下载文档原格式
核外电子排布与元素性质教材分析一、原子核外电子的排布1.原子核外电子的排布通过课本图1－1我们可以发现，随着核电荷数的增大，原子核外的电子数目也不断增多，原子核外电子是分层排布的，最外层电子一般不超过8个。
化学家经过长期研究，发现含多个核外电子的原子中，电子运动的主要区域离核有远有近，可以看成原子的核外电子是分层排布的。
能量较低的电子排布在离核较近的电子层上，能量较高的电子排布在离核较远的电子层上。
各电子层由内向外的层序数n依次为1、2、3、4、5、6、7，分别称为K、L、M、N、O、P、Q电子层。
2.电子层（1）原子结构简图中各部分的意义各电子层排布的电子数电子层(从里到外依次为K层、L层、M层)原子核内有11个质子钠原子结构示意图（2）在含多个电子的原子核外，存在一个或多个电子层。
不同电子层距原子核远近不同。
电子层距原子核较近，电子的运动区域距原子核较近，电子的能量较低，电子层的能量较低；电子层距原子核较远，电子的运动区域距原子核较远，电子的能量较高，电子层的能量较高。
（3）各电子层的序号、能量3.原子核外电子的排布规律（1）核外电子分布规律核外电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里，即最先排布K层，K层排满后，再排布L层，依次类推。
（2）各电子层中可容纳电子数的规律因稀有气体原子各电子层里电子排布的情况是各电子层中可容纳电子数的规律的典型代表。
因此，我们对其分析、归纳，可认识电子层中可容纳电子数的一般规律。
分析表1－2中的内容得知，稀有气体原子各电子层中的电子数有如下规律：（3）最外层电子数的变化规律 1+1 2+2H （氢） He （氦）2 1 +3 2 2 +4 2 3 +5 2 4 +6 2 5 +7 2 6 +8 2 7+9 Li （锂） Be （铍） B （硼） C （碳） N （氮） O （氧） F （氟）2 8 +10 +11 2 8 1 +12 2 8 2 +13 2 8 3 +14 2 8 4 +15 2 8 5Ne （氖） Na （钠） Me （镁） Al （铝） Si （硅） P （磷）+16 2 8 6 +17 2 8 7 +18 2 8 8S （硫） Cl （氯） Ar （氩）核电荷数为1～18的元素原子结构示意图根据对“核电荷数为1～18的元素原子结构示意图”的分析发现：随着元素原子核电荷数的递增，元素原子最外层电子的排布呈现周期性变化，最外电子层上的电子数重复出现从1递增到8的变化。
高中化学学习材料唐玲出品专题1 第一单元原子核外电子排布与元素周期律姓名：班级：§1-1-1原子核外电子的排布1、原子核外电子排布规律（1）原子核外电子数= = = 。
（2）核外电子分层排布，电子层是根据电子在核外运动的不同来划分的。
电子离核越能量越。
电子共分层，分别为。
（3）原子核外电子排布规律：电子尽先排布在能量离核的电子层里，再依次排布在能量离核的电子层里；K层最多容纳个电子，L层最多容纳个电子，M层最多容纳个电子，n层最多容纳个电子；最外层不超过个电子（K层不超过个），次外层不超过个电子（K层不超过个，L层不超过个）。
2、1~20号元素核外电子排布：写出元素名称、元素符号和原子结构示意图。
氢（H）§1-1-2元素周期律1、元素周期律（1）定义：元素的性质随着而呈性变化的规律叫做元素周期律。
（2）内容：随着原子核电荷数的递增，原子呈周期性变化，原子的呈周期性变化，元素的呈周期性变化，元素的性和性呈周期性变化。
（3）实质：元素周期律是随着发生周期性变化的结果。
2、微粒半径比较（1）主族元素原子，每个主族由上至下，原子半径，每个周期从左到右，原子半径。
如：r Na r Mg；r P r Cl；r N r P。
（2）简单离子半径比较：电子层数越多，微粒半径越；电子层数相同时，核电荷数越大，半径越；电子层数和核电荷数均相同，某元素的阴离子半径该元素的原子。
如：Mg2+ Ca2+；F- Cl-；Na+ F-；Ca2+ S2-；Al3+ Mg2+;S2- Cl-;K+ Ca2+;Na Na+;S S2-。
