(夺冠方略)高中化学 1.2.2 核外电子排布与元素周期表、原子半径知能巩固提升 鲁科版选修3
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高中化学必修2知识点归纳总结第一单元原子核外电子排布与元素周期律一、原子结构质子(Z个)原子核注意:中子(N个)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)1.原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子核外电子(Z个)★熟背前20号元素,熟悉1~20号元素原子核外电子的排布:H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca2.原子核外电子的排布规律:①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里;②各电子层最多容纳的电子数是2n2;③最外层电子数不超过8个(K层为最外层不超过2个),次外层不超过18个,倒数第三层电子数不超过32个。
电子层:一(能量最低)二三四五六七对应表示符号:K L M N O P Q3.元素、核素、同位素元素:具有相同核电荷数的同一类原子的总称。
核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。
同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。
(对于原子来说)二、元素周期表1.编排原则:①按原子序数递增的顺序从左到右排列②将电子层数相同......的各元素从左到右排成一横行..。
(周期序数=原子的电子层数)③把最外层电子数相同........的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行..。
主族序数=原子最外层电子数2.结构特点:核外电子层数元素种类第一周期 1 2种元素短周期第二周期 2 8种元素周期第三周期 3 8种元素元(7个横行)第四周期 4 18种元素素(7个周期)第五周期 5 18种元素周长周期第六周期 6 32种元素期第七周期7 未填满(已有26种元素)表主族:ⅠA~ⅦA共7个主族族副族:ⅢB~ⅦB、ⅠB~ⅡB,共7个副族(18个纵行)第Ⅷ族:三个纵行,位于ⅦB和ⅠB之间(16个族)零族:稀有气体三、元素周期律1.元素周期律:元素的性质(核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性)随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。
第2课时核外电子排布与元素周期表、原子半径学习目标1.了解元素周期表周期、族的划分及其与原子核外电子排布的关系。
2.了解原子半径的周期性变化规律,会运用核外电子排布规律解释原子半径变化的原因。
自主学习知识点一核外电子排布与元素周期表1.核外电子排布与周期的划分(1)鲍林近似能级图①能量相近的原子轨道属于同一能级组。
②相邻能级组之间的能量差较大。
同一能级组内能级之间的能量差较小。
(2)鲍林近似能级图与周期的划分①第一能级组对应第1周期,涉及s轨道,该周期有2种元素。
②第二能级组对应第2周期,涉及s、p轨道,该周期有8种元素。
③第三能级组对应第3周期,涉及s、p轨道,该周期有8种元素。
④第四能级组对应第4周期,涉及s、p、d轨道,该周期有18种元素。
(3)电子层数与周期的划分①一个能级组最多能容纳的电子数等于对应周期所包含的元素种数,所以元素周期表的7个周期分别对应7个能级组。
②周期与电子层数n有关。
最外层电子所在轨道的电子层数为n时,该原子所属元素属于第n周期。
2.核外电子排布与族的划分(1)族的划分与核外电子排布的关系族的划分主要取决于原子的价电子数目和价电子排布。
一般来说,同族元素的价电子数目和价电子排布相同。
(2)各族核外电子排布的特点①主族元素②过渡元素③稀有气体→价电子排布:n s2n p6(He除外)这种全满结构是稀有气体元素原子具有特殊稳定性的内在原因。
思考交流1.元素周期表中的一个横行就是一个周期,一列就是一个族吗?2.根据鲍林近似能级图知E4s<E3d,试分析21号元素Sc所在的周期数是多少?为哪一族元素?知识点二核外电子排布与原子半径1.同周期(1)规律:自左至右逐渐减小(除稀有气体元素外)。
(2)原因:增加的电子所产生的电子间的排斥作用小于核电荷数增加导致的核对外层电子的吸引作用。
2.同主族(1)规律:自上而下逐渐增大。
(2)原因:电子层数依次增加,电子间排斥作用的影响大于核对外层电子的吸引作用的影响。
第2课时核外电子排布与元素周期表、原子半径学习目标 1.掌握原子的核外电子排布与元素周期表中周期、族的划分的内在联系。
