2018_2019学年高中化学第一章物质结构元素周期律1.2.1原子核外电子的排布原子核外电子的排布学案新人教版必修2.doc

1、1第 1 课时 原子核外电子的排布一、原子核外电子的排布规律1电子的能量(1)在多电子原子里，电子的能量不同。(2)在离核近的区域内运动的电子的能量较低，在离核远的区域内运动的电子的能量较高。2电子层(1)概念：在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。(2)不同电子层的表示及能量关系电子层数 1 2 3 4 5 6 7字母代号 K L M N O P Q离核远近 由近到远各电子层由内到外能量高低 由低到高3.原子核外电子排布的一般规律(1)能量最低原理：核外电子总是优先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里，即按 KLMN顺序排列

2、。(2)电子层最多容纳的电子数各电子层最多容纳 2n2个电子。如 K、L、M、N 层最多容纳电子数分别为 2、8、18、32。最外层电子数目最多不能超过 8 个(K 层为最外层时不能超过 2 个)。次外层最多能容纳的电子数不超过 18 个。核外电子排布规律是相互联系的，不能孤立地、机械地理解和套用。例如，当 M 层是最外层时，最多可排 8 个电子，当 M 层不是最外层时，最多可排 18 个电子。2例 1 下面关于多电子原子的核外电子的运动规律的叙述正确的是( )核外电子是分层运动的所有电子在同一区域里运动能量高的电子在离核近的区域内运动能量低的电子在离核近的区域内运动ABCD考点 原子核外电子

3、的排布规律题点 电子层及其电子的能量答案 A解析 原子核外电子是分层运动的，能量越低离核越近，能量越高离核越远。例 2 下列说法中一定错误的是( )A某原子 K 层上只有一个电子B某原子 M 层上电子数为 L 层上电子数的 4 倍C某离子 M 层上和 L 层上的电子数均为 K 层的 4 倍D某原子的核电荷数与最外层电子数相等考点 原子核外电子的排布规律题点 核外电子排布的基本规律答案 B解析 K、L、M 电子层上最多容纳的电子数分别为 2、8、18；K 层上可排 1 个电子，也可排2 个电子，所以 A 项有可能；当 M 层上排有电子时，L 层上一定排满了 8 个电子，而 M 层上最多只能排 1

4、8 个电子，又 1884，所以 B 项一定是错误的；K 层上最多只能排 2 个电子，248，即存在 M 层和 L 层都为 8 个电子的离子 ，K 、Ca 2 等均有可能；H、He 的核电荷数分别与它们的最外层电子数相等，所以 D 项有可能。二、微粒(原子或离子)的结构1微粒核外电子排布的表示方法(1)原子结构示意图小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数。弧线表示电子层。弧线内数字表示该层中的电子数。3(2)离子结构示意图当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同

5、周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。2短周期元素原子结构的特殊性(1)最外层电子数为 1 的原子有 H、Li、Na；最外层电子数为 2 的原子有 He、Be、Mg。(2)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有 Be、Ar；最外层电子数是次外层电子数 2 倍、3 倍、4 倍的原子分别是 C、O、Ne。(3)次外层电子数是最外层电子数 2 倍的原子有 Li、Si。(4)内层电子总数是最外层电子数 2 倍的原子有 Li、P。(5)电子层数与最外层电子数相等的原子有 H、Be、Al；电子层数是最外层电子数 2 倍的原子是 Li。(6)最外层电子数是电子层数 2 倍的原子有 He、C、S；最外层电子

6、数是电子层数 3 倍的原子是 O。3等电子粒子(1)常见“10 电子”粒子一核 10 电子：Ne、N 3 、O 2 、F 、Na 、Mg 2 、Al 3 ；二核 10 电子：HF、OH ；三核 10 电子：H 2O、NH ； 2四核 10 电子：NH 3、H 3O ；五核 10 电子：CH 4、NH 。 4(2)常见“18 电子”粒子分子：Ar、HCl、H 2S、PH 3、SiH 4、F 2、H 2O2、N 2H4；阳离子：K 、Ca 2 ；阴离子：P 3 、S 2 、HS 、Cl 。原子结构示意图中，核内质子数等于核外电子数，而离子结构示意图中，二者则不相等。阳离子：核外电子数小于核电荷数。