3、化合价最高正价= ；∣负价∣= 。
4、金属性和非金属性金属性越强：金属单质的越，相应阳离子的越；金属单质与酸或水反应置换出H2的能力越；金属最高价氧化物的水化物（即）的性越。
非金属性越强：非金属单质的越，相应阴离子的越；非金属单质与H2化合时越，生成氢化物稳定性越；非金属最高价氧化物的水化物（即）的性越。
原子核外电子的排布1．原子结构 (1)原子的构成(2)原子结构的表示方法——原子结构示意图(以钠原子为例)2．原子核外电子排布 (1)电子的能量与电子层含有多个核外电子的原子中，电子运动的主要区域离核有远有近，在离核较近的区域运动的电子能量较低，在离核较远的区域运动的电子能量较高，可以认为电子在原子核外是分层排布的，且把核外电子运动的不同区域看成不同的电子层，各电子层由内向外的序数n 依次为1、2、3、4、5、6、7……分别称为K 、L 、M 、N 、O 、P 、Q ……电子层。
(2)稀有气体元素的原子核外电子排布(3)①电子排布规律电子在原子核外排布时，总是尽量先排在能量最低的电子层里，即最先排布K层，当K层排满后，再排L层等。
②各电子层容纳电子数规律原子核外各电子层最多能容纳的电子数为2n2，最外电子层最多只能容纳8个电子(K层为最外层时最多只能容纳2个电子)，次外层最多只能容纳18个电子，倒数第三层最多只能容纳32个电子。
稀有气体元素原子中最外电子层都已经填满，形成了稳定的电子层结构。
1．M层最多可容纳18个电子，为什么钾原子的核外电子排布不是而是？提示：若钾原子的M层排布9个电子，此时M层就成为最外层，这与电子排布规律中“最外层上排布的电子数不能超过8个”相矛盾。
2．核外电子排布完全相同的两微粒是否是同种元素？提示：不一定；如Na＋和Ne的核外电子排布相同，但不属于同种元素。
3．核外电子排布与Ne相同的阳离子有哪些？提示：Na＋、Mg2＋、Al3＋。
4．最外层电子数是次外层电子数2倍的是哪种原子？那3倍的呢？提示：分别为C、O。
1．10电子微粒及其推断方法2．核电荷数1～20的元素中常见特殊结构的原子①最外层电子数为1的原子有：H、Li、Na、K；②最外层电子数为2的原子有：He、Be、Mg、Ca；③最外层电子数跟次外层电子数相等的原子有：Be、Ar；④最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C；⑤最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O；⑥最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne；⑦次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有：Li、Si；⑧内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有：Li、P；⑨电子层数与最外层电子数相等的原子有：H、Be、Al；⑩电子层数是最外层电子数2倍的原子是Li。
高中化学学习资料金戈铁骑整理制作第一单元核外电子排布与周期律第 1 课时原子核外电子的排布1．核电荷数为1~18 的元素中，以下表达正确的选项是A ．最外层只有 1 个电子的元素必定是金属元素B ．最外层只有 2 个电子的元素必定是金属元素C．原子核外各层电子数相等的元素必定是金属元素D ．核电荷数为17 的元素的原子简单获取 1 个电子2．在核电荷数为1~18 的元素的原子中，次外层电子数为最外层电子数 2 倍的元素共有A ．核电荷数为 3 的元素B ．核电荷数为14 的元素C．核电荷数为 6 的元素 D ．核电荷数为16 的元素3.以下表达中，正确的选项是（）A．两种粒子，若核外电子排布完整同样，则其化学性质必定同样B．凡单原子形成的离子，必定拥有罕有气体元素原子的核外电子排布C．两原子，假如核外电子排布同样，则必定属于同种元素D．