高中化学苏教版（2021） 选择性必修2 专题2 第二单元 第1课时　原子核外电子排布的周期性-同步学案

这是一份高中化学苏教版（2021） 选择性必修2 专题2 第二单元 第1课时　原子核外电子排布的周期性，共17页。

第二单元　元素性质的递变规律
第1课时　原子核外电子排布的周期性
[核心素养发展目标]　
1.能从原子核外电子排布的规则理解核外电子排布的周期性，能从外围电子排布的角度理解元素周期表中元素的分区及周期、族的划分，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
2.通过原子结构与元素在周期表中的位置关系的相互推导，形成“结构—位置”的推导模型，强化证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
一、原子核外电子排布的周期性
填写下表：
周期
外围电子排布
各周期增加的轨道类型
元素数目
ⅠA族
0族
最多可容纳的外围电子数
1
1s1
1s2
2
1s
2
2
2s1
2s22p6
8
2s、2p
8
3
3s1
3s23p6
8
3s、3p
8
4
4s1
4s24p6
8
4s、3d、4p
18
5
5s1
5s25p6
8
5s、4d、5p
18
6
6s1
6s26p6
8
6s、4f、5d、6p
32
7
7s1
7s27p6
8
7s、5f、6d、7p
32

观察分析上表，分析讨论核外电子排布的周期性变化规律。
(1)最外层电子数目的变化
除第1周期外，每隔一定数目的元素，元素原子的最外层电子数重复出现从1逐渐递增到8的变化。
(2)外围电子排布的变化
第2、3周期从左到右，元素原子的外围电子排布呈现从ns1到ns2np6的变化；从第4周期开始，从左到右，元素原子的外围电子排布呈现从ns1经过(n－1)d1～10ns1～2逐渐过渡到ns2np6。
总结：核外电子排布的周期性变化规律：每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化(第1周期除外)。


1．完成下列表格：第4周期过渡元素中族序数及外围电子排布式。
周期表中列数
族序数
外围电子排布
外围电子排布式
3
ⅢB
(n－1)d1ns2
3d14s2
4
ⅣB
(n－1)d2ns2
3d24s2
5
ⅤB
(n－1)d3ns2
3d34s2
6
ⅥB
(n－1)d5ns1
3d54s1
7
ⅦB
(n－1)d5ns2
3d54s2
8～10
Ⅷ
(n－1)d6～8ns2
3d6～84s2
11
ⅠB
(n－1)d10ns1
3d104s1
12
ⅡB
(n－1)d10ns2
3d104s2

2.预言119号元素基态原子最外层电子排布；预言第8周期有多少种元素。
提示　119号元素基态原子最外层电子排布为8s1；第8周期应有50种元素。
3．同一族元素的外围电子排布一定相同吗？
提示　不一定，过渡元素中的镧系和锕系元素的外围电子排布不相同，在第Ⅷ族中部分元素的外围电子排布也不相同。

1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)外围电子一定是最外层电子(　　)
(2)元素的外围电子数一定等于其所在族的族序数(　　)
(3)同一族元素的外围电子数一定相同(　　)
(4)基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是第ⅠA族元素(　　)
(5)原子的外围电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定是过渡元素(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2．若某原子的外围电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是(　　)
A．该元素位于周期表中第5周期ⅢB族
B．该元素原子外围电子数为2
C．该元素为非金属元素
D．该元素原子N电子层共有8个电子
答案　A
解析　该原子的外围电子排布式为4d15s2，该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2，该元素位于周期表中第5周期ⅢB族，故A正确；该原子的外围电子排布式为4d15s2，所以该元素原子外围电子数为3，故B错误；该元素是金属元素，故C错误；第N电子层的电子排布为4s24p64d1，共有9个电子，故D错误。
3．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．第ⅤB族 B．第ⅡB族
C．第Ⅷ族 D．第ⅡA族
答案　D
解析　由题意推知，该元素的外围电子排布式为4s2，故该元素位于第4周期ⅡA族。

