2020学年高中化学 第1章 原子结构 第2节 原子结构与元素周期表教学案 鲁科版选修3

2020学年高中化学 第1章 原子结构 第2节 原子结构与元素周期表教学案 鲁科版选修3

第2节 原子结构与元素周期表 第1课时 基态原子的核外电子排布 ‎[课标要求]‎ ‎1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布。‎ ‎2．能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。‎ ‎1.核外电子排布的两种式子：电子排布式和轨道表示式。‎ ‎2．核外电子排布的一个顺序：1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s……‎ ‎3．核外电子排布的3条原则：‎ ‎(1)能量最低原则：基态原子的核外电子通常情况下优先分布在能量最低的原子轨道上。‎ ‎(2)泡利不相容原理：一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋方向必须相反。‎ ‎(3)洪特规则：对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同；能量相同的原子轨道在全充满、半充满、全空状态时，体系能量较低，原子较稳定。‎ ‎4．价电子：化学反应涉及的外层原子轨道上的电子。‎ ‎1．电子排布的表示方法 ‎(1)电子排布式 ‎①概念：按照能量最低原则对能级进行排序，进而在ns、np、nd等能级符号的右上角用数字表示出电子的数目。‎ ‎②图示：‎ ‎③示例：锂原子的电子排布式为1s22s1。‎ ‎(2)轨道表示式 ‎①概念：用小圆圈(或方框、短线)表示一个原子轨道，用箭头“↑”或“↓”来区别自旋方向不同的电子。‎ ‎②图示：‎ 26‎ ‎③示例：锂原子的轨道表示式为 ‎2．请根据有关原子轨道的知识，写出1～18号元素基态原子的核外电子排布情况(可参照教材P12)。‎ 元素符号 原子序数 电子排布式 轨道表示式 H ‎1‎ ‎1s1‎ He ‎2‎ ‎1s2‎ Li ‎ ‎3‎ ‎1s22s1‎ ‎[He]‎ Be ‎4‎ ‎1s22s2‎ ‎[He]‎ B ‎5‎ ‎1s22s22p1‎ ‎[He]‎ C ‎6‎ ‎1s22s22p2‎ ‎[He]　‎ N ‎7‎ ‎1s22s22p3‎ ‎[He]　‎ O ‎8‎ ‎1s22s22p4‎ ‎[He]‎ F ‎9‎ ‎1s22s22p5‎ ‎[He]‎ Ne ‎10‎ ‎1s22s22p6‎ ‎[He]‎ Na ‎11‎ ‎1s22s22p63s1‎ ‎[Ne]‎ Mg ‎12‎ ‎1s22s22p63s2‎ ‎[Ne]‎ Al ‎13‎ ‎1s22s22p63s23p1‎ ‎[Ne]　‎ Si ‎14‎ ‎1s22s22p63s23p2‎ ‎[Ne]　‎ P ‎15‎ ‎1s22s22p63s23p3‎ ‎[Ne]　‎ S ‎16‎ ‎[Ne]3s23p4‎ ‎[Ne]‎ Cl ‎17‎ ‎[Ne]3s23p5‎ ‎[Ne]‎ Ar ‎18‎ ‎[Ne]3s23p6‎ ‎[Ne]‎ 26‎ ‎1．基态铝原子的核外电子排布若为1s22s22p63s13p2违背了什么原则？‎ 提示：能量最低原则。‎ ‎2．一个原子轨道中最多容纳2个电子是遵循什么原理？‎ 提示：泡利不相容原理。‎ ‎3．氮原子的轨道表示式若写成违背了什么原理？‎ 提示：洪特规则。‎ 基态原子核外电子排布遵循的原则 ‎(1)能量最低原则：基态原子的核外电子通常情况下优先分布在能量最低的原子轨道上。基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序为1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s，……‎ ‎(2)泡利不相容原理：一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋方向必须相反。‎ ‎(3)洪特规则：对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同。‎ ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)原子轨道能量的相对大小为E4s＞E3d＞E3p＞E3s。(　　)‎ ‎(2)基态O原子轨道表示式为1s22s22p4。(　　)‎ ‎(3)Al原子核外有1个未成对电子。(　　)‎ ‎(4)2p能级上有2个未成对电子的元素只有碳。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×‎ ‎2．在2p能级上最多能容纳6个电子，其依据的规律是(　　)‎ A．能量最低原则 B．泡利不相容原理 C．洪特规则 D．能量最低原则和泡利不相容原理 解析：选B　能量最低原则主要是电子排布先后顺序，洪特规则指的是相同能级电子尽可能分占不同轨道，泡利不相容原理说明一个轨道上最多容纳2个电子且自旋方向相反，2p能级共有3个轨道，最多容纳6个电子。‎ 26‎ ‎3．下列基态原子的电子排布式或轨道表示式是否正确？若不正确指出原因。‎ ‎(1)‎6C　1s22s22p_____________________________________________________；‎ ‎________________________________；‎ ‎____________________________；‎ ‎_______________________；‎ ‎(5)K　1s22s22p63s23p63d1____________________________________。‎ 解析：原子的最低能量状态为原子的基态，能量高于基态的状态为激发态，深刻理解基态原子核外电子排布的三原则及洪特规则的特例，可顺利作答。‎ 答案：(1)不正确，违背洪特规则 ‎(2)不正确，违背洪特规则 ‎(3)不正确，违背泡利不相容原理 ‎(4)不正确，违背洪特规则 ‎(5)不正确，违背能量最低原则 ‎[方法技巧]‎ ‎　　(1)电子最先排布在能量低的能级上，然后依次排布在能量较高的能级上，电子一般按ns(n－2)f(n－1)dnp的顺序排布。‎ ‎(2)电子按能量由低到高顺序在原子轨道上排布，但书写电子排布式或轨道表示式时，应按电子层数由小到大的顺序书写。‎ ‎1．核外电子排布式 按照基态原子核外电子排布原则，请尝试写出19～36号元素K～Kr的原子的核外电子排布式。