归纳与整理PPT专用课堂实录内容

章末复习提升

[学习目标定位]

1.理清能层、能级和原子轨道之间的能量和数量关系。2.理解原子核外电子排布的规律、规则，能用不同的方法表示原子的结构。3.灵活利用“位—构—性”的关系，掌握元素周期律的综

一、知识网络

――→同位素核素原中子N不带电荷质量数A＝N＋Z―→近似子子原质子Z带正电荷相对原子质量结核子→核电荷数→元素→元素符号构结核与质量小，运动速率高接近光速，运动范围小构外运动性特征无法确定某一时刻处于核外的哪一位置电质只能确定它在原子核外各处出现的概率子决定原子种类原

原原核描述电子云：电子在原子核外出现的概率密度分布图结

子外方法原子轨道：电子云的轮廓图构结电存在基态：处于最低能级―→产生原子光谱与

构子状态激发态：处于较高能级性子质

构造能层：分成K、L、M、N等电子层

原理能级：同一能层又分s、p、d等能级能量最低原理：从能量最低的轨道排起原排布子泡利原理原核电子规律结洪特规则子外排布构结电原子结构简图与构子表示方法电子排布式性原子轨道式质与元素性电子层数：影响原子的半径大小质关系价电子数最外层电子：决定元素的化学性质





元周期7①短周期一、二、三周期四七长主个横行②长周期四、五、六、七周期

素和七原结①主族ⅠA～ⅦA共7个周三副子构族18个②副族ⅠB～ⅦB共7个元期短零结③Ⅷ族8、9、10纵行，和

素表纵行构性④0族稀有气体八与质性同周期元素性质的递变规律质性质从左向右金属性减弱、非金属性增强递变同主族元素性质的递变规律从上到下金属性增强、非金属性减弱①核外电子排布同周期：最外层电子数1→8的周期性变化同主族：最外层电子数＝族序数

正价：＋1→＋7原②元素主要同周期负价：－4→－1

子化合价呈周内元最高正价＝族序数结期性变化同主族素元素周容|最低负化合价|＝8－族序数

构性期律③原子半径呈周期性变化与质④元素原子的第一电离能呈周期性变化性⑤元素的电负性呈周期性变化质⑥元素的金属性、非金属性呈周期性变化实质：元素性质周期性变化是元素原子的核外电子排布呈周期性变化的必然结果



二、归纳专题

专题一

元素推断技巧

1．元素推断的一般思路

2．推断元素名称的方法

(1)利用稀有气体元素原子结构的特殊性。

稀有气体元素原子的电子层结构与同周期的非金属元素原子形成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素原子形成的阳离子的电子层结构相同。

①与He电子层结构相同的离子有H、Li、Be2等。

－＋＋②与Ne电子层结构相同的离子有F、O2、Na、Mg2、Al3等。

－－＋＋＋③与Ar电子层结构相同的离子有Cl、S2、K、Ca2等。

－－＋＋(2)利用常见元素及其化合物的特征。

①形成化合物种类最多的元素之一、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素：C。

②空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素；N。

③地壳中含量最多的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素；O。

④单质密度最小的元素：H；单质密度最小的金属元素：Li。

⑤单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。

⑥最高价氧化物及其对应水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Be、Al。

⑦元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能发生化合反应的元素：N；能发生氧化还原反应的元素：S。

⑧元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。

3．确定元素位置的方法

(1)由基态原子的价电子排布式给元素定位。

周期序数＝电子层数(能层序数)＝最高能层序数

主族元素的族序数＝价电子数

第ⅢB族～第ⅦB族的价电子排布式为(n－1)d1－10ns12(镧系、锕系除外)，族序数＝价～～电子数。如锰的价电子排布式为3d54s2，它位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。

第ⅠB族和第ⅡB族的价电子排布式为(n－1)d10ns12，弱序数＝ns轨道上的电子数。

(2)根据原子序数以0族为基准给元素定位：

稀有气体元素

周期序数

原子序数

He 一

2 Ne 二

10 Ar 三

18 Kr 四

36 Xe 五

54 Rn 六

86 ①原子序数－稀有气体元素的原子序数(相近且小)＝元素所在的纵列数。

第1、2纵列为第ⅠA族、ⅡA族，第3～7纵列为第ⅢB族～第ⅦB族，第8～10纵列为第Ⅷ族，第11、12纵列为第ⅠB族、ⅡB族，第13～17纵列为第ⅢA族～第ⅦA族。该元素的周期数＝稀有气体元素的周期数＋1。