7、4阴离子：核外电子数大于核电荷数。例 3 下列微粒结构示意图中，不正确的是( )考点 微粒结构示意图题点 微粒结构示意图的正误判断答案 B解析 A 中核电荷数和核外电子数都是 8，这是氧原子的结构示意图，正确；B 中核电荷数为 11，这是 Na 的原子核，钠原子的核外有 11 个电子，钠元素的最高化合价为1 价，Na 的核外应有 10 个电子，而图中核外只有 9 个电子，错误；C 中核电荷数和核外电子数都是17， 这 是 氯 原 子 的 结 构 示 意 图 ， 正 确 ； D 中 核 电 荷 数 和 核 外 电 子 数 分 别 是 17 和 18， 这 是 Cl 的结构示意图，正确。例 4 与

8、 OH 具有相同质子数和电子数的粒子是( )AH 2O BF CNa DNH 3考点 原子核外电子排布的综合应用题点 10e 、18e 微粒的相关综合答案 B1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)(1)电子的能量越低，运动区域离核越远( )(2)原子核外电子的排布就是核外电子的分层运动( )(3)最外层电子数小于 4 的原子必定是金属元素的原子( )(4)某元素的1 价阳离子电子排布与氖原子相同，则它的原子序数是 11( )(5)稀有气体元素原子最外层都排有 8 个电子( )(6)多电子原子中，核外电子先排内层再排外层，由内到外电子的能量越来越低( )(7)原子核外各电子层容纳的电子数为

9、2n2个( )5(8)19 号元素 K 的原子结构示意图为 ( )(9)单核阳离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同( )(10)S2 、Cl 、K 、Ca 2 具有相同的核外电子排布( )考点 原子核外电子排布题点 核外电子排布与表示方法的综合答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)2下列关于原子结构的叙述中正确的是( )A所有的原子核都由质子和中子构成B原子的最外层电子数不超过 8 个C稀有气体原子的最外层电子数均为 8 个D原子的次外层电子数都是 8 个考点 原子核外电子排布题点 核外电子排布基本规律答案 B解析

10、A 项， H 不含有中子；C 项，He 最外层电子数为 2 个；D 项，第二周期元素原子的次1外层电子数为 2 个。3从某微粒的结构示意图反映出( )A质子数和中子数B中子数和电子数C核电荷数和核外电子层排布的电子数D质量数和核外电子层排布的电子数考点 微粒结构示意图题点 微粒结构示意图的表示方法答案 C4下列叙述中正确的是( )A核外电子排布完全相同的两种粒子，其化学性质一定相同B凡主族元素单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布C核外电子排布相同的两原子一定属于同种元素D单核阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同考点 核外电子排布的综合应用题点

11、 相关知识的综合答案 C6解析 Na 与 Ne 的粒子结构示意图分别为 和 ，核外电子排布相同，但二者化学性质不同，A 项错误；主族元素单原子形成的离子不一定达到 8 电子或 2 电子稳定结构，如H ，B 项错误；核外电子排布相同的两原子一定属于同种元素，C 项正确；阴离子是非金属元素原子得电子之后形成的，比上一周期稀有气体元素原子多一个电子层，与同周期的稀有气体元素原子的核外电子排布相同，D 项错误。5下列是几种粒子的结构示意图，有关说法正确的是( )A和两种粒子的化学性质相似B和均属于离子结构示意图C粒子在化学反应中容易失去电子D共表示四种元素的粒子考点 微粒结构示意图题点 由微粒结构推测