(1)外围电子排布和周期表的关系
①原子的电子层数＝能级中最高电子层序数＝周期序数。
②主族元素原子的外围电子数＝该元素在周期表中的主族序数。
族序数
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
外围电
子排布
ns1
ns2
ns2
np1
ns2
np2
ns2
np3
ns2
np4
ns2
np5

(2)外围电子排布与元素的最高正价
①当主族元素失去全部外围电子后，表现出该元素的最高化合价，最高正价＝主族序数(O、F除外)。
②第ⅢB～ⅦB族可失去ns和(n－1)d轨道上的全部电子，所以，最高正价＝族序数。
③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，所以最高正价低于族序数(8)，只有Ru和Os可表现正八价。
④第ⅠB族可失去ns1电子和部分(n－1)d电子，所以第ⅠB族的族序数＜最高正价，第ⅡB族只失去ns2电子，第ⅡB族的族序数＝最高正价。
(3)对外围电子认识的误区提醒
①外围电子不一定是最外层电子，只有主族元素的外围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元素的外围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，部分过渡元素是不成立的。
③同一族元素的外围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族中部分元素的外围电子排布也不相同。

二、元素周期表中区的划分
1．根据核外电子的排布分区
(1)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、f 4个区，而第ⅠB、第ⅡB族这2个纵列的元素的核外电子因先填满了(n－1)d轨道而后再填充ns轨道而得名ds区。5个区的位置关系如图所示。

(2)各区元素的外围电子排布特点
分区
元素分布
外围电子排布
元素性质特点
s区
ⅠA族、ⅡA族
ns1～2
除氢元素外都是较活泼的金属元素
p区
ⅢA～ⅦA族、0族
ns2np1～6
除惰性气体外，最外层电子参与反应
d区
ⅢB～ⅦB族、Ⅷ族
(n－1)d1～9ns1～2
d轨道不同程度地参与化学键的形成
ds区
ⅠB族、ⅡB族
(n－1)d10ns1～2
金属元素

2.根据元素的金属性和非金属性分区


1．s区、d区、p区分别有几列？
提示　s区有2列；d区有8列；p区有6列。
2．为什么s区(H除外)、d区、ds区的元素都是金属元素？
提示　因为s区、d区和ds区元素的最外层电子数均为1～2个。
3．处于非金属与金属分界线上的元素常被称为半金属或类金属，为什么？
提示　处于非金属与金属分界线上的元素既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性，因此这些元素常被称为半金属或类金属。
4．为什么副族元素又称为过渡元素？
提示　由于副族元素是从典型的金属元素过渡到非金属元素的中间元素，因而又被称为过渡元素。

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．最外层电子数为2的元素都分布在s区
C．元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
D．基态原子的p能级上半充满的元素不一定位于p区
答案　C
解析　s区除H外均为金属元素，A项错误；He、Zn等虽然最外层电子数为2，但却不是s区元素，B项错误；元素周期表中第ⅢB族～第ⅡB族为过渡元素，全部为金属元素，C项正确。
2．下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的有关叙述正确的是(　　)
A．Cu位于元素周期表中第4周期ⅠB族，属于ds区元素
B．O的基态原子中，2p能级为半充满，属于p区元素
C．最外层电子排布式为4s1，一定属于第ⅠA族
D．最外层电子排布式为ns2np1，该元素可能是第ⅢA族或第ⅢB族
答案　A
解析　铜位于第4周期ⅠB族，属于ds区元素，故A正确；氧元素的2p能级有4个电子，不是半充满，故B错误；最外层电子排布式为4s1，该元素不一定位于第ⅠA族，如铜的最外层电子排布式为4s1，但铜属于第ⅠB族，故C错误；最外层电子排布式为ns2np1，该元素位于第ⅢA族，故D错误。