阴离子的核外电子排布必定与比它原子序数小的罕有气体元素原子的核外电子排布同样4、有 A 、 B 两种元素的原子，A 原子的 M 层比 B 原子的 M 层少 3 个电子， B 原子的 L 层电子数恰巧为 A 原子L 层电子数的 2 倍，则 A 、B 两种原子分别为（）A ．碳原子，铝原子B ．氮原子，磷原子C．硅原子，钠原子D．氧原子，氯原子5.两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1~10 号元素中，知足上述关系的元素共有A ． 1 对B ． 2 对C． 3 对 D ．4 对6． A 、 B 、C 三种元素的原子拥有同样的电子层数； B 的核电荷数比 A 大1， C 原子的电子总数比 B 原子的电子总数多5； 1molA 的单质与盐酸反响可置换出11.2L（标准状况下）氢气，这时 A 转变为与氖原子拥有同样电子层构造的离子。
试回答：（1） A 是 _______元素， B 是 ________元素， C 是 ________元素。
（2）分别写出 A 、 B 的最高价氧化物水化物分别与 C 的气态氢化物水溶液反响的离子方程式： ______________________________ 、 _____________________________________ 。
高中化学学习材料（灿若寒星**整理制作）1.1.1原子核外电子的排布【典例导悟】【典例1】（2010·嘉兴高一检测）有A、B、C、D四种元素，A元素是地壳中含量最多的金属元素；B 元素的原子其M层电子数比L层少1个电子；C元素的原子得到2个电子、D元素的原子失去1个电子所得到的微粒都具有与氖原子相同的电子层结构。
回答下列问题：（1）上述四种元素中C的名称是________________；（2）画出B元素原子的结构示意图________________ ；（3）写出下列化学方程式：单质D在单质C中燃烧的化学方程式________________ ；A的氢氧化物和D的氢氧化物反应的离子方程式________________ 。
【变式训练】已知X、Y是原子核电荷数不大于18的元素。
X原子的最外层电子数为a，次外层电子数为a+2；Y原子的最外层电子数为b－5，次外层电子数为b。
则X、Y两元素形成化合物的组成是（）A.XY2B.Y4XC.Y2X3D.YX3【解析】选C。
X、Y的次外层（a≠0，a+2＞3；b－5＞0，b＞5）不可能是K层，即最外层为第3层（X、Y核电荷数小于18），这样得出X的核外电子排布为2、8、6，为硫，Y的核外电子排布为2、8、3，为铝，形成化合物为Al2S3，所以选C。
【典例2】已知a X m+和b Y n-两种离子的电子层结构相同，则a等于A.b+m+nB.b+m-nC.b-m+nD.b-m-n【思路点拨】解答本题需要注意以下三点：【自主解答】选A。
a X核外有a个电子，a X m+核外有（a－m）个电子；b Y核外有b个电子，b Y n-核外有（b+n）个电子，所以有a－m＝b+n，即a＝b+m+n。
【变式训练】与Ne的核外电子排布相同的离子和与Ar的核外电子排布相同的离子所形成的化合物是（）A.MgBr2B.Na2OC. KClD.KF【学业达标训练】1.（2010·太原高一检测）下列微粒的结构示意图中，表示氟离子的是（）2.下列关于电子层及该层所能容纳的电子数，不正确的是（）A.K：8B.M：18C.N：32D.O：50【解析】选A。
高中化学学习材料（灿若寒星**整理制作）1.1原子核外电子的排布1．下列说法不正确的是 ( )A．原子核外每层最多容纳的电子数为2n2(n为电子层序数)B．同一原子M层上的电子数一定比L层上的电子数多C．如果原子只有一个电子层，该原子的核电荷数不超过2D．核电荷数1～18的元素，每层电子数都满足2n2个电子的元素只有2种2．下列粒子的结构示意图中，错误的是( )A．②③④⑤B．①④⑤⑥C．①②⑤⑥ D．①②④⑤3．下列微粒的示意图中表示阴离子的是( )4．某元素原子的最外层电子数与次外层电子数相同，且最外层电子数与次外层电子数之和小于8，该元素为( )A．锂B．铍C．氦D．钙5．根据下列原子某层的电子数，能确定该元素的原子序数的是( )A．