2.知道原子半径与原子的核外电子排布的关系及在周期表中的变化规律。
知识梳理1.参阅课本P14图1-2-7鲍林近似能级图,简单地写成7个能级组:________,________,________,____________,____________,________________,________________。
2.原子核外电子排布与元素周期表中周期划分的本质联系:一个能级组最多所能容纳的电子数等于________________________________,1~6周期所包含的元素种数分别是________________,第7周期为不完全周期。
周期与________________有关,即周期序数=____________。
3.族的划分与原子的____________和____________密切相关,同族元素原子的价电子数目________。
主族元素原子的价电子全部排布在最外层的________或______轨道上,并且主族元素所在族的序数=该元素原子的______________。
对于过渡元素的原子,价电子排布为________________________________。
而且ⅢB~ⅦB族元素原子的价电子数目仍然与族序数________。
4.由于原子并不是一个具有明确“边界”的实体,人们便假定原子是一个______体,并采用________的方法来测定它的半径。
5.同周期中,除稀有气体元素外,随着原子序数的增大,元素的原子半径自左到右逐渐减小,原因是增加电子产生的________________________小于核电荷增加导致的_____。
同主族元素,随着原子序数的逐渐增大,原子半径自上而下逐渐________,因为电子层的增加,使核电荷数增加对电子所施加的影响处于次要地位,____________________占了主要地位。
高中化学学习材料知能巩固提升一、选择题1.在元素周期表中,原子最外电子层只有2个电子的元素是( )A.一定是金属元素B.一定是稀有气体元素C.一定是过渡元素D.无法判断是哪一类元素2.某元素位于周期表中第4周期ⅤA族,则该元素的名称和价电子排布式均正确的是( )A.砷,4s24p3B.溴,4s24p5C.磷,4s24p3D.锑,5s25p33.具有下列电子排布式的原子中,半径最大的是( )A.1s22s22p63s23p3B.1s22s22p3C.1s22s22p5D.1s22s22p63s23p44.具有下列结构的原子,一定是主族元素的是( )①最外层有3个电子的元素②最外层电子排布为ns2的原子③最外层有3个未成对电子的原子④次外层没有未成对电子的原子A.①②B.②③C.③④D.①③5.(2012·衡水高二检测)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(n+1),则下列说法不正确的是( )A.Y元素原子的价电子排布为4s24p4B.Y元素在周期表的第3周期ⅥA族C.X元素所在周期中所含非金属元素最多D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p36.具有相同电子层结构的三种微粒A n+、B n-和C,下列分析正确的是( )A.原子序数关系:C>B>AB.微粒半径关系:r(B n-)<r(A n+)C.微粒C是稀有气体元素的原子D.原子半径关系是:r(A)<r(B)<r(C)7.(2012·青岛高二检测)下列判断正确的是( )A.元素周期表是按相对原子质量由小到大排列的表格B.元素周期表的每一周期都是从碱金属开始,以稀有气体结束C.周期表中下一周期的元素一定比上一周期的元素种类多D.元素周期表中的列为族,行为周期8.第35号元素在周期表中的位置是( )A.第5周期、ⅥA族B.第4周期、ⅥA族C.第5周期、ⅣA族D.第4周期、ⅦA族9.根据所学的电子排布规律及周期表判断,同周期的ⅡA和ⅢA元素的原子序数差不可能是( )A.1B.11C.25D.810.若A2+与B n-的电子层结构相同,且2个A原子与3个B原子的电子总数相等,则下列说法正确的是( )A.B为硫元素B.B元素原子的电子排布式为1s22s22p3C.A元素原子的价电子排布式为3s2D.A、B都是非金属元素二、非选择题11.(2012·潍坊高二检测)元素周期表是学习和研究化学的重要工具,下图是元素周期表的一部分,据图回答下列问题:(1)可从表中查得氟原子的相对原子质量是_______________;(2)从周期表中,可以判断出元素间的本质区别是_______(填编号);A.质子数B.中子数C.电子数(3)最外层电子数也称价电子数,对非金属元素可确定最高化合价和最低化合价:①画出7号元素原子的核外电子排布__________;②7号元素的最低化合价与氢元素形成化合物的化学式是____________。