根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置
电子排布式外围电子排布式



1．下列叙述正确的是(　　)
A．除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B．除短周期外，其他周期均有18种元素
C．副族元素中没有非金属元素
D．碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素
答案　C
2．外围电子排布为4d55s1的元素在周期表中的位置是(　　)
A．第4周期ⅠB族 B．第5周期ⅠB族
C．第4周期ⅥB族 D．第5周期ⅥB族
答案　D
解析　由于该元素的最高电子层序数为5，所以处于第5周期，外围电子排布为4d55s1，所以位于第ⅥB族。
3．下列关于外围电子排布为3s23p4的粒子描述正确的是(　　)
A．该元素在元素周期表中位于p区
B．它的核外电子排布式为[Ar]3s23p4
C．该元素为氧元素
D．其轨道表示式为
答案　A
解析　该元素为硫元素，S原子在元素周期表中位于p区，故A正确、C错误；S原子核外电子排布式为[Ne]3s23p4，故B错误；S原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，其轨道表示式为，故D错误。
4．(2020·德州高二检测)世界瞩目的港珠澳大桥是世界上最长的斜拉桥，桥受力部件采用高强度拉力钢索。钢索表面的合金保护层含有锌、铝和少量钒，下列说法错误的是(　　)
A．锌位于元素周期表的d区
B．基态Al原子的电子占据最高能量轨道的电子云轮廓图为纺锤形
C．钒位于元素周期表中第4周期ⅤB族
D．钒的外围电子排布式为3d34s2
答案　A
解析　第3周期稀有气体元素的原子序数为18，锌的原子序数为30,30－18＝12，则锌在周期表中处于第4周期ⅡB族，在ds区，故A错误；基态Al原子核外电子占据的最高能量轨道为3p轨道，电子云轮廓图为纺锤形，故B正确；第3周期稀有气体元素的原子序数为18，钒的原子序数为23,23－18＝5，则钒在周期表中处于第4周期ⅤB族，故C正确；钒的原子序数为23，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，则钒的外围电子排布式为3d34s2，故D正确。
5．在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时，人们发现外围电子排布相似的元素集中在一起。据此，人们将元素周期表分为5个区，如图所示。请回答下列问题：

(1)在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的外围电子的电子云形状为________。
(2)在d区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其常见离子的电子排布式为______________，其中较稳定的是________。
(3)在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的外围电子排布式为________。
(4)在p区中，第2周期ⅤA族元素原子的外围电子的轨道表示式为___________________。
(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在______区中。
答案　(1)球形　(2)Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6、Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5　Fe3＋　(3)3d104s2
(4)　(5)f
解析　(1)s区为第ⅠA族、第ⅡA族，符合条件的元素为Be，其电子排布式为1s22s2，外围电子的电子云形状为球形。
(2)d区为第ⅢB～ⅦB族(不包括镧系、锕系)、Ⅷ族，族序数最大且原子序数最小的元素为Fe，其常见离子为Fe2＋、Fe3＋，电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布式可知Fe3＋的3d能级为半充满状态，其稳定性大于Fe2＋。
(3)符合条件的元素为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，外围电子排布式为3d104s2。
(4)符合题意的元素为N，其外围电子的轨道表示式为。
(5)铀和钚均为锕系元素，位于f区。


题组一　元素周期表
1．关于元素周期表中元素的分区，下列说法正确的是(　　)
A．元素周期表的s区全部是金属元素
B．元素周期表的d区包含所有的过渡元素
C．过渡元素包括d区和ds区的元素
D．p区元素都是非金属元素
答案　C
解析　s区中的H是一个特例，它属于非金属元素，故A错误；d区包括第ⅢB～ⅦB族(镧系和锕系除外)元素和Ⅷ族元素，ds区包括第ⅠB族和第ⅡB族元素，过渡元素包括所有的副族元素和第Ⅷ族元素，即包括了d区和ds区的元素，故B错误、C正确；p区包括第ⅢA～ⅦA族元素和0族元素，其中的铝、铅等都是金属元素，故D错误。
2．下面元素周期表中全部是金属元素的区域为(　　)

