《2018-2019版高中化學 第1章 原子結構與元素周期律 第1節(jié) 原子結構 第2課時 核外電子排布學案 魯科版必修2.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019版高中化學 第1章 原子結構與元素周期律 第1節(jié) 原子結構 第2課時 核外電子排布學案 魯科版必修2.doc（14頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

第2課時　核外電子排布 一、原子核外電子的排布規(guī)律 1．電子能量與電子層的關系 各電子層由內到外 電子層數 1 2 3 4 5 6 7 字母代號 K L M N O P Q 離核遠近 由近到遠 能量高低 由低到高 2.原子核外電子排布的一般規(guī)律 特別提示 核外電子排布規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地、機械地理解和套用。例如，當M層是最外層時，最多可排8個電子，當M層不是最外層時，最多可排18個電子。 3．核外電子排布的表示方法——原子或離子結構示意圖 (1)原子結構示意圖 (2)離子結構示意圖 如Cl－：、Na＋：。 原子結構示意圖中，核內質子數等于核外電子數，而離子結構示意圖中，二者則不相等。 陽離子：核外電子數小于核電荷數。 陰離子：核外電子數大于核電荷數。 例1　下列說法中一定錯誤的是(　　) A．某原子K層上只有一個電子 B．某原子M層上電子數為L層上電子數的4倍 C．某離子M層上和L層上的電子數均為K層的4倍 D．某原子的核電荷數與最外層電子數相等 考點　原子核外電子的排布規(guī)律 題點　核外電子排布的基本規(guī)律 答案　B 解析　K、L、M電子層上最多容納的電子數分別為2、8、18；K層上可排1個電子，也可排2個電子，所以A項有可能；當M層上排有電子時，L層上一定排滿了8個電子，而M層上最多只能排18個電子，又18＜84，所以B項一定是錯誤的；K層上最多只能排2個電子，24＝8，即存在M層和L層上都為8個電子的離子，K＋、Ca2＋等均有可能；H、He的核電荷數分別與它們的最外層電子數相等，所以D項有可能。 例2　根據下列敘述，寫出元素名稱并畫出原子結構示意圖。 信息 元素名稱 原子結構示意圖 A元素原子核外M層電子數是L層電子數的一半 B元素原子最外層電子數是次外層電子數的1.5倍 C元素＋1價離子C＋的電子層排布與Ne相同 D元素原子次外層電子數是最外層電子數的 答案　(從左到右，從上到下)硅　　硼　　鈉　　氧　 解析　L層有8個電子，則M層有4個電子，故A為硅。當次外層為K層時，最外層電子數則為3，是硼；當次外層為L層時，最外層電子數為1.58＝12，違背了排布規(guī)律，故不可能。C元素原子的質子數為10＋1＝11，故為鈉。當次外層為K層時，D為氧；當次外層為L層時，最外層則有24個電子，故不可能。 思維啟迪——短周期元素原子結構的特殊性 (1)最外層電子數為1的原子有H、Li、Na；最外層電子數為2的原子有He、Be、Mg。 (2)最外層電子數與次外層電子數相等的原子有Be、Ar；最外層電子數是次外層電子數2倍、3倍、4倍的原子分別是C、O、Ne。 (3)次外層電子數是最外層電子數2倍的原子有Li、Si。 (4)內層電子總數是最外層電子數2倍的原子有Li、P。 (5)電子層數與最外層電子數相等的原子有H、Be、Al；電子層數是最外層電子數2倍的原子是Li。 (6)最外層電子數是電子層數2倍的原子有He、C、S；最外層電子數是電子層數3倍的原子是O。 例3　下列微粒結構示意圖中，不正確的是(　　) 考點　微粒結構示意圖 題點　微粒結構示意圖的正誤判斷 答案　B 解析　A中核電荷數和核外電子數都是8，這是氧原子的結構示意圖，正確；B中核電荷數為11，這是Na的原子核，鈉原子的核外有11個電子，鈉元素的最高化合價為＋1價，Na＋的核外應有10個電子，而圖中核外只有9個電子，錯誤；C中核電荷數和核外電子數都是17，這是氯原子的結構示意圖，正確；D中核電荷數和核外電子數分別是17和18，這是Cl－的結構示意圖，正確。 