《2019版高中化学 第1章 第1节 原子结构 第2课时 核外电子排布学案 鲁科版必修2.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高中化学 第1章 第1节 原子结构 第2课时 核外电子排布学案 鲁科版必修2.doc（15页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1第第 2 2 课时课时 核外电子排布核外电子排布一、原子核外电子的排布规律1电子能量与电子层的关系电子层数1234567字母代号KLMNOPQ离核远近由近到远各电子层由内到外能量高低由低到高2.原子核外电子排布的一般规律特别提示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。3核外电子排布的表示方法原子或离子结构示意图(1)原子结构示意图2(2)离子结构示意图如 Cl：、Na：。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
2、数。阴离子：核外电子数大于核电荷数。例 1 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 18 个电子，又 1884，所以 B 项一定是错误的；K 层上最多只能排 2
3、个电子，248，即存在 M 层和 L 层上都为 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。例 2 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是最外层电子数的1 33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，最外层电子数则为 3，是硼；
4、当次外层为 L 层时，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。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。思维启迪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、
5、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。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
6、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4Cl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( )AH2O BFCNa DNH3答案 B思维启迪巧推“10 电子微粒和 18 电子微粒”(1)10 电子微粒(2)18 电子微粒二、原子的最外层电子排布与元素化学性质的关系1元素的性质与原子最外层电子排布的关系元素种类金属元素非金属元素稀有气体元素最外层电子数一般小于 4一般大于或等于48(He 为 2)原子得失电子的能力一般易失电子一般易得电子既不易得电子，也不易失电子单质具有的性质具有还原性具有氧化性一般不与其他物质反应2.元素的化合价与原
7、子最外层电子数的关系金属元素非金属元素稀有气体元素只显正价且一般等于最外层电子数，如、Na1Mg2既有正价又有负价，最高正价最外层电子数，最低负价最外层电子数8，如原子结构为稳定结构，常见化合价为零5、Cl7Cl1特别提示(1)最外层电子数小于 4 的不一定为金属元素，如 H、He 等；最外层电子数大于 4 的不一定为非金属元素，如 Po 等。(2)氟没有正价；氧没有最高正价，只有在 OF2中表现正价。(3)活泼金属易形成阳离子，活泼非金属易形成阴离子，但是碳难以形成 C4、C4；硅难以形成 Si4和 Si4；硼难以形成 B3；氢元素可以形成 H和 H。(4)金属元素只有正化合价不能说明金属元
8、素不能形成阴离子，如Al(OH)4等，但在这些离子中，金属元素仍为正价。例 5 核电荷数为 118 的元素中，下列叙述正确的是( )A原子最外层只有 1 个或 2 个电子的元素一定是金属元素B核外电子排布完全相同的两种微粒化学性质一定相同C原子核外各层电子数相等的元素不一定是金属元素D核电荷数为 17 的元素容易获得 1 个电子答案 D解析 在核电荷数为 118 的元素中，最外层只有 1 个电子的元素有 H、Li、Na，其中 H 为非金属元素，最外层只有 2 个电子的元素有 He、Be、Mg，其中 He 为稀有气体元素，A 项错误；核外电子排布完全相同的微粒 S2和 K化学性质不相同，S2具有
9、还原性，K不具有还原性，B 项错误；原子核外各层电子数相等的只有 Be，它是金属元素，C 项错误；核电荷数为 17 的元素的原子结构示意图为，其最外层有 7 个电子，很容易获得 1 个电子而成为 8 个电子的稳定结构，D 项正确。易错警示 微粒可以是原子、分子或离子。例 6 X、Y、Z 为短周期元素，这些元素原子的最外层电子数分别为 1、4、6，则由这三种元素组成的化合物的化学式可能是( )AXYZ BX3YZCXYZ2 DX2YZ36答案 D解析 元素组成的化合物分子中正负化合价的代数和为 0。X 最外层电子数为 1，则其在化合物中的化合价为1 价；Y 最外层电子数为 4，则其在化合物中的化