A．只有s区 B．只有d区
C．s区、d区和ds区 D．d区和ds区
答案　D
解析　s区的氢为非金属元素，d区和ds区全部为金属元素，p区包含大多数非金属元素。
3．闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛地应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列关于金属钛的叙述不正确的是(　　)
A．上述钛原子中，中子数不可能为22
B．钛元素在周期表中处于第4周期
C．钛的不同同位素在周期表中处于不同的位置
D．钛元素是d区的过渡元素
答案　C
解析　题给三种同位素原子中，中子数最小为26，故A项正确；Ti位于第4周期ⅣB族，属于d区元素，故B、D项正确；同种元素的不同同位素在周期表中的位置相同，故C项错误。
4．元素周期表中共有18纵列，从左到右排为18列，第1列为碱金属元素(氢元素除外)，第18列为稀有气体元素，则下列说法正确的是(　　)
A．第9列元素中没有非金属元素
B．第15列元素原子的最外层电子排布式是ns2np5
C．最外层电子排布式为ns2的元素一定在第2列
D．第11、12列为d区元素
答案　A
解析　A项，第9列为第Ⅷ族，全部为金属元素；B项，第15列为第ⅤA族，其元素原子的最外层电子排布式为ns2np3；C项，He的最外层电子排布式为1s2，在第18列；D项，第11、12列元素原子的外围电子排布式为(n－1)d10ns1～2，所以为ds区元素。
5．(2020·山东高二调研)下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是(　　)
A．位于同一轨道内电子的运动状态也不相同
B．位于 d 区和 ds 区的元素都是金属元素
C．前四周期未成对电子数最多的元素位于ⅥB 族
D．基态原子最外层电子排布为ns1 的元素均在ⅠA 族或ⅠB 族
答案　D
解析　位于同一轨道内的电子，它们的自旋方向不同，运动状态也不相同，故A正确；d区和ds区的元素包括副族和Ⅷ族元素，副族和Ⅷ族元素全部是金属元素，故B正确；前四周期元素即1～36号元素，未成对电子数最多的元素外围电子排布为3d54s1，共有6个未成对电子，该元素是铬，位于周期表中第4周期ⅥB族，故C正确；基态原子的最外层电子排布是ns1，若为主族元素，则为ⅠA族元素，若为过渡金属元素，则为ⅥB(W元素除外)或ⅠB元素，故D错误。
题组二　原子核外电子排布与元素周期表
6．外围电子排布式为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
答案　B
解析　由外围电子排布知，该元素是主族元素。因为最高电子层的序数＝周期数，外围电子数＝主族序数，所以该元素位于第5周期ⅢA族。
7．某元素的原子最外层电子数为2，外围电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的判断错误的是(　　)
A．电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2
B．该元素为V
C．该元素为第ⅡA族元素
D．该元素位于d区
答案　C
解析　某元素的最外层电子数为2，外围电子数为5，说明最外层电子数和外围电子数不相等，则外围电子应存在d能级电子，并且是同族中原子序数最小的元素，则可知应为第4周期元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，为第4周期ⅤB族元素，为V元素，位于d区。
8．已知某元素原子的外围电子排布式为(n－1)dansb，则下列说法正确的是(　　)
A．该元素是金属元素
B．该元素位于周期表中d区
C．该元素的族序数为a＋b
D．该元素位于周期表中第4周期
答案　A
解析　由原子的外围电子排布式为(n－1)dansb可知，该元素应为过渡元素，是金属元素，A正确；该元素可能位于周期表的d区或ds区，B错误；其族序数不一定是a＋b(如铜)，C错误；该元素不一定位于周期表中的第4周期，D错误。
9．前四周期元素中，基态原子的4s轨道中只有1个电子且位于d区的元素共有(　　)
A．0种 B．1种 C．2种 D．3种
答案　B
解析　基态原子的4s轨道中只有1个电子，则该元素最外层仅有的一个电子位于4s轨道，即4s1，该原子4s轨道未填充满，一是按照轨道能量高低顺序正常填充的结果：1s22s22p63s23p64s1，为19K元素，位于s区；二是按照洪特规则的特例填充的结果：1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，为24Cr和29Cu,29Cu位于ds区，位于d区的元素只有1种(Cr)，所以只有1种符合。
10．X、Y、Z为主族元素，X原子的最外层电子排布为ns1；Y原子的M电子层有2个未成对电子；Z原子的最外层p轨道上只有一对成对电子，且Z原子的核外电子比Y原子少8个电子，由这三种元素组成的化合物的分子式不可能的是(　　)
A．XYZ4 B．X2YZ4
C．X2YZ3 D．X2Y2Z3
答案　A
解析　X元素的原子最外层电子排布为ns1，为第ⅠA族元素，化合价为＋1价，Y原子的M电子层有2个未成对电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p2或1s22s22p63s23p4，为Si元素或S元素，化合价为＋4价或＋6价；Z原子的最外层p轨道上只有一对成对电子，且Z原子的核外电子比Y原子少8个电子，则Y和Z属于同一主族元素，所以Z是O元素，Y是S元素，由这三种元素组成的化合物中氧元素显－2价，Y显＋2价、＋4价或＋6价，X显＋1价。A项中Y的化合价为＋7价，不符合。