例4　與OH－具有相同質子數和電子數的粒子是(　　) A．H2O B．F－ C．Na＋ D．NH3 答案　B 思維啟迪——巧推“10電子微粒和18電子微?！? (1)10電子微粒 (2)18電子微粒 二、原子的最外層電子排布與元素化學性質的關系 1．元素的性質與原子最外層電子排布的關系 元素種類 金屬元素 非金屬元素 稀有氣體元素 最外層電子數 一般小于4 一般大于或等于4 8(He為2) 原子得失電子的能力 一般易失電子 一般易得電子 既不易得電子，也不易失電子 單質具有的性質 具有還原性 具有氧化性 一般不與其他物質反應 2.元素的化合價與原子最外層電子數的關系 金屬元素 非金屬元素 稀有氣體元素 只顯正價且一般等于最外層電子數，如、 既有正價又有負價，最高正價＝最外層電子數，最低負價＝最外層電子數－8，如、 原子結構為穩(wěn)定結構，常見化合價為零 特別提示 (1)最外層電子數小于4的不一定為金屬元素，如H、He等；最外層電子數大于4的不一定為非金屬元素，如Po等。 (2)氟沒有正價；氧沒有最高正價，只有在OF2中表現正價。 (3)活潑金屬易形成陽離子，活潑非金屬易形成陰離子，但是碳難以形成C4－、C4＋；硅難以形成Si4＋和Si4－；硼難以形成B3＋；氫元素可以形成H＋和H－。 (4)金屬元素只有正化合價不能說明金屬元素不能形成陰離子，如[Al(OH)4]－等，但在這些離子中，金屬元素仍為正價。 例5　核電荷數為1～18的元素中，下列敘述正確的是(　　) A．原子最外層只有1個或2個電子的元素一定是金屬元素 B．核外電子排布完全相同的兩種微?；瘜W性質一定相同 C．原子核外各層電子數相等的元素不一定是金屬元素 D．核電荷數為17的元素容易獲得1個電子 答案　D 解析　在核電荷數為1～18的元素中，最外層只有1個電子的元素有H、Li、Na，其中H為非金屬元素，最外層只有2個電子的元素有He、Be、Mg，其中He為稀有氣體元素，A項錯誤；核外電子排布完全相同的微粒S2－和K＋化學性質不相同，S2－具有還原性，K＋不具有還原性，B項錯誤；原子核外各層電子數相等的只有Be，它是金屬元素，C項錯誤；核電荷數為17的元素的原子結構示意圖為，其最外層有7個電子，很容易獲得1個電子而成為8個電子的穩(wěn)定結構，D項正確。 易錯警示　 微?？梢允窃?、分子或離子。 例6　X、Y、Z為短周期元素，這些元素原子的最外層電子數分別為1、4、6，則由這三種元素組成的化合物的化學式可能是(　　) A．XYZ B．X3YZ C．XYZ2 D．X2YZ3 答案　D 解析　元素組成的化合物分子中正負化合價的代數和為0。X最外層電子數為1，則其在化合物中的化合價為＋1價；Y最外層電子數為4，則其在化合物中的化合價為＋4價；Z元素原子的最外層電子數為6，則其在化合物中的化合價為－2價；所以根據化合物中的正負化合價的代數和為0的原則可知這三種元素組成的化學式可能是X2YZ3。如H2CO3、Na2SiO3等。 思維啟迪 在化合物中，一般原子最外層電子數較少的呈現正化合價，原子最外層電子數較多的元素呈現負化合價。 備用題 例6　下列元素的最高正價為＋5價的是(　　) A．Na B．Al C．P D．Cl 答案　C 解析　P原子結構示意圖為，根據元素最高化合價＝元素原子的最外層電子數可知，選C。 方法規(guī)律　 可根據元素最高化合價＝元素原子的最外層電子數判斷元素的最高正價，根據最低化合價＝原子最外層電子數－8(H除外)判斷元素的最低負價。 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”) (1)電子的能量越低，運動區(qū)域離核越遠(　　) (2)最外層電子數小于4的原子必定是金屬元素的原子(　　) (3)稀有氣體元素原子最外層都排有8個電子(　　) (4)原子核外各電子層容納的電子數為2n2個(　　) (5)19號元素K的原子結構示意圖為(　　) (6)S2－、Cl－、K＋、Ca2＋具有相同的核外電子排布(　　) 考點　原子核外電子排布 題點　核外電子排布與表示方法的綜合 答案　(1)　(2)　(3)　(4)　(5)　(6)√ 2．