原子核外电子排布与元素周期律
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原子核外电子排布与元素周期律
【考纲要求】
1．了解原子核外电子的排布：
⑴了解原子核外电子的排布。核外电子的运动状态、电子排布式暂不作要求。
⑵能画出1～18号元素的原子结构示意图。
2．能结合有关数据和实验事实认识元素周期律，了解原子结构与元素性质的关系：
⑴能结合有关数据和实验事实（原子核外电子排布、原子半径、主要化合价、最高价氧化物对应的水化物的酸碱性、元素的金属性与非金属性等）认识元素周期律。元素的电负性电离能的概念及变化规律等暂不作要求。
⑵了解原子结构与元素性质的关系。
3．能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律：
⑴知道周期与族的概念，能描述元素周期表的结构。认识元素在周期表中的位置与其原子的电子层结构的关系：
元素的原子序数=元素的核电荷数=原子核内质子数=原子核外电子数；
元素所在周期序数=原子核外电子层数；
主族元素所在的族序数=原子核外最外层电子数=主族元素的最高正化合价数；
ⅣA—ⅦA族元素的负化合价的绝对值=8-元素最高正化合价的绝对值。
⑵知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
⑶感受元素周期律与周期表在化学学习、科学研究和生产实践中的重要作用与价值。
【知识总结】
1．原子核外电子的排布：
①构成原子的粒子间的关系如下：
核外电子Z个
质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数，质量数＝质子数＋中子数
②核素、同位素：
具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。
质子数相同而中子数不同的同由元素的不同原子互称为同位素，也就是说，同一元素的不同核素之间互称为同位素。
③核外电子的排布：
⑴核外电子运动的特征：电子在核外空间作高速运动，没有固定的轨道，好像带负电的云雾罩在原子核周围，人们现象地称之为电子云。
⑵电子层：根据电子的能量差别和通常运动的区域离核的远近不同，核外电子处于不同的电子层。
⑶电子排布倾向能量最低：核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后由里往外，依次排布在能量逐步升高的电子层里。
⑷各电子层容纳的电子数：各电子层最多容纳的电子数是2n2个，最外层电子数不超过8个（K层不超过2个），次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。
⑸电子层排布的表示方法：电子层排布可用原子结构示意图表示。
2．元素周期律：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性变化的规律，叫做元素
周期律。（元素周期律是元素核外电子排布随元素核电荷数的递增的必然结果。）
元素周期律主要体现在核外电子的周期性变化、原子半径的周期性变化和元素化合价、金属性及非金属性等的周期性变化方面。（元素性质周期性变化的实质是由于元素原子核外电子排布的周期性变化。）
⑴随着原子核电荷数的递增原子的最外层电子电子排布呈现周期性变化：除1、2号元素外，最外层电子层上的电子重复出现1递增8的变化。
⑵随着原子核电荷数的递增原子半径呈现周期性变化
同周期元素，从左到右，原子半径减小，如：Na Mg Al Si P S Cl；C N O F
⑶Ⅰ.随着原子核电荷数的递增元素的主要化合价呈现周期性变化
同周期最高正化合价从左到右逐渐增加，最低负价的绝对值逐渐减小。
元素的最高正化合价==原子的最外层电子数；最高正化合价与负化合价的绝对值之和= 8。
Ⅱ.随着原子核电荷数的递增元素的金属性和非金属性呈现周期性变化
同周期，从左到右元素的金属性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐增强。
Na Mg Al Si P S Cl 金属性：Na＞Mg＞Al
金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 非金属性：Cl＞S＞P＞Si，
Ⅲ.1）元素的金属性越强，最高价氧化物对应的水化物（氢氧化物）碱性越强，反之也如此。
金属性：Na＞Mg＞Al，氢氧化物碱性强弱为NaOH > Mg(OH)2> Al(OH)3。
2）元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物（含氧酸）酸性越强，反之也如此。
非金属性：Si元素的非金属性越强，形成的氢化物越稳定；氢化物的稳定性为：SiH43．元素周期表：元素周期表是元素周期律的具体表现形式。
短周期：第1～3周期
