专题1 微观结构与物质的多样性.docx
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专题1微观结构与物质的多样性
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
一、核外电子的分层排布
1．电子的能量
（1）在多电子原子里，电子的能量________。
（2）在离核较近的区域内运动的电子的能量________，在离核较远的区域内运动的电子的能量________。
2．电子层
（1）概念：
在多电子的原子里，电子运动的________区域简化为________的壳层，称作电子层。
（2）不同电子层的表示方法及能量关系
电子层序数
1
2
3
4
5
6
7
……
电子层符号
K
L
M
N
O
P
Q
……
电子离核距离
________
电子能量
________
3.电子层的排布原理
核外电子的排布一般总是尽先从________排起，当一层________后再填充下一层。
4．核外电子的排布规律
分析下表，填写下列空白：
稀有气体元素原子的核外电子排布
各电子层的电子数
K
L
M
N
P
O
2He（氦）
2
10Ne（氖）
2
8
18Ar（氩）
2
8
8
36Kr（氪）
2
8
18
8
54Xe（氙）
2
8
18
18
8
86Rn（氡）
2
8
18
32
18
8
观察上表可知：
除氦元素外，各稀有气体元素原子中最外电子层所能容纳的电子数最多是________；次外层所能容纳的电子数最多是________；K、L、M、N各电子层所能容纳的电子数最多依次是________、________、________、________。
5．核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布，其主要规律有
（1）原子核外电子总是先排能量________的电子层，然后由________向________，依次排布在能量________________的电子层，即排满了________层才排________层，排满了________层才排________层。
（2）原子核外每个电子层最多容纳________个电子。
（3）原子最外层电子数不超过________个电子（K层为最外层不能超过________个电子）。
（4）原子次外层电子数不超过________个电子（K层为次外层不能超过________个电子。
）
6．能量较高的电子排布在离原子核较________的电子层上，原子核对电子的吸引能力________，故易________。
二、核外电子排布的表示方法——结构示意图
1．原子结构示意图
用小圆圈表示原子核，圆圈内的数字表示核内质子数，弧线表示各电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数，这样的图示称为原子结构示意图。
例如，钠原子的结构示意图为
2．离子结构示意图
离子结构示意图与原子结构示意图写法相同，只是在原子结构示意图中，核内质子数等于________________；离子结构示意图中，二者________相等。
请写出Mg2＋、Cl－的结构示意图：
Mg2＋：
_________________________________________________________________
Cl－：
________________________________________________________________________
三、电子的排布与元素的性质的关系
1．最外层电子数排满________个（He为________个）形成稳定结构，________得失电子，
化学性质________。
2．最外层电子较少的（＜4）易________电子，达到稳定结构，表现出________；最外层
电子较多的（＞4）易________电子或形成共用电子对，从而形成稳定结构，表现出
____________。
3．通常，我们把最外层8个电子（只有K层时为2个电子）的结构，称为相对稳定结构，一般________其他物质发生化学反应。
当元素原子的最外层电子数小于8（K层时小于2）时，是________结构。
在化学反应中，具有________结构的原子总是“想方设法”通过各种方式使自己的结构趋向于________结构。
知识点1 原子核外电子的能量和运动区域
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（ ）
A．核外电子是分层运动的，像卫星一样有确定的轨道
B．所有电子在同一区域里运动
C．能量高的电子在离核近的区域运动
D．能量低的电子在离核近的区域运动
2．对于同一原子的下列电子层中，能量最低的是（ ）
A．K层B．L层C．M层D．N层
知识点2 核外电子排布的一般规律
3．在第n电子层中，当它作为原子的最外电子层时，容纳电子数最多与（n－1）层相同，当它作为原子的次外层时，其电子数比（n＋1）层最多能多容纳10个电子，则此电子层是（ ）
A．K层B．L层C．M层D．N层
4．有A、B两种原子，A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数恰好为A原子L层电子数的2倍。
则A、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
知识点3 根据电子层结构推断元素
5．有两种气态单质Am和Bn，已知2.4gAm和2.1gBn所含的原子个数相等，而分子数之比为2∶3。
又知A和B的原子核内质子数都等于中子数，且A原子L层电子数是K层的3倍，试推断：
（1）A、B的元素符号分别为____________，____________；
（2）Am中的m值为________。
6．今有甲、乙、丙、丁四种元素，已知：
甲元素是地壳中含量最高的元素；乙元素是金属元素，它的原子核外K、L层电子数之和等于M、N层电子数之和；丙元素的单质及其化合物的焰色反应都显黄色，氢气在丁元素单质中燃烧火焰呈苍白色。
（1）试推断并写出甲、乙、丙、丁四种元素的名称和符号。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
（2）写出上述元素两两化合生成的化合物的化学式。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
练基础落实
1．核电荷数分别是16和4的元素原子相比较，前者的下列数据是后者4倍的是（ ）
①质子数 ②最外层电子数 ③电子层数 ④电子总数
A．①②B．①④C．②③D．③④
2．两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在元素周期表的前10号元素中，满足上述关系的元素共有（ ）
A．1对B．2对C．3对D．4对
3．短周期元素中，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半；D元素原子最外层有1个电子，D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同，则4种元素原子序数关系中正确的是（ ）
A．C＞D＞B＞AB．D＞B＞A＞C
C．A＞D＞C＞BD．B＞A＞C＞D
4．根据教材所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是（ ）
A．K层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B．L层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C．L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D．M层电子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
练方法技巧
——判断原子结构示意图技巧
5．下列三种微粒可以归为一类，请选择一项可以归入此类的结构示意图（ ）
A.
