第ⅠB、ⅡB族和第Ⅷ族不相同。
(1)最外层电子排布与周期表的关系①原子的电子层数＝能级中最高能层序数＝周期序数。
②主族元素原子的最外层电子数＝主族元素原子的价电子数＝主族序数。
(2)对价电子认识的误区提醒①价电子不一定是最外层电子，只有主族元素的价电子才是最外层电子。
对于过渡元素还包括部分内层电子。
②元素的价电子数不一定等于其所在族的族序数，这只对主族元素成立，对部分过渡元素是不成立的。
③同一族元素的价电子排布不一定相同，如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，在第Ⅷ族中部分元素的价电子排布也不相同。
例1价电子排布式为5s25p3的主族元素是()A.第五周期ⅢA族B.51号元素C.非金属元素D.Te【考点】原子结构与元素周期表的关系【题点】价电子与元素周期表的关系答案 B解析5s25p3，5指的是电子层数，即属于第五周期，价电子指的是最外层电子数，主族元素所在族序数等于最外层电子数，即属于第ⅤA族元素，按照核外电子排布的规律，推出此元素是锑(Sb)，B正确。
例2某元素的原子序数为29，试问：(1)此元素原子的电子总数是________个。
(2)它有________个电子层，有________个能级。
(3)它的价电子排布式是________________。
(4)它属于第________周期________族。
(5)它有________个未成对电子。
【考点】原子结构与元素周期表的综合【题点】原子结构与元素周期表的综合答案(1)29(2)47(3)3d104s1(4)四ⅠB(5)1解析解答该题需掌握原子核外电子排布与元素周期表的关系和原子核外电子排布的规律。
根据核外电子排布原理，该元素的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1，共有29个电子，故为Cu元素。
从核外电子排布式中可以得出n＝4，有四个电子层，所以为第四周期元素，价电子排布式为3d104s1，所以在ⅠB族。
价电子的电子排布图为，所以有1个未成对电子。
二、元素周期表的分区1.根据核外电子的排布分区按电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表分为s、p、d、f 4个区，而ⅠB、ⅡB族这2个纵行的元素的核外电子因先填满了(n－1)d能级而后再填充n s能级而得名ds区。
5个区的位置关系如下图所示。
2.根据元素的金属性和非金属性分区根据原子结构特征判断元素在元素周期表的位置 电子排布式――→确定价电子排布式――→确定例3 (2018·扶余市第一中学期末)根据电子排布的特点，Cu 在周期表属于( ) A.ds 区 B.p 区 C.d 区 D.s 区 【考点】元素周期表的分区 【题点】元素周期表的分区及应用 答案 A解析 铜为29号元素，核外电子排布式为1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 104s 1。
按照构造原理，价层电子排布式应为3d 94s 2，当3d 接近半满或全满时，能量最低，最稳定，所以Cu 的4s 2上的一个电子将填充在3d 上，故Cu 在元素周期表中属于ds 区。
例4 具有以下结构的原子一定属于p 区元素的是( )①最外层有3个电子的原子 ②最外层电子排布式为n s 2的原子 ③最外层有3个未成对电子的原子 ④最外层电子形成全满结构的原子 A.②③ B.①③ C.②④ D.①④ 【考点】元素周期表的分区【题点】元素周期表分区的应用答案 B解析最外层有3个电子的原子，其最外层电子排布式为n s2n p1，只能是第ⅢA族元素的原子，①正确；最外层电子排布式为n s2的原子，既可能是第ⅡA族元素的原子，也可能是过渡元素的原子，还可能是He原子，②错误；最外层有3个未成对电子的原子，其最外层电子排布式一定为n s2n p3，位于第ⅤA族，③正确；最外层电子形成全满结构的原子，包括n s2、n s2n p6等结构的原子及钯原子，可能位于多个区，④错误。
核外电子排布与元素周期表的关系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.周期序数越大，该周期所含金属元素越多C.所有区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号D.周期表共18个纵列，可分为7个主族、7个副族、1个Ⅷ族、1个0族【考点】原子结构与元素周期表的关系【题点】元素周期表结构的综合考查答案 C解析除ds区外，区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号。
2.如果n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为(n＋1)的元素可能位于()A.ⅢA或ⅢBB.ⅣAC.ⅠBD.ⅠA【考点】原子结构与元素周期表的关系【题点】元素周期表的结构答案 A解析在元素周期表中，第二、三周期的第ⅡA族与第ⅢA族元素相邻，其原子序数相差1；第四、五、六、七周期的第ⅡA族与第ⅢB族相邻，其原子序数相差1；所以原子序数为(n ＋1)的元素位于第ⅢA或ⅢB族。