12、其性质答案 C解析 是 He 原子结构示意图，是稀有气体元素，原子达到稳定结构，而是 Mg 原子结构示意图，最外层有 2 个电子，容易失去电子，化学性质活泼，故两种粒子的化学性质不相似，A 错误，C 正确；是 Mg2 结构示意图，是 Ne 原子结构示意图，不都属于离子结构示意图，B 错误；表示 He 元素的原子，表示 Mg 元素的粒子，表示 Ne 元素的原子，共表示三种元素的粒子，D 错误。6(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的 5 倍，其质子数是最外层电子数的 3 倍，该元素的原子结构示意图是_。(2)已知某粒子的结构示意图为 。试回答：当 x y10 时，该粒子为_(填“原子” “阳离子

13、”或“阴离子”)；当 y8 时，粒子可能为(填名称)_、_、_、_、_；写出 y3 与 y7 的元素最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式_。考点 核外电子排布的综合应用7题点 相关知识的综合答案 (1)(2) 原 子 氩 原 子 氯 离 子 硫 离 子 钾 离 子 钙 离 子 (答 案 合 理 即 可 ) Al(OH)3 3H =Al3 3H 2O解析 (1)设：核电荷数质子数 a，元素原子的电子层数为 x，最外层电子数为 y，依题意： a5 x， a3 y，则 5x3 y， x 。因原子的最外层电子数不超过 8，即 y 为 18 的正3y5整数，故仅当 y5， x3 时合理，该元素的

14、核电荷数为 15。(2)当 x y10 时， x10 y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子； y3 时为铝原子， y7 时为氯原子，其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸，反应的离子方程式为 Al(OH)33H =Al3 3H 2O。对点训练题组一 原子核外电子排布规律1下列关于原子核外电子排布规律的说法错误的是( )AK 层是能量最低的电子层B原子失电子时先失去能量低的电子C核外电子总是优先排布在能量较低的电子层上DN 层为次外层时，最多可容纳的电子数为 18考点 核外电子排布规律题点 电子层及其电子能量答案 B解析 距原子核由近到远，电子的能量由低到高，即离原子核近

15、的电子能量低，离原子核远的电子能量高，则 K 层是能量最低的电子层，A 正确；原子最先失去最外层电子，最外层电子的能量最高，所以原子失电子时先失去能量高的电子，B 错误；核外电子总是优先排布在能量较低的电子层上，C 正确；电子层的次外层最多容纳 18 个电子，所以 N 层为次外层时，最多可容纳的电子数为 18，D 正确。2(2017邯郸高一检测)核电荷数为 16 的元素和核电荷数为 4 的元素的原子相比较，前者下列数据是后者 4 倍的是( )电子数 最外层电子数 电子层数 次外层电子数A B8C D考点 核外电子排布规律题点 核外电子排布基本规律答案 A解析 核电荷数为 16 的元素和核电荷数

16、为 4 的元素的原子的电子数分别是 16 和 4，最外层电子数分别是 6 和 2，电子层数分别是 3 和 2，次外层电子数分别为 8 和 2，A 项正确。3在第 n 电子层中，当它作为原子的最外电子层时，最多容纳的电子数与( n1)层相同，当它作为原子的次外层时，其电子数比( n1)层最多能多 10 个，则此电子层是( )AK 层 BL 层 CM 层 DN 层考点 核外电子排布规律题点 核外电子排布基本规律答案 C解析 n 作为最外层时，最多只能容纳 8 个电子，所以( n1)层应为 8 个电子，为 L 层，则n 应为 M 层；若 n 为次外层，则( n1)为最外层，则次外层电子数最多为 10

17、818，则进一步证明 n 为 M 层。题组二 核外电子排布表示方法4某短周期元素的原子最外层电子数是次外层电子数的 3 倍，那么该原子( )A有 3 个电子层 B有 2 个电子层C最外层电子数是 8 D核电荷数是 10考点 微粒结构示意图题点 短周期元素结构的特殊性答案 B解析 第一层排满为 2 个电子，第二层排满为 8 个电子，第三层为最外层时，最多排 8 个电子，若该原子有 3 个电子层，依题意可知最外层(第 3 层)要排到 24 个电子，这不可能，则该原子只有 2 个电子层，第一层为 2 个电子，第二层为 6 个电子。5下列微粒的结构示意图，正确的是( )AMg 2 ： BCl：CAr：