B.
C.
D.
6．在下列所表示的微粒中，得电子能力最强的是（ ）
练综合拓展
7．A、B为两短周期元素，A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5，则A和B形成的化合物的化学式为（ ）
A．A2B3B．BA2C．AB4D．B3A2
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
8.某同学在画某种元素的一种单核微粒
的结构示意图时，忘记在圆圈内标出其质子数，请你根据下面的提示做出自己的判断。
（1）该微粒是中性微粒，这种微粒的符号是___________________________________。
（2）该微粒的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是__________。
（3）该微粒的氧化性很弱，得到1个电子后变为原子，原子的还原性很强，这种微粒的符号是__________。
（4）该微粒的还原性很弱，失去1个电子后变为原子，原子的氧化性很强，这种微粒的符号是________。
9．有A、B、C、D、E五种元素，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元素原子的最外电子层都只有一个电子；B和D元素原子的最外层电子数相同，且B元素原子L层电子数是K层电子数的3倍；C元素原子的最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半。
（1）据此推断这五种元素的元素符号。
A．________B．________C．________D．________
E．________
（2）分别写出C的最高价氧化物对应水化物与D、E最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式：
________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。
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
基础落实
一、1.
（1）不同
（2）较低 较高
2．
（1）不同 不连续
（2）近→远 低→高
3．内层 排满
4．8 18 2 8 18 32
5．
（1）最低 里 外 逐步升高K L L M
（2）2n2
（3）82 （4）182
6．远 弱 失去
二、1.
2．核外电子数 不
三、1.8 2 不易 稳定
2．失 金属性 得 非金属性
3．不与 不稳定 不稳定稳定
对点训练
1．D 2.A 3.C 4.D
5．
（1）O N
（2）3
解析 设B核内质子数为x，则B的质量数为2x，A核外电子数＝核内质子数＝3×2＋2＝8，所以A的质量数为16，则
·m＝
·n，得x＝7，B为N。
又因为
÷
＝
得n∶m＝2∶3，因为N2只有双原子分子，所以m＝3，A单质为O3。
6．
（1）甲：
氧元素O，乙：
钙元素Ca，丙：
钠元素Na，丁：
氯元素Cl。
（2）两两化合形成的化合物的化学式为Na2O、Na2O2、CaO、NaCl、CaCl2。
课后作业
1．B [写出二者的原子结构示意图
、
对比可知，①④正确。
]
2．B [题中的两种元素不可能在同一周期，前10号元素只在前两个周期中，符合条件的只有2对。
]
3．A [根据原子核外电子排布规律可知：
A元素只有两个电子层，且最外层电子数为4，则A为6号元素；同理B为8号元素；C元素的最外层为M层，且电子数为4，可推知其原子序数为14；B元素形成的阴离子核外电子数为10，故D元素的核电荷数为11。
故原子序数的大小顺序为C＞D＞B＞A。
]
4．C [逐项判断。
A项：
K层电子数为奇数，只能是1，这是氢元素所独有，它确实属于ⅠA族，叙述正确；B项：
L层电子数为奇数者，可以是1、3、5、7，对应于Li、B、N、F，它们确实属于ⅠA、ⅢA、ⅤA和ⅦA族，叙述也正确；C项：
L层电子数为偶数者，可以是2、4、6、8，它们当然可以是Be、C、O、Ne，但8电子填满后，还可以在M层上填充1～8个电子，这是题目未曾界定的，它们可以属于Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl等的ⅠA～ⅦA各族，所以本项叙述不正确；D项：
M层电子数为奇数的情况，类似于B项中L层电子数为奇数的情况，也是正确的。
]
5．C [题给三种微粒的结构示意图均表示阳离子，即核电荷数大于核外电子数，符合此特点的只有C项。
]
6．B [四个选项的结构示意图分别表示碳原子、氟原子、钠离子、铝离子。
钠离子和铝离子都形成最外电子层为8个电子的稳定结构，则它们很难得到电子；氟原子比碳原子的核电荷数大，最外层电子数多，原子半径小，原子核对核外电子的吸引力大，因此氟原子比碳原子更易得电子。
]
7．D [由题意知：
A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，A原子核外电子总数比B原子核外电子总数少5个，那么肯定是B原子M层上多了2个电子，而且A元素原子的L层未排满，所以得两者的原子结构示意图为