K层上有2个电子B．L层上有3个电子C．次外层有8个电子D．最外层有5个电子6．某元素原子的核外有2个电子层，最外层有6个电子，该元素原子核内质子数为( ) A．6 B．8C ．14D ．167．在核电荷数为1～18的元素中，下列说法错误的是( )A ．最外层电子数与电子层数相等的元素为H 、Be 、AlB ．最外层电子数与核内质子数相等的元素为H 、HeC ．最外层电子数为2的元素都是金属元素D ．最外层电子数是次外层电子数12的元素为Li 、Si 8．下列各组微粒中，均具有10个电子的是( )A ．K ＋和O 2－B ．Na 和F －C ．H 2O 和NH ＋4D ．OH －和F 2 9．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 层电子数恰好是A 原子的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10．有A 、B 、C 、D 四种元素，A 元素是地壳中含量最多的金属元素；B 元素的原子M 层电子数比L 层少1个电子；C 元素的原子得到2个电子、D 元素的原子失去1个电子所得到的微粒都具有与氖原子相同的电子层结构。
高中化学学习材料鼎尚图文收集整理1.1.1原子核外电子的排布【典例导悟】【典例1】（2010·嘉兴高一检测）有A、B、C、D四种元素，A元素是地壳中含量最多的金属元素；B 元素的原子其M层电子数比L层少1个电子；C元素的原子得到2个电子、D元素的原子失去1个电子所得到的微粒都具有与氖原子相同的电子层结构。
回答下列问题：（1）上述四种元素中C的名称是________________；（2）画出B元素原子的结构示意图________________ ；（3）写出下列化学方程式：单质D在单质C中燃烧的化学方程式________________ ；A的氢氧化物和D的氢氧化物反应的离子方程式________________ 。
【变式训练】已知X、Y是原子核电荷数不大于18的元素。
X原子的最外层电子数为a，次外层电子数为a+2；Y原子的最外层电子数为b－5，次外层电子数为b。
则X、Y两元素形成化合物的组成是（）A.XY2B.Y4XC.Y2X3D.YX3【解析】选C。
X、Y的次外层（a≠0，a+2＞3；b－5＞0，b＞5）不可能是K层，即最外层为第3层（X、Y核电荷数小于18），这样得出X的核外电子排布为2、8、6，为硫，Y的核外电子排布为2、8、3，为铝，形成化合物为Al2S3，所以选C。
【典例2】已知a X m+和b Y n-两种离子的电子层结构相同，则a等于A.b+m+nB.b+m-nC.b-m+nD.b-m-n【思路点拨】解答本题需要注意以下三点：【自主解答】选A。
a X核外有a个电子，a X m+核外有（a－m）个电子；b Y核外有b个电子，b Y n-核外有（b+n）个电子，所以有a－m＝b+n，即a＝b+m+n。
【变式训练】与Ne的核外电子排布相同的离子和与Ar的核外电子排布相同的离子所形成的化合物是（）A.MgBr2B.Na2OC. KClD.KF【学业达标训练】1.（2010·太原高一检测）下列微粒的结构示意图中，表示氟离子的是（）2.下列关于电子层及该层所能容纳的电子数，不正确的是（）A.K：8B.M：18C.N：32D.O：50【解析】选A。
各电子层最多能容纳2n2个电子（n为电子层数），具体如下表：3．同一个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【解析】选A。
核外电子是分层排布的，电子一般总是尽量先排布在能量最低的电子层里，即先排满K 层，再排L层，……，所以K层能量最低。
4．某元素原子的最外层电子数与次外层电子数相同，且最外层电子数与次外层电子数之和小于8，该元素为（）A．锂 B．铍 C．氦 D．钙【解析】选B。
因为最外层电子数与次外层电子数之和小于8，次外层电子数不可能为8，所以只能为2，即该元素有2个电子层，每一层上都有2个电子，为铍元素。
