第1课时 原子结构与元素周期表
[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：能从微观角度理解原子结构与元素周期表中位置的关系，能从原子价电子数目、价电子排布的角度解释元素周期表中元素的分区及周期和族的划分。2.证据推理与模型认知：通过原子结构和元素在周期表中的位置分析推理其他元素的位置及性质，培养学生的模型认知能力。
一、元素周期系
1．碱金属与稀有气体的核外电子排布
周期 二 三 四 五 六
2.元素周期系的形成 (1)形成
碱金属 锂 钠 钾 铷 铯 原子序数 3 11 19 37 55 价电子排布 2s 3s 4s 5s 6s 11111稀有气体 氖 氩 氪 氙 氡 原子序数 10 18 36 54 86 价电子排布 2s2p 3s3p 4s4p 5s5p 6s6p 2626262626元素种类 8 8 18 18 32
(2)原因
元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。 (3)特点
①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ns递增至nsnp。
②元素周期系的周期不是单调的，每一周期里元素的数目并不总是一样多，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。
每一周期元素数目与原子结构的关系
2
6
1
(1)第二周期比第一周期、第三周期比第二周期分别多了2s、2p和3s、3p能级。 (2)第四周期比第三周期、第五周期比第四周期分别多了3d、4s、4p和4d、5s、5p能级。 (3)第六周期比第五周期、第七周期比第六周期多了4f、5d、6s、6p和5f、6d、7s、7p能级。 s、p、d、f能级所能容纳的最多电子数分别为2、6、10、14，故元素周期表中，第一、二、三、四、五、六、七周期含有元素的数目分别是2、8、8、18、18、32、32。 例1 下列有关元素周期系的叙述正确的是( ) A．元素周期系中第ⅠA族元素又称为碱金属元素 B．元素周期系中每一周期元素的种类均相等
C．元素周期系的形成原因是核外电子排布的周期性变化 D．每一周期的元素最外层电子数均是1→8，周而复始 【考点】 原子结构与元素周期表的关系 【题点】 元素周期系的特点 答案 C
解析 第ⅠA族元素中氢元素不属于碱金属元素，A错误；周期表中每一周期元素数目不尽相同，第一至七周期元素数目分别是2、8、8、18、18、32、32，B错误；第一周期元素最外层电子数由1→2，D错误。
易错警示——元素周期系规律及其“特例”
因第一周期只有一个能层，故只有一个能级1s，所以是两电子稳定；元素周期表中的某些族有别称，如第ⅥA族又称氧族元素，第ⅦA族又称卤族元素，但ⅠA族不能称为碱金属元素，因为第ⅠA族还有氢元素。 二、元素周期表 1．元素周期表的结构 (1)周期
(2)族：元素周期表中有18个纵列，除8、9、10三个纵列叫第Ⅷ族，其余15个纵列的每一个纵列为一族，故元素周期表中有7个主族，7个副族，一个Ⅷ族和一个0族。
2．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、f4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ns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
?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2 (2018·哈尔滨检测)写出13Al、24Cr、26Fe、33As、30Zn等元素原子的核外电子排布式，并判断它们在元素周期表中的位置。
(1)13Al：__________________，____________________。 (2)24Cr：__________________，____________________。 (3)26Fe：__________________，____________________。
(4)33As：__________________，____________________。 (5)30Zn：__________________，____________________。 【考点】 原子结构与元素周期表的关系 【题点】 原子核外电子排布推导元素的位置 答案 (1)1s2s2p3s3p 第三周期ⅢA族 (2)1s2s2p3s3p3d4s 第四周期ⅥB族 (3)1s2s2p3s3p3d4s 第四周期Ⅷ族 (4)1s2s2p3s3p3d4s4p 第四周期ⅤA族 (5)1s2s2p3s3p3d4s 第四周期ⅡB族
解析 (1)13Al的核外电子排布式为1s2s2p3s3p，其最大能层数为3，所以位于第三周期；由于电子最后填充p能级，所以是p区元素，其价电子排布式为3s3p，价电子总数为3，所以位于ⅢA族。
(2)24Cr的核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s，其最大能层数为4，所以位于第四周期；由于电子最后填充d能级，所以是d区元素，其价电子排布式为3d4s，价电子总数为6，所以位于ⅥB族。
(3)26Fe的核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s，其最大能层数为4，所以位于第四周期；由于电子最后填充d能级，所以是d区元素，其价电子排布式为3d4s，价电子总数为8，所以位于Ⅷ族。
(4)33As的核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s4p，其最大能层数为4，所以位于第四周期；由于电子最后填充p能级，所以是p区元素，其价电子排布式为4s4p，价电子总数为5，所以位于ⅤA族。
(5)30Zn的核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s，其最大能层数为4，所以位于第四周期；由于Zn为ds区元素，其价电子排布式为3d4s，价电子总数为12，所以位于元素周期表第12列，即ⅡB族。
例3 (2018·扶余市第一中学期末)根据电子排布的特点，Cu在周期表中属于( ) A．ds区B．p区C．d区D．s区 【考点】 元素周期表的结构 【题点】 元素周期表的分区 答案 A
解析 铜为29号元素，核外电子排布式为1s 2s 2p 3s 3p 3d4s。按照构造原理，价层电子排布式应为3d4s，当3d接近半满或全满时，能量最低，最稳定，所以Cu的4s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。 方法规律——根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置 确定确定
电子排布式――→价电子排布式――→
9
2
2
2
2
6
2
6
10
1
10
2
2
2
6
2
6
10
2
2
3
2
2
6
2
6
10
2
3
6
2
2
2
6
2
6
6
2
5
1
2
2
6
2
6
5
1
2
1
2
2
6
2
1
2
2
6
2
6
10
2
2
2
6
2
6
10
2
3
2
2
6
2
6
6
2
2
2
6
2
6
5
1
2
2
6
2
1