江西乐安一中高一化学 24原子核外电子的排布培优教案.doc

第五章 原子结构 元素周期律第二节 原子核外电子的排布 基础知识 一.原子核外电子运动的特征: 1. 核外电子运动特征 速度很快，接近光速（米/秒） 运动的空间范围小（0.1nm） 没有确定的轨道，不能测定或计算它在某一时刻所在的位置，也不能描画它的运动轨道，只能指出它在核外空间某处出现机会的多少。 氢原子在离核越近处单位体积的空间内电子出现的机会越多。离核越远处单位体积空间内电子出现的机会越少。 2核电子运动规律的反映：电子云 二.原子核外电子的排布:1核外电子的分层排布：在含有多个电子的原子里，电子的能量并不相同。能量低的，通常在离核近的区域运动，能量高的，通常在离核远的区域运动。因此就用电子层来表明运动着的电子离核远近的不同。即：电子就可以看作是在能量不同的电子层上运动。 电子层的表示方法 电子层(n)数 1 2 3 4 5 6 7符号 k l m n o p q能量大小 低高 2通常情况下，核外电子总是尽先占据能量最低的轨道。只有当能量最低的轨道占满后，电子才能依次填入能量较高的轨道。即排满k层才排l层，排满l层才排m层。（但不能类推出排满m层再排n层。因为电子层数多了，有能级交错现象，较复杂。） 3各电子层最多容纳的电子数目是2n2，次外层电子数目不超过18个，倒数第3层电子不超过32个，无论原子有几个电子层，其最外层电子数目不超过8个，k层为最外层时，不超过2个。4核外电子分层排布的表示方法：原子结构示意图 学习指导 1你是否学会了na、mg、ca等金属元素和n、o等非金属的电子层排布？是否会画它们的原子结构示意图？你怎样理解金属元素和非金属元素在原子结构上的区别？它们为什么会有金属性或非金属性？2你能否根据氮元素、钠元素等的核外电子排布情况，判断它们的化合价？其正、负及数值与原子最外层电子数有什么样关系？例题精析 例1氢原子的电子云图中，小黑点离原子核近的区域较密，它表示：a该区域电子较多 b该区域电子出现的机率较大c电子只在该区域运动 d电子在该区域运动速度快 分析在电子云图中，小黑点的多少只表示电子在此处出现机会的多少，并不表示电子的多少和运动速度的快慢。所以选b 解：b 例2某微粒的核外电子数目分别为k层2个，l层8个，m层8个，该微粒一定是氩原子吗？为什么？ 分析此题未指明核电荷数，因此不能确定是哪种微粒。具有这种电子排布的微粒很多，如k+，cl- 等。 解：不一定，因为未指明核电荷数。 例3有x、y两种元素，x原子核外m层电子数是y原子核外m层电子数的一半，y原子核外l层电子数是m层电子的，也是n层电子数的4倍。则原子结构示意图为x_y_ 分析根据原子核外电子排布规律和x、y原子的电子层结构特征，可确定x、y原子的k层电子数都是2，l层电子数都是8，因为它们的m层均有电子，k、l层都应是饱和的。所以，y原子的m层电子数是：，x=14, n层电子数是，且为最外层。y的原子序数为2+8+14+2=26；x原子的m层电子数是=7，且为最外层。x的原子序数是2+8+7=17，该道题是核外电子排布一般规律的应用。 解： 例4今有五种元素：aa,bb,cc,dd,ee。已知：a+有3个电子层，各电子层的电子数为2n2个；c2-和d3+离子的核外电子排布相同；d元素的原子核内有14个中子，该元素10.8克跟氧气化合生成氧化物20.4克，且a+b+c+d+e=79,e-b=5,试问a，b，c，d，e各是什么元素？分析本题有两处突破口：一是由a+有3个电子层，可以推断a原子的核外电子数，并确定a元素的原子序数；二是可由d元素在化学变化中量的关系，结合d原子的原子结构和d3+离子的特征，通过计算，推理可确定d的原子序数。进而依据这五种元素间的相互依存关系，依次推断其他三种元素。因a+有3个电子层,且各电子层电子数为2n2，三层共有电子28个，因此核电荷数a=29，即a为铜元素。因d元素的阳离子为d3+，可知d与氧气化合的通式为4d+3o2=2d2o3，由此可计算出d的原子量为 则 d 原子的质子数d=27-14=13,可知d为铝元素。由c2-离子与d3+离子核外电子排布相同，则c=8，即c为氧元素。