A：
、B：
，即A为N，B为Mg，A、B构成Mg3N2，即B3A2。
]
8．
（1）Ar
（2）S2－ （3）K＋ （4）Cl－
解析
（1）该微粒为中性微粒，即核电荷数等于核外电子数，为18号元素氩。
（2）该微粒能使溴水褪色，即为还原性微粒，且出现浑浊，即有难溶性的非金属单质生成。
符合条件的为硫元素。
（3）该微粒得到一个电子可变成原子，故为19号元素钾。
（4）该微粒失去一个电子可变成原子，故为17号元素氯。
9．
（1）A：
H B：
O C：
Al D：
S E：
K
（2）Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
Al（OH）3＋OH－===AlO
＋2H2O（或Al（OH）3＋OH－===[Al（OH）
]）
解析 由B元素原子L层电子数是K层电子数的3倍，知B为O，D为S；它们的核电荷数依次增大，C元素原子的最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半，知C为Al；A和E元素原子的最外电子层都只有一个电子，且核电荷数都小于20，知A为H，E为K。
根据各元素的性质可解决
（2）题。
第2课时 元素周期律
一、元素原子结构的周期性变化
1．元素原子核外电子排布的周期性变化
周期序数
原子序数
电子层数
最外层电子数
1
1～2
1
1―→2
2
3～10
2
1―→8
3
11～18
3
1―→8
结论：
随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现________________的周期性变化（H、He除外）
2.元素原子半径的周期性变化
周期序数
原子序数
原子半径的变化
2
3～9
逐渐________
3
11～17
逐渐________
结论：
随着原子序数的递增，元素原子半径呈现____________的周期性变化
3.微粒半径大小比较的方法
（1）电子层数相同（即同周期）时，随原子序数的递增，原子半径逐渐________。
（2）最外层电子数相同（即同主族）时，随电子层数（原子序数）的递增，原子半径逐渐
________。
（3）电子层结构相同的不同离子，原子序数越大，离子半径________。
（4）原子序数
①含义：
按照元素____________由小到大的顺序给元素编号，这种编号叫做原子序数。
②原子序数与原子结构的关系
原子序数＝____________＝________＝________________
二、元素性质的周期性变化
1．元素化合价的周期性变化
（1）
周期序数
原子序数
化合价（最高价、最低价）的变化
1
1～2
＋1―→0
2
3～10
最高正价：
________
最低负价：
________
3
11～18
最高正价：
________
最低负价：
________
结论：
随着原子序数的递增，元素的最高正价呈现________、最低负价呈现________的周期性变化
（2）主族元素化合价变化规律与原子结构的关系
元素的最高正价数值上等于该元素原子的最外层________，随元素原子序数的递增，最
外层电子数增多，最高化合价的数值________；最低负价的绝对值与最外层电子数之和等于________，随最外层电子数的增加，最低负价的绝对值______。
第2周期的氧元素和氟元素不符合以上规律。
2．元素金属性和非金属性的周期性变化
（1）Na、Mg、Al金属性强弱的比较
[实验探究]
Na
Mg
Al
与冷水反应
现象
________反应
与冷水缓慢反应，沸水______反应
与冷水很难反应，热水______反应
化学
方程式
与酸
反应
现象
________反应
________反应
离子方程式
2Al＋6H＋===________
最高价氧化物
对应水化物
的碱性强弱
NaOH________
Mg（OH）2
________碱
Al（OH）3
两性氢氧化物
结论
金属性________
变化规律：
钠、镁、铝与水（或酸）反应的剧烈程度逐渐________，置换出氢的程度越来越________；最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐________，因此元素的金属性逐渐________。
（2）Si、P、S、Cl4种非金属元素的性质比较
非金属元素
Si
P
S
Cl
单质与氢气反应的条件
高温
磷蒸气与氢气能发生反应
加热
光照或点燃时发生爆炸
最高价氧化物对应水化物（含氧酸）的酸性强弱
H2SiO3
________
H3PO4
______
H2SO4______
HClO4
________
（比H2SO4酸性_____）
通过上表可以看出：
硅、磷、硫、氯的单质与氢气化合的能力越来越________；最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐________，因此元素的非金属性逐渐________。
（3）同周期元素金属性、非金属性强弱的变化规律
同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐________，非金属性逐渐________。