‎ K：[Ar]4s1、Ca: [Ar]4s2、Sc：[Ar]3d14s2、‎ Ti：[Ar]3d24s2、V：[Ar]3d34s2、Cr：[Ar]3d54s1、‎ Mn：[Ar]3d54s2、Fe：[Ar]3d64s2、Co：[Ar]3d74s2、Ni：[Ar]3d84s2、Cu：‎ 26‎ ‎[Ar]3d104s1、Zn：[Ar]3d104s2、Ga：[Ar]3d104s24p1、Ge：[Ar]3d104s24p2、‎ As：[Ar]3d104s24p3、Se：[Ar]3d104s24p4、‎ Br：[Ar]3d104s24p5、Kr：[Ar]3d104s24p6。‎ ‎2．洪特规则特例 ‎(1)判断下列基态原子的电子排布式的正误。‎ ‎①基态铬原子：a.1s22s22p63s23p63d44s2(　　)‎ b．1s22s22p63s23p63d54s1(　　)‎ ‎②基态铜原子：a.1s22s22p63s23p63d94s2(　　)‎ b．1s22s22p63s23p63d104s1(　　)‎ ‎[答案]　①a.×B．√　②a.× B．√‎ ‎(2)洪特规则特例：能量相同的原子轨道在全充满(如d10)、半充满(如d5)和全空(如d0)状态时，体系能量较低，原子较稳定。‎ ‎(3)在原子中，每个电子层最多容纳2n2个电子，每个能级最多能容纳的电子数为其所包含的原子轨道数的2倍。‎ ‎3．价电子和价电子排布式 ‎(1)价电子：一般化学反应涉及原子外层轨道上的电子。‎ ‎(2)价电子排布式：只表示出原子的价电子排布的式子，如基态铁原子价电子排布式为3d64s2。‎ ‎(3)主族元素原子的价电子数一般等于该元素的最高正化合价。‎ ‎1．价电子排布满足4s半充满而3d为全充满的元素是(　　)‎ A．Ca　　　B．V　　　　C．Cr　　　　D．Cu 解析：选D　价电子排布4s半充满即为4s1,3d全充满为3d10，因此该元素原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，是29号元素Cu。‎ ‎2．下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是(　　)‎ A．O2－　1s22s22p4 B．Ca　[Ar]3d2‎ C．Fe　[Ar]3d54s3 D．Si　1s22s22p63s23p2‎ 解析：选D　 O2－电子排布式为 1s22s22p6；Ca 电子排布式为[Ar]4s2；Fe 电子排布式为[Ar]3d64s2。‎ ‎3．主族元素的原子失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电子排布式错误的是(　　)‎ A．Ca2＋　1s22s22p63s23p6‎ B．F－　1s22s23p5‎ C．S　1s22s22p63s23p4‎ 26‎ D．Ar　1s22s22p63s23p6‎ 解析：选B　F的电子排布式为1s22s22p5，则F－的电子排布式为1s22s22p6，B项错误。‎ ‎[方法技巧]‎ 离子电子排布式的书写 书写离子的电子排布式一定要注意：先写原子的电子排布式，然后再得失电子，不能直接按构造原理书写，如Cr3＋的电子排布式，先写铬原子，再失去三个电子，不能用24个电子减去失去的3个电子，用21个电子书写。‎ 前四周期元素核外电子排布的特殊性 ‎(1)最外层只有1个未成对电子的元素 ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K)；‎ ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)；‎ ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)；‎ Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)。‎ ‎(2)最外层有2个未成对电子的元素 ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)；‎ ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)。‎ ‎(3)最外层有3个未成对电子的元素 ⅤA族(ns2np3：N、P、As)‎ ‎(4)核外电子排布中，未成对电子数最多的元素 Cr(3d54s1，共有6个未成对电子)‎ ‎1．基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有(　　)‎ A．1种　　B．2种　　　C．3种　　　D．8种 解析：选C　4s能级中只有1个电子时其价电子排布只能为4s1,3d54s1,3d104s1。‎ ‎2．下列原子中未成对电子数为2的是(　　)‎ A．Mg B．N C．O D．F 26‎ ‎3．在元素周期表中第4周期的元素，原子核外未成对电子的最大数目为(　　)‎ A．4 B．‎5 C．6 D．7‎ 解析：选C　第4周期中Cr元素原子的价电子排布式为3d54s1，轨道表示式 为，未成对电子数为6，为未成对电子数最多的元素。‎ ‎[三级训练·节节过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎(对应学生用书P6)‎ ‎1．下列电子的排布正确的是(　　)‎ 解析：选A　根据洪特规则可知A项正确，B、D项不正确；根据泡利不相容原理，同一轨道上的两个电子自旋方向必须相反，C项错误。‎ ‎2．在d轨道中电子排布成，而不排布成，其最直接的根据是(　　)‎ A．能量最低原则　　　　 B．泡利不相容原理 C．原子轨道构造原理 D．洪特规则 解析：选D　洪特规则表明，当电子排布在能量相同的不同轨道时，总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同。‎ ‎3．下列各原子或离子的电子排布式错误的是(　　)‎ A．K＋　1s22s22p63s23p6‎ B．F　1s22s22p5‎ C．S2－　1s22s22p63s23p4‎ D．Ar　1s22s22p63s23p6‎ 解析：选C　S2－的电子排布式应为1s22s22p63s23p6。‎ ‎4．下列基态原子的价电子排布式中，正确的是(　　)‎ 26‎ A．3d94s2　　　　　　　 B．3d44s2‎ C．3d104s0 D．3d84s2‎ 解析：选D　A项，应为3d104s1；B项，应为3d54s1；C项，应为3d84s2。‎ ‎5．