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第 03 讲 原子结构与元素周期表
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知识精讲
知识点一：一、构造原理与元素周期表
1．核外电子排布与周期的划分
(1)电子排布与周期划分的本质联系
价层电子排布
元素种
周期 最外层最多容纳电 各周期增加的能级
ⅠA族 0族 数
子数
一 1s1 1s2 2 1s 2
二 2s1 2s22p6 8 2s、2p 8
三 3s1 3s23p6 8 3s、3p 8
四 4s1 4s24p6 8 4s、3d、4p 18
五 5s1 5s25p6 8 5s、4d、5p 18
六 6s1 6s26p6 8 6s、4f、5d、6p 32
7s、5f、
七 7s1 7s27p6 8 32
6d、7p
(2)规律：①周期序数＝ 。②本周期包含的元素种数＝ 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：取决于原子的价层电子数目和价层电子排布。
(2)特点：同族元素的价层电子数目和价层电子排布相同。
(3)规律
①对主族元素，同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价层电子全部排布在ns或ns、np轨道上(见下表)。价层电子数与族序数相同。
族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
价层电
ns1 ns2 ns2np1 ns2np3 ns2np4 ns2np5
子排布
③稀有气体元素：价层电子排布为 (He除外)。
【即学即练1】
1．原子核外的某一能层最多能容纳的电子数目为18，则该能层是
A．K能层 B．L能层 C．O能层 D．M能层
2．关于价电子排布式为 的元素的说法不正确的是
A．原子序数为25 B．价电子数为7
C．位于第四周期ⅦB族 D．位于第四周期VB族
3．某元素位于周期表中第四周期ⅤA族，则该元素的名称和价电子排布式均正确的是
A．砷，4s24p3 B．溴，4s24p5 C．磷，4s24p3 D．锑，5s25p3
4．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
知识点二： 二、元素周期表
1．元素周期表的结构
2．元素周期表的分区(1)根据核外电子排布
根据核外电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区：s区、p区、 区、 区和 区。除ds区外，
各区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。
(2)根据元素金属性与非金属性
①金属元素和非金属元素的分界线为沿 与 之间所画的一条连
线，非金属性较强的元素处于元素周期表的 位置，金属性较强的元素处于元素周期表的 位
置。
②处于d区、ds区和f区的元素全部是 元素。s区的元素除 外，也全部是金属元素。
【即学即练2】
1．下列说法正确的是
A．所有金属元素都分布在d区和ds区
B．元素周期表中IIIB～IIB族10个纵列的元素都是金属元素
C．原子最外层电子数为2的元素都分布在s区
D．s区均为金属元素
2．周期表中共有18个纵列，从左到右分别为1～18列，按这种规定，下列说法正确的是
A．第1列是碱金属元素
B．只有第2列的元素原子价电子排布为ns2
C．第1列和第18列所含元素种数不同
D．第8列没有非金属元素
3．下列说法中正确的是
A．所有非金属元素都分布在p区
B．最外层电子数为2的元素都分布在s区C．同一主族元素从上到下，第一电离能由低到高变化
D．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
4．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s区元素
B．原子的价层电子排布式为(n-1)d6-8ns2的元素一定是ds区元素
C．最外层有三个未成对电子的元素一定属于主族元素
D．基态原子的价层电子排布式为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x+y
易错精析
1．某元素位于周期表中第四周期第ⅤA族，你能否据此书写出该元素的价层电子排布式、电子排布式？
【细剖精析】
2．根据周期表分区的依据，各区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。则p区元素价层电子
都是ns2np1～6吗？价层电子为ns1～2的元素一定都在s区吗？
【细剖精析】
3．价层电子排布为5s25p1的元素，在元素周期表中处于什么位置？据此分析元素的价层电子排布与元素在
周期表中的位置有何关系？
【细剖精析】
4．某元素位于元素周期表中第四周期第ⅤA族，你能否据此写出该元素的价层电子排布式和电子排布式？