5．周期表中16号元素和4号元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的4倍的是（）A．核外电子数 B．最外层电子数C．电子层数 D．最高化合价【解析】选A。
解答本题的关键是了解元素的原子序数与原子的核外电子数是相等的。
因为16号元素的原子序数是4号元素的4倍，必然前者的核外电子数是后者的4倍。
所以A选项是对的。
而16号元素的原子的最外层电子数是6，最高化合价为+6，4号元素的原子的最外层电子数只有2，最高化合价为+2，所以二者的最高化合价是3倍的关系，故D项不符合题意。
B选项中的最外层电子数，C选项中的电子层数仅分别与元素所在族的序数及周期数直接相关，不存在上述倍数关系，故B、C均不符合题意。
6．（2010·兰州高一检测）X、Y-、Z+三种微粒的电子层结构相同，则一定不能再相等的是（）A.中子数B.质量数C.电子数D.核电荷数【解析】选D。
电子层结构相同，则微粒核外电子数相同，因为三种微粒分别为原子、阴离子和阳离子，说明它们的质子数不同，所以核电荷数一定不能再相等。
7．（2010·洛阳高一检测）根据下列原子某层的电子数，能确定该元素的原子序数的是（）A．K层有2个电子 B．L层有3个电子C．次外层有8个电子 D．最外层有5个电子【解析】选B。
若K层为最外层，则K层有2个电子的原子一定是He原子，但若K层不是最外层，则原子序数比He原子大的原子都符合该条件；L层有3个电子，没有排满，其K层一定有2个电子，所以为5号元素；有3个电子层的原子，其次外层有8个电子；最外层有5个电子可能是N、P等原子。
8．下列各组元素（数字表示原子序数），不能形成AB2型化合物的是（）A．6和8 B．1和16 C．12和9 D．16和8【解析】选B。
可以先根据原子序数写出相应元素的元素符号，再写出所形成化合物的化学式：CO2、H2S、MgF2、SO2，只有B不符合。
9．根据下列几种粒子的结构示意图，回答问题：（填编号）（1）其中属于阴离子的是__________________；（2）属于金属元素的是__________________ ；（3）具有相似化学性质的是__________________ 。
【解析】A、B、C、D表示的微粒分别是O、O2-、S、Na。
A和C都是原子，其最外层电子数相同，所以具有相似化学性质。
答案:（1）B （2）D （3）A和C10.（2010·潮州高一检测）A、B、C三种1～18号元素，A对应的单质是能与强碱反应产生氢气的金属，B的单质是最轻的气体，C的单质通常情况下是一种黄绿色的气体，该气体常用于自来水的杀菌消毒。
请按要求填空：（1）A的原子结构示意图为__________________ 。
（2）B的同位素中常用于制造武器的是____________。
（3）写出实验室用含C元素的化合物制取氧气的化学方程式：___________________________________ 。
（4）实验室可以用A的单质和NaOH溶液反应制取B的单质，写出该反应的离子方程式__________________ 。
【素能综合检测】一、选择题（本题包括5个小题，每小题4分，共20分）1．（2010·湖州高一检测）不符合原子核外电子排布基本规律的是（）A．核外电子总是优先排在能量最低的电子层上B．K层是能量最低的电子层C．N电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为18D．各电子层（n）最多可容纳的电子数为n2【解析】选D。
第n电子层最多可容纳的电子数为2n2个。
A．m＞n B．0＜n＜10C．m＝10－n D．m＜4【解析】选D。
金属单质能够和盐酸反应生成可燃性的氢气，其最外层电子数为1～3。
3．下列各微粒中，各个电子层电子数都达到2n2个的是（）A．Ne、Ar B．Al3+、S2-C．F-、Na+ D．Ne、Cl-【解析】选C。
Ar、S2-和Cl-都有三个电子层，最外层（第三层）都只有8个电子，没有达到2×32＝18个。