下列原子或离子的电子排布式(或轨道表示式)正确的是________，违反能量最低原则的是________，违反洪特规则的是________，违反泡利不相容原理的是__________。‎ ‎①Ca2＋：1s22s22p63s23p6‎ ‎②F－：1s22s23p6‎ ‎③P：‎ ‎④Cr：1s22s22p63s23p63d44s2‎ ‎⑤Fe：1s22s22p63s23p63d64s2‎ ‎⑥Mg2＋：1s22s22p6‎ ‎⑦C：‎ 解析：根据核外电子排布规律，②中错误在于电子排完2s轨道后应排2p轨道而不是3p轨道，正确的应为1s22s22p6；③中没有遵循洪特规则——电子在能量相同的轨道上排布时，‎ 应尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同，正确的应为 ；④中忽 略了能量相同的原子轨道在半充满状态时，体系的能量较低，原子较稳定，正确的应为：1s22s22p63s23p63d54s1；⑦违反泡利不相容原理和洪特规则，正确的应为。‎ 答案：①⑤⑥　②　③④⑦　⑦‎ ‎ 1．对于Fe的下列电子排布，哪个正确(　　)‎ 26‎ 解析：选A　Fe原子的核外电子排布为：‎ ‎1s22s22p63s63p63d64s2，据洪特规则可知A正确。‎ ‎2．下列能级按能量由低到高的顺序排列正确的是(　　)‎ A．3s3p3d4s　　　　　　 B．4s4p3d4d C．4s3d4p5s D．1s2s3s2p 解析：选C　A项，3d＞4s；B项，4p＞3d；D项，3s＞2p。‎ ‎3．下列微粒中，电子排布式为1s22s22p63s23p6的是(　　)‎ A．Na＋ B．Mg2＋‎ C．Cl－ D．Br－‎ 解析：选C　该微粒的核外电子数为18，Cl－符合。‎ ‎4．一个电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是(　　)‎ A．＋1 B．＋2‎ C．＋3 D．－1‎ 解析：选C　据题意可知该元素原子价电子排布为3s23p1，由元素最高正化合价＝价电子数可知该元素为＋3价。‎ ‎5．下列轨道表示式能表示氮原子的最低能量状态的是(　　)‎ 解析：选A　基态原子的电子在能量相同的轨道上分布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同。‎ ‎6．下列微粒中，未成对电子数最多的是(　　)‎ A．O：1s22s22p4‎ B．P：1s22s22p63s23p3‎ C．Fe：1s22s22p63s23p63d64s2‎ D．Mn：1s22s22p63s23p63d54s2‎ 解析：选D　A项，O原子未成对电子数为2；B项，P原子未成对电子数为3；C项，Fe原子未成对电子数为4；D项，Mn原子未成对电子数为5。‎ ‎7．某基态原子的第4电子层有3个电子，则第3电子层的电子数有(　　)‎ A．2个 B．8个 26‎ C．10个 D．18个 解析：选D　第4电子层有3个电子，按能量最低原则，第3电子层各能级应充满电子，即3s2、3p6、3d10，共有18个电子。‎ ‎8．电子在一个原子的下列能级的原子轨道中排布时，最后排布的是(　　)‎ A．ns　　B．np　　　C．(n－1)d　　　D．(n－2)f 解析：选B　按照能级顺序，电子在原子轨道上排布顺序为ns(n－2)f(n－1)dnp，即最后排布在np轨道。‎ ‎9．某元素原子序数为24，则：‎ ‎(1)该元素的电子总数是________个，有________个未成对电子。‎ ‎(2)该元素原子有________个电子层，________个能级，________个原子轨道。‎ ‎(3)写出该元素的价电子排布式___________________________________________。‎ 解析：由核外电子在原子轨道上排布顺序知该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,3d能级有5个轨道，由洪特规则知5个电子各占一个轨道。‎ 答案：(1)24　6　(2)4　7　15　(3)3d54s1‎ ‎10．A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：‎ ‎(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为________。‎ ‎(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C的元素符号为________。‎ ‎(3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满，D的元素符号为____________，其基态原子的电子排布式为________________。‎ ‎(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为______，其基态原子的电子排布式为______________________________。‎ 解析：解答此题的关键是要熟练掌握原子的核外电子排布式，并特别注意原子的几种稳定态的核外电子排布：能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)、全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。‎ 答案：(1)N　(2)Cl　K ‎(3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2‎ ‎(4)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1‎ ‎1．各电子层排布电子的总数要遵循以下规律：①每层最多容纳2n2个电子；②原子最外层电子数≤8；③原子次外层电子数≤18。决定这3条规律的电子排布规则是(　　)‎ A．能量最低原理 B．泡利不相容原理 26‎ C．洪特规则 D．能量最低原理和泡利不相容原理 解析：选D　基态原子的电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则，而洪特规则是讲电子优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同的，故不符合题意，由此可知本题选择D项。‎ ‎2．核外电子排布规律揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低。