11．某化学学习小组在学习元素周期表和周期的划分时提出以下观点：
①元素周期表的形成是由原子的结构决定的；
②元素周期表中第ⅠA族元素统称为碱金属元素；
③每一周期元素原子外围电子排布均是从ns1开始至ns2np6结束；
④元素周期表的每一周期元素的种类均相等；
⑤基态原子核外电子排布式为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的两元素位于同一周期；
⑥周期序数越大，该周期所含金属元素一般越多
你认为正确的是(　　)
A．①⑥ B．①②③⑤⑥
C．①④⑥ D．②③⑤
答案　A
解析　第ⅠA族元素除H元素外统称为碱金属元素，②错；第1周期元素原子外围电子排布从1s1开始至1s2结束，③错；不同周期元素的种类不一定相等，④错；⑤中的两元素位于同一主族，⑤错。
12．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．原子的外围电子排布为ns2np1～6的元素一定是主族元素
B．基态原子的p轨道上有5个电子的元素一定是第ⅦA族元素
C．原子的外围电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定位于第ⅢB～ⅦB族
D．基态原子的N电子层上只有1个电子的元素一定是主族元素
答案　B
解析　0族元素外围电子排布也符合ns2np1～6，所以不一定是主族元素，故A错误；基态原子的p轨道上有5个电子的元素外围电子排布为ns2np5，一定位于第ⅦA族，故B正确；原子的外围电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素为第Ⅷ族元素，不位于第ⅢB～ⅦB族，故C错误；基态原子的N电子层上只有1个电子的元素，可能为K、Cr或Cu，K为主族元素，Cr、Cu为副族元素，故D错误。
13．短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是(　　)
A．X的氢化物溶于水显酸性
B．Y原子的电子排布式为1s22s22p63s2
C．Z元素在周期表中的位置为第3周期Ⅵ族
D．X和Z的最高价氧化物对应水化物都是弱酸
答案　B
解析　Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍，则X原子内层应为2个电子，Z原子最外层电子数为6，根据题意，Z应在第3周期，所以Z为S。Z原子最外层电子数为Y原子最外层电子数的3倍，且Y、Z同周期，Y为Mg。根据题意，X为N。
14．短周期元素X、T、Y、Z、R原子序数依次增大，T最内层电子数为最外层的2倍，部分元素的化合价关系如下表。则下列判断正确的是(　　)