将a, d, c的数值代入a+b+c+d+e=79 得 解： a：cu b：mg c：o d：al e：cl 例5与氖原子核外电子数相同的双原子分子是_；三原子分子是_；四原子分子是_ ；五原子分子是_。 分析氖原子核外有10个电子，若是双原子分子（ab），则有9和1，8和2，7和3，6和4，5 和5 五种组合，可能组成双原子分子的只有9和1。即hf；若是三原子分子（a2b）（ab2），则有1和8，2和6，3和4，4和2四种组合，可能组成三原子分子的只有1和8，即h2o；若是四原子分子（a3b或ab3），则有1和7，2和4，3和1三种组合，可以组成四原子分子的只有1和7，即nh3；若为五原子分子（a4b或ab4），则有1和6，2 和2两种组合，可以组成五原子分子的只有1和6即ch4。解：hf，h2o，nh3， ch4巩固提高 一.选择题:（每小题均有1-2个正确选项） 1某原子的核外m层上有3个电子，那么其l层上的电子数为（ ） a2b8c18d32 2下列元素中，原子的次外层电子数等于其他各层电子数之和的元素为（ ） amgbscod ar 3质子数和中子数相同的原子a，其阳离子an+，核外共有x个电子，a的质量数为（ ） a2（x-n）b2(x+n)c2xdn+2x 4对原子核外电子运动的描述正确的是（ ） a可根据一定的数据计算出它们在某一时刻所在的位置 b核外电子运动有确切的轨道 c能用一定的仪器测定或描述它们的运动轨迹 d核外电子运动根本不具有宏观物体的运动规律，只能用统计规律来描述 5某原子中的电子由在k层上运动变为在m层上运动，将（ ） a吸收能量b释放能量 c能量不变d无法判断 6与oh-具有相同质子数和电子数的微粒是（ ） af-bcl-cnh3dnh2- 7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-的核外电子排布相同，则下列关系式中正确的是（ ） aa=b+m+nba=b-m+n ca=b+m-nda=b-m-n 8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（ ） as i 和nabb和he ccl和cdc和al 9某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍（a1），则该原子核内的质子数是（ ） a2aba+2c2a+10d2a+2 10某元素a的原子质子数为z，已知b2-和a3+具有相同电子层结构，则b原子的质子数为（ ） az+2bz-3cz+3dz-5 11有三种元素x，y，z，它们原子的最外层电子数之和为17，核内质子数之和为39，这三种元素为（ ） an、p、clbp、o、s cn、o、sdo、f、cl 12有axn-和bym+两种简单离子，它们的电子层结构相同，下列关系式或化学式中正确的是（ ） aa-n=b+mba+n=b-m c氢化物为hnx（或xhn）d氧化物为yom 13对第n电子层，若它作为原子的最外层，则容纳的电子数最多与n-1层的相同；当它作为次外层，则其容纳的电子数比n+1层上电子数最多能多10个，则第n层为（ ） al层bm层cn层d任意层 14与氖核外电子排布相同的离子和与氩核外电子排布相同的离子形成的化合物为（ ） amgbr2bal2o3ckfdna2s 15两种元素可以形成ab2型化合物，它们的质子数可能为（ ） a12和9b10和14c6和8d7和12 二填空题: 1在1-18号元素中，电子总数是最外层电子数二倍的元素是_；最外层电子是次外层电子数二倍的是_；次外层电子数是最外层电子数二倍的是_。 2下列各题中的物质均由核电荷数为1-10的元素组成，请填写化学式： 只有两个原子核和两个电子组成的分子_ 1个最外层有4个电子的原子和2个最外层有6个电子的原子结合的分子_ 1个最外层有5个电子的原子和3个只有1个电子的原子结合的分子是_ 由3个最外层是6个电子的原子结合而形成的分子是_。 3某元素a、b，a的核电荷数为n，a2+比b2-少8个电子，则b原子的核电荷数为_。 4某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数的最外层电子数的3倍，该元素是_（填元素符号） 5已知某元素的阴离子rn-的原子核中的中子数为（a-x+n），其中a为原子的质量数。