若以E(nl)表示某能级的能量，以下各式中正确的是(　　)‎ A．E(5s)>E(‎4f)>E(4s)>E(3d)‎ B．E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)‎ C．E(4s)>E(4p)>E(4d)>E(‎4f)‎ D．E(5s)>E(4s)>E(‎4f)>E(3d)‎ 解析：选B　A、D项，应为E(‎4f)>E(5s)＞E(3d)>E(4s)，错误；C项应为E(4s)＜E(4p)＜E(4d)＜E(‎4f)，错误。‎ ‎3．下列关于价电子构型为3s23p4的粒子描述正确的是(　　)‎ A．它的元素符号为O B．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4‎ C．它可与H2生成液态化合物 D．其轨道表示式为 解析：选B　A项，根据价电子构型可知该粒子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，故该元素为硫元素；C项，S与H2化合生成气态氢化物H2S；D项，S原子核外电子轨道表示式 应为 　。‎ ‎4．已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子外围电子的电子排布图，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是(　　)‎ 26‎ 解析：选D　根据洪特规则知，电子在能量相同的原子轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同，故排除A、C两项；根据泡利不相容原理知，一个原子轨道最多容纳2个电子，且自旋方向相反，故排除B项。‎ ‎5．某元素的3p轨道上有两个未成对电子，因此其(　　)‎ A．第三电子层上有4个电子 B．最高正价为＋2‎ C．最高正价为＋4‎ D．第二电子层没有未成对电子 解析：选D　3p轨道上有两个未成对电子，则该基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p2或1s22s22p63s23p4，即为Si元素或S元素。‎ ‎6．X、Y两种元素可形成X2Y3型化合物，则X和Y原子最外层的电子排布可能是(　　)‎ A．X：3s23p1　Y：3s23p5 B．X：2s22p3　Y：2s22p4‎ C．X：3s23p2　Y：3s23p4 D．X：3s2　Y：2s22p3‎ 解析：选B　A项，X为Al，Y为Cl，形成AlCl3；B项，X为N，Y为O，可以形成N2O3；C项，X为Si，Y为S，二者不易形成化合物；D项，X为Mg，Y为N，二者形成Mg3N2。‎ ‎7．若某基态原子的价电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是(　　)‎ A．该元素基态原子中共有3个电子 B．该元素原子核外有5个电子层 C．该元素原子最外层共有8个电子 D．该元素原子M电子层共有8个电子 解析：选B　根据该原子的价电子排布可知，该基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2，该原子中共有39个电子，有5个电子层，最外层有2个电子，M层上有18个电子。‎ ‎8．某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法中不正确的是(　　)‎ A．该元素基态原子中共有25个电子 B．该元素原子核外有4个电子层 C．该元素原子最外层共有2个电子 D．该元素原子M电子层共有8个电子 解析：选D　由该原子基态电子排布式知，其有25个电子，核外有4个电子层，最外层有2个电子，M电子层有13个电子，D项不正确。‎ ‎9．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。‎ 26‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)X元素原子基态时的电子排布式为_______________________________________，‎ 该元素的符号是________。‎ ‎(2)Y元素原子的价电子的轨道表示式为__________，该元素的名称是________。‎ ‎(3)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是__________________________________________。‎ 解析：(1)X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，则X是第4周期ⅤA族元素，X为As元素，其原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。‎ ‎(2)Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，且As跟Y可形成化合物As2Y3，可推知Y为氧元素；又因为X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，可得到Z为氢元素。‎ ‎(3)X2Y3为As2O3，XZ3为AsH3，则As2O3与稀硫酸和Zn反应的化学方程式为As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O。‎ 答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3　As ‎　‎ ‎(3)As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O ‎10．有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20，其中C、E是金属元素；A和E属同一族，且A为非金属元素，它们原子的最外层电子排布为ns1，B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍。C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题：‎ ‎(1)A是________，B是________，E是________(写元素符号)。‎ ‎(2)写出C元素基态原子的电子排布式_______________________________________。