高中化学原子核外电子的排布知识点整理及模拟试卷
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高中化学原子核外电子的排布知识点整理及模拟试卷
【学习目标】
知道核外电子是分层排布的并了解1~18号元素的电子排布情况
了解活泼金属元素和活泼非金属元素的原子在化学反应过程中常
通过电子得失使最外层达到8电子稳定结构的事实
掌握1—18号元素核外电子排布情况;从核外电子的排布规律认识
元素化合价与核外电子数的关系
【学习内容】
经过几代科学家的不懈努力,现代量子力学原子结构模型(电子
云模型)认为:①原子由原子核和核外电子构成②电子运动的规律跟
宏观物体运动的规律截然不同③对于多电子的原子,电子在核外一定
的空间近似于分层排布。
一、核外电子运动的特点
1.电子的质量极微小(9.1*10-31千克);
2.电子绕核运动是在原子这样极其微小的空间(原子的直径约
10-10米)中进行;
3.电子绕核运动的速度每秒钟在106米以上。
所以:电子绕核运动没有确定的轨道,不能精确测定或计算电子
在任一时刻所在的位置,也不能描绘出其运动轨迹。这是核外电子运
动的根本特征--完全不同于普通物体如行星、炮弹、尘粒的运动状况。
二、核外电子的运动规律
原子核外电子运动没有确定的轨道,但是有确定的运动规律,其
运动状况可用电子云来形象地描述。电子云密集的地方电子出现的机
会多;电子云稀疏的地方,电子出现的机会较少。
在含有多个电子的原子中,一方面每个电子和核之间因带异性电
荷而有吸引力,这个吸引力倾向于把电子尽可能拉得靠近核;另一方
面,电子与电子之间带同性电荷而相互排斥,这个排斥力要迫使电子
彼此尽可能远离。当吸引和排斥达成平衡时,核外电子就分布在离核
不同的区域里运动,有不同的能量。离核远的电子能量高。
因此,在含有多个电子的原子里,电子的能量是不同的。有些
电子能量较小,在离核较近的区域里运动;有些电子能量较大在离核
较远的区域里运动。科学上把能量不同的电子运动的区域成为电子
层。由此可见,正是吸引和排斥这个基本矛盾决定了含有多个电子的
原子中核外电子的分层排布。把能量最低、离核最近的一些电子,称
它们运动在第一电子层上;能量稍高、运动在离核稍远的一些电子称
它们运动在第二电子层上,由里往外,依次类推,叫三、四、五、六、
七层。也可以把它们依次叫K、L、M、N、O、P、Q层。
三、原子核外电子排布规律
1、能量最低原理:电子总是尽先排布在能量最低的电子层里, 然
后由往外,依次排在能量逐步升高的电子层里,即先排K层,排满K
层后再排L层,排满L层后再排M层;
2、每个电子层最多只能容纳2n2个电子;
3、最外层最多只能容纳 8个电子(K层为最外层时不能超过2
个),次外层电子数目不超过18个,倒数第三层电子数目不超过32
个。
四、原子结构与元素性质的关系(结构决定性质)
1、稳定结构:最外层电子数为8(注意:He最外层为2),原子既
不容易失去电子又不容易得到电子。
2、不稳定结构:最外层电子数不为8,因此可能失去电子或者得
到电子转变为稳定结构——最外层为8(氢原子变为0或2 )个电子。
一般最外层电子数小于4个的多为金属,在化学反应中容易失电
子;最外层电子数大于等于4个的多为非金属,在化学反应中容易得
电子。(在化学反应中发生电子得失时,原子核不发生变化)
五、原子最外层电子数与元素化合价的关系
元素化合价在数值上等于原子失去或得到的电子数目(失为正,
得为负)
原子 ①最外层电子数﹤4时,容易失去电子:化合价=+失去的电
子数目
②最外层电子数≥4时,容易得到电子:化合价=最外层电子
数-8 倾听,理解。
六、离子
1、定义:带电荷的原子或原子团(正阳、负阴;阴阳离子由于静电
作用可以形成化合物,且所形成的化合物为电中性)
2、写法:先写元素符号,在元素符号的右上角标上离子所带电荷和
正负号,电荷写在前面,电性正负号写在后面,当电荷
数为1时省略不写,如Na+、F-
3、意义:离子符号前面的系数表示离子个数,右上角的数字表示每
个离子所带的电荷数。(2Na2+)
4、原子和离子的比较
原子 离子
概念 原子是化学变化中最小 的粒子 带电荷的原子或原子团
表示 方法 Na:钠原子;2Na:两个钠原子 Cl-:氯离子;2 Cl-:两个氯离
子
电性 不显电性 “阳正,阴负”
稳定
性
“金易失,非金易得” 稳定结构
数量 关系 在原子中,质子数=核外电子数 阳离子:质子数>核外电子数
阴离子:质子数<核外电子数
相似点 原子、离子都是构成物质的粒子,如铁由铁原子构成,氯
化钠由钠离子和氯离子构成;原子也可以构成分子。
相互 转化 失电子 失电子
阴离子 原子 阳离子
得电子 得电子
5、常见的原子团(由几个原子形成的集团带有电荷)
NH4+、OH-、NO3-、HCO3-、SO42-、CO32-
【疑难解析】
既然原子核带有正电荷,电子带有负电荷,异性电荷之间有静电
吸引力,原子核的质量又远大于电子,那么电子为什么不会被吸进原
子核里?
