第1節(jié)原子結(jié)構(gòu)第2課時核外電子排布

1．了解1～20號元素原子的核外電子排布。2．了解核外電子的排布規(guī)律。3．了解原子的最外層電子排布與元素原子得失電子的能力和化合價的關(guān)系。知識清單核外電子排布

1．核外電子的運動特征核外電子的運動有自己的特點，它不像行星繞太陽旋轉(zhuǎn)有固定的軌道，但卻有經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域。當(dāng)一個原子核外有多個電子時，電子經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域又有所不同，科學(xué)家把這些區(qū)域稱為______。2．核外電子的分層排布(1)依據(jù)：電子能量高低、運動區(qū)域離核遠近。電子層

(2)電子層與電子能量的關(guān)系電子層由內(nèi)向外字母表示法KLMNOPQ數(shù)字表示法1234567離核遠近電子離核________電子能量電子能量________3.核外電子排布規(guī)律(1)能量最低原理電子在原子核外排布時，總是首先排布在離核最近能量______的電子層里，即先排布K層，當(dāng)K層排滿后，再排布L層，依次類推。這個原理叫做__________。2.由近及遠由低到高3.(1)最低能量最低原理(2)2n2規(guī)律電子層數(shù)與該層上最多所能容納的電子數(shù)的關(guān)系電子層數(shù)(n)1234最多容納電子數(shù)281832規(guī)律2×122×222×322×422n2即第n電子層上，最多容納的電子數(shù)為________。(3)原子最外層電子數(shù)目不超過______(K層為最外層時不超過2個)，次外層電子數(shù)不能超過______，倒數(shù)第三層不能超過______。(2)2n2(3)8個18個32個4．核外電子排布的表示方法－原子結(jié)構(gòu)示意圖(1)原子結(jié)構(gòu)示意圖的含義。因此，在畫原子結(jié)構(gòu)示意圖時應(yīng)注意做到如下三點：①用圓圈表示原子核(在圈內(nèi)注明核電荷數(shù))；②用弧線表示電子層；③標(biāo)出各層上的電子數(shù)。(2)核電荷數(shù)從1到18的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖：說明：原子結(jié)構(gòu)示意圖是表示原子核和電子層結(jié)構(gòu)的一種形式，據(jù)此可以判斷相應(yīng)的元素及核外電子排布情況，但由于原子結(jié)構(gòu)示意圖未標(biāo)明原子核內(nèi)的中子數(shù)(或原子的質(zhì)量數(shù))，所以不能根據(jù)它確定元素的核素或同位素。綜合拓展1.核外電子排布規(guī)律的理解(1)核外電子排布規(guī)律可概括為“一低四不超”。(2)核外電子的排布規(guī)律之間既相互聯(lián)系，又相互制約，不能孤立片面地理解和使用。如M層不是最外層時，其電子數(shù)目最多為18個，當(dāng)它是最外層時，其電子數(shù)目最多是8個。各電子層中的電子數(shù)有最大限量，但可以小于這個限量，即不一定都填滿。(3)此規(guī)律僅為一般規(guī)律，有一定的局限性，有些原子的核外電子排布還不能完全用它解釋。(4)最外層電子數(shù)達到8個(He為2個)時，該原子的結(jié)構(gòu)為相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，未達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原子具有得(失)電子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向，這是原子間能發(fā)生反應(yīng)的內(nèi)在原因。特別提示核外電子排布規(guī)律的知識是元素推斷題中常用的依據(jù)，也是理解元素性質(zhì)、物質(zhì)推斷的理論依據(jù)，同時注意把握規(guī)律的熟練應(yīng)用。嘗試應(yīng)用1.（2011年山東臨沂模擬）下列說法中肯定錯誤的是()A.某原子K層上只有一個電子B.某原子M層上電子數(shù)為L層上電子數(shù)的4倍C.某離子M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍D.某原子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等解析：K層即是第一層，只有1個電子的是氫原子，A項正確；原子M層上有電子，說明L層已排滿8個電子，此時M層上電子數(shù)為L層的4倍，為32個，與最多有2n2即18個相矛盾，B項錯誤；M層、L層上的電子數(shù)均為K層上的4倍，即為“2、8、8”電子排布，則S2-、Cl-、K+、Ca2+均滿足，C項正確；氫原子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等，D項正確。答案：B2.（2012年宣城同步檢測）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(shù)比A元素原子核外電子總數(shù)多5個，則A、B形成的化合物的化學(xué)式可能為（）A.B2A3B.B3A2C.A2B3D.BA2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(shù)比A原子多5個，所以B原子核外有3層，且M層電子數(shù)為2，L層電子數(shù)為8，B為Mg元素，所以A原子L層電子數(shù)為8-3=5個，A為N元素，A、B形成化合物為Mg3N2。答案：B嘗試應(yīng)用3.已知元素X、Y的核電荷數(shù)分別是a和b，它們的離子Xm+和Yn-的核外電子層結(jié)構(gòu)相同，則下列關(guān)系正確的是（）A.a=b+m+nB.a=b-m+nC.a=b+m-nD.a=b-m-n解析：具有相同電子層結(jié)構(gòu)＝核外電子排布相同＝核外具有相同的電子數(shù)，可通過質(zhì)子數(shù)和電荷數(shù)的關(guān)系而求解。因為兩種離子電子層結(jié)構(gòu)相同，即核外電子排布相同，具有相同的核外電子數(shù)，即Xｍ+的核外電子數(shù)等于a-m，Yｎ-的核外電子數(shù)為b+n，則a-m＝b+n，得a=b+n+m,A項正確。答案：A4．某同學(xué)在畫某種元素的一種單核微粒的結(jié)構(gòu)示意圖時，忘記在圓圈內(nèi)標(biāo)出其質(zhì)子數(shù)，請你根據(jù)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褪色，并出現(xiàn)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?，原子的還原性很強，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?，原子的氧化性很強，這種微粒的符號是________________。解析：核外電子排布為2、8、8構(gòu)型的單核微粒主要有：Ar、S2－、Cl－、K＋、Ca2＋。(1)單核中性微粒為原子，原子的核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)，因此，此微粒為核電荷數(shù)為18的氬原子；(2)為具有還原性能被溴水氧化的硫離子；(3)為氧化性很弱的+1價的鉀離子；(4)為還原性很弱的-1價的氯離子。答案：(1)Ar(2)S2－(3)K＋(4)Cl－知識清單元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系