第2课时核外电子排布与元素周期表、原子半径[课标要求]1.了解原子结构与元素周期表结构的关系。
2.了解原子半径的变化规律。
分点突破1 核外电子排布与元素周期表基础1.核外电子排布与周期的划分(1)核外电子排布与周期划分的本质联系周期序数对应能级原子道数轨最多容纳电子数价电子排布式元素种数ⅠA族0族1 2 3 4 5 67 -不完全①周期序数=。
②本周期包含的元素种数=对应能级组所含原子轨道数的2倍=对应能级组最多容纳的电子数。
2.核外电子排布与族的划分(1)划分依据:取决于原子的和。
(2)特点:同族元素的价电子数目和价电子排布。
(3)规律③稀有气体元素:价电子排布为n s2n p6(He除外)。
探究1.元素周期表中周期的划分与原子结构的哪部分有关?2.元素周期表中族的划分与原子结构的哪部分有关?归纳1.核外电子排布与周期的划分2.核外电子排布与族的划分典例11.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2.某元素M2+的3d轨道上有5个电子,则(1)M原子的核外电子排布式为___________________________________________________________________________________________________________________。
(2)M元素在元素周期表中的位置为第__________周期第________族。
3.(1)砷原子的最外层电子排布式是4s24p3,在元素周期表中,砷元素位于第________周期第________族;最高价氧化物的化学式为______________,砷酸钠的化学式是________________。
(2)已知下列元素在周期表中的位置,写出它们价电子排布式和元素符号:①第4周期ⅣB族_____________________________________________________;②第5周期ⅦA族_____________________________________________________。
第2课时核外电子排布与元素周期表、原子半径[目标导航] 1.了解核外电子的排布规律与元素周期表中周期、族划分的关系。
2.了解核外电子排布与原子半径周期性变化的关系,能用原子结构的知识解释其周期性变化的原因。
一、核外电子排布与元素周期表1.原子核外电子排布与周期的划分(1)鲍林近似能级图①能量相近的原子轨道属于同一能级组;②相邻能级组之间的能量差较大,同一能级组内能级之间的能量差较小。
(2)周期与能级组的关系(3)周期与核外电子排布的本质联系①元素周期表的七个周期分别对应7个能级组。
②周期数=电子层数。
③一个周期所包含的元素种类数=对应能级组最多容纳的电子数。
2.原子核外电子排布与族的划分(1)族的划分依据:族的划分与原子的价电子数和价电子排布密切相关。
(2)特点:一般来说,同族元素的价电子数目相同。
(3)规律:稀有气体元素→价电子排布:n s2n p6(He除外)。
议一议1.哪些族元素的族序数等于价电子数?[答案]主族及ⅢB~ⅦB族的族序数=价电子数。
2.试分析原子序数为21的元素Sc位于哪一周期,哪一族?[答案]基态Sc原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2,价电子排布式为3d14s2,根据最外层主量子数=电子层数=周期数,副族序数=价电子数,可知Sc位于第4周期ⅢB 族。
3.稀有气体元素原子具有特殊稳定性的原因是什么?[答案]稀有气体原子最外层为全充满电子的结构是稀有气体元素原子具有特殊稳定性的内在原因。
二、核外电子排布与原子半径1.影响因素2.变化规律议一议1.电子层数越多,原子半径越大吗?[答案]不一定。
如锂原子半径大于氯原子半径。
2.举例说明电子层结构相同的微粒,其微粒半径大小的比较有什么规律?[答案]电子层结构相同的微粒,核电荷数越大,原子核对电子的引力越大,其微粒半径越小。
例如:r(N3-)>r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。
