新高中化学专题1微观结构与物质的多样性第一单元原子核外电子排布与元素周期律第1课时原子核外电子的排布学Word文档格式.docx

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L

M

N

O

P

Q

离核远近

由近到远

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K→L→M→N……顺序排列。

（2）电子层最多容纳的电子数

①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。

②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）。

③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。

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（　　）

①核外电子是分层运动的

②所有电子在同一区域里运动

③能量高的电子在离核近的区域内运动

④能量低的电子在离核近的区域内运动

A．①④B．②③C．①③D．②④

考点　原子核外电子的排布规律

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

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18个电子，又18<

8×

4，所以B项一定是错误的；

K层上最多只能排2个电子，2×

4＝8，即存在M层和L层都为8个电子的离子

，K＋、Ca2＋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

①小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数。

②弧线表示电子层。

③弧线内数字表示该层中的电子数。

（2）离子结构示意图

①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。

②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。

2．核电荷数1～18的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

①一核10电子：

Ne、N3－、O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋；

②二核10电子：

HF、OH－；

③三核10电子：

H2O、NH

；

④四核10电子：

NH3、H3O＋；

⑤五核10电子：

CH4、NH

。

（2）常见“18电子”粒子

①分子：

Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4；

②阳离子：

K＋、Ca2＋；

③阴离子：

P3－、S2－、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。

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

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OH－具有相同质子数和电子数的粒子是（　　）

A．H2OB．F－

C．Na＋D．NH3

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

1．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2n2个（　　）

（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＋、Ca2＋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

题点　核外电子排布基本规律

解析　A项，

H中不含有中子；

C项，He最外层电子数为2个；

D项，第2周期元素原子的次外层电子数为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

题点　微粒结构示意图的表示方法

答案　C

4．下列是几种粒子的结构示意图，有关说法正确的是（　　）

A．①和②两种粒子的化学性质相似

B．③和④均属于离子结构示意图

C．粒子②在化学反应中容易失去电子

D．①②③④共表示四种元素的粒子

题点　由微粒结构推测其性质

解析　①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②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；

③是Mg2＋结构示意图，④是Ne原子结构示意图，不都属于离子结构示意图，B错误；

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，共表示三种元素的粒子，D错误。

5．

（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：

①当x－y＝10时，该粒子为____________（填“原子”“阳离子”或“阴离子”）；

②当y＝8时，粒子可能为（填名称）

______________、______________、________________、______________、______________；

③写出y＝3与y＝7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

题点　相关知识的综合

答案　

（1）

（2）①原子　②氩原子　氯离子　硫离子　钾离子　钙离子（答案合理即可）　

③Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O

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：

a＝5x，a＝3y，则5x＝3y，x＝

因原子的最外层电子数不超过8，即y为1～8的正整数，故仅当y＝5，x＝3时合理，该元素的核电荷数为15。

（2）①当x－y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子；

③y＝3时为铝原子，y＝7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）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。

[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（　　）

A．K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

D．N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

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（　　）

①电子数　②最外层电子数　③电子层数　④次外层电子数

A．①④B．①③④

C．①②④D．①②③④

解析　核电荷数为16的元素和核电荷数为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（n－1）层相同，当它作为原子的次外层时，其电子数比（n＋1）层最多能多10个，则此电子层是（　　）

A．K层B．L层C．M层D．N层

解析　n作为最外层时，最多只能容纳8个电子，所以（n－1）层应为8个电子，为L层，则n应为M层；

若n为次外层，则（n＋1）层为最外层，则次外层电子数最多为10＋8＝18，则进一步证明n为M层。

题组二　核外电子排布表示方法

4．