X
Y
Z
R
主要化合价
－4，＋4
－4，＋4
－2，＋6
－1，＋7

A.Y的单质是常见光导纤维的主要成分
B．T与Z形成的化合物为共价化合物
C．X与R的单质均能使品红溶液褪色，且褪色原理相同
D．简单离子半径大小：Z＞R＞T
答案　D
解析　短周期元素X、T、Y、Z、R原子序数依次增大，X、Y的化合价均为－4，＋4，为同一主族元素，Y的原子序数大于X，则X为C元素、Y为Si元素，Z的化合价为－2，＋6，则Z为S元素，R原子序数大于S，则R为Cl元素，T最内层电子数为最外层的2倍，则T为Li或Na，已知T的原子序数大于C元素，则T为Na元素。Y的单质为单质硅，不是光导纤维的主要成分，A错误；T与Z形成的化合物Na2S应为离子化合物，而不是共价化合物，B错误；X与R的单质均能使品红溶液褪色，前者是活性炭，原理是物理吸附，后者是氯气，原理是氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性而使品红溶液褪色，二者褪色原理不同，C错误；Z、R、T三者简单离子依次为S2－、Cl－、Na＋，根据电子层数越多半径越大，同层看核电荷数，核电荷数越小，半径越大，故三者离子半径大小依次为S2－＞Cl－＞Na＋，即Z＞R＞T，D正确。
15．某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下列各题：
(1)该元素处于元素周期表的第________周期，该周期的元素有________种。
(2)该元素处于元素周期表的第________族，该族的非金属元素有________种。
(3)该元素处于元素周期表的________区，该区包括________族的元素。
答案　(1)4　18　(2)ⅢA　1　(3)p　第ⅢA～ⅦA、0
解析　(1)根据该元素原子有4个电子层容纳电子，则该元素处于第4周期，故共有18种元素。(2)由外围电子排布为4s24p1可以知道，该元素处于p区，为主族元素，最外层电子数为3，处于第ⅢA族，该族中只有一种非金属元素——硼。(3)由外围电子排布为4s24p1可以知道，该元素处于p区，由该区元素的外围电子的电子排布为ns2np1～6，包括第ⅢA～ⅦA族、0族的元素。
16．下表为元素周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

请回答下列问题：
(1)表中属于d区的元素是________(填序号)。
(2)表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状物名称为________。
(3)某元素的特征电子排布式为nsnnpn＋1，该元素原子的核外最外层电子数为________。
答案　(1)⑨　(2)苯　(3)5
解析　(1)⑨属于d区元素。
(2)元素①是氢元素，元素③是碳元素，依题意，形成的环状物是苯。
(3)由nsnnpn＋1可知，n＝2，该元素为N元素，最外层电子数为5。
17．已知元素周期表中共有18个纵列，下表实线表示元素周期表的边界。按电子排布，可把周期表里的元素划分为：s区、p区、d区、ds区等。除ds区外，其他区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级符号。

(1)请在上表中用实线画出s区、p区、d区、ds区的边界线，并分别用阴影和表示d区和ds区。
(2)有的同学受这种划分的启发，认为d区内和6、7纵列的部分元素可以排在另一区，你认为应排在______区。
(3)请在元素周期表中用元素符号标出4s轨道半充满状态的元素。
答案　(1)


(2)ds
(3)见上表
18．有A、B、C、D、E、F、G七种元素，除E为第4周期元素外其余均为短周期元素。A、E、G位于元素周期表的s区，其余元素位于p区，A、E的原子外围电子排布相同，A的原子中没有成对电子；B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；C元素原子的外围电子排布式为nsnnpn＋1；D元素单质的氧化性在同周期主族元素的单质中排第二位；F的基态原子核外成对电子数是单电子数的3倍；G的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同。回答下列问题：
(1)写出下列元素的符号：D.________，G.________。
(2)E元素位于第________族。
(3)写出C的电子排布式：________。
(4)B的原子结构示意图为________。
(5)基态A原子中含有的未成对电子数为________。
答案　(1)S　Mg　(2)ⅠA　(3)1s22s22p3　(4)　(5)1
解析　A、B、C、D、E、F、G七种元素，除E为第4周期元素外其余均为短周期元素，A、E、G位于元素周期表的s区，A、E的原子外围电子排布相同，A的原子中没有成对电子，则A为H，E为第4周期ⅠA族元素，即E为K；B、C、D、F元素位于p区，C元素原子的外围电子排布式为nsnnpn＋1，n＝2时符合，则C为N元素；B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子总数相同，电子排布式为1s22s22p2，则B为C元素；D元素单质的氧化性在同周期主族元素的单质中排第二位，则D为S或O；F的基态原子核外成对电子数是单电子数的3倍，F的原子序数比C元素的大，其电子排布为1s22s22p4，即F为O元素，则D只能为S；G的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数相同，G位于元素周期表的s区，则G电子排布式为1s22s22p63s2，则G为Mg元素。