"(夺冠方略)2013-2014高中化学 1.2.2 核外电子排布与元素周期表、原子半径知能巩固提升鲁科版选修3 "一、选择题1.在元素周期表中,原子最外电子层只有2个电子的元素是( )A.一定是金属元素B.一定是稀有气体元素C.一定是过渡元素D.无法判断是哪一类元素2.某元素位于周期表中第4周期ⅤA族,则该元素的名称和价电子排布式均正确的是( )A.砷,4s24p3B.溴,4s24p5C.磷,4s24p3D.锑,5s25p33.具有下列电子排布式的原子中,半径最大的是( )A.1s22s22p63s23p3B.1s22s22p3C.1s22s22p5D.1s22s22p63s23p44.具有下列结构的原子,一定是主族元素的是( )①最外层有3个电子的元素②最外层电子排布为ns2的原子③最外层有3个未成对电子的原子④次外层没有未成对电子的原子A.①②B.②③C.③④D.①③5.(2012·衡水高二检测)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(n+1),则下列说法不正确的是( )A.Y元素原子的价电子排布为4s24p4B.Y元素在周期表的第3周期ⅥA族C.X元素所在周期中所含非金属元素最多D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p36.具有相同电子层结构的三种微粒A n+、B n-和C,下列分析正确的是( )A.原子序数关系:C>B>AB.微粒半径关系:r(B n-)<r(A n+)C.微粒C是稀有气体元素的原子D.原子半径关系是:r(A)<r(B)<r(C)7.(2012·青岛高二检测)下列判断正确的是( )A.元素周期表是按相对原子质量由小到大排列的表格B.元素周期表的每一周期都是从碱金属开始,以稀有气体结束C.周期表中下一周期的元素一定比上一周期的元素种类多D.元素周期表中的列为族,行为周期8.第35号元素在周期表中的位置是( )A.第5周期、ⅥA族B.第4周期、ⅥA族C.第5周期、ⅣA族D.第4周期、ⅦA族9.根据所学的电子排布规律及周期表判断,同周期的ⅡA和ⅢA元素的原子序数差不可能是( )A.1B.11C.25D.810.若A2+与B n-的电子层结构相同,且2个A原子与3个B原子的电子总数相等,则下列说法正确的是( )A.B为硫元素B.B元素原子的电子排布式为1s22s22p3C.A元素原子的价电子排布式为3s2D.A、B都是非金属元素二、非选择题11.(2012·潍坊高二检测)元素周期表是学习和研究化学的重要工具,下图是元素周期表的一部分,据图回答下列问题:(1)可从表中查得氟原子的相对原子质量是_______________;(2)从周期表中,可以判断出元素间的本质区别是_______(填编号);A.质子数B.中子数C.电子数(3)最外层电子数也称价电子数,对非金属元素可确定最高化合价和最低化合价:①画出7号元素原子的核外电子排布__________;②7号元素的最低化合价与氢元素形成化合物的化学式是____________。
12.写出下列原子在基态时的价电子排布,并判断上述各元素在周期表中的位置。
(1)17Cl________,第_______周期,______________族;(2)26Fe_________,第________周期,_______________族;(3)32Ge_________,第________周期,_________________族。
13.有A、B、C、D、E 5种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20。
其中C、E是金属元素;A和E 属同一族,它们原子的最外层电子排布为ns1。
B和D也属同一族,它们原子最外层的p能级电子数是s 能级电子数的两倍,C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。
请回答下列问题:(1)A是____________(填元素名称,下同);B是_______________;C是________________;D是________________;E是________________。
(2)写出C元素基态原子的电子排布式____________________________。
(3)写出D元素原子的轨道表示式________________________________。
答案解析1.【解析】选D。
最外电子层只有2个电子的元素有可能是2号元素,也有可能是第ⅡA族元素,还有可能是副族元素。
所以无法判断具体是哪一种元素。
【互动探究】(1)过渡元素是副族元素吗?提示:过渡元素包括副族元素和Ⅷ族元素,因此过渡元素比副族元素所包含的范围更为广泛。
(2)由上题判断“元素的最外层电子数=族序数”对吗?提示:由上题分析可知,对于主族元素来说,最外层电子数=价电子数=主族序数,但是对于副族元素来说,虽然价电子数=族序数,但是最外层电子数不一定等于价电子数,因此最外层电子数不一定等于族序数。
2.【解析】选A。
由于该元素为主族元素,价电子数=主族序数,故价电子数为5,排除B项,又因周期数=电子层数,排除D,由元素在周期表中的位置可知:元素的价电子排布为4s24p3,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,为33号元素砷,故A项正确。
3.【思路点拨】解答本题时要注意以下两点:(1)电子层数越多,原子半径越大;(2)电子层数相同时,质子数越多半径越小。
【解析】选A。