长周期：第4～6周期
不完全周期：第7周期
⑴同周期元素性质递变规律：从左到右（稀有气体除外），元素的金属性逐渐减弱，非
金属性逐渐增强。
⑵同主族元素性质递变规律：从上到下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
⑶元素周期表与原子结构的关系：
周期序数＝电子层数
主族序数＝最外层电子数＝元素的最高正化合价数
主族元素的负化合价＝8－主族序数
元素周期表前20位元素
H 表示非金属元素 He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca
【巩固练习】
1．全部由第二周期元素形成的化合物是
A．CO2 B．H2O C．Na2O D．MgCl2
2．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原子和B原子分别是
A．硅和钠 B．硼和氢 C．氮和碳 D．碳和铝
3．某元素的相对原子质量是31，原子核外有三个电子层，最外层有5个电子，则该元素原子核中的中子数是
A．12个 B．15个 C．16个 D．17个
4．下列各组元素的原子，其中最外层电子数相同的是
A．氮和磷 B．碳和硫 C．钠和铝 D．氟和氖
5．下列说法中，错误的是
A．元素周期表中有7个主族，7个副族 B．稀有气体元素原子最外层电子数均为8个
C．碳元素位于第二周期ⅣA族 D．氢分子中的化学键是非极性键
6．下列有关原子结构和元素周期律表述正确的是
①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3
②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
7．某主族元素最外层只有1个电子，则该元素一定是
A．ⅠA族元素 B．第ⅦA元素 C．第三周期元素 D．金属元素
8．最高正化合价是它的负化合价的3倍的那一族元素是
A．第ⅦA族 B．第ⅥA族 C．第ⅤA族 D． 第ⅢA族
9．X和Y属短周期元素，X原子的最外层是次外层电子数的一半，Y位于X的前一周期，且最外层只有一个电子，则X和Y形成的化合物的化学式可表示为
A．XY B．XY2 C．XY3 D．X2Y3
10．下列各组顺序的排列的叙述不正确的是
A．酸性强弱：H2SiO3＜H2CO3＜H3PO4 B．热稳定性：HCl＞H2S＞PH3
C．原子半径：Na＜Mg＜Al＜F D．碱性强弱：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2
11．下列各组顺序的排列的叙述不正确的是
A．原子半径：HH2S>PH3>AsH3
C．P、S、Cl元素最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强
D．N、O、F元素非金属性依次减弱
12．下列各组元素性质或原子结构的递变，叙述正确的是
A．Na、Mg、Al原子最外层电子数依次增多,所以还原性逐渐增强
B．P、S、Cl元素最高正化合价依次增大,所以最高价氧化物水化物的酸性增强
C．N、O、F原子半径逐渐减小,最外层电子数逐渐增多,所以得电子能力依次增强
D．Li、Na、K的电子层数依次增多,金属性逐渐减弱
13．A、B是第一周期以外的短周期元素，它们可以形成离子化合物AmBn。化合物中，所有离子均能形成稀有气体原子的稳定结构。若A的核电荷数为a，则B的核电荷数不可能为
A．a+8-m-n B．a+18-m-n C．a+16-m-n D．a-m-n
14．在元素周期表中的前四周期，两两相邻的5种元素如图所示．若B元素的核电荷数为a，则5种元素的核电荷总数之和可能为
①5a； ②5a＋18； ③5a＋10； ④5a＋8．
A．①③ B．① C．③ D．全部
15．a、b、c、d、e是同周期的五种主族元素，a 和 b 的最高价氧化物的水化物显碱性，且碱性b＞a，c和d的气态氢化物的还原性 d＞c，e为金属元素。五种元素的原子得失电子后所形成的简单离子中，e的离子半径最小，则它们的原子序数由小到大的顺序是
A．baedc B．edabc C．abdce D．ebadc
16．A和M为两种元素，已知A位于短周期，且A2+与M—的电子数之差为8，则下列说法正确的是
A．A和M的原子序数之差为6 B．A和M原子的最外层电子数之和为9
C．A和M原子的最外层电子数之差为7 D．A和M原子的电子总数之和可能为11
17．X、Y、Z都是第三周期元素，核电荷数依次增大，X的氧化物对应水化物是强碱，Z
的原子半径最小。据此判断下列说法正确的是
A．X是第ⅠA元素，Z是第ⅦA元素 B．Y一定是金属元素
C．Z的最高价氧化物对应的水化物是弱酸 D．X、Z形成的化合物是共价化合物
18．A、B、C为短周期元素，在周期表中如右图所示：A、C两种元素的