‎ ‎(3)用轨道表示式表示D元素原子的价电子排布__________________________。‎ 解析：(1)A为非金属元素，且原子最外层电子排布为ns1，只能是H。B、D的价电子排布为ns2np4，前20号元素中B、D只能分别为O、S。由核电荷数及其为金属元素可知E为K。C最外层有3个电子，为Al。‎ ‎(2)C为Al，电子排布式为1s22s22p63s23p1。‎ ‎(3)D为S，价电子排布为3s23p4，用轨道表示式表示为。‎ 答案：(1)H　O　K　(2)1s22s22p63s23p1‎ ‎(3)‎ 第2课时　核外电子排布与 26‎ 元素周期表、原子半径 ‎ [课标要求]‎ ‎1．了解原子结构与元素周期表结构的关系。‎ ‎2．了解原子半径的变化规律。‎ ‎1.元素周期表结构：七横十八纵。‎ 七横：七个周期(三短三长一不全)；十八纵：7主、7副，0族、Ⅷ族各1。‎ ‎2．三个关系：周期序数＝电子层数；‎ 主族序数＝价电子数＝元素最高正价；‎ ⅢB～ⅦB族序数＝价电子数。‎ ‎3．1～7周期所含元素种数：2、8、8、18、18、32、32、26。‎ ‎4．族的相对位置：ⅠA→ⅡA→ⅢB…ⅦB→Ⅷ→ⅠB→ⅡB→ⅢA…ⅦA→0族。‎ ‎5．“三看”比较粒子半径大小：‎ 一看电子层数；二看核电荷数；三看电子数。‎ ‎1．核外电子排布与周期的划分 ‎(1)核外电子排布与周期划分的本质联系 周期序数 对应能级 原子道数轨 最多容纳电子数 价电子排布式 元素种数 ⅠA族 ‎0族 ‎1‎ ‎1s ‎1‎ ‎2‎ ‎1s1‎ ‎1s2‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎2s2p ‎4‎ ‎8‎ ‎2s1‎ ‎2s22p6‎ ‎8‎ ‎3‎ ‎3s3p ‎4‎ ‎8‎ ‎3s1‎ ‎3s23p6‎ ‎8‎ ‎4‎ ‎4s3d4p ‎9‎ ‎18‎ ‎4s1‎ ‎4s24p6‎ ‎18‎ ‎5‎ ‎5s4d5p ‎9‎ ‎18‎ ‎5s1‎ ‎5s25p6‎ ‎18‎ ‎6‎ ‎6s‎4f5d6p ‎16‎ ‎32‎ ‎6s1‎ ‎6s26p6‎ ‎32‎ ‎7‎ ‎7s‎5f6d7p ‎16‎ ‎32‎ ‎7s1‎ ‎－‎ 不完全 26‎ ‎(2)规律 ‎①周期序数＝电子层数。‎ ‎②本周期包含的元素种数＝对应能级组所含原子轨道数的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：取决于原子的价电子数目和价电子排布。‎ ‎(2)特点：同族元素的价电子数目和价电子排布相同。‎ ‎(3)规律 ‎③稀有气体元素：价电子排布为ns2np6(He除外)。‎ ‎1．元素周期表中周期的划分与原子结构的哪部分有关？‎ 提示：与原子的电子层数有关。‎ ‎2．元素周期表中族的划分与原子结构的哪部分有关？‎ 提示：与价电子数或最外层上的电子数有关。‎ ‎1．核外电子排布与周期的划分 ‎2．核外电子排布与族的划分 26‎ ‎1．已知某元素＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，该元素在周期表中属于(　　)‎ A．ⅤB族　　　　　　　 B．ⅡB族 C．Ⅷ族 D．ⅡA族 解析：选D　＋2价离子比原子少2个电子，因此原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，在ⅡA族。‎ ‎2．某元素M2＋的3d轨道上有5个电子，则 ‎(1)M原子的核外电子排布式为___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)M元素在元素周期表中的位置为第__________周期第________族。‎ 解析：M2＋的3d轨道上有5个电子则电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，故M原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，该原子的价电子排布式为3d54s2，所以该元素在周期表中的位置为第4周期ⅦB 族。‎ 答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s2　(2)4　ⅦB ‎3．(1)砷原子的最外层电子排布式是4s24p3，在元素周期表中，砷元素位于第________周期第________族；最高价氧化物的化学式为______________，砷酸钠的化学式是________________。‎ ‎(2)已知下列元素在周期表中的位置，写出它们价电子排布式和元素符号：‎ ‎①第4周期ⅣB族_____________________________________________________；‎ ‎②第5周期ⅦA族_____________________________________________________。‎ 解析：(1)砷原子最外层电子排布式是4s24p3，可知砷原子有4个电子层，价电子数为5，由电子层数＝周期序数可知，砷元素在第4周期，由主族序数＝价电子数＝最高正价可知，砷元素位于ⅤA族，最高价氧化物为As2O5，砷酸钠的化学式为Na3AsO4。‎ 26‎ ‎(2)根据元素在周期表中的位置与核外电子排布的关系分析。‎ 答案：(1)4　ⅤA　As2O5　Na3AsO4‎ ‎(2)①3d24s2、Ti　②5s25p5、I ‎[方法技巧]‎ ‎　　(1)由元素价电子排布式可推知其在周期表中的位置及化合价。‎ 即：①周期序数＝电子层数；‎ ‎②主族序数＝价电子数(最外层电子数)＝最高化合价；‎ ‎③主族序数－8＝最低化合价。‎ ‎(2)由元素在周期表中的位置可推知其价电子排布式。‎ ‎1．原子半径 依据量子力学理论，人们假定原子是一个球体，并用统计的方法来测定它的半径。‎ ‎2．原子半径的周期性变化 ‎(1)同周期 ‎①规律：自左至右逐渐减小。‎ ‎②原因：增加电子所产生的电子间的排斥作用小于核电荷数增加导致的核对外层电子的吸引作用。‎ ‎(2)同主族 ‎①规律：自上而下逐渐增大。‎ ‎②原因：电子层数依次增加，电子间排斥作用的影响大于核对外层电子的吸引作用的影响。‎ ‎(3)过渡元素 ‎①规律：同一周期自左至右逐渐减小，但变化幅度不大。‎ ‎②原因：增加的电子都分布在(n－1)d轨道上，电子间的排斥作用与核对电子的吸引作用大致相当。‎ ‎1．影响原子半径大小的因素是什么？‎ 提示：原子的核电荷数和电子层数。