元素結(jié)構(gòu)和性質(zhì)稀有氣體元素金屬元素非金屬元素最外層電子數(shù)____(氦為____)________一般________4原子得失電子能力不易得失電子一般易______電子一般易電子單質(zhì)氧化(還原)性一般不跟其他物質(zhì)反應(yīng)只具有______一般具有氧化性化合價零價只顯正價，且一般等于________既顯正價，也顯負(fù)價，其最高正價＝最外層電子數(shù)，最低負(fù)價＝最外層電子數(shù)－882一般小于4大于或等于失得還原性最外層電子數(shù)綜合拓展元素的化合價與核外電子排布尤其是最外層電子數(shù)的關(guān)系稀有氣體元素原子最外層已達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，原子既不易得到電子也不易失去電子，因而稀有氣體元素的化合價為0；金屬元素原子最外層電子數(shù)少，易失去電子，因此金屬元素易顯正價，其正價數(shù)等于原子失去的最外層電子數(shù)；非金屬元素原子最外層電子多，易得到電子，因此非金屬元素易顯負(fù)價，其負(fù)價數(shù)等于原子得到的電子數(shù)。特別提示原子的核外電子排布決定著元素的性質(zhì)，在理解元素的性質(zhì)時，要時刻遵循結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)這條主線。嘗試應(yīng)用1.下列敘述中，正確的是（）A．核外電子排布完全相同的兩種微粒，其化學(xué)性質(zhì)一定相同B．凡單原子形成的離子，一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布C．核外電子排布相同的兩原子一定屬于同種元素D．陰離子的核外電子排布一定與上一周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同解析：Na+與Ne的原子結(jié)構(gòu)示意圖分別為，核外電子排布相同，但二者化學(xué)性質(zhì)迥然不同，A錯；主族元素單原子形成的離子不一定達到8電子或2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，如氫原子轉(zhuǎn)化成氫離子之后原子核外的電子數(shù)為零，B錯；核外電子排布相同的兩原子其電子數(shù)必然相等，質(zhì)子數(shù)也相等，核電荷數(shù)相等，故一定屬于同種元素，C正確；陰離子的核外電子排布是非金屬原子得電子之后形成的，比上一周期稀有氣體元素原子多一個電子層，如氯離子其離子結(jié)構(gòu)示意圖為與上一周期的氖元素原子的核外電子排布不同，D錯。答案：C2．核電荷數(shù)小于18的某元素X，其原子核外的電子層數(shù)為n，最外層電子數(shù)為(2n＋1)，原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是(2n2－1)，則下列有關(guān)X的說法中不正確的是()A．其最高正價為＋3價B．其最低負(fù)價可能為－1價C．氫化物易溶于水D．是活潑(或較活潑)的非金屬解析：本題由已知條件運用數(shù)學(xué)方法進行推斷，確定元素的種類，綜合考查了邏輯思維和駕馭基礎(chǔ)知識的能力。由題中所給的已知條件，可進行如下推斷：當(dāng)n＝1時，不合理；當(dāng)n＝2時，最外層電子數(shù)是5，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是7，該元素為N；當(dāng)n＝3時，最外層電子數(shù)為7，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為17，該元素為Cl。根據(jù)N和Cl的性質(zhì)推知，B、C、D均正確，則答案為A。答案：A原子結(jié)構(gòu)示意圖