原子核外电子数之和等于B原子的核电荷数。有关说法不正确的是
A．A的氧化物有多种形式
B．B的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
C．C的氢化物水溶液通常用玻璃试剂瓶盛放
D．D元素形成的单质不止一种
19．X、Y、Z三种短周期元素在周期表中的位置如下图所示。若X的最
高正价与负价的代数和为2，则下列说法正确是
A．原子序数由大到小为 Z ＞Y＞X
B．氢化物最稳定的元素为Z
C．最高价氧化物的水化物酸性最强的元素为Z
D．原子半径由大到小为 Y＞Z＞X
20．右表为元素周期表前四周期的一部分，有关元素R、W、X、Y、Z的叙述，正确的是
A．常压下五种元素的单质中，Z单质的沸点最高
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．W的氢化物比X的氢化物的稳定
D．Y元素的非金属性比W元素的非金属性强
21．如图所示是元素周期表的一部分，X、Y、Z、W均为短周期元素，若w原子最外层电子数是其内层电子数的7/10，则下列说法中不正确的是
A．原子半径由大到小排列顺序Z>Y>X
B．Y元素的两种同素异形体在常温下都是气体
C．最高价氧化物对应水化物的酸性W>Z
D．阴离子半径由大到小排列顺序Z>W>X>Y
22．X、Y、Z都是第三周期元素，核电荷数依次增大，X的氧化物对应水化物是强碱，Z的原子半径最小。据此判断下列说法正确的是A．X是第ⅠA元素，Z是第ⅦA元素 B． Y一定是金属元素
C．Z的最高价氧化物对应的水化物是弱酸 D．X、Z形成的化合物是共价化合物
23．A、B、C、D为四种短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知A的最外层电子数
是其电子层数的2倍，B是地壳中含量最高的元素，B原子的最外层电子数是D原子最外
层电子数的2倍，C原子最外层只有一个电子。下列说法正确的是
A．原子半径：C＞A B．气态氢化物的稳定性：A＞B
C．四种元素能够在同一周期 D．最高价氧化物对应水化物的碱性：C < D
参考答案
ADCAB DABAC DCBAA BACBD AAA
质子Z个
中子（A—Z）个
原子核
原子 Z
主族：ⅠA～ⅦA族
副族：ⅠB～ⅦB族
Ⅷ族：由3个纵行组成
0族：稀有气体元素
族
周期
周期/主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅤA ⅣA ⅥA ⅦA 0
1
2
3
4
A D C
B
【考纲要求】
1．了解原子核外电子的排布：
⑴了解原子核外电子的排布。核外电子的运动状态、电子排布式暂不作要求。
⑵能画出1～18号元素的原子结构示意图。
2．能结合有关数据和实验事实认识元素周期律，了解原子结构与元素性质的关系：
⑴能结合有关数据和实验事实（原子核外电子排布、原子半径、主要化合价、最高价氧化物对应的水化物的酸碱性、元素的金属性与非金属性等）认识元素周期律。元素的电负性电离能的概念及变化规律等暂不作要求。
⑵了解原子结构与元素性质的关系。
3．能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律：
⑴知道周期与族的概念，能描述元素周期表的结构。认识元素在周期表中的位置与其原子的电子层结构的关系：
元素的原子序数=元素的核电荷数=原子核内质子数=原子核外电子数；
元素所在周期序数=原子核外电子层数；
主族元素所在的族序数=原子核外最外层电子数=主族元素的最高正化合价数；
ⅣA—ⅦA族元素的负化合价的绝对值=8-元素最高正化合价的绝对值。
⑵知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
⑶感受元素周期律与周期表在化学学习、科学研究和生产实践中的重要作用与价值。
【知识总结】
1．原子核外电子的排布：
①构成原子的粒子间的关系如下：
核外电子Z个
质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数，质量数＝质子数＋中子数
②核素、同位素：
具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。
质子数相同而中子数不同的同由元素的不同原子互称为同位素，也就是说，同一元素的不同核素之间互称为同位素。
③核外电子的排布：
⑴核外电子运动的特征：电子在核外空间作高速运动，没有固定的轨道，好像带负电的云雾罩在原子核周围，人们现象地称之为电子云。
⑵电子层：根据电子的能量差别和通常运动的区域离核的远近不同，核外电子处于不同的电子层。
⑶电子排布倾向能量最低：核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后由里往外，依次排布在能量逐步升高的电子层里。
