（通用版）2022-2023版高中化學 第一章 物質結構 元素周期律 第二節(jié) 元素周期律 第1課時 原子核外電子的排布學案 新人教版必修2

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1、（通用版）2022-2023版高中化學 第一章 物質結構 元素周期律 第二節(jié) 元素周期律 第1課時 原子核外電子的排布學案 新人教版必修2 一、原子核外電子的排布規(guī)律 1．電子的能量 (1)在多電子原子里，電子的能量不同。 (2)在離核近的區(qū)域內運動的電子的能量較低，在離核遠的區(qū)域內運動的電子的能量較高。 2．電子層 (1)概念：在多電子原子里，把電子運動的能量不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層，稱作電子層。 (2)不同電子層的表示及能量關系 各電子層由內到外 電子層數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 字母代號 K L M N O P Q 離核遠近 由

2、近到遠 能量高低 由低到高 3.原子核外電子排布的一般規(guī)律 (1)能量最低原理： 核外電子總是優(yōu)先排布在能量最低的電子層里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的電子層里，即按K→L→M→N……順序排列。 (2)電子層最多容納的電子數(shù) ①各電子層最多容納2n2個電子。如K、L、M、N層最多容納電子數(shù)分別為2、8、18、32。 ②最外層電子數(shù)目最多不能超過8個(K層為最外層時不能超過2個)。 ③次外層最多能容納的電子數(shù)不超過18個。 核外電子排布規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地、機械地理解和套用。例如，當M層是最外層時，最多可排8個電子，當M層不是最外層時，最多可排18個電子

3、。 例1　下面關于多電子原子的核外電子的運動規(guī)律的敘述正確的是(　　) ①核外電子是分層運動的 ②所有電子在同一區(qū)域里運動 ③能量高的電子在離核近的區(qū)域內運動 ④能量低的電子在離核近的區(qū)域內運動 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④ 考點　原子核外電子的排布規(guī)律 題點　電子層及其電子的能量 答案　A 解析　原子核外電子是分層運動的，能量越低離核越近，能量越高離核越遠。 例2　下列說法中一定錯誤的是(　　) A．某原子K層上只有一個電子 B．某原子M層上電子數(shù)為L層上電子數(shù)的4倍 C．某離子M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍 D．某原子的核電荷數(shù)與最外層電

4、子數(shù)相等 考點　原子核外電子的排布規(guī)律 題點　核外電子排布的基本規(guī)律 答案　B 解析　K、L、M電子層上最多容納的電子數(shù)分別為2、8、18；K層上可排1個電子，也可排2個電子，所以A項有可能；當M層上排有電子時，L層上一定排滿了8個電子，而M層上最多只能排18個電子，又18＜8×4，所以B項一定是錯誤的；K層上最多只能排2個電子，2×4＝8，即存在M層和L層都為8個電子的離子，K＋、Ca2＋等均有可能；H、He的核電荷數(shù)分別與它們的最外層電子數(shù)相等，所以D項有可能。 二、微粒(原子或離子)的結構 1．微粒核外電子排布的表示方法 (1)原子結構示意圖 ①小圓圈和圓圈內的符號及

5、數(shù)字表示原子核及核內質子數(shù)。 ②弧線表示電子層。 ③弧線內數(shù)字表示該層中的電子數(shù)。 (2)離子結構示意圖 ①當主族中的金屬元素原子失去最外層所有電子變?yōu)殡x子時，電子層數(shù)減少一層，形成與上一周期的稀有氣體元素原子相同的電子層結構。 ②非金屬元素的原子得電子形成簡單離子時，形成和同周期的稀有氣體元素原子相同的電子層結構。 2．短周期元素原子結構的特殊性 (1)最外層電子數(shù)為1的原子有H、Li、Na；最外層電子數(shù)為2的原子有He、Be、Mg。 (2)最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等的原子有Be、Ar；最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍、3倍、4倍的原子分別是C、O、Ne。 (3)

6、次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子有Li、Si。 (4)內層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子有Li、P。 (5)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的原子有H、Be、Al；電子層數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子是Li。 (6)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的原子有He、C、S；最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的原子是O。 3．等電子粒子 (1)常見“10電子”粒子 ①一核10電子：Ne、N3－、O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋； ②二核10電子：HF、OH－； ③三核10電子：H2O、NH； ④四核10電子：NH3、H3O＋； ⑤五核10電子：CH4、NH。 (2)常見“18電子”粒子