3.根据下列基态原子的最外层电子排布，能确定该元素在元素周期表中位置的是()A.4s1B.3d104s nC.n s n n p3nD.n s2n p3【考点】原子结构元素周期表的关系【题点】价电子与元素周期表的关系答案 C解析A项中最外层为4s1的价电子排布包括4s1、3d54s1、3d104s1；B项中3d104s n的电子排布包括3d104s1、3d104s2等；C项中n为2，即2s22p6；D项中n可能为2、3、4、5、6。
4.按电子排布，可以把周期表中的元素划分为5个区，以下元素属于p区的是()A.FeB.MgC.BrD.Cu【考点】元素周期表的分区【题点】元素周期表分区及应用答案 C解析Fe的外围电子排布式为3d64s2，属于d区元素，A错误；Mg的外围电子排布式为3s2，属于s区元素，B错误；Br的外围电子排布式为4s24p5，属于p区元素，C正确；Cu的外围电子排布式为3d104s1，属于ds区元素，D错误。
5.某元素的最外层电子数为2，价电子数为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1s22s22p63s23p63d34s2B.该元素为VC.该元素为ⅡA族元素D.该元素位于d区【考点】原子结构与元素周期表的综合【题点】原子结构与元素周期表的综合答案 C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，所以该元素为第二周期或第四周期元素。
又因其价电子数≠最外层电子数，可推出该元素并不是第二周期元素，应为第四周期元素，价电子排布式为3d34s2，故为23号元素V，属于d区元素。
6.在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时，人们发现价电子排布相似的元素集中在一起。
据此，人们将元素周期表分为五个区，并以最后填入电子的能级符号作为该区的符号，如图所示。
(1)在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，原子的价电子的电子云形状为______。
(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________(填离子符号)。
(3)在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素，原子的价电子排布式为__________。
(4)在p区中，第二周期ⅤA族元素原子价电子排布图为___________________________。
(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在________区中。
【考点】元素周期表的分区【题点】元素周期表分区及应用答案(1)球形(2)Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6，Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5Fe3＋(3)3d104s2(4)(5)f解析(1)s区为第ⅠA族、第ⅡA族，符合条件的元素为Be，其电子排布式为1s22s2，价电子的电子云形状为球形。
(2)d区为第ⅢB族～第ⅦB族、第Ⅷ族，族序数最大且原子序数最小的为Fe，常见离子为Fe2＋、Fe3＋，电子排布式为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布式可知Fe3＋的3d轨道“半充满”，其稳定性强于Fe2＋。
(3)ds区符合条件的为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，价电子排布式为3d104s2。
(4)该题中符合题意的元素为N，其价电子的排布图为。
(5)铀和钚均为锕系元素，位于f区。
[对点训练]题组一原子核外电子层排布与元素周期表1.下列是某些元素基态原子的电子排布式，其中表示第三周期元素的是()A.1s22s1B.1s22s22p5C.1s22s22p63s2D.1s22s22p63s23p64s1【考点】原子结构与元素周期表的关系【题点】原子结构与周期答案 C2.已知某元素＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，该元素在周期表中属于()A.ⅤB族B.ⅡB族C.Ⅷ族D.ⅡA族【考点】原子结构与元素周期表的关系【题点】原子结构与族答案 D解析该元素的外围电子排布为4s2。
故该元素位于第四周期ⅡA族。
3.具有以下结构的原子，一定属于主族元素的是()A.最外层有一个电子的原子B.最外层电子排布式为n s2的原子C.最外层有3个未成对电子的原子D.次外层无未成对电子的原子【考点】原子结构与元素周期表的关系【题点】原子结构与族答案 C解析在元素周期表中，凡s区、d区、ds区的元素，它们的原子最外层电子数均不超过2个，只有p区的元素原子最外层电子数可为3～8个，则最外层有一个电子的原子可能是ⅠA 族、ⅥB族(如Cr：3d54s1)、ⅠB族(如Cu：3d104s1)元素的原子，不一定是主族元素，A不正确；最外层电子排布式为n s2的原子有He、ⅡA族、ⅢB～ⅦB族、ⅡB族元素的原子，B不正确；原子最外层有3个未成对电子的元素，其原子最外层有5个电子，一定是主族元素，C正确；原子次外层无未成对电子的原子有：全部主族元素、0族元素、ⅠB和ⅡB族元素，D不正确。
