高二化學原子結構與元素周期表學案

高二化學原子結構與元素周期表學案【自學目標】1．了解原子核外電子的能級分布。2．能用電子排布式表示常見元素（1-36號）原子核外電子的排布。3．理解核外電子排布與周期、族的劃分與周期表的分區(qū)。4．認識原子半徑的周期性變化。【自學助手】1．基態(tài)原子核外電子排布要遵循的三個原則是、、。2．基態(tài)原子的核外電子在原子軌道上的排布順序是1s，，，3s，，，3d，，，，5p，，，5d，，，5f，6d，7p，┉。3．角量子數l相同的能級，其能量次序由主量子數n決定，n值越，其能量越。如E2pE3pE4pE5p。主量子數n相同，角量子數不同的能級，其能量隨l的增大而，即發(fā)生“能級分裂”現象。如E4sE4pE4dE4f。主量子數和角量子數同時變化時，情況較復雜。如E4sE3dE4p,這種現象稱為“能級交錯”。4．洪特規(guī)則的特例：能級相同的原子軌道中，電子處于、或狀態(tài)時，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定。5．在原子中，每個電子層最多容納電子的數目是個，每個能級最多容納電子的數目是個。6．價電子指的是，元素的化學性質與的性質和數目密切相關?；鶓B(tài)鐵原子的價電子排布為。7、熟練寫出元素周期表中前36號元素的名稱、元素符號和用電子排布式表示1～36號元素原子核外電子的排布。填表元素名稱元素符號原子序數電子排布式價電子排布7S氯銅Cr3d64s2358．一個能級組最多所容納的電子數等于，1-6周期所包含的元素種數分別是，第7周期為不完全周期。周期與有關，即周期數＝。9．族的劃分與原子的和密切相關，同族元素的價電子數目。10．同周期中，除稀有氣體元素外，隨著原子序數的增大，元素的原子半徑，原因是增加電子產生的小于核電荷數增加導致。11．同主族元素，隨著原子序數的逐漸增大，原子半徑，因為電子層的增加，使核電荷數增加對電子所施加的影響處于次要地位，占了主要地位。12．同一周期的過渡元素，自左到右原子半徑的減小幅度越來越小，因為增加的電子都分布在內層d軌道上，它對與大致相當，使的變化幅度不大?！舅季S點撥】【例題1】某元素原子共有3個價電子，其中一個價電子的四個量子數為n＝3，l＝2，m＝2，ms＝+1/2。試回答：（1）寫出該元素原子核外電子排布式。（2）指出該元素的原子序數，在周期表中所處的分區(qū)、周期數和族序數，是金屬還是非金屬以及最高正化合價?！窘獯稹勘绢}關鍵是根據量子數推出價電子排布，由此即可寫出核外電子排布式及回答問題。由一個價電子的量子數可知，該電子為3d電子，則其它兩個電子必為4s電子（因為E3d＜E4s＝,所以價電子排布為3d14s2，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2。從而知原子序數為21，處于周期表中的d區(qū)第4周期ⅢB族，是金屬元素，最高正價為＋3?！纠}2】現有A、B、C、D四種元素，A是第5周期ⅠA族元素，B是第3周期元素。B、C、D的價電子分別為2、2和7個。四種元素原子序數從小到大的順序是B、C、D、A。已知C和D的次外層電子均為18個。（1）判斷A、B、C、D是什么元素？（2）寫出B、C的核外電子排布及A、D的價電子排布。（3）寫出堿性最強的最高價氧化物的水化物的化學式。（4）寫出酸性最強的最高價氧化物的水化物的化學式?！窘獯稹勘绢}是一道“位—構—性”的綜合題，根據A在周期表的位置可知為Rb,價電子排布為5s1；由B是第3周期元素，價電子為2個，所以是Mg，核外電子排布為1s22s22p63s2；C、D的價電子分別為2和7個，且知C和D的次外層電子均為18個，所以C為30號Zn，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s2，D為35號Br，價電子排布為4s24p5。