高中化学苏教版（2019）必修第一册 专题2 第三单元 第2课时 原子核外电子排布（51张PPT）

第2课时　原子核外电子排布
1.了解原子核外电子运动特点。
2.掌握原子核外电子排布规律。
3.能用原子(离子)结构示意图表示常见原子(离子)的核外电子排布。
4.了解微观结构决定宏观性质的规律。
核心素养发展目标
一、核外电子排布
随堂演练　知识落实
课时对点练
二、原子结构与元素性质的关系
内
容
索
引
1.电子层与其电子的能量
一、核外电子排布
各电子层
(由内到外)
序号(n)
1
2
3
4
5
6
7
符号
__
__
__
N
O
P
Q
与原子核的距离
由___到___
能量
由___到___
K
L
M
近
远
低
高
2.原子核外电子排布的一般规律
能量最低
由内向外
能量较高
2n2
8
2
18
32
3.核外电子排布的表示方法——原子结构示意图
(1)钠原子的结构示意图如下，请注明其意义：
电子层
该电子层上的电子数
粒子符号
原子核
核电荷数
(2)离子结构示意图：Cl－ ；Na＋
(1)电子的能量越低，运动区域离核越远(　　)
(2)在多电子原子里，电子的能量不完全相同(　　)
判断正误
(3)钾原子的结构示意图为 (　　)
(4)M层为最外层时，最多容纳18个电子(　　)
(5)原子的次外层电子数都为8(　　)
×
√
×
×
×
1.某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a＞1)，则该原子的核内质子数是
A.2a＋2 B.2a＋10
C.a＋2 D.2a
理解应用
解析　原子核外电子的排布规律是：最外层不超过8个，次外层不超过18个，某元素的最外层电子数是次外层的a倍(a＞1)，所以该元素的次外层只能是K层，2个电子，最外层是L层，电子数是2a，所以该元素的核外电子总数是2a＋2，而原子的核内质子数＝核外电子数。
√
返回
2.根据下列叙述，画出对应微粒的结构示意图。
(1)A元素原子的最外层电子数为电子层数的3倍：________。
(2)与Ar原子电子层结构相同的－1价阴离子：_________。
(3)质量数为23、中子数为12的原子：________。
二、原子结构与元素性质的关系
元素的性质与原子的核外电子排布密切相关，元素的化学性质主要取决于原子的 层电子排布，元素的化合价的数值也与原子的电子层结构特别是 层电子数有关。
1.金属元素原子最外层电子数一般 4，较易 电子，化合价常显__
价，且正化合价＝失电子数＝最外层电子数。
2.非金属元素原子最外层电子数一般 4，通常易 电子，在化合物中化合价常显 价，且负化合价＝－(得电子数)＝最外层电子数－8。
最外
最外
小于
失去
正
大于或等于
得到
负
3.稳定结构与不稳定结构
(1)稳定结构：原子最外层有8个电子(He为2)处于稳定状态，既不容易失去电子又不容易得到电子，化学性质稳定(如He、Ne、Ar)。
(2)不稳定结构：原子容易失去电子或得到电子转化为最外电子层上为8(有些为2)个电子的稳定结构(如易失电子的金属元素、易得电子的非金属元素)。
(1)最外层只有1个电子的元素一定是金属元素(　　)
(2)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的原子容易失去电子成为阳离子(　　)
(3)S原子的最外层电子数为6，故其最高正价为＋6(　　)
(4)Mg2＋、O2－、Ne电子层排布相同，故所含电子总数相等(　　)
判断正误
×
(5)Na＋的结构示意图为 ，最外层达到8电子稳定结构，不易得失电子
(　　)
(6)元素性质是由最外层电子数决定的，稀有气体元素原子最外层电子都达到2或8个，所以稀有气体很稳定(　　)
×
√
√
√
√
(2019·陕西黄陵中学高一期末)观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答有关问题：
理解应用
(1)属于离子结构示意图的是____、____(填字母，下同)。
B
E
解析　根据结构示意图可知A是氯原子，B是氧离子，C是氖原子，D是钠原子，E是镁离子。结构示意图中质子数与核外电子数不相等的是离子。
(2)性质最稳定的原子是____，最容易失去电子的原子是____，最容易得到电子的原子是____。
解析　稀有气体元素原子最外层已达到稳定结构，性质最稳定；金属元素的原子易失去电子，非金属元素的原子易得到电子。
C
D
A
解析　核外有10个电子的离子有氧离子、氟离子、钠离子、镁离子、铝离子。
(3)A、D两种元素形成的化合物在水溶液中的电离方程式：___________
_____。
解析　A、D两种元素形成的化合物为NaCl，NaCl在水溶液中电离出钠离子和氯离子，电离方程式为NaCl===Na＋＋Cl－。
NaCl===Na＋
＋Cl－
(4)在核电荷数1～18的元素内，列举两个与B核外电子层排布相同的离子，写出离子的符号_____、______________。
Na＋
Al3＋(合理即可)