7、 ①分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4； ②陽離子：K＋、Ca2＋； ③陰離子：P3－、S2－、HS－、Cl－。 原子結構示意圖中，核內質子數(shù)等于核外電子數(shù)，而離子結構示意圖中，二者則不相等。 陽離子：核外電子數(shù)小于核電荷數(shù)。 陰離子：核外電子數(shù)大于核電荷數(shù)。 例3　下列微粒結構示意圖中，不正確的是(　　) 考點　微粒結構示意圖 題點　微粒結構示意圖的正誤判斷 答案　B 解析　A中核電荷數(shù)和核外電子數(shù)都是8，這是氧原子的結構示意圖，正確；B中核電荷數(shù)為11，這是Na的原子核，鈉原子的核外有11個電子，鈉元素的最高化合價為＋1價，N

8、a＋的核外應有10個電子，而圖中核外只有9個電子，錯誤；C中核電荷數(shù)和核外電子數(shù)都是17，這是氯原子的結構示意圖，正確；D中核電荷數(shù)和核外電子數(shù)分別是17和18，這是Cl－的結構示意圖，正確。 例4　與OH－具有相同質子數(shù)和電子數(shù)的粒子是(　　) A．H2O B．F－ C．Na＋ D．NH3 考點　原子核外電子排布的綜合應用 題點　10e－、18e－微粒的相關綜合 答案　B 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”) (1)電子的能量越低，運動區(qū)域離核越遠(　　) (2)原子核外電子的排布就是核外電子的分層運動(　　) (3)最外層電子數(shù)小于4的原子必定

9、是金屬元素的原子(　　) (4)某元素的＋1價陽離子電子排布與氖原子相同，則它的原子序數(shù)是11(　　) (5)稀有氣體元素原子最外層都排有8個電子(　　) (6)多電子原子中，核外電子先排內層再排外層，由內到外電子的能量越來越低(　　) (7)原子核外各電子層容納的電子數(shù)為2n2個(　　) (8)19號元素K的原子結構示意圖為(　　) (9)單核陽離子的核外電子排布一定與上一周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同(　　) (10)S2－、Cl－、K＋、Ca2＋具有相同的核外電子排布(　　) 考點　原子核外電子排布 題點　核外電子排布與表示方法的綜合 答案　(1)×　(2)√

10、　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×　(9)×　(10)√ 2．下列關于原子結構的敘述中正確的是(　　) A．所有的原子核都由質子和中子構成 B．原子的最外層電子數(shù)不超過8個 C．稀有氣體原子的最外層電子數(shù)均為8個 D．原子的次外層電子數(shù)都是8個 考點　原子核外電子排布 題點　核外電子排布基本規(guī)律 答案　B 解析　A項，H不含有中子；C項，He最外層電子數(shù)為2個；D項，第二周期元素原子的次外層電子數(shù)為2個。 3．從某微粒的結構示意圖反映出(　　) A．質子數(shù)和中子數(shù) B．中子數(shù)和電子數(shù) C．核電荷數(shù)和核外電子層排布的電子數(shù) D．質量數(shù)和核外電

11、子層排布的電子數(shù) 考點　微粒結構示意圖 題點　微粒結構示意圖的表示方法 答案　C 4．下列敘述中正確的是(　　) A．核外電子排布完全相同的兩種粒子，其化學性質一定相同 B．凡主族元素單原子形成的離子，一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布 C．核外電子排布相同的兩原子一定屬于同種元素 D．單核陰離子的核外電子排布一定與上一周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同 考點　核外電子排布的綜合應用 題點　相關知識的綜合 答案　C 解析　Na＋與Ne的粒子結構示意圖分別為和，核外電子排布相同，但二者化學性質不同，A項錯誤；主族元素單原子形成的離子不一定達到8電子或2電子穩(wěn)定結構

12、，如H＋，B項錯誤；核外電子排布相同的兩原子一定屬于同種元素，C項正確；陰離子是非金屬元素原子得電子之后形成的，比上一周期稀有氣體元素原子多一個電子層，與同周期的稀有氣體元素原子的核外電子排布相同，D項錯誤。 5．下列是幾種粒子的結構示意圖，有關說法正確的是(　　) A．①和②兩種粒子的化學性質相似 B．③和④均屬于離子結構示意圖 C．粒子②在化學反應中容易失去電子 D．①②③④共表示四種元素的粒子 考點　微粒結構示意圖 題點　由微粒結構推測其性質 答案　C 解析?、偈荋e原子結構示意圖，是稀有氣體元素，原子達到穩(wěn)定結構，而②是Mg原子結構示意圖，最外層有2個電子，容易失