⑷各电子层容纳的电子数：各电子层最多容纳的电子数是2n2个，最外层电子数不超过8个（K层不超过2个），次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。
⑸电子层排布的表示方法：电子层排布可用原子结构示意图表示。
2．元素周期律：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性变化的规律，叫做元素
周期律。（元素周期律是元素核外电子排布随元素核电荷数的递增的必然结果。）
元素周期律主要体现在核外电子的周期性变化、原子半径的周期性变化和元素化合价、金属性及非金属性等的周期性变化方面。（元素性质周期性变化的实质是由于元素原子核外电子排布的周期性变化。）
⑴随着原子核电荷数的递增原子的最外层电子电子排布呈现周期性变化：除1、2号元素外，最外层电子层上的电子重复出现1递增8的变化。
⑵随着原子核电荷数的递增原子半径呈现周期性变化
同周期元素，从左到右，原子半径减小，如：Na Mg Al Si P S Cl；C N O F
⑶Ⅰ.随着原子核电荷数的递增元素的主要化合价呈现周期性变化
同周期最高正化合价从左到右逐渐增加，最低负价的绝对值逐渐减小。
元素的最高正化合价==原子的最外层电子数；最高正化合价与负化合价的绝对值之和= 8。
Ⅱ.随着原子核电荷数的递增元素的金属性和非金属性呈现周期性变化
同周期，从左到右元素的金属性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐增强。
Na Mg Al Si P S Cl 金属性：Na＞Mg＞Al
金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 非金属性：Cl＞S＞P＞Si，
Ⅲ.1）元素的金属性越强，最高价氧化物对应的水化物（氢氧化物）碱性越强，反之也如此。
金属性：Na＞Mg＞Al，氢氧化物碱性强弱为NaOH > Mg(OH)2> Al(OH)3。
2）元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物（含氧酸）酸性越强，反之也如此。
非金属性：Si
短周期：第1～3周期
长周期：第4～6周期
不完全周期：第7周期
⑴同周期元素性质递变规律：从左到右（稀有气体除外），元素的金属性逐渐减弱，非
金属性逐渐增强。
⑵同主族元素性质递变规律：从上到下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
⑶元素周期表与原子结构的关系：
周期序数＝电子层数
主族序数＝最外层电子数＝元素的最高正化合价数
主族元素的负化合价＝8－主族序数
元素周期表前20位元素
H 表示非金属元素 He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca
【巩固练习】
1．全部由第二周期元素形成的化合物是
A．CO2 B．H2O C．Na2O D．MgCl2
2．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原子和B原子分别是
A．硅和钠 B．硼和氢 C．氮和碳 D．碳和铝
3．某元素的相对原子质量是31，原子核外有三个电子层，最外层有5个电子，则该元素原子核中的中子数是
A．12个 B．15个 C．16个 D．17个
4．下列各组元素的原子，其中最外层电子数相同的是
A．氮和磷 B．碳和硫 C．钠和铝 D．氟和氖
5．下列说法中，错误的是
A．元素周期表中有7个主族，7个副族 B．稀有气体元素原子最外层电子数均为8个
C．碳元素位于第二周期ⅣA族 D．氢分子中的化学键是非极性键
6．下列有关原子结构和元素周期律表述正确的是
①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3
②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
7．某主族元素最外层只有1个电子，则该元素一定是
A．ⅠA族元素 B．第ⅦA元素 C．第三周期元素 D．金属元素
8．最高正化合价是它的负化合价的3倍的那一族元素是
A．第ⅦA族 B．第ⅥA族 C．第ⅤA族 D． 第ⅢA族
9．X和Y属短周期元素，X原子的最外层是次外层电子数的一半，Y位于X的前一周期，且最外层只有一个电子，则X和Y形成的化合物的化学式可表示为
A．XY B．XY2 C．XY3 D．X2Y3
10．下列各组顺序的排列的叙述不正确的是
A．酸性强弱：H2SiO3＜H2CO3＜H3PO4 B．热稳定性：HCl＞H2S＞PH3
C．原子半径：Na＜Mg＜Al＜F D．碱性强弱：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2
11．下列各组顺序的排列的叙述不正确的是