返回
1.原子核外每个电子层上均含有2n2个电子的元素是
A.Be B.C C.Ar D.Ne
√
1
2
3
5
随堂演练　知识落实
4
6
解析　n＝1，该层电子数为2；n＝2，该层电子数为8，即 ，则该元素为Ne。
A. B. C. D.
2.下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是
1
2
3
5
4
解析　解答此题时应注意：①电子排布遵循能量最低原理；②各电子层最多所能容纳的电子数目为2n2；③原子最外层电子数不能超过8(K层为最外层时不能超过2)。A项不符合能量最低原理，应该先排满K层再排L层，所以错误；
B项不符合各层最多排2n2个电子，K层最多排2个电子，所以错误；
D项不符合最外层最多只能排8个电子，所以错误。
√
6
3.某原子核外共有n个电子层(n＞3)，则n－1层最多容纳的电子数为
A.8个 B.18个
C.32个 D.2(n－1)2个
√
1
2
3
5
4
6
解析　某原子核外有n个电子层，则n－1层为次外层，最多容纳电子数为18个。
4.下列说法正确的是
A.某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子
B.最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子
C.F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋是与Ne原子具有相同电子层结构的离子
D.某元素原子的最外层只有2个电子，则该元素一定是金属元素
√
1
2
3
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1
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6
解析　电子排布为2、8、8结构的微粒还可能为S2－、Cl－等，A项错误；
O2－、F－、Cl－、Li＋、Na＋、Mg2＋等微粒最外层电子数均达到了稳定结构，B项错误；
F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋核外电子排布均为2、8结构，与Ne原子的电子层结构相同，C项正确；
He原子的最外层只有2个电子，但He元素是稀有气体元素，D项错误。
5.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
A.硅原子和钠原子 B.硼原子和氢原子
C.氯原子和碳原子 D.碳原子和铝原子
1
2
3
5
4
√
6
解析　设A原子L、M层电子数分别为x、y，依题意，A、B两原子的电子层结构为：
1
2
3
5
4
6
电子层
K
L
M
A原子
2
x
y
B原子
2
2x
y＋3
B原子的M层至少有3个电子，因而其L层的电子数必然是8，求得x＝4。对A原子来说，L层有4个电子时只能是最外层，即y＝0，y＋3＝3。因此，这两个原子分别为碳原子和铝原子，故D项正确。
1
2
3
5
4
6.写出1～18号元素中符合下列条件的原子(或离子)的微粒符号，并画出其结构示意图。
(1)某元素原子L层上的电子数为K层的3倍：___________。
6
O：
(2)某元素原子L层上的电子数为K层的一半：____________。
Li：
(3)某元素原子得到2个电子后所形成的电子总数与氩原子的电子总数相同
S2－：
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：__________。
C：
返回
课时对点练
1
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6
7
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9
10
题组一　核外电子排布
1.下列说法中肯定错误的是
A.某原子K层上只有1个电子
B.某原子M层上电子数为L层电子数的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.某离子的核电荷数与最外层电子数相等
√
A组　基础对点练
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解析　K、L、M层上最多容纳的电子数分别为2、8、18，K层上可以有1～2个电子，A正确；
当M层上排有电子时，L层上一定排满电子，即L层上的电子数为8，由于18<8×4，故B错误；
当K、L层排满电子，即电子数分别是2、8时，M层上的电子数也可以是8，例如Cl－、K＋均属于这种情况，C正确；
O2－的核电荷数与最外层电子数均为8，故D正确。
2.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
1
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A. B. C. D.