【细剖精析】
5．原子序数1～36的某元素基态原子的最外层电子排布式为ns2，该元素可能属于哪一族？
【细剖精析】
6．各周期中所含元素种数与相应能级组的原子轨道容纳电子最大数之间是什么关系？
【细剖精析】
7．过渡元素(镧系、锕系除外)的价电子数是否也等于副族序数，同一族的外围电子排布是否相同？试分析
过渡元素的价电子数与列序数有什么关系？
【细剖精析】
8．每一周期都是从活泼金属元素开始，以惰性气体结束吗？
【细剖精析】
9．“元素周期表中，每一个横行就是一个周期，每一个列就是一个族”，这种说法对吗？
【细剖精析】
能力拓展
1．核外电子排布与族的关系(1)价层电子
主族元素的价层电子为该元素原子的最外层电子。如碱金属元素原子的价层电子排布为ns1。副族元素的价
层电子与其最外层电子和次外层电子有关(镧系、锕系元素还与次次外层的f电子有关)。如铁元素的价层电
子排布式为3d64s2。
(2)主族元素
主族元素的族序数＝原子的最外层电子数。同主族元素原子的价层电子排布相同，价层电子全部排布在ns
或nsnp能级上(如表所示)。
主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
价层电
ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5
子构型
当主族元素原子的价层电子全部失去或偏离时，表现出该元素的最高正价(O、F除外)。
(3)稀有气体元素的价层电子排布为ns2np6(He为1s2)。
(4)过渡元素(副族和第Ⅷ族)同一纵列原子的价层电子排布基本相同(如表所示)。
族序数 ⅢB ⅣB …… ⅦB
价层电子构型 (n－1)d1ns2 (n－1)d2ns2 …… (n－1)d5ns2
族序数 Ⅷ ⅠB ⅡB
价层电子构型 (n－1)d6～8ns2 (n－1)d10ns1 (n－1)d10ns2
第ⅢB族～ⅦB族可失去ns和(n－1)d能级上的全部电子，所以，最高正价数＝族序数。
第Ⅷ族可失去最外层的s电子和次外层的部分(n－1)d电子，其最高正价一般低于族序数(8)，只有Ru和Os
可表现出＋8价。
第ⅠB族可失去ns电子和部分(n－1)d电子，所以第ⅠB族的族数<最高正价，第ⅡB族只失去ns2电子，
第ⅡB族的族序数＝其最高正价。
2．各区元素的特点
包括的元素 价层电子排布 化学性质
第ⅠA、 除氢外，都是活泼金属元素(碱金属
s区 ns1～2(最后的电子填在ns上)
ⅡA族 和碱土金属元素)
第ⅢA～ ns2np1～6(最后的电子填在np 随着最外层电子数目的增加，非金属
p区
ⅦA族、0族 上) 性增强，金属性减弱
均为过渡金属，由于d轨道都未充满
第ⅢB～ (n－1)d1～9ns1～2[最后的电子
d区 电子，因此d轨道可以不同程度地参
ⅦB、Ⅷ族 填在(n－1)d上]
与化学键的形成
均为过渡金属，d轨道已充满电子，
第ⅠB、 (n－1)d10ns1～2[(n－1)d全充
ds区 因此d轨道一般不再参与化学键的形
ⅡB族 满]
成
f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14 镧系元素的化学性质非常相近，锕系(n－1)d0～2ns2 元素的化学性质也非常相近
3．解答与元素周期表分区相关的问题时，要特别注意：
1主族元素的最外层电子即为价层电子，过渡元素的价层电子一般包括最外层的s电子和次外层的d电子，
有的还包括倒数第三层的f电子；
2s区元素原子的价层电子特征排布为ns1～2，价层电子数等于主族序数；
3p区元素原子的价层电子特征排布为ns2np1～6He除外，价层电子总数等于主族序数0族除外；
4s区H除外、d区、ds区和f区都是金属元素。
分层提分
题组A 基础过关练
1．下列化学用语表示正确的是
A．氩原子的结构示意图： B．中子数为20的氯原子：
C．基态Cr的电子排布式：1s22s2p63s23p63d44s2 D．基态Br原子的简化电子排布式为[Ar]4s24p5
2．对应下列叙述的微粒M和N，肯定属于同主族元素且化学性质相似的是
A．原子核外电子排布式：M为1s22s2，N为1s2
B．结构示意图：M为 ，N为
C．M原子基态2p轨道上有一对成对电子，N原子基态3p轨道上有一对成对电子
D．M原子基态2p轨道上有1个未成对电子，N原子基态3p轨道上有1个未成对电子
3．某元素正二价离子的最外层电子排布为3d9，则该元素的原子序数为
A．29 B．30 C．31 D．32
4．某基态原子的 能级上有1个电子，下列说法正确的是
A．该元素基态原子的价电子排布式为 B．该元素原子核外有3个电子层
C．该元素基态原子的最外层有3个电子 D．该元素基态原子的M层上有8个电子
5．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是
A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C．2p能级上只有两个电子的X原子与3p能级上只有两个电子的Y原子
