2017-2018学年学习讲义之高一化学苏教必修2专题1微观结构与物质的多样性第一单元第1课时

第一单元原子核外电子排布与元素周期律第1课时原子核外电子的排布知识条目必考要求加试要求原子核外电子排布的基本规律(1～18号元素原子结构)bc能力要求1.知道核外电子能量高低与分层排布的关系。2.能够根据核外电子排布规律写出常见简单原子的原子结构示意图。一、原子结构1．原子的构成(1)原子是由原子核和核外电子构成的。(2)在多电子原子里，电子的能量不同。(3)在离核近的区域运动的电子的能量较低，在离核远的区域运动的电子的能量较高。2．电子层(1)概念：在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。(2)不同电子层的表示及能量关系各电子层由内到外电子层数1234567字母代号KLMNOPQ离核远近由近到远能量高低由低到高3.电子层的表示方法(1)钠原子的结构示意图如下，请注明其意义：(2)原子结构示意图中，核内质子数等于核外电子数，而离子结构示意图中，二者则不相等。如：Na＋；Cl－。阳离子：核外电子数小于核电荷数。阴离子：核外电子数大于核电荷数。1．下面关于多电子原子的核外电子的运动规律的叙述正确的是()①核外电子是分层运动的②所有电子在同一区域里运动③能量高的电子在离核近的区域内运动④能量低的电子在离核近的区域内运动A．①④ B．②③C．①③ D．②④答案A解析原子核外电子是分层运动的，能量越低离核越近，能量越高离核越远。2．排布在下列各电子层上的一个电子，所具有的能量最低的是()A．K层 B．L层C．M层 D．N层答案A

二、原子核外电子的排布规律1．完成下列表格：核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMN1氢H18氧O2611钠Na28117氯Cl28718氩Ar28819钾K28812.观察分析上表，元素原子核外电子排布的规律特点：(1)原子核外电子分层排布。(2)K层最多容纳电子数为2。(3)L层最多排8个电子。(4)最外层电子数不超过8个等。原子核外电子的排布规律(1)能量规律：根据电子能量由低到高，依次在由内向外的电子层上排布。(2)数量规律：每层最多容纳2n2个电子，最外层电子数目不超过8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。特别提醒核外电子排布的规律是互相联系的，不能孤立地理解。如钙原子由于受最外层电子数不超过8个的限制。其原子结构示意图为，而不是。3．下列关于原子结构的叙述中正确的是()A．所有的原子核都由质子和中子构成B．原子的最外层电子数不超过8个C．稀有气体原子的最外层电子数均为8个D．原子的次外层电子数都是8个答案B解析A项，eq\o\al(1,1)H不含有中子；C项，He最外层电子数为2个；D项，第2周期元素原子的次外层电子数为2个。4．(2017·温州中学高三模拟)核电荷数为1～18的元素中，最外层电子数是电子层数3倍的原子()A．只有4种 B．只有3种C．只有2种 D．只有1种答案D解析核电荷数为1～18的元素中，最外层电子数是电子层数3倍的原子只有O，故答案选D。1．下列叙述正确的是()A．电子的能量越低，运动区域离核越远B．核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动C．稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子D．当M层是最外层时，最多可排布18个电子答案B解析电子能量越低，运动区域离核越近，A错；电子的分层排布即是电子的分层运动，B正确；稀有气体元素中He原子最外层只有2个电子，C错；M层为最外层时，最多只能排8个电子，D错。2．某元素的原子核外有3个电子层，最外层有7个电子，则其原子核内的质子数为()A．7B．8C．17D．18答案C解析该原子的核外电子排布为，所以核内质子数为17。3．已知A的原子序数是x，B2－与A3＋具有相同的电子层结构，则B元素的原子序数为()A．x＋5 B．x－5C．x＋1 D．x－1答案B解析设B的原子序数为y，则x－3＝y＋2，y＝x－5，B项正确。

