发布时间 : 星期一 文章第一章 原子结构和元素周期系更新完毕开始阅读
E6s (3) 各周期所包含的元素分别为2，8，8，18，18，32个，能级组的划分是导致周期表中各元素能划分为周期的本质原因。周期和能级组的对应关系为：一个周期对应一个能级组，周期数=能级组数，各周期元素的数目等于相应能级组中原子轨道所能容纳的电子总数。一周2个元素，因为一能级组只有1个1s轨道，它只能容纳2个电子。二、三周期有8个元素，是因为二、三能级组共有4个轨道（二能级组有2s、2p，三能级组有3s，3p）可容纳8个电子。四、五周期有18个元素，是因为四、五能级组共有9个轨道（四能级组有4s、3d、4p，五能级组有5s、4d、5p），可容纳18个电子。六周期有32个元素，该周期中出现了4f轨道，六能级组有16个轨道（6s、4f、5d、6p），可容纳32个电子。 20、写出具有下列电子排布的原子的核电荷数和名称。 (1) 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p6; (2) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d7 5s1 (3) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f7 5s2 5p6 5d1 6s2 解：(1) 原子核电荷数为18，名称氩（Ar）； (2) 原子核电荷数为44，名称钌（Ru）； (3) 原子核电荷数64，名称钆（Gd）。 21、某元素原子的价电子构型是3s23p4，问在第几周期？第几族？哪个区？ 解：某原子的价电子构型是3s23p4，它应在3周期，VIA族，p区元素（因为最后一个电子填充在p能级上）。 22、下列术语的含义是什么？电离势、电子亲和势、电负性。它们和元素周期律有什么样的联系？ 解： (1) 电离势：基态的气态原子失去一个电子，变成+1价气态阳离子所需要的能量，用I表示。失去一个电子所需要的能量，称为第一电离势I1，从+1价阳离子再失去一个电子，成为+2价阳离子所需要的能量，称第二电离势I2，依次类推，电离势是正值。 电离势与元素周期律的关系：同一周期元素，从左到右随核电荷数的增大，原子半径减小，核对外层电子的引力增大，电离势也逐渐增大。同一族元素，从上到下，核电荷数增大，原子半径增大（主要作用），核对电子的引力减小，电离势减小，稀有气体I 9 最大。 (2) 电子亲合势：基态的气态原子得到一个电子成为负–价的气态阴离子所放出的能量，称为元素的电子亲合势。气态原子结合一个电子放出的能量称为第一电子亲合势，E1是正值，结合两个电子形成负二价离子需要能量，称第二电子亲合势，E2是负值。 电子亲合势和元素周期律的关系：同一周期，从左到右，核电荷数增大，原子半径减小，电子亲合势增大；同一族，从上到下，原子半径增大，电子亲合势减小。最大的电子亲合势不是在每族的第二周期的元素，而是第三周期以下的元素，因为第二周期的非金属元素（如F、O、N等），原子半径较小，电子云密度大，电子间排斥力强，所以结合一个电子形成负离子时，放出的能量小。活泼的非金属电子亲合势较大，周期表中Cl的电子亲合势最大。金属的电子亲合势都比较小。 (3) 电负性：元素原子在分子中吸引电子的能力，称为该元素的电负性，用X表示。 电负性与元素周期律的关系：同一周期从左到右，电负性增大，同一族从上到下电负性减小，周期表中F的电负性最大，Cs的电负性最小，电负性小于2.0的则是金属，电负性大于2.0则是非金属。 23、有第4周期的A、B、C、D四种元素，其价电子数依次为1、2、2、7，其原子序数依A、B、C、D依次增大。已知A与B的次外层电子数为8，而C与D为18。根据原子结构，判断： (1) 那些是金属元素？ (2) D与A的简单离子是什么？ (3) 哪一元素的氢氧化物碱性最强？ (4) B与D两原子间能形成何种化合物？写出化学式。 解：由题设条件可推出它们的价电子层结构， 电子结构式 A 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p64s1 B 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 C 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 D 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5 价电子层结构 4s1 4s2 3d104s2 4s24p5 元素符号 K Ca Zn Br 由此得到它们的元素符号：A为K，B为Ca，C为Zn，D为Br。 (1) A、B、C都是金属；即K、Ca、Zn。 (2) A+、D-；即K+、Br–。 (3) KOH的碱性最强； 10 (4) CaBr2是离子化合物。 24、根据轨道填充顺序图，指出下表中各电子层的电子数有无错误，并说明理由： 元素 19 22 30 33 60 K 2 2 2 2 2 L 8 10 8 8 8 M 9 8 18 20 18 N 2 2 3 18 O 12 P 2 解：Z=19，有错误，因为最外层不超过8个电子。应是2、8、8、1； Z=22，有误，因为每一电子层最多可容纳电子数为2n2，所以L层(n = 2)最多可容纳的电子数应为8，不能为10，应该是2、8、8、2； Z=30，无误，因为它符合每一电子层最多容纳电子数为2n2。 Z=33，有误，因为次外层不能超过18个电子，应是2、8、18、5； Z=60，有误，因为n = 6时，E6s 25、(1) 主、副族元素的电子构型各有什么特点？ (2) 周期表中s区、p区、d区、ds区和f区元素的电子构型各有什么特点？ (3) 具有下列价电子构型的元素位于周期表中哪一个区？它们是金属还是非金 属元素？ ns2;ns2np5;(n-1)d5ns2; (n-1)d10ns2 解： (1) 按电子填充顺序,凡是最后一个电子填入ns或np能级的元素称为主族元素,因此主族元素的价电子层只包含ns或nsnp能级。 副族元素原子的最后一个电子填在（n-1）d能级或（n-2）f能级上的元素称为副族元素，因此副族元素的价电子层除包括ns、np能级外，还包括(n–1)d或(n–2)f能级。周期表中有8个副族，分别用IB、IIB、IIIB（含镧系、锕系）、IVB、VB、VIB、VIIB和VIII表示。 (2) s区元素：价电子构型为ns1-2，包括IA，IIA族元素； p区元素：价电子构型为ns2np1-6（He为1s2），包括 IIIA-VIIIA族元素； 11 d区元素：价电子构型为（n-1）d1-9ns1-2（Pd：4d105s0），包括IIIB-VIII族元素； ds区元素：外层电子构型为（n-1）d10ns1-2，包括IB、IIB族元素。 f区元素：外层电子构型为（n-2）f 0–14（n-1）d 0–2ns2，包括镧系和锕系元素。 (3) 价电子构型 ns2 ns2np5 （n-1）d5ns2 （n-1）d10ns2 元素位于的区 s区 p区 d区 ds区 金属或非金属 金属 非金属 金属 金属 26、根据钾、钙的电离势数据，从电子构型说明在化学反应过程中，钾表现+1价，钙表现+2价的原因？ 解：K的第I电离势值较小，为4.341eV，第II电离势突然升高，表明K易失去1个电子，成为+1价的K+离子。又从电子构型来看，K的价电子构型是4s1，易失去一个4s电子成为K+离子，而K+离子的最外层电子结构为全充满（3s23p6），这种电子结构稳定。 Ca的第I、II电离势值较小，分别为6.113eV和11.871eV，而第III电离势突然升高，为50.908eV，说明Ca易失去2个电子，成为+2价的Ca2+离子。又由于Ca的价电子构型为4s2，易失去2个4s电子，成为Ca2+离子，它的最外层电子结构与K+离子相同。 27、用元素符号填空： (1) 最活泼的气态金属元素是_____________________。 (2) 最活泼的气态非金属元素是_____________________。 (3) 最不易吸引电子的元素是_____________________。 (4) 第4周期的第六个元素价电子构型是_____________________。 (5) 第I电离势最大的元素是_____________________。 (6) 第I电子亲和势最大的元素是_____________________。 (7) 第2、3、4周期原子中p轨道半充满的元素是_____________________。 (8) 3d半充满和全充满的元素是_______________和_____________________。 (9) 电负性相差最近的元素是_____________________。 (10) 电负性相差最大的元素是_____________________。 解： (1) 最活泼的气态金属元素是Cs。 12