【同步讲义】高中化学（苏教版2019）必修第一册--2.3.2 原子核外电子排布 讲义

第2课时 原子核外电子排布

知识点01  核外电子排布

1．电子层与其电子的能量

2．原子核外电子排布的一般规律

(1)能量规律（能量最低原理）

核外电子总是尽可能先排布在_________的电子层上，然后依次_________排布在_________的电子层上。

(2)数量规律

①每层最多容纳______个电子；

②最外层电子数目不超过_____个（K层为最外层时不超过____个）；

③次外层电子数目不超过_____个，倒数第三层电子数目不超过____个。

3．核外电子排布的表示方法——原子结构示意图

(1)钠原子的结构示意图如下，请注明其意义：

(2)离子结构示意图：

Cl－：___________；Na＋：___________

【即学即练1】某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a＞1)，则该原子的核内质子数是(　　)

A．2a＋2      B．2a＋10      C．a＋2     D．2a

【即学即练2】根据下列叙述，画出对应微粒的结构示意图。

(1)A元素原子的最外层电子数为电子层数的3倍：____________。

(2)与Ar原子电子层结构相同的－1价阴离子：___________。

(3)质量数为23、中子数为12的原子：___________。

知识点02  原子结构与元素性质的关系

元素的性质与原子的核外电子排布密切相关，元素的化学性质主要取决于原子的_________电子排布，元素的化合价的数值也与原子的电子层结构特别是_________电子数有关。

1．金属元素原子最外层电子数一般_________4，较易_______电子，化合价常显_____价。

2．非金属元素原子最外层电子数一般_________4，通常易_______电子，在化合物中化合价常显___价。

3．稳定结构与不稳定结构

(1)稳定结构：原子最外层有____个电子(He为____)处于稳定状态，既不容易失去电子又不容易得到电子，化学性质稳定(如He、Ne、Ar)。

(2)不稳定结构：原子容易失去电子或得到电子转化为最外电子层上为___(有些为___)个电子的稳定结构(如易失电子的金属元素、易得电子的非金属元素)。

【即学即练3】观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答有关问题：

(1)属于离子结构示意图的是________、________(填字母，下同)。

(2)性质最稳定的原子是________，最容易失去电子的原子是________，最容易得到电子的原子是________。

(3)A、D两种元素形成的化合物在水溶液中的电离方程式：_____________________________。

(4)在核电荷数1～18的元素内，列举两个与B核外电子层排布相同的离子，写出离子的符号_______、________。

考法01  元素原子的核外电子排布

1．核外电子排布规律

核外电子的排布规律中的各项是相互联系的，不能孤立地理解，电子总是尽先排布在能量较低的电子层里，即电子先排满第一层，当第一层排满再排第二层；每个电子层最多容纳2n2个电子；次外层不超过18个电子，最外层不能超过8个电子，所以钾的核外电子排布结构如图2所示：

2．元素的化学性质与原子核外电子排布的关系

(1)化学反应的特点：原子核不发生变化，但核外电子可能发生变化。

(2)元素的化学性质与原子结构的关系

①活泼金属元素的原子最外层电子数较少(＜4)容易失去。

②活泼非金属元素的原子最外层电子数较多(＞4)容易从外界获得电子。

③稀有气体元素原子最外层有8个(He 2个)电子，化学性质稳定，不易得失电子。

3．化合价和核外电子排布的关系

(1)活泼金属在反应中，一般失去电子，表现正化合价。

化合价数值＝失去电子的数目

(2)活泼非金属在反应中，一般得到电子，表现负化合价。

最低负化合价＝达到稳定结构所得电子数目

【典例1】今有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层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，A和B分别是(    )

A．硅原子和钠原子   B．硼原子和氢原子

C．氯原子和碳原子   D．碳原子和铝原子

题组A  基础过关练

1．原子核外每个电子层上均含有2n2个电子的元素是(　　)

A．Be        B．C        C．Ar        D．Ne

2．下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是(　　)

A.       B.      C.     D.

3．已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质。下列原子中，与氧元素原子的化学性质相似的是（    ）

A．Ne     　　　 B．Mg　　 　　C．S　　　 　D．C

4．某原子核外共有n个电子层(n＞3)，则n－1层最多容纳的电子数为(　　)

A．8个        B．18个       C．32个      D．2(n－1)2个

5．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(　　)

A．14        B．15       C．16         D．17

6．下列说法正确的是(　　)