‎ 26‎ ‎2．同一周期原子半径自左至右逐渐减小，同一周期(如第3周期)离子半径是否逐渐减小？‎ 提示：否。‎ ‎3．同一主族原子半径自上而下逐渐增大，同一主族离子半径是否逐渐增大？‎ 提示：是。‎ 微粒半径大小的比较方法 ‎1．影响微粒半径的因素主要是核电荷数和电子层数。同周期中，核电荷数越大，半径越小；同主族中，电子层数越多，半径越大。‎ ‎2．阳离子半径小于对应的原子半径，阴离子半径大于对应的原子半径，如r(Na＋)＜r(Na)，r(S)＜r(S2－)。‎ ‎3．电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径减小，如r(S2－)＞r(Cl－)＞r(K＋)＞r(Ca2＋)。‎ ‎4．不同价态的同种元素的离子，核外电子多的半径大，如r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)，r(Cu＋)＞r(Cu2＋)。‎ ‎1．下列微粒半径依次增大的是(　　)‎ A．同一主族元素随着原子序数的递增 B．同一周期的元素随着原子序数的递增 C．Na＋、Mg2＋、Al3＋、F－‎ D．P、S、S2－、Cl－‎ 解析：选A　依据比较微粒半径大小的规律进行分析，同一主族，随着原子序数的递增，原子的电子层数依次增加，原子半径依次增大，A项正确；同一周期随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，B项错误；C项中各微粒的电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，故半径F－最大，Al3＋最小，C项错误；D项中的微粒半径P＞S，S2－＞Cl－，D项错误。‎ ‎2．下列各组微粒的半径比较中，正确的是(　　)‎ ‎①F＜F－＜Cl－　②O2－＜Mg2＋＜Al3＋　③Na＋＜Na＜Rb　④P＜S＜Cl A．①③　B．②③　　　C．③④　　　D．①②‎ 解析：选A　同一元素的微粒半径：r(阴离子)＞r(原子)＞r(阳离子)；具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小；电子层数相同的原子，原子序数递增，原子半径递减；最外层电子数相同的原子，电子层数越多，原子半径越大，据此可判断出：①正确；②应为O2－＞Mg2＋＞Al3＋；③正确；④应为P＞S＞Cl。‎ ‎3．比较下列粒子半径的大小，用“＞”或“＜”填空：‎ ‎(1)P____S____Cl；　 　 (2)Al____Mg____Na；‎ 26‎ ‎(3)F____Cl____Br; (4)Na＋____Mg2＋____Al3＋；‎ ‎(5)O2－__F－__Al3＋； (6)Fe____Fe2＋____Fe3＋；‎ ‎(7)Cl－____Cl____Br－； (8)N3－____Na＋____Na。‎ 答案：(1)＞　＞　(2)＜　＜　(3)＜　＜　(4)＞　＞‎ ‎(5)＞　＞　(6)＞　＞　(7)＞　＜　(8)＞　＜‎ ‎[方法技巧]‎ ‎“三看”法快速判断简单微粒半径大小 ‎“一看”电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。‎ ‎“二看”核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小。‎ ‎“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。‎ ‎[三级训练·节节过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．某元素原子基态的电子排布为[Ar]3d74s2，它在元素周期表中的位置是(　　)‎ A．第3周期ⅡB族　　　　 B．第4周期ⅡB族 C．第4周期ⅦB族 D．第4周期Ⅷ族 解析：选D　n＝4即为第4周期，次外层未满不是主族元素，价电子数为9，属于Ⅷ族。‎ ‎2．下列各组元素中，原子半径依次增大的是(　　)‎ A．Li　K　Rb B．I　Br　Cl C．O　Na　S D．Al　Si　P 解析：选A　A项，原子半径依次增大，A对；B项，原子半径依次减小，B错；C项，O半径最小，Na半径最大，C错；D项，原子半径依次减小，D错。‎ ‎3．下列离子半径比大于1的是(　　)‎ A.　 B.　 C.　 D. 解析：选A　核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，A正确；同周期从左到右原子半径依次减小，B错误；同种元素的阴离子半径大于原子半径，原子半径大于阳离子半径，C、D错误。‎ ‎4．某元素的价电子构型是3d64s2，下列对该元素的说法中错误的是(　　)‎ A．位于周期表中第4周期Ⅷ族 B．只有2个价电子 C．＋3价离子比＋2价离子的氧化性强 D．常温下，其单质难溶于浓硝酸 26‎ 解析：选B　A项，该元素价电子数为8，有4个电子层，则位于第4周期第Ⅷ族；B项，价电子数为8；C项，该元素为Fe，Fe3＋比Fe2＋氧化性强；D项，常温下，Fe遇浓硝酸发生钝化。‎ ‎5．指出下列元素是主族元素还是副族元素？位于周期表中的第几周期？第几族？‎ ‎(1)1s22s22p63s23p5______________。‎ ‎(2)[Kr]4d105s25p2______________。‎ ‎(3)[Ar]3d34s2______________。‎ ‎(4)[Ar]3d104s1______________。‎ ‎(5)[Ar]4s1______________。‎ 解析：(1)价电子排布为3s23p5，为主族元素，位于第3周期第ⅦA族；(2)价电子排布为5s25p2，主族元素，位于周5周期第ⅣA族；(3)价电子排布为3d34s2，副族元素，位于第4周期，第ⅤB族；(4)价电子排布为3d104s1，位于第4周期，第IB族；(5)价电子排布为4s1，主族元素，位于第4周期第ⅠA族。‎ 答案：(1)主族元素，第3周期，第ⅦA族 ‎(2)主族元素，第5周期，第ⅣA族 ‎(3)副族元素，第4周期，第ⅤB族 ‎(4)副族元素，第4周期，第ⅠB族 ‎(5)主族元素，第4周期，第ⅠA族 ‎(对应课时跟踪检测P45)‎ ‎1．价电子排布为5s25p1的元素，在周期表中的位置是(　　)‎ A．第4周期ⅤA族　　　 B．第5周期ⅢA族 C．第5周期ⅠA族 D．第4周期ⅢA族 解析：选B　价电子排布为5s25p1的元素有5个电子层，价电子数为3，由周期序数＝电子层数，价电子数＝族序数可知，该元素位于第5周期ⅢA族。