下列結構示意圖所代表的微粒中，最難發(fā)生化學反應的是(　　) 答案　A 解析　A、B、C、D分別為Ne、Al3＋、Cl－、S2－，則較難發(fā)生反應的是Ne。 3．某元素原子的原子核外有三個電子層，最外層電子數是4。該原子核內的質子數是(　　) A．14 B．15 C．16 D．17 答案　A 解析　根據核外電子排布規(guī)律可知該原子結構示意圖為，則x＝14。 4．某短周期元素的原子最外層電子數是次外層電子數的3倍，那么該原子(　　) A．有3個電子層 B．有2個電子層 C．最外層電子數是8 D．核電荷數是10 答案　B 解析　第一層排滿為2個電子，第二層排滿為8個電子，第三層為最外層時，最多排8個電子，若該原子有3個電子層，最外層(第3層)有24個電子，違背核外電子排布規(guī)律，則該原子只有2個電子層，第一層為2個電子，第二層為6個電子。 5．下列是幾種粒子的結構示意圖，有關說法正確的是(　　) A．①和②兩種粒子的化學性質相似 B．③和④均屬于離子結構示意圖 C．粒子②在化學反應中容易失去電子 D．①②③④共表示四種元素的粒子 考點　微粒結構示意圖 題點　由微粒結構推測其性質 答案　C 解析?、偈荋e原子結構示意圖，是稀有氣體元素，原子達到穩(wěn)定結構，而②是Mg原子結構示意圖，最外層有2個電子，容易失去電子，化學性質活潑，故兩種粒子的化學性質不相似，A錯誤，C正確；③是Mg2＋結構示意圖，④是Ne原子結構示意圖，不都屬于離子結構示意圖，B錯誤；①表示He元素的原子，②③表示Mg元素的粒子，④表示Ne元素的原子，共表示三種元素的粒子，D錯誤。 6.某同學在畫某種元素的一種單核微粒的結構示意圖時，忘記在圓圈內標出其質子數，請你根據下面的提示做出自己的判斷。 (1)該微粒是中性微粒，這種微粒的符號是________。 (2)該微粒的鹽溶液能使溴水退色，并出現渾濁，這種微粒的符號是________。 (3)該微粒的氧化性很弱，得到1個電子后變?yōu)樵樱拥倪€原性很強，這種微粒的符號是________。 (4)該微粒的還原性很弱，失去1個電子后變?yōu)樵樱拥难趸院軓?，這種微粒的符號是________。 答案　(1)Ar　(2)S2－　(3)K＋　(4)Cl－ 解析　由微粒結構示意圖可知該微粒共有3個電子層，18個電子。由組成原子各微粒之間的關系可判斷該微粒為中性時或分別帶正負電荷時，原子核內的質子數。 (1)原子的核電荷數＝核外電子數，此微粒為核電荷數18的氬原子。(2)具有還原性能被溴水氧化的是硫離子。(3)氧化性很弱的＋1價的是鉀離子。(4)還原性很弱的－1價的是氯離子。  [對點訓練] 題組一　原子核外電子排布規(guī)律及應用 1．下列關于原子核外電子排布規(guī)律的說法錯誤的是(　　) A．K層是能量最低的電子層 B．原子失電子時先失去能量低的電子 C．核外電子總是優(yōu)先排布在能量較低的電子層上 D．N層為次外層時，最多可容納的電子數為18 考點　核外電子排布規(guī)律 題點　電子層及其電子能量 答案　B 解析　距原子核由近到遠，電子的能量由低到高，即離原子核近的電子能量低，離原子核遠的電子能量高，則K層是能量最低的電子層，A正確；原子最先失去最外層電子，最外層電子的能量最高，所以原子失電子時先失去能量高的電子，B錯誤；核外電子總是優(yōu)先排布在能量較低的電子層上，C正確；電子層的次外層最多容納18個電子，所以N層為次外層時，最多可容納的電子數為18，D正確。 2．(2017邯鄲高一檢測)核電荷數為16的元素和核電荷數為4的元素的原子相比較，前者下列數據是后者4倍的是(　　) ①電子數?、谧钔鈱与娮訑怠、垭娮訉訑怠、艽瓮鈱与娮訑? A．①④ B．①③④ C．①②④ D．①②③④ 考點　核外電子排布規(guī)律 題點　核外電子排布基本規(guī)律 答案　A 解析　核電荷數為16的元素和核電荷數為4的元素的原子的電子數分別是16和4，最外層電子數分別是6和2，電子層數分別是3和2，次外層電子數分別為8和2，A項正確。 3．