【金学案】学年高中化学 （课标点击+预习导学+典例精析+课堂导练）第1章 第1节 第2课时 核外电子排布同步辅导与检测 鲁科必修2

第1节原子结构第2课时核外电子排布

1．了解1～20号元素原子的核外电子排布。2．了解核外电子的排布规律。3．了解原子的最外层电子排布与元素原子得失电子的能力和化合价的关系。知识清单核外电子排布

1．核外电子的运动特征核外电子的运动有自己的特点，它不像行星绕太阳旋转有固定的轨道，但却有经常出现的区域。当一个原子核外有多个电子时，电子经常出现的区域又有所不同，科学家把这些区域称为______。2．核外电子的分层排布(1)依据：电子能量高低、运动区域离核远近。电子层

(2)电子层与电子能量的关系电子层由内向外字母表示法KLMNOPQ数字表示法1234567离核远近电子离核________电子能量电子能量________3.核外电子排布规律(1)能量最低原理电子在原子核外排布时，总是首先排布在离核最近能量______的电子层里，即先排布K层，当K层排满后，再排布L层，依次类推。这个原理叫做__________。2.由近及远由低到高3.(1)最低能量最低原理(2)2n2规律电子层数与该层上最多所能容纳的电子数的关系电子层数(n)1234最多容纳电子数281832规律2×122×222×322×422n2即第n电子层上，最多容纳的电子数为________。(3)原子最外层电子数目不超过______(K层为最外层时不超过2个)，次外层电子数不能超过______，倒数第三层不能超过______。(2)2n2(3)8个18个32个4．核外电子排布的表示方法－原子结构示意图(1)原子结构示意图的含义。因此，在画原子结构示意图时应注意做到如下三点：①用圆圈表示原子核(在圈内注明核电荷数)；②用弧线表示电子层；③标出各层上的电子数。(2)核电荷数从1到18的元素的原子结构示意图：说明：原子结构示意图是表示原子核和电子层结构的一种形式，据此可以判断相应的元素及核外电子排布情况，但由于原子结构示意图未标明原子核内的中子数(或原子的质量数)，所以不能根据它确定元素的核素或同位素。综合拓展1.核外电子排布规律的理解(1)核外电子排布规律可概括为“一低四不超”。(2)核外电子的排布规律之间既相互联系，又相互制约，不能孤立片面地理解和使用。如M层不是最外层时，其电子数目最多为18个，当它是最外层时，其电子数目最多是8个。各电子层中的电子数有最大限量，但可以小于这个限量，即不一定都填满。(3)此规律仅为一般规律，有一定的局限性，有些原子的核外电子排布还不能完全用它解释。(4)最外层电子数达到8个(He为2个)时，该原子的结构为相对稳定结构，未达到稳定结构的原子具有得(失)电子达到稳定结构的倾向，这是原子间能发生反应的内在原因。特别提示核外电子排布规律的知识是元素推断题中常用的依据，也是理解元素性质、物质推断的理论依据，同时注意把握规律的熟练应用。尝试应用1.（2011年山东临沂模拟）下列说法中肯定错误的是()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解析：K层即是第一层，只有1个电子的是氢原子，A项正确；原子M层上有电子，说明L层已排满8个电子，此时M层上电子数为L层的4倍，为32个，与最多有2n2即18个相矛盾，B项错误；M层、L层上的电子数均为K层上的4倍，即为“2、8、8”电子排布，则S2-、Cl-、K+、Ca2+均满足，C项正确；氢原子的核电荷数与最外层电子数相等，D项正确。答案：B2.（2012年宣城同步检测）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（）A.B2A3B.B3A2C.A2B3D.BA2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8-3=5个，A为N元素，A、B形成化合物为Mg3N2。答案：B尝试应用3.已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b，它们的离子Xm+和Yn-的核外电子层结构相同，则下列关系正确的是（）A.a=b+m+nB.a=b-m+nC.a=b+m-nD.a=b-m-n解析：具有相同电子层结构＝核外电子排布相同＝核外具有相同的电子数，可通过质子数和电荷数的关系而求解。因为两种离子电子层结构相同，即核外电子排布相同，具有相同的核外电子数，即Xｍ+的核外电子数等于a-m，Yｎ-的核外电子数为b+n，则a-m＝b+n，得a=b+n+m,A项正确。答案：A4．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褪色，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________________。解析：核外电子排布为2、8、8构型的单核微粒主要有：Ar、S2－、Cl－、K＋、Ca2＋。(1)单核中性微粒为原子，原子的核电荷数＝核外电子数，因此，此微粒为核电荷数为18的氩原子；(2)为具有还原性能被溴水氧化的硫离子；(3)为氧化性很弱的+1价的钾离子；(4)为还原性很弱的-1价的氯离子。答案：(1)Ar(2)S2－(3)K＋(4)Cl－知识清单元素性质与原子结构的关系