√
解析　A项中x＝13，为Al原子，错误；
B项中，只能为氮原子，x＝7，错误；
C项中，若x＝18，为Ar原子，若x＝17，为Cl－，若x＝19，为K＋，正确；
D项中，只能为氯原子，x＝17，错误。
3.某元素的原子核外有三个电子层，最外层电子数是4，该原子核内的质子数是
A.14 B.15 C.16 D.17
√
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10
解析　核外有三层，最外层上有4个电子，则第一、第二层已排满，每层
电子数分别为2、8、4，则该原子结构示意图为 ，故选A。
4.下列离子中，所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是
A.Al3＋ B.Mg2＋ C.Be2＋ D.H＋
1
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√
解析　四种离子的核外电子层数分别是2、2、1、0。
5.有A、B、C三种元素，核电荷数均小于18。已知A元素原子的核电荷数大于B元素原子的核电荷数，但两种元素的原子具有相同数目的电子层，A元素最外层电子数为B元素的两倍，A元素原子第三层电子数为第一层电子数的三倍，C元素原子的核电荷数是电子层数的4倍，其质子数为最外层电子数的6倍。请回答下列问题：
1
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10
(1)A的原子结构示意图：_________；A元素的名称：____。
硫
(2)B的原子结构示意图：_________；B元素的名称：_____。
铝
(3)C的离子结构示意图：________；C元素的符号：______。
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解析　因为最内层最多容纳2个电子，又已知A元素第三层电子数是第一层电子数的3倍，所以第三层电子数为2×3＝6，则A为硫。B元素最外层的电子数为6÷2＝3，则B为铝。已知C元素原子的核电荷数是电子层数的4倍，质子数为最外层电子数的6倍，4与6的最小公倍数为12，可见该元素原子的核内质子数应为12的倍数，又因为核电荷数小于18，故为Mg元素。
Mg
1
2
3
4
5
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10
题组二　原子结构与元素性质的关系
6.(2019·丽水高一检测)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6个电子的元素最高正价为＋6价
B.核电荷数是7的元素原子容易获得1个电子
C.原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素
D.最外层只有4个电子的元素一定是金属元素
√
解析　核电荷数为1～18的元素中，最外层只有6个电子的元素有氧和硫，氧无最高正价，A项错误；
核电荷数是7的元素为氮元素，它容易获得3个电子而达到稳定结构，B项错误；
最外层有4个电子的元素有碳和硅，它们均是非金属元素，D项错误；
原子核外各层电子数相等的元素为铍元素，它是金属元素，C项正确。
1
2
3
4
5
6
7
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9
10
7.下列结构示意图表示的原子中，易变为阳离子并能够与氯离子组成XY2型化合物的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A. B. C. D.
√
解析　A是非金属元素氧的原子结构，其形成的离子是阴离子；
B是稀有气体氖的原子结构，其不易变为离子；
C是金属元素钠的原子结构，其形成的离子是Na＋，Na＋与Cl－组成的化合物是NaCl；
D是金属元素镁的原子结构，其形成的离子是Mg2＋，Mg2＋与Cl－组成的化合物是MgCl2。
解析　最外层电子数决定元素的化学性质，当最外层电子数大于或等于4且小于8时，易得到电子；当最外层电子数小于4时，易失去电子；当最外层电子数等于8时，处于稳定结构。当然解题时还要注意特例：稀有气体中的氦，最外层只有2个电子，但为稳定结构。
8.根据下列结构示意图判断，化学性质最稳定的是
1
2
3
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5
6
7
8
9
10
A. B. C. D.
√
9.根据微粒结构示意图的共同特征，可把 、 、 三种
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3
4
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6
7
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9
10
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＋与它们同属阳离子，故选C。
微粒归为一类，下列微粒可以归为此类的是
A. B. C. D.
√
10.根据给出的原子或离子结构示意图，回答下列问题(填字母)：
1
2
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9
10
(1)电子层排布相同的是____。
(2)属于同种元素的是____。
(3)属于金属元素的是___。
(4)属于稀有气体元素的是__，稀有气体一般不参与化学反应的原因是
_____________________________________________________________
____________。
BC
AB
D
C
原子的最外电子层已达到8(或2)电子的稳定结构，既不易失去电子也不易得到电子
(5)写出D参加化学反应后所得离子的结构示意图_______。
1
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10
解析　电子层排布相同是指电子层数和各电子层上的电子数均相同；决定元素种类的是核内质子数，即核电荷数；金属元素原子的最外电子层上的电子数一般较少；稀有气体原子最外电子层上一般为8个电子，He最外层为2个电子。