18、 DK：考点 微粒结构示意图题点 微粒结构示意图的正误判断答案 A9解析 Mg 2 是镁原子失去最外层两个电子后生成的，A 选项正确；Cl 原子的最外层应该只有7 个电子，B 选项错误；Ar 原子的次外层与最外层应该有 8 个电子，C 选项错误；K 原子的结构示意图应该是 ，故 D 选项错误。6根据下列微粒结构示意图的共同特征，可把 、 、 三种微粒归为一类，下列微粒可以归为此类的是( )A. B.C. D.考点 微粒结构示意图题点 原子或离子结构示意图的判断答案 C解 析 题 干 中 的 三 种 粒 子 均 为 阳 离 子 。 A 项 是 Ne 原 子 ， B 项 是 S2 ， C 项 是

19、Mg2 ， D 项 是 F 。7已知一般情况下原子核外最外层电子数相等的元素具有相似的化学性质。氟元素原子的核外电子排布示意图为 。下列原子中，与氟元素原子的化学性质相似的是( )考点 微粒结构示意图题点 由微粒结构推测其性质答案 D解析 氟元素原子核外最外层电子数为 7 个，D 元素原子核外最外层电子数也为 7 个，故二者原子的化学性质相似。题组三 原子核外电子排布的综合应用8某元素原子的最外层电子数为次外层电子数的 3 倍，则该元素原子核内质子数为( )A3B7C8D10考点 核外电子排布的综合应用题点 由核外电子排布确定质子数答案 C10解析 根据原子核外电子排布规律可知，该元素的原子结

20、构示意图为 ，在原子中，质子数核外电子数8。9A 元素的原子最外层电子数是 a，次外层电子数是 b；B 元素的原子 M 层电子数是( a b)，L 层电子数是( a b)，则 A、B 两元素形成化合物的化学式最可能表示为( )AB 3A2BBA 2CA 3B2DAB 2考点 核外电子排布的综合应用题点 由核外电子排布确定化合物的化学式答案 B解析 因为 B 的 L 层电子数为( a b)且有 M 层，所以 a b8，又因 A 原子最外层电子数为a，次外层电子数为 b，且满足 a b8，所以 A 原子有两个电子层，且 K 层为 2 个电子，L层为 6 个电子，所以 a6， b2。进而推知 B 的

21、各电子层上的电子数分别为 2、8、4。即 A为 O，B 为 Si。10A、B 两种原子，A 的 M 电子层比 B 的 M 电子层少 3 个电子，B 的 L 电子层电子数恰为 A的 L 电子层电子数的 2 倍。A 和 B 分别是( )A硅原子和钠原子 B硼原子和氦原子C氯原子和碳原子 D碳原子和铝原子考点 核外电子排布的综合应用题点 多种元素的推断答案 D解析 A 原子的 M 层比 B 原子的 M 层少 3 个电子，B 原子的 L 层电子数恰为 A 原子 L 层电子数的 2 倍，说明 A、B 为第二、第三周期元素；L 层最多排 8 个电子，B 原子的 L 层电子数恰为 A 原子 L 层电子数的

22、2 倍，说明 B 原子 L 层有 8 个电子，A 原子的 L 层有 4 个电子，故 A是碳；A 原子的 M 层比 B 原子的 M 层少 3 个电子，故 B 为铝。11甲、乙两元素原子的第 2 层电子数都是其他层电子总数的 2 倍。下列推断正确的是( )A甲与乙处于同一周期B甲与乙处于同一主族C甲与乙指的是碳和铝D甲与乙的原子序数之和是偶数考点 核外电子排布的综合应用题点 元素在周期表中位置的推断答案 D解析 L 层最多可有 8 个电子，当其他层共有 4 个电子时符合题意，根据核外电子排布规律，11Mg 符合条件；当 L 层未填满电子时，K 层的 2 个电子已填入，此时 L 层应有 4 个电子，