A．某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子

B．最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子

C．F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋是与Ne原子具有相同电子层结构的离子

D．某元素原子的最外层只有2个电子，则该元素一定是金属元素

7．下列说法正确的是(　　)

A．某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子

B．最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子

C．F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋是与Ne原子具有相同电子层结构的离子

D．某元素原子的最外层只有2个电子，则该元素一定是金属元素

8．下列数字为几种元素的核电荷数，其中原子核外最外层电子数最多的是(　　)

A．8 B．14           C．16             D．17

9．下列原子或离子的结构示意图正确的是(　　)

A．Cl－的结构示意图： B．S2—的结构示意图：

C. Al3＋的结构示意图： D. Mg原子的结构示意图：

10．根据下列结构示意图判断，化学性质最稳定的是(　　)

A．        B．        C．       D．

11．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(　　)

A．14        B．15        C．16        D．17

12．写出1～18号元素中符合下列条件的原子(或离子)的微粒符号，并画出其结构示意图。

(1)某元素原子L层上的电子数为K层的3倍：________________。

(2)某元素原子L层上的电子数为K层的一半：________________。

(3)某元素原子得到2个电子后所形成的电子总数与氩原子的电子总数相同的离子：_____________。

(4)某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数的2倍：________________。

题组B  能力提升练

1．根据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.

2．下列关于Fe、Fe2＋、Fe3＋的说法中，正确的是(　　)

①它们的质子数不同　②它们的核外电子排布不同　③它们的最外层电子数不同　④它们的相对原子质量相同　⑤它们的化学性质相同　⑥它们是同种元素

A．①③⑤⑥        B．②④⑤⑥          C．②③④⑥   D．①②③⑥

3．X、Y－、Z＋三种微粒的电子层结构相同，则一定不可能再相等的是(　　)

A．中子数       B．质量数        C．核电荷数    D．电子数

4．A、B、C三种元素的核电荷数依次为a、b、c，它们的离子An＋、Bn－、Cm－具有相同的电子层结构，且n>m，则下列关系正确的是(　　)

A．a>b>c   B．a>c>b

C．a＝b＋m＋n   D．a＝c－n－m

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________、________、________（填三种即可）。

题组C  培优拔尖练

1．下列微粒电子数相同的一组是(　　)

A．Na＋和K＋   B．CH4和NH

C．NH和Cl－   D．O2－和O

2．若某元素的某核素质子数为m，中子数为n。则下列说法正确的是(　　)

A．由此确定该元素的相对原子质量

B．这种元素的相对原子质量为m＋n

C．该元素的质量数为m＋n

D．若C原子质量为W g，则该核素的质量约为 g

3．有A、B、C、D、E五种微粒。已知：

①当A微粒失去3个电子后，其电子层结构与氖原子相同；

②当B微粒得到1个电子后，其电子层结构与氩原子相同；

③C微粒带两个单位正电荷，核电荷数为12；

④D微粒有18个电子，当失去2个电子后显电中性；

⑤E微粒不带电，原子核中只有一个质子。

请回答：

(1)写出这五种微粒的化学符号：

A_________，B_________，C_________，D_________，E_________。

(2)B微粒的结构示意图为________，C微粒的结构示意图为________。

4．有A、B、C、D、E五种元素，它们原子的核电荷数依次递增且均小于18；A原子核内仅有1个质子；B原子的电子总数与D原子的最外层电子数相等；A原子与B原子的最外层电子数之和与C原子的最外层电子数相等；D原子有两个电子层，最外层电子数是次外层电子数的3倍；E元素的最外层电子数是其电子层数的三分之一。

（1）试推断它们各是什么元素，写出它们的元素符号：A____、B____、C____、D____、E    。

（2）写出A分别与B、C、D所形成化合物的化学式：_________     ________    _____

（3）A、C、D形成的化合物与A、D、E形成的化合物各属于那类物质？写出它们相互反应的化学方程式。

5．近年来，科学家通过粒子加速器进行了一周的实验，获得了6个非常罕见的Fe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到，这6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题：

(1)Fe原子的核内中子数为________，该原子的核外电子数为________。

(2)以下关于Fe的叙述正确的是________(填序号)。

A．Fe与Fe是两种核素

B．科学家获得了一种新元素

C．Fe的衰变不是化学变化

D．这种铁原子衰变放出两个质子后变成Fe

(3)某同学认为Fe在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是________________________。