在第n電子層中，當它作為原子的最外電子層時，最多容納的電子數與(n－1)層相同，當它作為原子的次外層時，其電子數比(n＋1)層最多能多10個，則此電子層是(　　) A．K層 B．L層 C．M層 D．N層 考點　核外電子排布規(guī)律 題點　核外電子排布基本規(guī)律 答案　C 解析　n作為最外層時，最多只能容納8個電子，所以(n－1)層應為8個電子，為L層，則n應為M層；若n為次外層，則(n＋1)為最外層，則次外層電子數最多為10＋8＝18，則進一步證明n為M層。 4．下列各微粒中，各個電子層上的電子數都達到2n2 個的是(　　) A．Ne、Ar B．Al3＋、S2－ C．F－、Na＋ D．He、Cl－ 答案　C 解析　A項，Ne核外只有2個電子層，都達到了2n2；Ar核外有三個電子層，第一層、第二層都達到了2n2，而第三電子層只有8個電子，未達到2n2；B項，Al3＋核外有兩個電子層，K、L兩個電子層達到2n2；S2－核外有三個電子層，K、L兩個電子層達到2n2，而M層只有8個電子，未達到2n2；C項，F－和Na＋核外有兩個電子層，都達到了2n2；D項，He核外只有1個電子層，達到2n2；而Cl－核外有三個電子層，K、L兩個電子層達到2n2，而M層只有8個電子，未達到2n2。 5．在1～18號元素中，最外層電子數等于電子層數的元素有(　　) A．1種 B．2種 C．3種 D．4種 答案　C 解析　在1～18號元素中，電子層數可以為一層、二層、三層，所以最外層電子數為1、2、3，最外層電子數和電子層數相等的元素有H、Be、Al三種。 6．某元素原子的最外層電子數為次外層電子數的3倍，則該元素原子核內質子數為(　　) A．3 B．7 C．8 D．10 考點　核外電子排布的規(guī)律及應用 題點　由核外電子排布確定質子數 答案　C 解析　根據原子核外電子排布規(guī)律可知，該元素的原子結構示意圖為，在原子中，質子數＝核外電子數＝8。 題組二　核外電子排布表示方法 7．下列微粒的結構示意圖，正確的是(　　) A．Mg2＋： B．Cl： C．Ar： D．K： 考點　微粒結構示意圖 題點　微粒結構示意圖的正誤判斷 答案　A 解析　Mg2＋是鎂原子失去最外層兩個電子后生成的，A選項正確；Cl原子的最外層應該只有7個電子，B選項錯誤；Ar原子的次外層與最外層應該有8個電子，C選項錯誤；K原子的結構示意圖應該是，故D選項錯誤。 8．根據下列微粒結構示意圖的共同特征，可把、、三種微粒歸為一類，下列微?？梢詺w為此類的是(　　) A. B. C. D. 考點　微粒結構示意圖 題點　原子或離子結構示意圖的判斷 答案　C 解析　題干中的三種粒子均為陽離子。A項是Ne原子，B項是S2－，C項是Mg2＋，D項是F－。 題組三　原子核外電子排布與元素的性質 9．已知一般情況下原子核外最外層電子數相等的元素具有相似的化學性質。氟元素原子的核外電子排布示意圖為。下列原子中，與氟元素原子的化學性質相似的是(　　) 考點　微粒結構示意圖 題點　由微粒結構推測其性質 答案　D 解析　氟元素原子核外最外層電子數為7個，D元素原子核外最外層電子數也為7個，故二者原子的化學性質相似。 10．元素X的最高正價和負價的絕對值之差為6，元素Y原子次外層與元素X原子次外層均為8個電子，X、Y的離子具有相同的電子排布，X、Y形成的化合物是(　　) A．MgF2 B．MgCl2 C．CaCl2 D．CaBr2 答案　C 解析　根據題意知X元素最高化合價與最低化合價的關系有，得最高化合價為＋7，X是最外層為7個電子，次外層為8個電子的元素，即氯元素。題中與Cl－具有相同電子層排布的Y元素的離子可能為Ca2＋、K＋，結合選項可知X、Y形成的化合物是CaCl2。 11．元素A原子的L電子層比元素B原子的L電子層少3個電子，B元素原子核外電子總數比A元素原子核外電子總數多5個，則A、B形成的化合物的化學式可能為(　　) A．B2A3 B．B3A2 C．A2B3 D．BA2 答案　B 解析　A原子L層比B原子L層少3個電子，所以A原子核外只有2層，L層未滿；B原子電子總數比A原子多5個，所以B原子核外有3層，且M層電子數為2，L層電子數為8，B為Mg元素，所以A原子L層電子數為8－3＝5，A為N元素，N原子最外層有5個電子，其最高正價與最低負價為＋5和－3，A、B形成的化合物化學式為Mg3N2。 