‎ ‎2．下列微粒半径大小比较正确的是(　　)‎ A．Na＋Cl－>Na＋>Al3＋‎ C．NaMg>Al>Si；D中微粒为同一主族，电子层数越多，原子半径越大，应为Cs>Rb>K>Na。‎ 26‎ ‎3．已知某＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，该元素在周期表中所属的族是(　　)‎ A．ⅠB　　　B．ⅡB　　　 C．Ⅷ　　　 D．ⅡA 解析：选A　＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，则该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，价电子排布为3d104s1,3d能级排满，4s能级上有1个电子，为副族元素，位ⅠB族。‎ ‎4．具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是(　　)‎ A．1s22s22p63s23p3 B．1s22s22p3‎ C．1s22s22p5 D．1s22s22p63s23p4‎ 解析：选A　电子层数越多，一般原子半径越大，A、D中有3个电子层，B、C中有2个电子层；电子层数相同，原子序数越大，有效核电荷数越大，原子半径越小，A与D比较，D的核电荷数大，半径小。‎ ‎5．据报道，我国科研人员在兰州首次合成了镤元素的一种同位素镤_239，并测知其原子核内有148个中子。现有A元素的一种同位素，比镤_239的原子核内少54个质子和100个中子，则A元素在周期表中的位置是(　　)‎ A．第3周期ⅠA族 B．第4周期ⅠA族 C．第5周期ⅠA族 D．第3周期ⅡA族 解析：选C　镤_239的质子数为239－148＝91，则A元素的一种同位素的质子数为91－54＝37，该原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p65s1，该元素位于第5周期ⅠA族。‎ ‎6．关于同一种元素的原子或离子，下列叙述正确的是(　　)‎ A．原子半径比阴离子半径小 B．原子半径比阴离子半径大 C．原子半径比阳离子半径小 D．带正电荷多的阳离子半径比带正电荷少的阳离子半径大 解析：选A　对于同一种元素的原子和离子，核电荷数相同，则核外电子数越多，半径越大，故阴离子半径＞原子半径＞阳离子半径，且带正电荷多的阳离子半径更小。‎ ‎7．某原子的一种激发态为1s22s12p1，则该元素在周期表中的位置为(　　)‎ A．第2周期ⅡA族 B．第2周期ⅢA族 C．第1周期ⅠA族 D．第1周期ⅡA族 解析：选A　该原子基态电子排布为1s22s2，位于第2周期ⅡA族。‎ ‎8．下列关于微粒半径的说法不正确的是(　　)‎ ‎①r(Li＋)r(Fe2＋)>r(Fe)‎ A．②③④ B．①④‎ C．③④ D．①②③‎ 解析：选C　同主族元素，从上到下，同价态离子半径均增大，所以①②正确；电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径减小，③错误；不同价态的同种元素的离子，核外电子多的半径大，④错误。‎ ‎9．写出下列原子或离子的核外电子排布式，并判断各对应元素在元素周期表中的位置：‎ ‎(1)17Cl：________，第________周期________族；‎ ‎(2)25Mn：________，第________周期________族；‎ ‎(3)26Fe3＋：________，第________周期________族。‎ 解析：根据核外电子在原子轨道上的排布可写出各原子的核外电子排布式，排布式中最大的电子层数即为该元素所在的周期序数；族的判断要依据价电子排布，Cl为3s23p5，ⅦA族；Mn为3d54s2；ⅦB族；Fe为3d64s2，Ⅷ族。‎ 答案：(1)1s22s22p63s23p5　 3　ⅦA ‎(2)1s22s22p63s23p63d54s2　4　ⅦB ‎(3)1s22s22p63s23p63d5　4　Ⅷ ‎10．已知An＋、B(n＋1)＋、Cn－、D(n＋1)－都具有相同的电子层结构，则A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是__________________________，离子半径由大到小的顺序是__________________________，原子序数由大到小的顺序是________________________。‎ 解析：因An＋、B(n＋1)＋、Cn－、D(n＋1)－都具有相同的电子层结构，可将A、B、C、D在周期表中的位置关系表示如下：‎ ‎……‎ D C ‎…‎ ‎…‎ A B ‎……‎ 从上图可知，A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是A>B>D>C；因四种离子的核外电子层结构相同，核电荷数小的离子半径大，因此可以判断离子半径从大到小的顺序是D>C>A>B，原子序数由大到小的顺序是B>A>C>D。‎ 答案：A>B>D>C　D>C>A>B　B>A>C>D ‎1．电子排布为[Ar]3d54s2的元素是(　　)‎ A．稀有气体 B．过渡元素 26‎ C．主族元素 D．卤族元素 解析：选B　由3d54s2知该元素位于第4周期ⅦB族，属于过渡元素。‎ ‎2．某元素＋3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则该元素在周期表中的位置为(　　)‎ A．ⅤB族 B．ⅢB族 C．Ⅷ族 D．ⅤA族 解析：选C　由离子的电子排布式可推出该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布为3d64s2，因为共有8个价电子，所以为Ⅷ族。‎ ‎3．下列关于微粒半径的说法正确的是(　　)‎ A．电子层数少的元素的原子半径一定小于电子层数多的元素的原子半径 B．核外电子层结构相同的单核微粒半径相同 C．质子数相同的不同单核微粒，电子数越多半径越大 D．原子序数越大，原子半径越大 解析：选C　由于同周期主族元素原子半径逐渐减小，故ⅦA族的元素原子半径不一定比上一周期ⅠA族元素原子半径大。对于核外电子层结构相同的单核离子和原子，半径是不同的，随核电荷数的增加，半径减小。质子数相同的不同单核微粒，阴离子半径＞原子半径＞阳离子半径。在元素周期表中随着原子序数的递增，原子半径呈现周期性变化，在同一周期中原子序数越大，原子半径越小。‎ ‎4．下列各组微粒，半径大小比较中错误的是(　　)‎ A．