对其他周期元素的性质进行研究，也可以得到类似结论，所以元素的金属性和非金属性随着原子序数的递增呈现____________。
（4）元素的金属性、非金属性与元素在周期表中位置的关系
①同一周期，从左向右，原子半径逐渐________，最外层电子数逐渐________，元素的原子失电子能力逐渐________，得电子能力逐渐________；元素金属性逐渐________，非金属性逐渐________；
②同一主族，从上到下，原子半径逐渐________，元素的原子失电子能力逐渐________，得电子能力逐渐________；元素金属性逐渐________，非金属性逐渐________。
三、元素周期律
1．内容：
元素的________随着元素________________而呈________的变化。
2．实质：
元素性质的周期性变化是元素原子的______________的周期性变化的必然结果。
知识点1 元素化合价的应用
1．下列各组元素按最高正价递增顺序排列的是（ ）
A．N、O、F、NeB．Li、Be、B、C
C．Li、Na、Be、MgD．F、Cl、Br、I
2．有三种元素分别为X、Y和Z，其质子数均在1～18之间，已知X元素的原子最外层只有一个电子，Y元素原子的M电子层上的电子数是它的K层和L层电子总数的一半，Z元素原子的L层上的电子数比Y元素原子的L层上的电子数少2，则这几种元素组成的化合物的化学式不可能是（ ）
A．X2YZ4B．XYZ3C．X3YZ4D．X4Y2Z7
知识点2 元素金属性、非金属性强弱的判断
3．下列叙述中，能证明A金属比B金属活泼性强的是（ ）
A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B．A原子的电子层数比B原子电子层数多
C．1molA从酸中置换出的H2比1molB从酸中置换出的H2多
D．常温时，A能从冷水中置换出H2，而B不能
4．根据元素的单质和化合物的性质，判断元素非金属性强弱的依据一般是（ ）
A．元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
B．元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
C．元素的单质跟酸反应置换出氢的难易
D．元素的单质跟氢气生成气态氢化物的沸点高低
知识点3 元素性质的递变规律
5．结合元素周期律的知识分析下列说法，其中错误的是（ ）
A．Al的氧化物的水化物可能具有两性
B．At2为有色固体，HAt不稳定，AgAt感光性很强，既不溶于水也不溶于稀酸
C．HClO的酸性一定比H2SO4强
D．H2Se是无色、有毒、不如H2S稳定的气体
6．下列各组元素性质递变情况错误的是（ ）
A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多
B．P、S、Cl元素最高正化合价依次升高
C．N、P、F原子半径依次增大
D．Na、K、Rb的金属性依次增强
练基础落实
1．下列关于元素周期律的叙述正确的是（ ）
A．随元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现
B．元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化
C．随元素原子序数的递增，元素的最高正价从＋1到＋7，负价从－7到－1重复出现
D．元素性质的周期性变化的根本原因是原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化
2．下列各组元素中，按最高正化合价递增顺序排列的是（ ）
A．C、N、FB．Na、Mg、Al
C．F、Cl、BrD．Cl、S、P
3．X元素最高价氧化物对应的水化物为H3XO4，则它对应的气态氢化物为（ ）
A．HXB．H2XC．XH4D．XH3
4．原子电子层数相同的X、Y、Z三种元素，若最高价氧化物的水化物酸性强弱为H3XO4＜H2YO4＜HZO4，则下列判断正确的是（ ）
A．非金属性强弱为X＞Y＞Z
B．原子半径为X＜Y＜Z
C．阴离子的还原性为X3－＞Y2－＞Z－
D．气态氢化物的稳定性为H3X＞H2Y＞HZ
5．元素的性质呈现周期性变化的根本原因是（ ）
A．原子半径呈周期性变化
B．元素的化合价呈周期性变化
C．电负性呈周期性变化
D．元素原子的核外电子排布呈周期性变化
6．下列粒子半径之比大于1的是（ ）
A.
B.
C.
D.
练方法技巧
——利用元素周期律判断元素金属性或非金属性强弱
7．下列叙述中能说明金属A比金属B的活泼性强的是（ ）
A．A原子质子数比B原子的质子数少
B．A原子电子层数比B原子的电子层数多
C．1molA从酸中置换生成H2的速率比1molB从相同浓度的该酸中置换生成H2的速率快
D．常温时，A、B都能从酸中置换出氢
8．甲、乙两种非金属：
①甲比乙容易与H2化合；②甲的氢化物比乙的氢化物稳定
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