则w克rn-中的电子总数为_（na为阿氏常数） 6在1-18号元素中，a原子最外层电子为a个，次外层电子数为b个；b原子m层电子为（a-b）个，l层为（a+b）个，则a为_b为_自我反馈一.选择题:1 b 解析：根据核外电子排布的一般规律：“核外电子总是尽先占据能量最低的轨道。只有当能量最低的轨道占满后，电子才能依次填入能量较高的轨道。”本题原子核外m层上有3个电子，说明l层已经排满，而l层最多容纳的电子数为8个，所以选b。2b解析：本题考查了1-20号元素的原子核外电子排布情况，只要把四个选项的原子结构示意图画出来即可选出答案。3b解析：由题意可知该原子的质子数为(x+n)，由质量数=中子数+质子数，可知该原子的质量数=2(x+n)4d解析：本题考查核外电子运动特征，见“基础知识一”5a解析：本题复习了“电子层”的有关内容。核外电子在能量不同的电子层上运动，离核越近的电子层能量越低，离核越远的电子层能量越高。而k层比m层的能量低，所以电子由k层运动变为m层运动时，相当于由低能量向高能量运动，需要吸收能量。6a d解析：oh-的质子数为(8+4)=9，电子数为10，a、d符合要求，而cl-的质子数为17，电子数为18，nh3的质子数为(7+3)=10，电子数为10，不符合要求。7a 解析：由则题可知：x原子失去m 个电子后与y原子得到n个电子后的总电子数相等即：a-m=b+n a=b+m+n8d解析：设x、y分别为原子a的l、m两层电子数，依题意，a、b两原子的电子层结构为 k l m 原子b有m层，至少有3个电子， a 2 x y b 2 2x y+3因而其l层的电子数必然是8个，求得x=4，对原子a来说，l层有4个电子时只能是最外层，即y=0，y+3=3。a为碳，b为铝。9d解析：由题意知，该元素原子的最外层电子一定比外层电子多。如果该原子核核外有2个电子层，则第一层（即次外层）的电子数一定是2，而次最外层电子数可以是2至8中的任意一个数。即2a，那么原子核内质子数为2+2a。如果该原子核外有3个电子层，则第一层有2个电子，第2层（即次外层）个有8个电子，那么第3层（即最外层）上的电子数要比8多才能符合题意，但是这与“最外层上的电子数不超过8个”矛盾，所以这种做法不成立。10d解析：由电子层结构相同，意味着电子数相同，设b的质子数为x，则x+2=z-3，解出x=-511a解析：写出n、p、cl、f、o、s的原子结构指示意图即可12b、c解析：由于两种离子层结构相同，可知a+n=b-m，a错。b对，由axn-可知，x元素可显-n价，所以其氢化物为hnx或hx2，由bym+可知y元素显+m价，所以氧化物为y2om，c对d错。13b解析：根据“最外层最多容纳的电子数为8个”的原则(n-1)层时为l层（即第二层），第二层上最多容纳的电子数为8个，与第n层电子作为最外层时最高容纳的电子数相同，所以第n层为m层，当它作为次外层时最多容纳的电子数为18，比n+1层（即第四层）最多能多10个电子。14c、d解析：与氖和氩核外电子排布相同的离子可以是阳离子，也可能是阴离子。c、d均符合要求。15a、c解析：a：为mgf2，c为co2。 二、填空题:1be c l i si 2h2 co2 nh3 o3 3n+4 4p 5 6a： o b：si b原子m层上有电子（a-b0） l层上必须满足8个即a+b=8 a原子次外层电子数为b, b只有两种可能：b=8或b=2若b=8 则 a=0（舍） 若b=2则 a=b（成立）走向高考 1（95北京）元素x的原子获得3个电子或元素y的原子失去2 个电子后，它们的电子层结构与氖原子的电子层结构相同，xy两种元素的单质在高温下得到的化合物正确的化学式（ ） ay3x2 bx2y3 cx3y2 dy2x3 2(99全国)下列各分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是（ ） abecl2 bpcl3 cpcl5 dn2 3（94全国）已知x、y两种元素的核电荷数分别是a和b,它们的离子xm+和yn-的核外电子排布相同，则下列关系式中正确的是（ ） aa=b+m+n ba=b-m+n ca=b+m-n da=b-m-n 答案：1a 2