10、合价为4 价；Z 元素原子的最外层电子数为 6，则其在化合物中的化合价为2 价；所以根据化合物中的正负化合价的代数和为 0 的原则可知这三种元素组成的化学式可能是 X2YZ3。如 H2CO3、Na2SiO3等。思维启迪在化合物中，一般原子最外层电子数较少的呈现正化合价，原子最外层电子数较多的元素呈现负化合价。备用题例 6 下列元素的最高正价为5 价的是( )ANa BAl CP DCl答案 C解析 P 原子结构示意图为，根据元素最高化合价元素原子的最外层电子数可知，选 C。方法规律 可根据元素最高化合价元素原子的最外层电子数判断元素的最高正价，根据最低化合价原子最外层电子数8(H 除外)判断元
11、素的最低负价。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)最外层电子数小于 4 的原子必定是金属元素的原子( )(3)稀有气体元素原子最外层都排有 8 个电子( )7(4)原子核外各电子层容纳的电子数为 2n2个( )(5)19 号元素 K 的原子结构示意图为( )(6)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)2下列结构示意图所代表的微粒中，最难发生化学反应的是( )答案 A解析 A、B、C、D 分别为 Ne、Al3、Cl、S2，
12、则较难发生反应的是 Ne。3某元素原子的原子核外有三个电子层，最外层电子数是 4。该原子核内的质子数是( )A14 B15C16 D17答案 A解析 根据核外电子排布规律可知该原子结构示意图为，则x14。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，最外层(第 3 层)有 24 个电子，违背核外电子排布规律，则该原子只有 2 个电子层，第一层为 2 个电子，第二
13、层为 6 个电子。5下列是几种粒子的结构示意图，有关说法正确的是( )8A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
14、错误。6.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退色，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_。答案 (1)Ar (2)S2 (3)K (4)Cl解析 由微粒结构示意图可知该微粒共有 3 个电子层，18 个电子。由组成原子各微粒之间的关系可判断该微粒为中性时或分别带正负电荷时，原子核
15、内的质子数。(1)原子的核电荷数核外电子数，此微粒为核电荷数 18 的氩原子。(2)具有还原性能被溴水氧化的是硫离子。(3)氧化性很弱的1 价的是钾离子。(4)还原性很弱的1 价的是氯离子。910对点训练题组一 原子核外电子排布规律及应用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，即离原子核近的电子能量低，离原子核远的电子能量高，则 K 层是能量最
16、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 BC 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 的元素和核电荷数为 4 的元素的原子的电子数分别是 16 和 4，最外层电
17、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( )11AK 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 10818，则进一步证明n为 M 层。4下列各微粒中，各个电子层上的电子数都达
18、到 2n2 个的是( )ANe、Ar BAl3、S2CF、Na DHe、Cl答案 C解析 A 项，Ne 核外只有 2 个电子层，都达到了 2n2；Ar 核外有三个电子层，第一层、第二层都达到了 2n2，而第三电子层只有 8 个电子，未达到 2n2；B 项，Al3核外有两个电子层，K、L 两个电子层达到 2n2；S2核外有三个电子层，K、L 两个电子层达到 2n2，而 M 层只有8 个电子，未达到 2n2；C 项，F和 Na核外有两个电子层，都达到了 2n2；D 项，He 核外只有 1 个电子层，达到 2n2；而 Cl核外有三个电子层，K、L 两个电子层达到 2n2，而 M 层只有 8 个电子，
19、未达到 2n2。5在 118 号元素中，最外层电子数等于电子层数的元素有( )A1 种 B2 种C3 种 D4 种答案 C解析 在 118 号元素中，电子层数可以为一层、二层、三层，所以最外层电子数为1、2、3，最外层电子数和电子层数相等的元素有 H、Be、Al 三种。6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( )A3 B7 C8 D10考点 核外电子排布的规律及应用题点 由核外电子排布确定质子数答案 C解析 根据原子核外电子排布规律可知，该元素的原子结构示意图为，在原子中，质12子数核外电子数8。题组二 核外电子排布表示方法7下列微粒的结构示意图，正确的是