13、去電子，化學性質活潑，故兩種粒子的化學性質不相似，A錯誤，C正確；③是Mg2＋結構示意圖，④是Ne原子結構示意圖，不都屬于離子結構示意圖，B錯誤；①表示He元素的原子，②③表示Mg元素的粒子，④表示Ne元素的原子，共表示三種元素的粒子，D錯誤。 6．(1)某元素原子的核電荷數(shù)是電子層數(shù)的5倍，其質子數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，該元素的原子結構示意圖是________________________。 (2)已知某粒子的結構示意圖為。 試回答： ①當x－y＝10時，該粒子為____________(填“原子”“陽離子”或“陰離子”)； ②當y＝8時，粒子可能為(填名稱) ________

14、______、______________、________________、______________、______________； ③寫出y＝3與y＝7的元素最高價氧化物對應的水化物發(fā)生反應的離子方程式________________________________________________________________________。 考點　核外電子排布的綜合應用 題點　相關知識的綜合 答案　(1) (2)①原子?、跉逶印÷入x子　硫離子　鉀離子　鈣離子(答案合理即可)?、跘l(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O 解析　(1)設：核電荷數(shù)＝質子數(shù)＝a，元素

15、原子的電子層數(shù)為x，最外層電子數(shù)為y，依題意：a＝5x，a＝3y，則5x＝3y，x＝。因原子的最外層電子數(shù)不超過8，即y為1～8的正整數(shù)，故僅當y＝5，x＝3時合理，該元素的核電荷數(shù)為15。 (2)①當x－y＝10時，x＝10＋y，說明核電荷數(shù)等于核外電子數(shù)，所以該粒子應為原子；③y＝3時為鋁原子，y＝7時為氯原子，其最高價氧化物對應的水化物分別為氫氧化鋁和高氯酸，反應的離子方程式為Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 [對點訓練] 題組一　原子核外電子排布規(guī)律 1．下列關于原子核外電子排布規(guī)律的說法錯誤的是(　　) A．K層是能量最低的電子層 B．原子失電子時先失

16、去能量低的電子 C．核外電子總是優(yōu)先排布在能量較低的電子層上 D．N層為次外層時，最多可容納的電子數(shù)為18 考點　核外電子排布規(guī)律 題點　電子層及其電子能量 答案　B 解析　距原子核由近到遠，電子的能量由低到高，即離原子核近的電子能量低，離原子核遠的電子能量高，則K層是能量最低的電子層，A正確；原子最先失去最外層電子，最外層電子的能量最高，所以原子失電子時先失去能量高的電子，B錯誤；核外電子總是優(yōu)先排布在能量較低的電子層上，C正確；電子層的次外層最多容納18個電子，所以N層為次外層時，最多可容納的電子數(shù)為18，D正確。 2．(2017·邯鄲高一檢測)核電荷數(shù)為16的元素和核電荷數(shù)

17、為4的元素的原子相比較，前者下列數(shù)據(jù)是后者4倍的是(　　) ①電子數(shù)　②最外層電子數(shù)?、垭娮訉訑?shù)　④次外層電子數(shù) A．①④ B．①③④ C．①②④ D．①②③④ 考點　核外電子排布規(guī)律 題點　核外電子排布基本規(guī)律 答案　A 解析　核電荷數(shù)為16的元素和核電荷數(shù)為4的元素的原子的電子數(shù)分別是16和4，最外層電子數(shù)分別是6和2，電子層數(shù)分別是3和2，次外層電子數(shù)分別為8和2，A項正確。 3．在第n電子層中，當它作為原子的最外電子層時，最多容納的電子數(shù)與(n－1)層相同，當它作為原子的次外層時，其電子數(shù)比(n＋1)層最多能多10個，則此電子層是(　　) A．K層 B．L層

18、 C．M層 D．N層 考點　核外電子排布規(guī)律 題點　核外電子排布基本規(guī)律 答案　C 解析　n作為最外層時，最多只能容納8個電子，所以(n－1)層應為8個電子，為L層，則n應為M層；若n為次外層，則(n＋1)為最外層，則次外層電子數(shù)最多為10＋8＝18，則進一步證明n為M層。 題組二　核外電子排布表示方法 4．某短周期元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，那么該原子(　　) A．有3個電子層 B．有2個電子層 C．最外層電子數(shù)是8 D．核電荷數(shù)是10 考點　微粒結構示意圖 題點　短周期元素結構的特殊性 答案　B 解析　第一層排滿為2個電子，第二層排滿為8