电子层数越多元素原子半径越大,当电子层数相同时,核电荷数越多半径越小。
4.【解析】选D。
在元素周期表中,只有p区元素的最外层电子数可为3~8个,则最外层有3个电子的元素一定是主族元素,①正确;最外层电子排布为ns2的原子除第ⅡA族外,还有0族的氦以及部分过渡元素,②错误;最外层有3个未成对电子的原子,其最外层有5个电子,一定是主族元素,③正确;次外层没有未成对电子的原子包括全部主族元素、0族元素等,④错误。
5.【思路点拨】解答本题应注意以下两点:(1)若p轨道上有电子,s轨道上的电子数为2;(2)主族元素的价电子数等于主族序数。
【解析】选A。
因为Y元素原子的价电子排布中出现了np能级,故其ns能级已经排满且只能为2个电子,则n-1=2,n=3,即Y元素原子的价电子排布为3s23p4,故A项错误,B项正确。
Y为硫元素,X为氟元素,第2周期所含非金属元素最多,故C项正确。
Z为砷元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,D项正确。
6.【解析】选C。
设C的原子序数为Z,则A的原子序数为Z+n,B的原子序数则为Z-n,则原子序数大小顺序为A>C>B,A项错误;因A n+和B n-具有相同的电子层结构,阴离子半径大于阳离子半径,即r(B n-)>r(A n+),B项错误;A n+、B n-都应具有稀有气体元素原子的电子层结构,C的电子层结构与A n+、B n-相同,所以C必为稀有气体元素的原子;B、C为同一周期的元素,而A应处于B、C的下一周期,故A的原子半径应大于B,且稀有气体的原子半径一般不与其他元素比较,故C项正确,D项错误。
7.【解析】选D。
A项,元素周期表是按原子序数递增的顺序排列的,而不是以相对原子质量递增的顺序排列的;B项,第1周期从氢元素开始;C项,如第2周期和第3周期元素种类均为8种,第4周期和第5周期元素种类均为18种。
8.【解析】选D。
第35号元素的价电子排布式为4s24p5,故为第4周期、ⅦA族。
【方法技巧】元素在周期表中位置的确定方法1.由基态原子的价电子排布式给元素定位。
(1)主族元素:该元素的周期数=价电子的电子层序数(n);该元素的族序数=价电子总数。
(2)0族元素:0族元素价电子排布为ns2np6(He为1s2)。
0族元素的周期数=电子层数(n)。
(3)副族元素:副族元素的周期数=价电子的最大电子层数(n)。
2.根据原子序数以0族为基准给元素定位。
用原子序数—稀有气体原子序数(相近且小)=元素的纵行数,第1,2纵行为ⅠA、ⅡA族,第3~7纵行为ⅢB族~ⅦB族,第8~10纵行为第Ⅷ族,第11,12纵行为ⅠB族、ⅡB族,第13~17纵行为ⅢA 族~ⅦA族。
该元素的周期数=稀有气体元素的周期数+1。
9.【解析】选D。
解法1:周期表中第2、3周期的ⅡA和ⅢA之间的原子序数差是1,第4、5周期的ⅡA和ⅢA之间的原子序数差是11,第6、7周期的ⅡA和ⅢA之间的原子序数差是25。
解法2:由于同周期的ⅡA和ⅢA对应的族序数是一个偶数族,一个奇数族。
利用奇偶法,族序数差不可能为偶数,也可判断出只有D不可能。
10.【解析】选C。
设A、B元素的原子序数分别为x、y,则2x=3y。
A2+与B n-电子层结构相同,则x-2=y+n,所以y=2n+4;讨论:当n=1时,y=6(不符合题意);n=2时,y=8,则B n-为O2-;n=3时,y=10(不符合题意)。
故B为氧(O)元素,A为镁(Mg)元素,A项错误。
Mg是金属元素,D项错误。
11.【思路点拨】解答本题注意以下三点:(1)根据元素周期表中信息,即可查出氟元素的相对原子质量;(2)根据不同的元素的质子数的关系完成;(3)①根据在原子中核外电子排布规律完成;②根据7号元素的最外层电子数分析其化合价并书写化学式即可。
【解析】(1)根据元素周期表中信息,即可查出氟元素的相对原子质量等于19;(2)不同元素的本质区别是质子数或核电荷数不同;(3)①根据在原子中核外电子排布规律可知,7号原子核外电子排布规律是第一层有2个电子,第二层有5个电子;②根据7号元素的最外层电子数为5,易得到3个电子而形成8个电子的稳定结构,可知其最低的负价是-3价,而氢元素的化合价一般为+1价,所以7号元素的最低化合价与氢元素形成化合物的化学式为NH3。
答案:(1)19 (2)A (3) ②NH312.【解析】分别写出电子排布式,由电子排布式书写价电子排布,并判断它们在周期表中的位置。
答案:(1)3s23p5 3 ⅦA(2)3d64s2 4 Ⅷ(3)4s24p2 4 ⅣA13.【解析】A和E属同一族,它们原子最外层电子排布为ns1,C、E是金属元素可知A为氢元素,E为钠或钾元素;B和D元素s能级电子数为2,所以它们的p能级电子数是4,是ⅥA族元素,B是氧元素,D是硫元素,C是铝元素,E为钾元素。
答案:(1)氢氧铝硫钾(2)1s22s22p63s23p1(3)[Ne]。