4．根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。信息元素名称原子结构示意图A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半B元素原子最外层电子数是次外层电子数的1.5倍C元素＋1价离子C＋的电子层排布与Ne相同D元素原子次外层电子数是最外层电子数的eq\f(1,3)答案(从左到右，从上到下)硅硼钠氧解析L层有8个电子，则M层有4个电子，故A为硅。当次外层为K层时，B元素原子最外层电子数则为3，是硼；当次外层为L层时，B元素原子最外层电子数为1.5×8＝12，违背了排布规律，故不可能。C元素原子的质子数为10＋1＝11，故为钠。当次外层为K层时，D为氧；当次外层为L层时，最外层则有24个电子，故不可能。5．现有四种元素A、B、C、D，已知A－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＋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少2个。(1)C的原子结构示意图为__________；A－的结构示意图为__________。(2)四种元素的简单离子中与氖具有相同核外电子排布的是________(填离子符号)。(3)C的单质与水反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)(2)Al3＋、Na＋(3)2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑解析D＋核外无电子，即D原子为氢原子。A－核外有18个电子，A原子核外有17个电子，A核电荷数为17，A为氯元素。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，B原子为铝原子。C原子比B原子少2个电子，说明C原子为钠原子。[基础过关]题组一核外电子排布表示方法1．(2017·湖州市高一下学期期中)下列原子或离子对应的结构示意图不正确的是()答案A2．下列微粒的结构示意图，正确的是()A．Mg2＋： B．Cl：C．Ar： D．K：答案A解析Mg2＋是镁原子失去最外层两个电子后生成的，A选项正确；Cl原子的最外层应该只有7个电子，B选项错误；Ar原子的次外层与最外层应该均有8个电子，C选项错误；K原子的结构示意图应该是，D选项错误。3．具有下列结构示意图的微粒，既可以是原子又可以是阴离子和阳离子的是()答案C解析A项，x＝13，为Al原子，错误；B项，只能为氮原子，x＝7，错误；C项，若x＝18，为Ar原子，若x＝17，为Cl－，若x＝19，为K＋，正确；D项，只能为氯原子，x＝17，错误。4．某粒子结构示意图为，若该粒子为离子，则它所带的电荷数可能为()①8－n②n－8③10－n④n－10A．①② B．①③C．③④ D．②④答案C解析若为阳离子，电荷数为n－2－8＝n－10；若为阴离子，电荷数为2＋8－n＝10－n。题组二核外电子排布规律5．(2017·宁波期中)下列说法正确的是()A．电子离核越近，能量越高B．原子核外电子的运动没有规律C．在多电子原子中，核外电子分层排布D．电子一般尽可能排布在能量高的电子层中答案C解析能量低的电子在离核近的区域运动，能量高的电子在离核远的区域运动，在多电子原子中，核外电子分层排布。6．下列叙述中错误的是()A．原子最外层电子数不超过8个B．原子中易失去的电子能量一定最低C．原子的次外层电子数不超过18个D．M层电子的能量比L层电子的能量高答案B解析由核外电子排布规律可知，A、C正确；电子能量越高，离核越远，越易失去，故B错误，D正确。7．下列描述对象的能量从高到低的是()①原子核外第一层上的电子②氯原子的最外层上的电子③钙原子的最外层电子④P层上的电子A．①②③④ B．④③②①C．①④②③ D．④②③①答案B解析核外电子的能量由内向外逐渐升高。8．在1～18号元素中，最外层电子数等于电子层数的元素有()A．1种 B．2种C．3种 D．4种答案C解析在1～18号元素中，电子层数可以为一层、二层、三层，所以最外层电子数为1、2、3，最外层电子数和电子层数相等的元素有H、Be、Al三种。题组三原子核外电子排布规律的应用9．某元素的原子核外有三个电子层，最外层有4个电子，该原子核内的质子数为()A．14 B．15C．16 D．17答案A解析该原子核外有三个电子层，即K、L、M三层，K层最多容纳2个电子，L层最多容纳8个电子，最外层有4个电子，故该原子核外电子数为2＋8＋4＝14，质子数＝核外电子数，故质子数为14。10．(2017·台州月考)某元素原子的核电荷数是电子层的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素可能是()A．NB．NeC．PD．C答案C解析P的质子数为15，有三个电子层，最外层有5个电子，符合题意。11．(2017·茅盾中学期中)元素X的离子结构示意图为，元素Y的原子结构示意图为，则元素X与元素Y形成化合物的常见化学式为()A．XY B．XY2C．X2Y D．XY3答案C解析元素X的离子结构示意图为，元素Y的原子结构示意图为，则X是Na、Y是O，根据化合物中各元素化合价的代数和为0确定化学式。12．(2017·浙江省三门亭旁高级中学月考)在某元素的原子核外电子排布中，K电子层和L电子层的电子数之和等于M电子层和N电子层的电子数之和，则该元素的核电荷数为()A．30 B．12C．17 D．20答案D13．(2017·温州市期中)A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5个，则A与B形成的化合物的化学式为()A．A2B5 B．BA2C．AB4 D．B3A2答案D解析A、B两元素原子的L层上有电子，则K层上有2个电子，而B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5，所以A元素的原子结构示意图为，B元素的原子结构示意图为，即A为氮元素，B为镁元素。镁原子与氮原子化合时，镁失去最外层的2个电子达到8e－的稳定结构(显＋2价)，氮原子得到3个电子形成8e－的稳定结构(显－3价)，故氮化镁的化学式为eq\o(Mg3,\s\up6(＋2))eq\o(N2,\s\up6(－3))，D项正确。[能力提升]14．(1)画出下列元素的原子结构示意图。①核电荷数为13的元素：________________________________________________；②某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数：________________________________________________________________________；③L层电子数是M层电子数2倍的元素：___________________________________；④某原子核内没有中子的元素：__________。(2)写出1～18号元素中符合下列条件的原子(离子)的微粒符号和结构示意图。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得到2个电子后，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：___________________________。答案(1)①②、③④(2)①O②Li③S2－④C15．已知核电荷数1～18的A、B、C、D四种元素的原子中，质子数为B＜C，A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半；C元素的电子次外层电子数比最外层电子数多1个；D的原子核外K层、L层电子数之和等于M层电子数的2倍，试推断：(1)元素的名称：C________，D________。(2)原子结构示意图：A________，B________。答案(1)氯磷(2)解析(1)根据核外电子排布规律，A元素次外层只能排2个电子，核电荷数是2＋4＝6，是碳元素；B元素M层上排有电子，则L层上排有8个电子，核电荷数为2＋8＋4＝14，是硅元素；核电荷数1～18的元素中，次外层电子数是2个或8个，那么C的最外层电子数是1个或7个，核电荷数是2＋1＝3，是锂元素，或2＋8＋7＝17，是氯元素，由于质子数B＜C，则C为氯元素；D的原子核外K层、L层电子数之和等于M层电子数的2倍，说明D元素的三层电子数依次为2、8、5，即D为磷元素。(2)碳元素的原子结构示意图为，硅元素的原子结构示意图为。16．用A＋、B－