根據(jù)下列微粒結(jié)構(gòu)示意圖的共同特征，可以把三種微粒歸為一類。下列微粒中可以歸為一類的是()8解析：題干中三種微粒分別表示Na＋、K＋、Ca2＋，它們都屬于陽離子；選項中四種微粒分別表示Ne、S2－、Mg2＋、F－。顯然，Mg2＋與它們同屬一類——陽離子，故選C。答案：C名師點睛：核外電子的排布規(guī)律、微粒結(jié)構(gòu)示意圖是考試的?？?，解答該類試題要求同學(xué)們要有較好的分類整理能力?！胺诸悺钡姆椒ㄊ侨藗儗W(xué)習(xí)中必須要使用的基本方法之一，“新課程標(biāo)準(zhǔn)”中明確規(guī)定必須要掌握“分類”的學(xué)習(xí)方法。變式訓(xùn)練解析:結(jié)構(gòu)示意圖中符合Y-的只有D選項，是Cl-。答案:D核外電子排布規(guī)律的應(yīng)用

核電荷數(shù)為1～18的元素中，下列敘述正確的是（）A.最外層只有1個電子的元素一定是金屬元素B.最外層只有2個電子的元素一定是金屬元素C.原子核外各層電子數(shù)相等的元素不一定是金屬元素D.核電荷數(shù)為17的元素容易獲得1個電子解析：在核電荷數(shù)為1～18的元素中，最外層電子數(shù)只有1個的元素有H、Li、Na，其中H為非金屬元素；最外層電子數(shù)只有2個的元素有He、Be、Mg，其中He為非金屬元素；原子核外各層電子數(shù)相等的只有Be，它是金屬元素；核電荷數(shù)為17的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，可以看出其最外層有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(jié)構(gòu)。

答案：D變式訓(xùn)練2．X、Y、Z和R分別代表四種元素。如果aXm＋、bYn＋、cZn－、dRm－四種離子的電子層結(jié)構(gòu)相同(a、b、c、d為元素的原子序數(shù))，則下列關(guān)系正確的是()A．a(chǎn)－c＝m－nB．a(chǎn)－b＝n－mC．c－d＝m＋nD．b－d＝n＋m解析：四種離子的電子層結(jié)構(gòu)相同則有：a－m＝b－n＝c＋n＝d＋m。對照選項整理知b－d＝n＋m合理，故選D。答案：D有關(guān)原子核外電子層結(jié)構(gòu)的推斷

某元素R的核外電子數(shù)等于核內(nèi)中子數(shù)，該元素(相對原子質(zhì)量的整數(shù)部分與R原子的質(zhì)量數(shù)相同)的單質(zhì)R2.8g與氧氣充分反應(yīng)，可得到6.0g化合物RO2，則該元素的原子()A．具有3個電子層B．具有2個電子層C．最外層電子數(shù)為6D．最外層電子數(shù)為4解析：該元素的相對原子質(zhì)量為x，則單質(zhì)R的相對原子質(zhì)量為x，R＋O2RO2x322.8g6.0g－2.8g列式可得：x＝28，則R原子的質(zhì)量數(shù)A＝28。由題意知，對于R原子而言：質(zhì)子數(shù)＝中子數(shù)，則R原子：核內(nèi)質(zhì)子數(shù)Z＝A÷2＝28÷2＝14，此為硅元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為：。答案：AD名師點睛：本題可用逆向思維法：欲判定選項正確與否→知道R的名稱或R的原子結(jié)構(gòu)示意圖→知道R原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)→知道R原子的質(zhì)量數(shù)→根據(jù)已知條件求解。變式訓(xùn)練3.有A、B、C、D四種元素，已知A元素原子的K層和M層電子數(shù)相同；B元素原子的L層比K層電子數(shù)多5個；C元素的+3價陽離子和氖原子具有相同的電子數(shù)；D元素原子核外有4個電子層，K層與L層電子數(shù)之和等于M層與N層電子數(shù)之和。寫出：（1）元素符號：A

，B

,C

,D

。（2）A的原子結(jié)構(gòu)示意圖

。B的陰離子結(jié)構(gòu)示意圖

。C的陽離子結(jié)構(gòu)示意圖

。D的原子結(jié)構(gòu)示意圖

。解析：可以先根據(jù)題中描述的各原子或