20、( )AMg2： BCl：CAr： 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 A解析 Mg2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。8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 Mg2，D 项是F。题组三
21、 原子核外电子排布与元素的性质9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( )13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。10元素 X 的最高正价和负价的绝对值之差为 6，元素 Y 原子次外层与元素 X 原子次外层均为 8 个电子，X、Y 的离子具有相同的电子排布，X、Y 形成的化合物是( )AMgF2 BMgCl2 CCaCl2 DCaBr2答案 C解析 根据题意知 X
22、 元素最高化合价与最低化合价的关系有Error!，得最高化合价为7，X是最外层为 7 个电子，次外层为 8 个电子的元素，即氯元素。题中与 Cl具有相同电子层排布的 Y 元素的离子可能为 Ca2、K，结合选项可知 X、Y 形成的化合物是 CaCl2。11元素 A 原子的 L 电子层比元素 B 原子的 L 电子层少 3 个电子，B 元素原子核外电子总数比 A 元素原子核外电子总数多 5 个，则 A、B 形成的化合物的化学式可能为( )AB2A3 BB3A2 CA2B3 DBA2答案 B解析 A 原子 L 层比 B 原子 L 层少 3 个电子，所以 A 原子核外只有 2 层，L 层未满；B 原子电
23、子总数比 A 原子多 5 个，所以 B 原子核外有 3 层，且 M 层电子数为 2，L 层电子数为 8，B为 Mg 元素，所以 A 原子 L 层电子数为 835，A 为 N 元素，N 原子最外层有 5 个电子，其最高正价与最低负价为5 和3，A、B 形成的化合物化学式为 Mg3N2。12A 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(ab)，L 层电子数是(ab)，则 A、B 两元素形成化合物的化学式最可能表示为( )AB3A2 BBA2 CA3B2 DAB2考点 核外电子排布与元素化合价的关系题点 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
24、L 层电子数为(ab)且有 M 层，所以ab8，又因 A 原子最外层电子数为14a，次外层电子数为b，且满足ab8，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 的各电子层上的电子数分别为 2、8、4。即 A为 O，B 为 Si。综合强化13画出下列元素的原子结构示意图：(1)质量数为 23，中子数为 12 的原子：_。(2)某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数：_。(3)某元素的原子 L 层电子数是 M 层电子数的 2 倍：_。(4)某原子核内没有中子的元素：_。(5)电子总数是最外层电子数 3 倍的原子_。(6)某元素原子的最外
25、层电子数等于次外层电子数的 2 倍：_。(7)某元素原子 L 层上的电子数为 K 层的 3 倍：_。答案 (1) (2)、 (3)(4) (5)、 (6)(7)14用 A、B、C2、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_，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
26、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)F2 (4)H2S H2S2OH=S22H2O (5)H2O2(或 PH3)解析 常见的 18e微粒有：阳离子：K、Ca2；阴离子：P3、S2、HS、Cl；分子有15Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2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 元素的一种核素原子核内无中子，Z 元素原子的最外层只有一个电子；W 和Y 元素原子的最外层电子数相同，且 W
27、元素原子 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_，是制造_的原1 2料。(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)Y 的单质在加热条件下与铁反应的化学方程式为_。(5)Z 的元素符号为_。答案 (1)氚 氢弹 (2) (3) (4)FeSFeS (5)K=解析 V 元素原子核内无中子，是 H；质子数为中子数的 的核素是 H(氚)，是制造氢弹1 1123 1的原料；W 元素原子的 L 层电子数为 236，则 W 是氧元素，Y 元素原子最外层电子数 也是 6，故 Y 为硫元素。X 最外层电子数为 3，且核电荷数在 816 之间，故为铝元素。核 电荷数在 1620 之间，最外层只有 1 个电子的是钾原子，则 Z 为钾元素。