如判断原子序数为41的元素在元素周期表中的位置。

分析：41与36接近，有41－36＝5，故该元素位于第五周期第ⅤB族。

注意：使用此法若为第六、七周期第ⅢB族(合镧系、锕系元素)后的元素需再减14定位。

②稀有气体元素的原子序数(相近且大)－原子序数＝18－该元素所在纵列数。

如判断新发现的114号元素在元素周期表中的位置。

分析：118－114＝4，为顺数第14纵列或倒数第5纵列，故114号元素位于第七周期第ⅣA族。

典例1

已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：

(1)X元素基态原子的电子排布式为__1s22s22p63s23p63d104s24p3____，该元素的符号是__As____。

(2)Y元素基态原子的价层电子的轨道表示式为__＜____Y(填“＞”或“＜”)。

____，元素X与Y的电负性比较：X__解析：X的最外层电子排布式为4s24p3，故为砷元素，原子序数为33；2p轨道上有两个未成对电子，可能是2p轨道上有2个或4个电子，即Y元素可能是碳或氧，因Y能够与砷形成As2Y3化合物，故Y为氧元素；As、O、Z的原子序数之和为42，故Z为氢元素。(2)在元素周期表中氧元素位于砷元素的右上方，故电负性大于砷。

〔变式训练1〕

A、B、C、D、E是元素周期表前四周期中五种常见的元素，其相关信息如下表：

元素

A B C D E 相关信息

原子核外L层电子数是K层的2倍

其一种单质可构成地球生物的“保护伞”

原子的第一电离能在第三周期中最小

基态原子最外层电子排布式为(n＋1)sn(n＋1)p(n＋2)

可形成多种氧化物，其中一种为具有磁性的黑色晶体

请回答下列问题：

(1)C在元素周期表中位于第__三____周期、第__ⅠA____族；E的基态原子核外电子排布式是__1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2____。

(2)B、C、D的简单离子半径由大到小的顺序为(用化学符号表示，下同)__S2>O2>Na－－＋____，B、D的简单气态氢化物中稳定性较大的是__H2O____。

(3)B、C的单质按物质的量之比为1︰2形成的化合物中化学键的类型为__共价键、离子键____。

解析：(1)同一周期从左到右，第一电离能逐渐增大，则C为钠元素，根据题给信息可推知E为铁元素。(2)臭氧层是地球生物的“保护伞”，则B为氧元素；根据D的基态原子最外层电子排布式可知n＝2，则D为硫元素。(3)B、C的单质按物质的量之比为1︰2形成的化合物为Na2O2，既含共价键，又含离子键。

专题二

元素“位、构、性”关系

1．元素“位、构、性”关系图解

2．同周期、同主族元素性质变化规律

性质

电子层数

最外层

电子数

金属性

非金属性

同一周期

(从左到右) 相同

1→2或8 减弱

增强

减小

增强

减弱

增强

同一主族

(从上到下) 增加

相同

增强

减弱

增大

减弱

增强

减弱

核外电子

的排布

金属性和

非金属性

原子半径

单质的

氧化性

和还原性

最高价氧

化物对应

水化物的

酸碱性

气态氢化物的稳定性

第一电离能

电负性

碱性

氧化性

还原性

酸性

减弱

增强

增强

增大(但ⅡA> ⅢA，ⅤA>ⅥA ) 增大

减弱

减小

减小

典例2

现有下列短周期元素性质的数据：

元素编号

元素性质

原子半径

(10－10①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

m) 0.74

－2 1.60 ＋2

1.52 ＋1

1.10 ＋5 －3 0.99 ＋7 －1 1.86 ＋1

0.75 ＋5 －3 1.43 ＋3

最高或最低

化合价

试回答下列问题：

(1)上述元素中处于第ⅤA族的有__④⑦____，处于第二周期的有__①③⑦____(以上均

用编号表示)。

(2)上述元素中金属性最强的是__⑥____(用编号表示)。

(3)写出元素①⑧形成的化合物与KOH溶液反应的化学方程式：__Al2O3＋2KOH===2KAlO2＋H2O____。

(4)经验表明，除氢和氦外，当元素原子的电子层数(n)多于或等于原子最外层电子数(m)即(n－m)≥0时，该元素属于金属元素；当元素原子的最外层电子数(m)多于原子的电子层数(n)即(n－m)<0时，该元素属于非金属元素，试回答：

a．第n(n≥2)周期有__8－n____种非金属元素(含0族元素)。

B．根据周期表中每个周期非金属元素的种类，预测周期表中应有__23____种非金属元素(含0族元素)。还有__1____种未发现，未发现的非金属元素处在第__七____周期第__ⅧA____族(注：将0族看作ⅧA族)。