A．原子半径：H
C．P、S、Cl元素最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强
D．N、O、F元素非金属性依次减弱
12．下列各组元素性质或原子结构的递变，叙述正确的是
A．Na、Mg、Al原子最外层电子数依次增多,所以还原性逐渐增强
B．P、S、Cl元素最高正化合价依次增大,所以最高价氧化物水化物的酸性增强
C．N、O、F原子半径逐渐减小,最外层电子数逐渐增多,所以得电子能力依次增强
D．Li、Na、K的电子层数依次增多,金属性逐渐减弱
13．A、B是第一周期以外的短周期元素，它们可以形成离子化合物AmBn。化合物中，所有离子均能形成稀有气体原子的稳定结构。若A的核电荷数为a，则B的核电荷数不可能为
A．a+8-m-n B．a+18-m-n C．a+16-m-n D．a-m-n
14．在元素周期表中的前四周期，两两相邻的5种元素如图所示．若B元素的核电荷数为a，则5种元素的核电荷总数之和可能为
①5a； ②5a＋18； ③5a＋10； ④5a＋8．
A．①③ B．① C．③ D．全部
15．a、b、c、d、e是同周期的五种主族元素，a 和 b 的最高价氧化物的水化物显碱性，且碱性b＞a，c和d的气态氢化物的还原性 d＞c，e为金属元素。五种元素的原子得失电子后所形成的简单离子中，e的离子半径最小，则它们的原子序数由小到大的顺序是
A．baedc B．edabc C．abdce D．ebadc
16．A和M为两种元素，已知A位于短周期，且A2+与M—的电子数之差为8，则下列说法正确的是
A．A和M的原子序数之差为6 B．A和M原子的最外层电子数之和为9
C．A和M原子的最外层电子数之差为7 D．A和M原子的电子总数之和可能为11
17．X、Y、Z都是第三周期元素，核电荷数依次增大，X的氧化物对应水化物是强碱，Z
的原子半径最小。据此判断下列说法正确的是
A．X是第ⅠA元素，Z是第ⅦA元素 B．Y一定是金属元素
C．Z的最高价氧化物对应的水化物是弱酸 D．X、Z形成的化合物是共价化合物
18．A、B、C为短周期元素，在周期表中如右图所示：A、C两种元素的
原子核外电子数之和等于B原子的核电荷数。有关说法不正确的是
A．A的氧化物有多种形式
B．B的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
C．C的氢化物水溶液通常用玻璃试剂瓶盛放
D．D元素形成的单质不止一种
19．X、Y、Z三种短周期元素在周期表中的位置如下图所示。若X的最
高正价与负价的代数和为2，则下列说法正确是
A．原子序数由大到小为 Z ＞Y＞X
B．氢化物最稳定的元素为Z
C．最高价氧化物的水化物酸性最强的元素为Z
D．原子半径由大到小为 Y＞Z＞X
20．右表为元素周期表前四周期的一部分，有关元素R、W、X、Y、Z的叙述，正确的是
A．常压下五种元素的单质中，Z单质的沸点最高
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．W的氢化物比X的氢化物的稳定
D．Y元素的非金属性比W元素的非金属性强
21．如图所示是元素周期表的一部分，X、Y、Z、W均为短周期元素，若w原子最外层电子数是其内层电子数的7/10，则下列说法中不正确的是
A．原子半径由大到小排列顺序Z>Y>X
B．Y元素的两种同素异形体在常温下都是气体
C．最高价氧化物对应水化物的酸性W>Z
D．阴离子半径由大到小排列顺序Z>W>X>Y
22．X、Y、Z都是第三周期元素，核电荷数依次增大，X的氧化物对应水化物是强碱，Z的原子半径最小。据此判断下列说法正确的是A．X是第ⅠA元素，Z是第ⅦA元素 B． Y一定是金属元素
C．Z的最高价氧化物对应的水化物是弱酸 D．X、Z形成的化合物是共价化合物
23．A、B、C、D为四种短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知A的最外层电子数
是其电子层数的2倍，B是地壳中含量最高的元素，B原子的最外层电子数是D原子最外
层电子数的2倍，C原子最外层只有一个电子。下列说法正确的是
A．原子半径：C＞A B．气态氢化物的稳定性：A＞B
C．四种元素能够在同一周期 D．最高价氧化物对应水化物的碱性：C < D
参考答案
ADCAB DABAC DCBAA BACBD AAA
质子Z个
中子（A—Z）个
原子核
原子 Z
主族：ⅠA～ⅦA族
副族：ⅠB～ⅦB族
Ⅷ族：由3个纵行组成
0族：稀有气体元素
族
周期
周期/主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅤA ⅣA ⅥA ⅦA 0
1
2
3
4
A D C
B
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