D．最外层都只有一个电子的X、Y原子
6．关于如图所示的元素，下列叙述正确的是
22 Ti
钛
47.87
A．钛元素原子的M层上共有10个电子 B．钛元素是ds区的过渡元素
C．钛元素原子最外层上有4个电子 D．钛元素位于第三周期
7．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s区元素
B．原子的价层电子排布式为(n-1)d6-8ns2的元素一定是ds区元素
C．最外层有三个未成对电子的元素一定属于主族元素
D．基态原子的价层电子排布式为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x+y
8．元素周期表长周期从左到右排为18列，即碱金属在第1列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说
法正确的是
A．第9列元素中没有非金属元素
B．第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5
C．最外层电子排布为ns2的元素一定在第2列
D．元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从ns1过渡到ns2np6
题组B 能力提升练
1．下列叙述正确的是
A．M电子层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子
B．可能存在核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的基态原子
C．无论哪一电子层的s能级最多容纳的电子数均为2
D．任一电子层都有s、p能级，但不一定有d能级
2．对于第n电子层，若它是原子的最外层，则其最多容纳的电子数与n-1层相同，若它是次外层，则其最
多容纳的电子数比n+1层上最多容纳的电子数多10个，则第n电子层为
A．K层 B．L层 C．M层 D．N层3．下列有关电子排布式表达正确的是
A．基态Na原子的简化电子排布式[Ne]3s1
B．基态Cu原子的价层电子排布式3d94s2
C．基态As原子的价层电子排布式为4s24p5
D．Br-的核外电子排布式[Ar]4s24p6
4．下列说法正确的是
A．最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体元素的原子
B．最外层电子多于4个的元素一定是非金属元素
C． 、 、 与Ne原子具有相同的电子层结构
D．同种元素的原子和离子，电子层数一定相同
5．下列说法错误的是
A．价电子排布式为 的元素位于第五周期第ⅦA族
B．最外层有3个未成对电子的基态原子，一定属于主族元素
C．前三周期未成对电子数等于电子层数的元素有三种
D．第三周期所有元素的第一电离能介于铝和磷之间的元素有三种
6．下列说法不正确的是
A．基态原子核外N电子层上有三个电子的元素一定是ⅢA族元素
B．基态原子核外价层电子排布式为(n-1)d6～8ns2的元素一定是VIII族元素
C．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于第ⅤA族
D．基态原子核外价层电子排布式为nsxnpy的元素的族序数一定为x＋y
7．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叙述正确的是
A．基态原子核外N电子层上只有一个电子的元素是第IA族或IB元素
B．基态原子核外价电子排布式为ns2的元素是第IIA族元素
C．基态原子的p能级上半充满的元素一定第VA族元素
D．基态原子核外价电子总数与元素所在的族序数数值相同
8．某元素的原子最外层电子排布式是 ，该元素或其单质不可能具有的性质是
A．该元素位于第五周期IIIA族
B．该元素的金属性比铝元素的强
C．该元素的最高化合价为+5D．该元素的单质在一定条件下能与盐酸反应
9．元素周期表和元素周期律对于其他与化学相关的科学技术有指导作用。下列说法中不正确的是（）
A．在周期表一定区域内寻找元素、发现物质的新用途是一种相当有效的方法
B．利用元素周期表中右上角区域的元素研制新型农药
C．在过渡金属中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
D．在元素周期表左下方区域的金属元素中寻找半导体材料
10．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正确的是
A．原子的价电子排布式为ns2np6的元素一定是主族元素
B．基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是第VIIA族元素
C．原子的价电子排布式为3d6～84s2的元素一定位于第IIIB~VIIB族
D．基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素倒卖拉黑不更新，淘宝唯一免费更新店铺: 知二教育