4．（2010·苏州高一检测）X、Y、Z三种元素，已知X和Y原子核外电子层数相同，Y和Z原子最外层电子数相同。
又已知三种元素原子最外层电子数总和为14，而质子数总和为28，则三种元素为（）A．N、P、O B．N、C、SiC．B、Mg、Al D．C、N、P【解析】选D。
采用验证法。
N和P、B和Mg电子层数不相同，排除A和C选项。
B选项中，三种元素原子最外层电子数总和为5+4+4＝13，质子数总和为7+6+14＝27，不符合；D选项中，三种元素原子最外层电子数总和为4+5+5＝14，质子数总和为6+7+15＝28，符合。
5.（2010·荆州高一检测）原子的质子数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n+1，原子核内质子数为2n2-1。
下列有关X的说法不正确的是（）A.X能形成化学式为X（OH）3的碱B.X可能形成化学式为KXO3的含氧酸钾盐C.X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数D.X能与某些金属元素形成化合物二、非选择题（本题包括3个小题，共30分）6．(12分)现有四种元素A、B、C、D，已知A－离子核外有18个电子；B原子最外层电子数比D原子核外电子数多2个，B原子比D原子多2个电子层；D+离子核外没有电子；C元素原子核外电子比B元素的原子核外电子多5个。
（1）C的原子结构示意图为________；A-离子的结构示意图为________ 。
（2）画出NaD中阴离子的结构示意图________ ；已知NaD能够和水反应生成NaOH和D的单质，写出该反应的化学方程式__________，在该反应中还原剂是________ （用具体的元素符号表示化学式）。
（3）实验室可以用B的盐酸盐溶液和氨水反应制备一种白色胶状沉淀，该反应的离子方程式可以表示为_______【解析】D+离子核外无电子，即D为氢。
A－离子核外有18个电子，则A原子核外有17个电子，即说明A核电荷数为17，即A为氯。
B原子比氢原子多两个电子层，说明它有三个电子层，且最外层有3个电子，即B为铝，C原子比B原子多5个电子，说明C为氩。
7．（8分）（思维拓展题）甲、乙、丙、丁是1～18号元素，乙元素原子有3个电子层，第一层与最外层电子数相等；甲元素原子的核外电子数比乙元素原子的核外电子数少1；丙元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍；丁元素原子核电荷数比丙元素原子核电荷数多2。
请回答：（1）甲的单质与水反应的化学方程式为___________；（2）乙元素的原子结构示意图为_________________；（3）丙元素的最高价氧化物可以和甲与丁两种元素形成的某种化合物反应生成丁单质，每生成1 mol 丁单质，转移电子的数目约为_______________。
（4）写出一个能够证明乙单质的还原性比丙单质的还原性强的化学方程式_____________________。
【解析】乙元素原子有3个电子层，各电子层电子数依次是2、8、2，为镁元素；甲元素原子的核外电子数比乙元素原子核外电子数少1，为11号元素，即钠元素。
丙元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，因为最外层电子不超过8个，所以次外层电子数只能有2个，即K层，所以最外层有4个电子，为碳元素；丁元素原子核电荷数比丙元素原子核电荷数多2，所以为6+2＝8号元素，即氧元素。
（1）单质钠能够和水反应生成NaOH和H2。
（3）Na2O2和CO2反应生成O2的化学方程式为：2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2，在该反应中2个Na2O2中有2个－1价的氧变成O2中0价的氧，有2个－1价的氧变成Na2CO3中－2价的氧，一共转移2个电子，氧化剂和还原剂都是Na2O2，所以每生成1 mol O2，转移2 mol电子，其数目约为2 mol×6.02×1023 mol－1＝1.204×1024。