元素结构和性质稀有气体元素金属元素非金属元素最外层电子数____(氦为____)________一般________4原子得失电子能力不易得失电子一般易______电子一般易电子单质氧化(还原)性一般不跟其他物质反应只具有______一般具有氧化性化合价零价只显正价，且一般等于________既显正价，也显负价，其最高正价＝最外层电子数，最低负价＝最外层电子数－882一般小于4大于或等于失得还原性最外层电子数综合拓展元素的化合价与核外电子排布尤其是最外层电子数的关系稀有气体元素原子最外层已达到稳定结构，原子既不易得到电子也不易失去电子，因而稀有气体元素的化合价为0；金属元素原子最外层电子数少，易失去电子，因此金属元素易显正价，其正价数等于原子失去的最外层电子数；非金属元素原子最外层电子多，易得到电子，因此非金属元素易显负价，其负价数等于原子得到的电子数。特别提示原子的核外电子排布决定着元素的性质，在理解元素的性质时，要时刻遵循结构决定性质这条主线。尝试应用1.下列叙述中，正确的是（）A．核外电子排布完全相同的两种微粒，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．核外电子排布相同的两原子一定属于同种元素D．阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同解析：Na+与Ne的原子结构示意图分别为，核外电子排布相同，但二者化学性质迥然不同，A错；主族元素单原子形成的离子不一定达到8电子或2电子稳定结构，如氢原子转化成氢离子之后原子核外的电子数为零，B错；核外电子排布相同的两原子其电子数必然相等，质子数也相等，核电荷数相等，故一定属于同种元素，C正确；阴离子的核外电子排布是非金属原子得电子之后形成的，比上一周期稀有气体元素原子多一个电子层，如氯离子其离子结构示意图为与上一周期的氖元素原子的核外电子排布不同，D错。答案：C2．核电荷数小于18的某元素X，其原子核外的电子层数为n，最外层电子数为(2n＋1)，原子核内质子数是(2n2－1)，则下列有关X的说法中不正确的是()A．其最高正价为＋3价B．其最低负价可能为－1价C．氢化物易溶于水D．是活泼(或较活泼)的非金属解析：本题由已知条件运用数学方法进行推断，确定元素的种类，综合考查了逻辑思维和驾驭基础知识的能力。由题中所给的已知条件，可进行如下推断：当n＝1时，不合理；当n＝2时，最外层电子数是5，核内质子数是7，该元素为N；当n＝3时，最外层电子数为7，核内质子数为17，该元素为Cl。根据N和Cl的性质推知，B、C、D均正确，则答案为A。答案：A原子结构示意图

根据下列微粒结构示意图的共同特征，可以把三种微粒归为一类。下列微粒中可以归为一类的是()8解析：题干中三种微粒分别表示Na＋、K＋、Ca2＋，它们都属于阳离子；选项中四种微粒分别表示Ne、S2－、Mg2＋、F－。显然，Mg2＋与它们同属一类——阳离子，故选C。答案：C名师点睛：核外电子的排布规律、微粒结构示意图是考试的常客，解答该类试题要求同学们要有较好的分类整理能力。“分类”的方法是人们学习中必须要使用的基本方法之一，“新课程标准”中明确规定必须要掌握“分类”的学习方法。变式训练解析:结构示意图中符合Y-的只有D选项，是Cl-。答案:D核外电子排布规律的应用

核电荷数为1～18的元素中，下列叙述正确的是（）A.最外层只有1个电子的元素一定是金属元素B.最外层只有2个电子的元素一定是金属元素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个电子解析：在核电荷数为1～18的元素中，最外层电子数只有1个的元素有H、Li、Na，其中H为非金属元素；最外层电子数只有2个的元素有He、Be、Mg，其中He为非金属元素；原子核外各层电子数相等的只有Be，它是金属元素；核电荷数为17的元素的原子结构示意图为，可以看出其最外层有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。

答案：D变式训练2．X、Y、Z和R分别代表四种元素。如果aXm＋、bYn＋、cZn－、dRm－四种离子的电子层结构相同(a、b、c、d为元素的原子序数)，则下列关系正确的是()A．a－c＝m－nB．a－b＝n－mC．c－d＝m＋nD．b－d＝n＋m解析：四种离子的电子层结构相同则有：a－m＝b－n＝c＋n＝d＋m。对照选项整理知b－d＝n＋m合理，故选D。答案：D有关原子核外电子层结构的推断

某元素R的核外电子数等于核内中子数，该元素(相对原子质量的整数部分与R原子的质量数相同)的单质R2.8g与氧气充分反应，可得到6.0g化合物RO2，则该元素的原子()A．具有3个电子层B．具有2个电子层C．最外层电子数为6D．最外层电子数为4解析：该元素的相对原子质量为x，则单质R的相对原子质量为x，R＋O2RO2x322.8g6.0g－2.8g列式可得：x＝28，则R原子的质量数A＝28。由题意知，对于R原子而言：质子数＝中子数，则R原子：核内质子数Z＝A÷2＝28÷2＝14，此为硅元素，原子结构示意图为：。答案：AD名师点睛：本题可用逆向思维法：欲判定选项正确与否→知道R的名称或R的原子结构示意图→知道R原子核内的质子数→知道R原子的质量数→根据已知条件求解。变式训练3.有A、B、C、D四种元素，已知A元素原子的K层和M层电子数相同；B元素原子的L层比K层电子数多5个；C元素的+3价阳离子和氖原子具有相同的电子数；D元素原子核外有4个电子层，K层与L层电子数之和等于M层与N层电子数之和。写出：（1）元素符号：A

，B

,C

,D

。（2）A的原子结构示意图

。B的阴离子结构示意图

。C的阳离子结构示意图

。D的原子结构示意图

。解析：可以先根据题中描述的各原子或