解答:带正电的原子核对带负电的电子有吸引力,如果电子静
止就会被吸进原子核里,但是电子绕核作高速运动具有较大动能,可
以克服原子核的吸引,电子就不会落入原子核中,而是稳定地绕核运
动。若电子动能很大超过吸引作用,电子将离核而去;若电子动能很
小不足以克服吸引作用,电子就会落入何种。由此可见,原子是吸引
和排斥这两种相反倾向互相对立又互相依存的统一体,失去任何一
方,原子就不复存在。
【模拟试题】
1.下列所画原子结构示意图正确的是
( )
A. B. C. D.
2.某元素核外有三个电子层,其最外层电子数是次外层电子数的一
半,则此元素是( )
A.S B.C C.Si D.Cl
3.已知aXm+和bYn-的电子层结构相同,则下列关系式正确的是
( )
A. a=b+m+n B. a=b-m+n C. a=b+m-n
D. a=b-m-n
4.和氖原子有相同的电子层的微粒是
( )
A.He B.K+ C.Cl- D.
5.17 8O和16 8O原子核外电子数(判断前后两者的关系)
( )
A.大于 B.小于 C.等于 D.不能肯定
6.核外电子排布相同的离子Am+和Bn-,两种元素的质子数,前者与
后者的关系是 ( )
A.大于 B.小于 C.等于 D.不能肯定
7.核外电子层结构相同的一组粒子是
( )
A.Mg2+、Al3+、Cl-、Ne B.Na+、F-、S2-、Ar
C.K+、Ca2+、S2-、Ar D.Mg2+、Na+、Cl-、S
2
-
8.在第n电子层中,当它作为原子的最外电子层时,能容纳的最多电
子数与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10个,则此电子层是 ( )
A.K层 B.L层 C.M层 D.N
层
9.一种粒子的质子数和电子数与另一种粒子的质子数和电子数相等,
则下列关于两种粒子之间的关系说法错误的是
( )
A.它们可能是同位素 B.可能是不同分子
C.可能是相同的原子 D.可能是一种分子和一种
离子
10.下列叙述中,正确的是
( )
A.两种微粒,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相
同
B.凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电
子排布
C.两原子的核外电子排布相同,则一定属于同种元素
D.不存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子
11.1~18号元素中,最外层电子数是次外层电子数二倍的元素
是 ,原子结构示意图 ,能与氧形成的氧化物的化学
式 、 。
12.各题中的物质均由核电荷数为1~10的元素组成,按要求填写化
学式
⑴只有两个原子核和两个电子组成的分子是
⑵最外层分别为4个和6个电子的原子形成的化合物是
⑶最外层有5个电子的原子所形成的氢化物
⑷由3个原子组成的电子总数为10的化合物是
⑸离子化合物AB中阴阳离子的电子层结构相同,则化合物AB是
13.A+、B-、C、D四种微粒中均有氢原子,且电子总数均为10个。
溶液中的A+和B-在加热时相互反应可转化为C和D。则A
+
为 ,B-为
C和D为 、 。