23、碳符合条件。则甲、乙指的是碳和镁，D 项符合题意。12根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是( )AK 层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的 K 层电子数相等BL 层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的 L 层电子数相等CL 层电子数为偶数的所有元素所在族的序数与该元素原子的 L 层电子数相等DM 层电子数为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的 M 层电子数相等考点 核外电子排布的综合应用题点 相关知识的综合答案 C解析 K 层电子数为奇数的元素只有氢元素，氢元素所在族的序数与原子的 K 层电子数相等，A 正确；L 层电子数为奇数的元素有锂、氮

24、、硼、氟，这些元素所在族的序数与该元素原子的 L 层电子数相等，B 正确；L 层电子数为偶数的主族元素如镁元素，所在族的序数为第A族，但镁元素原子的 L 层电子数为 8，所在族的序数与镁元素原子的 L 层电子数不相等，C错误；M 层电子数为奇数的主族元素有钠、铝、磷、氯，元素所在族的序数与该元素原子的M 层电子数相等，D 正确。综合强化13根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。信息 元素名称 原子结构示意图A 元素原子核外 M 层电子数是 L 层电子数的一半B 元素原子最外层电子数是次外层电子数的 1.5 倍C 元素 1 价离子 C 的电子层排布与 Ne 相同D 元素原子次外层电子数

25、是最外层电子数的13题点 核外电子排布的综合应用题点 相关知识的综合答案 (从左到右，从上到下)硅 硼 钠 氧 解析 L 层有 8 个电子，则 M 层有 4 个电子，故 A 为硅 。当次外层为 K 层时，B 元素原子最外层电子数则为 3，是硼 ；当次外层为 L 层时，B 元素原子最外层电子数为1.5812，违背了排布规律，故不可能。C 元素原子的质子数为 10111，故为钠12。当次外层为 K 层时，D 为氧 ；当次外层为 L 层时，最外层则有 24 个电子，故不可能。14用 A 、B 、C 2 、D、E、F 和 G 分别表示含有 18 个电子的七种微粒(离子或分子)，请回答：(1)A 元素是

26、_，B 元素是_，C 元素是_(用元素符号表示)。(2)D 是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是_。(3)E 是所有含 18 个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是_。(4)F 是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是_，将其通入足量的 NaOH 溶液，反应的离子方程式为_。(5)G 分子中含有 4 个原子，其分子式是_。题点 核外电子排布规律的综合应用题点 10e 、18e 微粒的相关综合答案 (1)K Cl S (2)HCl (3)F 2 (4)H 2S H 2S2OH =S2 2H 2O (5)H 2O2(或 PH3)解析 常见的 18e 微粒有：阳离子：K 、Ca 2 ；阴离

27、子：P 3 、S 2 、HS 、Cl ；分子有Ar、HCl、H 2S、PH 3、SiH 4、F 2、H 2O2等。结合题目所给条件，不难确定答案。15有 V、W、X、Y、Z 五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于 20。其中只有 X、Z是金属元素；V 和 Z 元素原子的最外层都只有一个电子；W 和 Y 元素原子的最外层电子数相同，且 W 元素原子的 L 层电子数是 K 层电子数的 3 倍；X 元素原子的最外层电子数是 Y 元素原子最外层电子数的一半。回答下列问题：(1)V 的一种核素中质子数为中子数的 ，则该核素的名称为_，常用于制造12_。(2)W 元素的原子结构示意图为_。(3)X 元素的离子结构示意图为_。(4)Z 的最高价氧化物对应水化物的化学式为_。考点 核外电子排布规律题点 多种元素的推断答案 (1)氚 氢弹 (2) (3) (4)KOH13