堿性最強的最高價氧化物的水化物的化學式為RbOH，酸性最強的最高價氧化物的水化物的化學式為HBrO4?！咀晕覚z測】1.下列四種元素中,其單質氧化性最強的是（）A．原子含有未成對電子最多的第二周期元素B．位于周期表中第三周期ⅢA族的元素C．原子最外電子層排布為2s22p6的元素D．原子最外電子層排布為3s23P5的元素2．某元素有6個電子處于n＝3，l＝2的能級上，根據洪特規(guī)則推測它在d軌道上未成對電子數為（）A.3B.43．在多電子原子中，各電子具有下列量子數，其中能量最高的電子是（）A.B.C.D.4.在多電子原子中,軌道能量是由誰決定。（）A.nB.n和mC.n和lD.n、l、m5．以下元素的原子半徑遞變規(guī)律正確的是（）A.Be＜B＜Na＜MgB.B＜Be＜Mg＜NaC.Be＜B＜Mg＜NaD.B＜Be＜Na＜Mg6．價電子滿足4s和3d為半滿的元素是（）A.CaB.VC.CrD.Cu7．寫出下列基態(tài)原子的核外電子排布⑴17Cl；⑵24Cr；⑶34Se；⑷81Tl。8．指出下列元素是主族元素還是副族元素？位于周期表中第幾周期？第幾族？⑴1s22s22p63s23p4；(2)[Kr]4d105s25p2；(3)[Ar]3d34s2；(4)[Ar]3d104s1。9．填寫下表原子序數元素符號電子層排布周期族最高正價未成對電子數金屬或非金屬93ⅤA245d106s210．某元素原子序數為33，則⑴此元素原子的電子總數是，有個未成對電子。⑵有個電子層，個能級，個原子軌道⑶它的價電子排布為?！咎剿魈岣摺?1．滿足下列條件之一的是哪一族或哪一種元素？⑴最外層具有6個p電子：。⑵價電子數是n＝4、l＝0的軌道上有2個電子和n＝3、l＝2的軌道上有5個電子：。⑶次外層d軌道全滿，最外層有一個s電子：。⑷某元素＋3價離子和氬原子的電子排布相同：。⑸某元素＋3價離子的3d軌道半充滿：。12.設X、Y、Z代表3種元素。已知：①X+和Y-兩種離子具有相同的電子層結構；②Z元素原子核內質子數比Y元素原子核內質子數少9個；③Y和Z兩元素可以形成四核42個電子的負一價陰離子。據此，請?zhí)羁眨孩臲元素是，Z元素是。⑵由X、Y、Z三元素所形成的含68個電子的鹽類化合物之化學式是13．短周期主族元素A、B、C、D的原子序數依次增大，其中A、C同主族，B、C、D同周期，A原子的最外層電子數是次外層電子數的3倍，B是短周期元素中原子半徑最大的主族元素。試回答下列問題：（1）A的元素符號；D的原子結構示意圖。（2）A、B、C三種元素形成的簡單離子的半徑由大到小的順序是。（3）A、B、C、D形成的化合物B2A2、CD2、D2A、DA2中，各原子都滿足最外層8電子結構的是（4）CA2與D元素的單質在水溶液中反應的化學方程式是。

[參考答案]1.D2.B3.D4.C5.B6.C7．(1)1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5(2)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1(3)1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4(4)1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p或[Xe]4f145d106s26p18．（1）第3周期第ⅥA族(2)第5周期第ⅣA族（3）第4周期第ⅤB族（4）第4周期第ⅠB族9．原子序數元素符號電子層排布周期族最高正價未成對電子數金屬或非金屬9F[He]2s22p52ⅦA1非金屬15P[Ne]3s23p33ⅤA＋53非金屬24Cr[Ar]3d54s14ⅥB＋66金屬80Hg[Xe]5d106s26ⅡB＋20金屬10．該元素原子的電子層排布為：1s22s22p63s23p63d104s24p3（1）33，3（2）4，8，18（3）4s24p311．（1）具有p6（即np6）排布的是稀有氣體元素（He除外）