1.下列结构示意图所代表的微粒中，最难发生化学反应的是
B组　综合强化练
1
2
3
4
5
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7
8
9
A. B. C. D.
√
10
1～6题是单项选择题，7～8题是不定项选择题
2.下列关于Fe、Fe2＋、Fe3＋的说法中，正确的是
①它们的质子数不同　②它们的核外电子排布不同　③它们的最外层电子数不同　④它们的相对原子质量相同　⑤它们的化学性质相同　⑥它们是同种元素
A.①③⑤⑥ B.②④⑤⑥
C.②③④⑥ D.①②③⑥
√
1
2
3
4
5
6
7
8
解析　Fe、Fe2＋、Fe3＋属于同种元素的不同粒子，因为核外电子排布不同，所以它们的化学性质不同。
9
10
3.(2019·河北唐山第一中学高一期末)X、Y－、Z＋三种微粒的电子层结构相同，则一定不可能再相等的是
A.中子数 B.质量数
C.核电荷数 D.电子数
√
1
2
3
4
5
6
7
8
解析　X、Y－、Z＋三种微粒的电子层结构相同，在原子中，核电荷数＝核内质子数＝核外电子数；在阳离子中，核电荷数＝核内质子数＝核外电子数＋电荷数；在阴离子中，核电荷数＝核内质子数＝核外电子数－电荷数，则三种微粒中核电荷数一定不能相等。
9
10
4.(2019·湘潭高一检测)某元素X的气态氢化物极易溶于水，其水溶液能使酚酞溶液显红色，则X元素的原子结构示意图为
1
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5
6
7
8
解析　由题意知X的气态氢化物的水溶液呈碱性，则该氢化物为NH3，X为氮元素。
9
A. B. C. D.
√
10
1
2
3
4
5
6
7
8
5.A、B、C三种元素的核电荷数依次为a、b、c，它们的离子An＋、Bn－、Cm－具有相同的电子层结构，且n>m，则下列关系正确的是
A.a>b>c B.a>c>b
C.a＝b＋m＋n D.a＝c－n－m
解析　An＋和Bn－具有相同的电子层结构，则a－n＝b＋n，a＝b＋2n，a＞b。An＋和Cm－具有相同的电子层结构，则a－n＝c＋m，a＝c＋m＋n，a>c，Bn－和Cm－具有相同的电子层结构，且n>m，b＋n＝c＋m，b－c＝m－n<0，故c>b，所以a>c＞b，B项正确。
√
9
10
6.某元素原子的最外层电子数与次外层电子数相同，且最外层电子数与次外层电子数之和小于8，该元素为
A.锂 B.铍 C.氦 D.钙
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析　符合题意的原子结构示意图为 ，x为4，为铍元素。
10
解析　A项为能量最低原理，正确；
K层离原子核最近，能量最低，B正确；
次外层电子数不超过18，C错误；
各电子层最多容纳电子数为2n2，D错误。
1
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3
4
5
6
7
8
7.不符合原子核外电子排布基本规律的是
A.核外电子总是优先排在能量最低的电子层上
B.K层是能量最低的电子层
C.N电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为8
D.各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2
√
9
10
√
1
2
3
4
5
6
7
8
8.下列微粒电子数相同的一组是
A.Na＋和K＋ B.CH4和
C. 和Cl－ D.O2－和
9
解析　各微粒电子数分别为A中Na＋：10，K＋：18；
B中CH4：10， ：10；
C中 ：10，Cl－：18；
D中O2－：10， ：8。
√
10
9.有A、B、C、D、E五种微粒。已知：
①当A微粒失去3个电子后，其电子层结构与氖原子相同；
②当B微粒得到1个电子后，其电子层结构与氩原子相同；
③C微粒带两个单位正电荷，核电荷数为12；
④D微粒有18个电子，当失去2个电子后显电中性；
⑤E微粒不带电，原子核中只有一个质子。
请回答：
(1)写出这五种微粒的化学符号：
A____，B____，C______，D_____，E_____。
1
2
3
4
5
6
7
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9
Al
Cl
Mg2＋
S2－
H
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析　氖原子核外有10个电子，故A的核外有13个电子，A为铝原子；
氩原子核外有18个电子，B微粒得到1个电子后核外有18个电子，故B为氯原子；
C为Mg2＋；
D微粒有18个电子，失去2个电子后显中性，故D为S2－；
E原子核内只有一个质子，故E为H。
10
(2)B微粒的结构示意图为________，C微粒的结构示意图为______。
(3)A的单质与EB溶液反应的离子方程式为_________________________。
1
2
3
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5
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7
8
9
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
10
10.(2019·厦门高一月考)(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其
1
2
3
4
5
6
7
8
9
质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是______。
解析　设：核电荷数＝质子数＝a，元素原子的电子层数为x，最外层电子数为y，依题意：a＝5x，a＝3y，则5x＝3y，x＝ 。因原子的最外层电子数不超过8，即y为1～8的正整数，故仅当y＝5，x＝3时合理，该元素的核电荷数为15。
10
(2)已知某粒子的结构示意图为 。
试回答：
①当x－y＝10时，该粒子为_____(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
1
2
3
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6
7
8
返回
9
解析　当x－y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子。
原子
②当y＝8时，粒子可能为________、________、________、________、____________________(填名称)。
氩原子
氯离子
硫离子
钾离子
钙离子(答案合理即可)
10
本课结束