解析：(1)由化合价知，④和⑦在第ⅤA族，③⑥在第ⅠA族，①在第ⅥA族，②在第ⅡA族，⑤在第ⅦA族，⑧在第ⅢA族，因为⑦的原子半径小于④的原子半径，③的原子半径小于⑥的原子半径，由原子半径变化规律可知，⑦是N、④是P、③是Li、⑥是Na、①是O、②是Mg、⑤是Cl、⑧是Al。因为当元素原子的最外层电子数(m)多于原子的电子层(n)即(n－m)<0时，该元素属于非金属元素。原子的最外层电子数最多是8，第n(n≥2)周期应有8－n种非金属元素。

〔变式训练2〕

现有部分短周期元素的性质或原子结构如表：

元素编号

T X Y Z 元素性质或原子结构

单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性

L层p电子数比s电子数多2个

第三周期元素的简单离子中半径最小

L层有三个未成对电子

(1)写出元素X的离子结构示意图__Al3＋3OH____。

＋－____。

＋(2)写出Y元素最高价氧化物的水化物的电离方程式__HH2OAl(OH)3＋AlO2＋－(3)根据对角线规则，元素周期表中Y左上方元素的最高价氧化物对应的水化物与NaOH反应的化学方程式为__Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O____。

(4)元素T与氯元素相比，非金属性较强的是__F____(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是__C____。

A．气态氢化物的挥发性和稳定性

B．单质分子中的键能

C．两元素的电负性

D．含氧酸的酸性

E．两单质在自然界的存在形式

(5)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的单质中化学性质明显不同于其他三种单质的是__Al____(填元素符号)，理由__具有金属性____。

解析：本题关键在于根据题目提供的元素性质或原子结构，判断出是什么元素；T：短周期元素，单质能与水剧烈反应的有Na和F2，因所得溶液呈弱酸性，只能为F；X：电子排布式为1s22s22p4，为O；Y：同周期元素，阳离子半径小于阴离子半径，当电子层排布相同时，质子数越多，微粒半径越小，根据以上规律，很容易得出Y为Al；Z：电子排布式为1s22s22p3，为N。

三、触及高考

考纲要求

☞

1．认识原子核外电子的运动状态，了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义。

2．了解多电子原子核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素的原子和离子的基态核外电子排布。

3．了解主族元素第一电离能、电负性等性质的周期性变化规律，能根据元素电负性说明元素的金属性和非金属性的周期性变化规律。

真题再现

1．(2018·全国卷Ⅰ)Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：

(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为__D____、__C____(填标号)。

＋－＋－＋(2)Li与H具有相同的电子构型，r(Li)小于r(H)，原因是__Li核电荷数较大，对外层电子的吸引力较强____。

解析：(1)根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1，则D项排布能量最低；选项C中有2个电子处于2p能级上，能量最高。

(2)由于锂的核电荷数较大，原子核对最外层电子的吸引力较大，因此Li半径小于H。

2．(2018·全国卷Ⅲ)锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：

(1)Zn原子核外电子排布式为__[Ar]3d104s2____。

(2)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)__大于____I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是__Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子____。

解析：(1)锌原子为30号元素，核外电子排布式为[Ar]3d104s2。

(2)Zn核外电子排布式为[Ar]3d104s2，Cu核外电子排布式为[Ar]3d104s1。Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子，所以第一电离能I1(Zn)大于I1(Cu) 3．(2018·全国卷Ⅱ)硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：

熔点/℃

沸点/℃

回答问题：

(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为__原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为__哑铃(纺锤)____形。

解析：(1)铁元素为26号元素，基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2，因此其价层电子排布图为。基态硫原子电子排布式为1s22s22p63s23p4，最高能级为3p能____，基态SH2S －85.5 －60.3 S8

115.2 444.6 FeS2

>600 (分解) SO2

－75.5 －10.0 SO3

16.8 45.0 H2SO4

10.3 337.0 ＋－级，其电子云形状轮廓图为哑铃形或纺锤形。

4．(2017·新课标Ⅲ卷)研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：

(1)Co基态原子核外电子排布式为__1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2____。元素Mn与O中，第一电离能较大的是__O____，基态原子核外未成对电子数较多的是__Mn____。

解析：(1)Co为27号元素，位于第四周期第Ⅷ族，铁之后，将电子按照能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则填入各电子轨道中，即可得到Co的基态原子核外电子排布式；金属性越强，第一电离能越小，而金属性：Mn＞O，故第一电离能较大的为O。Mn原子的价电子排布式为3d54s2，根据洪特规则，有5个未成对电子，而O原子的价电子排布式为2s22p4，仅有2个未成对电子，故基态原子核外未成对电子数较多的是Mn。

5．(2017·江苏卷)铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。

(1)Fe3基态核外电子排布式为__[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5____。

＋(3)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为__H

解析：(1)先写出26号元素铁的核外电子排布式[Ar]3d64s2，再由外向内失3e，得Fe3－＋的核外电子排布式为[Ar]3d5。

(3)非金属性O>C>H。

合题的分析