19、個電子，第三層為最外層時，最多排8個電子，若該原子有3個電子層，依題意可知最外層(第3層)要排到24個電子，這不可能，則該原子只有2個電子層，第一層為2個電子，第二層為6個電子。 5．下列微粒的結構示意圖，正確的是(　　) A．Mg2＋： B．Cl： C．Ar： D．K： 考點　微粒結構示意圖 題點　微粒結構示意圖的正誤判斷 答案　A 解析　Mg2＋是鎂原子失去最外層兩個電子后生成的，A選項正確；Cl原子的最外層應該只有7個電子，B選項錯誤；Ar原子的次外層與最外層應該有8個電子，C選項錯誤；K原子的結構示意圖應該是，故D選項錯誤。 6．根據(jù)下列微粒結構示意圖的共同特征

20、，可把、、三種微粒歸為一類，下列微?？梢詺w為此類的是(　　) A. B. C. D. 考點　微粒結構示意圖 題點　原子或離子結構示意圖的判斷 答案　C 解析　題干中的三種粒子均為陽離子。A項是Ne原子，B項是S2－，C項是Mg2＋，D項是F－。 7．已知一般情況下原子核外最外層電子數(shù)相等的元素具有相似的化學性質。氟元素原子的核外電子排布示意圖為。下列原子中，與氟元素原子的化學性質相似的是(　　) 考點　微粒結構示意圖 題點　由微粒結構推測其性質 答案　D 解析　氟元素原子核外最外層電子數(shù)為7個，D元素原子核外最外層電子數(shù)也為7個，故二者原子的化學性質相似。

21、題組三　原子核外電子排布的綜合應用 8．某元素原子的最外層電子數(shù)為次外層電子數(shù)的3倍，則該元素原子核內質子數(shù)為(　　) A．3 B．7 C．8 D．10 考點　核外電子排布的綜合應用 題點　由核外電子排布確定質子數(shù) 答案　C 解析　根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律可知，該元素的原子結構示意圖為，在原子中，質子數(shù)＝核外電子數(shù)＝8。 9．A元素的原子最外層電子數(shù)是a，次外層電子數(shù)是b；B元素的原子M層電子數(shù)是(a－b)，L層電子數(shù)是(a＋b)，則A、B兩元素形成化合物的化學式最可能表示為(　　) A．B3A2 B．BA2 C．A3B2 D．AB2 考點　核外電子排布的綜合應用

22、 題點　由核外電子排布確定化合物的化學式 答案　B 解析　因為B的L層電子數(shù)為(a＋b)且有M層，所以a＋b＝8，又因A原子最外層電子數(shù)為a，次外層電子數(shù)為b，且滿足a＋b＝8，所以A原子有兩個電子層，且K層為2個電子，L層為6個電子，所以a＝6，b＝2。進而推知B的各電子層上的電子數(shù)分別為2、8、4。即A為O，B為Si。 10．A、B兩種原子，A的M電子層比B的M電子層少3個電子，B的L電子層電子數(shù)恰為A的L電子層電子數(shù)的2倍。A和B分別是(　　) A．硅原子和鈉原子 B．硼原子和氦原子 C．氯原子和碳原子 D．碳原子和鋁原子 考點　核外電子排布的綜合應用 題點　多種

23、元素的推斷 答案　D 解析　A原子的M層比B原子的M層少3個電子，B原子的L層電子數(shù)恰為A原子L層電子數(shù)的2倍，說明A、B為第二、第三周期元素；L層最多排8個電子，B原子的L層電子數(shù)恰為A原子L層電子數(shù)的2倍，說明B原子L層有8個電子，A原子的L層有4個電子，故A是碳；A原子的M層比B原子的M層少3個電子，故B為鋁。 11．甲、乙兩元素原子的第2層電子數(shù)都是其他層電子總數(shù)的2倍。下列推斷正確的是(　　) A．甲與乙處于同一周期 B．甲與乙處于同一主族 C．甲與乙指的是碳和鋁 D．甲與乙的原子序數(shù)之和是偶數(shù) 考點　核外電子排布的綜合應用 題點　元素在周期表中位置的推斷 答案　