K>Na>Li B．Na＋>Mg2＋>Al3＋‎ C．Mg2＋>Na＋>F－ D．Cl－>F－>F 解析：选C　Li、Na、K为同主族元素，随核电荷数增大，原子半径依次增大，A项正确；Na＋、Mg2＋、Al3＋电子层结构相同，核电荷数越小，半径越大，B项正确；Mg2＋、Na＋、F－的电子层结构也相同，故半径大小顺序为F－>Na＋>Mg2＋，C项不正确；Cl－、F－是同主族的阴离子，原子序数越大，半径越大，F－、F为同一元素的不同价态的微粒，价态越低，半径越大，故D项正确。‎ ‎5．下列离子化合物中，阳离子与阴离子半径之比最小的是(　　)‎ A．KCl　　B．NaBr　　　C．MgI2　　　D．KF 解析：选C　找出阳离子半径最小的，再找出阴离子半径最大的，则阳离子与阴离子半径之比最小。对于核外电子层结构不同的离子，电子层数越多，半径越大。阳离子电子层数最少的是Na＋和Mg2＋，它们电子层数相同，Mg2＋核电荷数大，半径较小，阴离子电子层数最多的是I－，半径最大。所以正确选项为C。‎ ‎6．具有相同电子层结构的三种微粒An＋、Bn－和C，下列分析正确的是(　　)‎ A．原子序数关系：C>B>A 26‎ B．微粒半径关系：r(Bn－)C>B，A项错误；因An＋和Bn－具有相同的电子层结构，阴离子半径大于阳离子半径，即r(Bn－)>r(An＋)，B项错误；An＋、Bn－都应具有稀有气体原子的电子层结构，C的电子层结构与An＋、Bn－相同，所以C必为稀有气体元素的原子，C项正确；B、C为同一周期的元素，其原子半径大小为r(C)>r(B)，而A应处于B、C的下一周期，其原子半径：A＞B。‎ ‎7．已知元素原子的下列结构或性质，能确定其在周期表中位置的是(　　)‎ A．某元素原子的第二电子层电子排布的轨道表示式为 B．某元素在某种化合物中的化合价为＋4‎ C．某元素的原子最外层上电子数为6‎ D．某元素的外围电子排布式为5s25p1‎ 解析：选D　A中只能说明该元素的L层有8个电子，不能确定其在周期表中的位置；非金属元素有多种化合价，＋4价不一定是其最高化合价，不能确定；C中根据最外层电子数只能确定族序数，不能确定周期数；D可确定该元素在第5周期第ⅢA族。‎ ‎8．具有下列电子层结构的原子，其对应的元素一定属于同一周期的是(　　)‎ A．两种元素原子的电子层上全部都是s电子 B．3p能级上只有1个空轨道的原子和3p能级上只有1个未成对电子的原子 C．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子 D．原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子 解析：选B　两种元素原子的电子层上全部都是s电子，核外电子排布式为1s1或1s2或1s22s1或1s22s2对应的分别是H、He、Li、Be，即可能属于第1周期和第2周期；3p能级上只有1个空轨道的原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，是硅元素，3p能级上只有1个未成对电子的原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，是铝元素或氯元素，都属于第3周期元素；最外层电子排布为2s22p6的原子是氖，属于第2周期元素；最外层电子排布为2s22p6的离子对应的元素可能为钠、镁、铝属于第3周期元素，不属于同一周期元素；原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2，可能为Ar、K、Ca，不一定属于同一周期。‎ ‎9．X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中原子得电子能力最强。请回答下列问题：‎ 26‎ ‎(1)X的元素符号为________，Y的原子结构示意图是________________。‎ ‎(2)写出Y和Z形成化合物的电子式______________，该化合物属于________(填“离子”或“共价”)化合物。‎ ‎(3)Q的元素名称是__________，它在周期表中的位置__________，它的价电子排布式为__________，在形成化合物时它的最高化合价为____________。‎ ‎(4)Y和E形成的化合物液体时是否导电________(填“是”或“否”)。‎ 解析：根据题意可知X的电子排布式为1s22s22p63s23p4，即为硫元素；Y的原子结构示意图为，即为碳元素；Z为氧元素；Q的核电荷数为16＋8＝24，则为铬元素；E在周期表中得电子能力最强，为氟元素。Y和E形成CF4，为共价化合物，故液态时不导电。‎ 答案：(1)S　　(2)共价 ‎(3)铬　第4周期ⅥB族 　3d54s1　＋6　(4)否 ‎10．有A、B、C、D四种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A元素原子核外电子仅有一种原子轨道，且是宇宙中最丰富的元素，B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，C为金属元素且原子核外p电子数和s电子数相等；D元素的原子核外所有p轨道全充满或半充满。‎ ‎(1)写出四种元素的元素符号：‎ A________，B________，C________，D________。‎ ‎(2)写出C、D两种元素基态原子核外电子排布的轨道表示式。‎ C__________________，D____________________。‎ ‎(3)写出B、C两种元素单质在一定条件下反应的化学方程式：____________。‎ ‎(4)写出B元素单质和氢化物的电子式，单质________，氢化物________。‎ ‎(5)C元素位于第________周期第________族。A、B、C、D四种元素原子半径由大到小顺序是________。B、C离子半径大小是________。‎ 解析：A元素原子核外电子仅有一种原子轨道且是宇宙中最丰富的元素，则A为氢；B元素原子核外电子排布为1s22s22p3，则B为氮；C元素原子核外电子排布为1s22s22p63s2，为镁，则C位于第3周期第ⅡA族；D元素原子核外电子排布为1s22s22p63s23p3，为磷。Mg和P位于同周期，则r(Mg)>r(P)，N与P位于同一主族，则r(N)r(P)>r(N)>r(H)r(Mg2＋)

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