12．A元素的原子最外層電子數是a，次外層電子數是b；B元素的原子M層電子數是(a－b)，L層電子數是(a＋b)，則A、B兩元素形成化合物的化學式最可能表示為(　　) A．B3A2 B．BA2 C．A3B2 D．AB2 考點　核外電子排布與元素化合價的關系 題點　由核外電子排布確定化合物的化學式 答案　B 解析　因為B的L層電子數為(a＋b)且有M層，所以a＋b＝8，又因A原子最外層電子數為a，次外層電子數為b，且滿足a＋b＝8，所以A原子有兩個電子層，且K層為2個電子，L層為6個電子，所以a＝6，b＝2。進而推知B的各電子層上的電子數分別為2、8、4。即A為O，B為Si。 [綜合強化] 13．畫出下列元素的原子結構示意圖： (1)質量數為23，中子數為12的原子：________。 (2)某元素原子的最外層電子數等于次外層電子數：__________________。 (3)某元素的原子L層電子數是M層電子數的2倍：__________________。 (4)某原子核內沒有中子的元素：________。 (5)電子總數是最外層電子數3倍的原子________。 (6)某元素原子的最外層電子數等于次外層電子數的2倍：________。 (7)某元素原子L層上的電子數為K層的3倍：__________________。 答案　(1)　(2)、　(3) (4)　(5)、　(6) (7) 14．用A＋、B－、C2－、D、E、F和G分別表示含有18個電子的七種微粒(離子或分子)，請回答： (1)A元素是________，B元素是________，C元素是________(用元素符號表示)。 (2)D是由兩種元素組成的雙原子分子，其分子式是________。 (3)E是所有含18個電子的微粒中氧化能力最強的分子，其分子式是________。 (4)F是由兩種元素組成的三原子分子，其分子式是________，將其通入足量的NaOH溶液，反應的離子方程式為___________________________________________________________。 (5)G分子中含有4個原子，其分子式是________。 題點　核外電子排布規(guī)律的綜合應用 題點　10e－、18e－微粒的相關綜合 答案　(1)K　Cl　S　(2)HCl　(3)F2　(4)H2S　H2S＋2OH－===S2－＋2H2O　(5)H2O2(或PH3) 解析　常見的18e－微粒有：陽離子：K＋、Ca2＋；陰離子：P3－、S2－、HS－、Cl－；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2等。結合題目所給條件，不難確定答案。 15．有V、W、X、Y、Z五種元素，它們的核電荷數依次增大，且都小于20。其中只有X、Z是金屬元素；V元素的一種核素原子核內無中子，Z元素原子的最外層只有一個電子；W和Y元素原子的最外層電子數相同，且W元素原子L層電子數是K層電子數的3倍；X元素原子的最外層電子數是Y元素原子最外層電子數的一半。 回答下列問題： (1)V的一種核素中質子數為中子數的，則該核素的名稱為________，是制造________的原料。 (2)W元素的原子結構示意圖為________。 (3)X元素的離子結構示意圖為________。 (4)Y的單質在加熱條件下與鐵反應的化學方程式為 ________________________________________________________________________。 (5)Z的元素符號為________。 答案　(1)氚　氫彈　(2)　(3)　 (4)Fe＋SFeS　(5)K 解析　V元素原子核內無中子，是H；質子數為中子數的的核素是H(氚)，是制造氫彈的原料；W元素原子的L層電子數為23＝6，則W是氧元素，Y元素原子最外層電子數也是6，故Y為硫元素。X最外層電子數為3，且核電荷數在8～16之間，故為鋁元素。核電荷數在16～20之間，最外層只有1個電子的是鉀原子，則Z為鉀元素。