24、D 解析　L層最多可有8個電子，當其他層共有4個電子時符合題意，根據(jù)核外電子排布規(guī)律，Mg符合條件；當L層未填滿電子時，K層的2個電子已填入，此時L層應有4個電子，碳符合條件。則甲、乙指的是碳和鎂，D項符合題意。 12．根據(jù)中學化學教材所附元素周期表判斷，下列敘述不正確的是(　　) A．K層電子數(shù)為奇數(shù)的所有元素所在族的序數(shù)與該元素原子的K層電子數(shù)相等 B．L層電子數(shù)為奇數(shù)的所有元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等 C．L層電子數(shù)為偶數(shù)的所有元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等 D．M層電子數(shù)為奇數(shù)的所有主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的M層電子數(shù)相等 考點　核外

25、電子排布的綜合應用 題點　相關知識的綜合 答案　C 解析　K層電子數(shù)為奇數(shù)的元素只有氫元素，氫元素所在族的序數(shù)與原子的K層電子數(shù)相等，A正確；L層電子數(shù)為奇數(shù)的元素有鋰、氮、硼、氟，這些元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等，B正確；L層電子數(shù)為偶數(shù)的主族元素如鎂元素，所在族的序數(shù)為第ⅡA族，但鎂元素原子的L層電子數(shù)為8，所在族的序數(shù)與鎂元素原子的L層電子數(shù)不相等，C錯誤；M層電子數(shù)為奇數(shù)的主族元素有鈉、鋁、磷、氯，元素所在族的序數(shù)與該元素原子的M層電子數(shù)相等，D正確。 [綜合強化] 13．根據(jù)下列敘述，寫出元素名稱并畫出原子結構示意圖。 信息 元素名稱 原子結構示意圖

26、 A元素原子核外M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半 B元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1.5倍 C元素＋1價離子C＋的電子層排布與Ne相同 D元素原子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的 題點　核外電子排布的綜合應用 題點　相關知識的綜合 答案　(從左到右，從上到下)硅　　硼　　鈉　　氧　 解析　L層有8個電子，則M層有4個電子，故A為硅。當次外層為K層時，B元素原子最外層電子數(shù)則為3，是硼；當次外層為L層時，B元素原子最外層電子數(shù)為1.5×8＝12，違背了排布規(guī)律，故不可能。C元素原子的質子數(shù)為10＋1＝11，故為鈉。當次外層為K層時，D為氧；當次外層

27、為L層時，最外層則有24個電子，故不可能。 14．用A＋、B－、C2－、D、E、F和G分別表示含有18個電子的七種微粒(離子或分子)，請回答： (1)A元素是________，B元素是________，C元素是________(用元素符號表示)。 (2)D是由兩種元素組成的雙原子分子，其分子式是________。 (3)E是所有含18個電子的微粒中氧化能力最強的分子，其分子式是________。 (4)F是由兩種元素組成的三原子分子，其分子式是________，將其通入足量的NaOH溶液，反應的離子方程式為_______________________________________

28、___________。 (5)G分子中含有4個原子，其分子式是________。 題點　核外電子排布規(guī)律的綜合應用 題點　10e－、18e－微粒的相關綜合 答案　(1)K　Cl　S　(2)HCl　(3)F2　(4)H2S　H2S＋2OH－===S2－＋2H2O　(5)H2O2(或PH3) 解析　常見的18e－微粒有：陽離子：K＋、Ca2＋；陰離子：P3－、S2－、HS－、Cl－；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2等。結合題目所給條件，不難確定答案。 15．有V、W、X、Y、Z五種元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，且都小于20。其中只有X、Z是金屬元素；V和Z

29、元素原子的最外層都只有一個電子；W和Y元素原子的最外層電子數(shù)相同，且W元素原子的L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍；X元素原子的最外層電子數(shù)是Y元素原子最外層電子數(shù)的一半。 回答下列問題： (1)V的一種核素中質子數(shù)為中子數(shù)的，則該核素的名稱為________，常用于制造________。 (2)W元素的原子結構示意圖為________。 (3)X元素的離子結構示意圖為________。 (4)Z的最高價氧化物對應水化物的化學式為________________________________。 考點　核外電子排布規(guī)律 題點　多種元素的推斷 答案　(1)氚　氫彈　(2)　(3)　(4)KOH