基础课时2 核外电子排布 原子结构与元素原子得失电子能力
学习目标 1.了解原子核外电子的排布规律,认识原子结构示意图的含义。2.能画出核电荷数1~20的元素的原子结构示意图。3.知道元素原子得失电子能力的判断依据,了解原子的最外层电子排布与元素的原子得失电子能力和化合价的关系。
一、核外电子排布
人们常用原子结构示意图来简明地表示电子在原子核外的分层排布情况。根据课本P6核电荷数为1~20的元素的原子结构示意图,你有什么疑问。
[问题讨论]
1.当原子第4层上有电子时,第3层上的电子是否已经排满
2.M层最多可容纳18个电子,为什么钾原子的核外电子排布不是,而是
3.原子最外层电子数为1的元素是否一定为金属元素
1.核外电子排布规律
(1)“一低”——电子首先排布在能量较低的电子层里,排满能量较低的电子层后,再排能量较高的电子层。
(2)
2.离子结构示意图
(1)原子得到或失去一定数目的电子形成阴离子或阳离子,原子核不发生改变,只是核外电子(一般是最外层电子)数目发生了改变。因此,简单离子可用离子结构示意图表示其核外电子排布,如:Mg2+和Cl-的结构示意图分别为和。
(2)离子结构示意图中最外层电子一般为8电子(少数为2电子)稳定结构。
1.(2024·福建福州外国语学校高一期中)下列说法正确的是 ( )
A.锂的原子结构示意图是
B.氧原子的内层电子数为2
C.离子的核电荷数一定等于其核外电子数
D.阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同
2.(2023·大连二十四中高一检测)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.电子在原子核外不同电子层上分层排布
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
3.(2023·山东师大附属中学高一检测)下列说法中肯定错误的是 ( )
A.某原子K层上只有一个电子
B.某离子M层上和 L层上的电子数均为K层的4倍
C.某原子M层上电子数为 L层上电子数的4倍
D.存在核电荷数与最外层电子数相等的离子
【题后归纳】 核电荷数1~20的元素原子核外电子排布特征
(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na、K。
(2)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg、Ca。
(3)原子最外层电子数与次外层电子数存在倍数关系
①最外层电子数跟次外层电子数相等的原子有Be、Ar。
②最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。
③最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。
④最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne。
⑤次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si。
二、原子结构与元素原子得失电子能力
1.原子结构与元素性质的关系
稀有气 体元素 金属元素 非金属 元素
最外层 电子数 8(氦为2) 一般 4 一般 或 4
原子得失 电子能力 不易得 失电子 一般易 电子 一般易 电子
单质氧化 (还原)性 一般不跟其 他物质反应 只具有 性 一般具有 性
化合价 零价 只显正价,且一般等于最外层电子数 既显正价,也显负价,其最高正价(O、F除外)=最外层电子数,负价=最外层电子数-8
2.实验探究Na、Mg、K元素原子的失电子能力
(1)实验依据
①金属性、非金属性通常指元素原子得失电子能力。
②比较活泼金属失电子能力的实验方法:元素的单质与水(或酸)反应置换出氢气的难易程度。
(2)实验方案
物质 Na Mg K
实验 过程
实验 现象 钠浮在水面上,熔化成光亮的小球,在水面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,溶液变 色 镁片几乎没有变化 比钠与水反应更 ,反应过程中有燃烧现象,并伴有轻微的爆炸,溶液变红色
与水反应的化学方程式
实验 结论 与水反应的剧烈程度:
原子失电子能力:
1.对于核电荷数为1~18的元素,下列叙述正确的是 ( )
A.原子最外层只有1个电子的元素一定是金属元素
B.原子最外层只有2个电子的元素一定是金属元素
C.原子最外层电子数小于4的元素不一定是金属元素
D.原子最外层电子数等于电子层数的元素只有2种
2.下列关于钾元素和钠元素的叙述不正确的是 ( )
A.它们的原子最外层都只有1个电子,易失去电子显正价
B.它们的单质都是强还原剂
C.它们的离子电子层结构相同
D.钾原子的失电子能力比钠原子强
3.下列事实能说明金属性:Na>Al的是 ( )
A.Na最外层有一个电子,Al最外层有3个电子
B.Na能与冷水反应,而Al不能
C.Na的熔、沸点低于Al的
D.Na能从AlCl3的溶液中把Al置换出来
【题后归纳】 元素原子得失电子能力与原子的最外层电子数、核电荷数和电子层数的关系
(1)若原子的电子层数相同,核电荷数越大,原子越难失电子,越容易得电子。
(2)若原子的最外层电子数相同,电子层数越多,原子越容易失电子,越难得电子。
三、“10”电子微粒和“18”电子微粒的判断
1.10电子微粒的推断方法
2.18电子微粒的推断方法
1.下列微粒的质子数与电子数均相同的是 ( )
A.CH4、NH3、H2O、Ne
B.OH-、N、H3O+、Ne
C.H3O+、N、Na+、HF
D.OH-、F-、Mg2+、Na+
2.已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子,它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件已经略去):
(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子,请写出A、D的化学式:A ;D 。
(2)如果A和C是18电子的粒子,B和D是10电子的粒子,请写出:A与B在溶液中反应的离子方程式为 。
1.(2024·福建泉州七中高一期中)下列关于原子结构或核外电子排布的叙述中正确的是 ( )
A.玻尔提出带核的原子结构模型
B.在多电子的原子里,能量较高的电子通常在离核较近的区域内运动
C.1~18号元素中,原子最外层电子数等于电子层数的元素只有2种
D.原子最外层电子数小于4的元素不一定是金属元素
2.下列有关核外电子排布规律的说法错误的是 ( )
A.L层最多能容纳8个电子
B.M层最多能容纳18个电子
C.距离原子核越远,电子的能量越高
D.对简单离子来说,最外层电子数一定为2或8
3.(2023·北京石景山区高一检测)某元素的原子结构示意图为。下列关于该元素的说法中,不正确的是 ( )
A.元素符号是Ca B.属于金属元素
C.在化学反应中易得电子 D.最高正化合价是+2价
4.(2024·湖南长沙高一适应性测试)A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c,它们的离子、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
5.根据下列叙述,写出粒子符号并画出相应的结构示意图。
(1)A元素原子的M层电子数是 L层电子数的一半: 。
(2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍: 。
(3)C元素的+1价离子与Ne原子电子层排布相同: 。
(4)D元素原子的-2价离子次外层电子数是最外层电子数的: 。
基础课时2 核外电子排布
原子结构与元素原子得失电子能力
一、问题讨论
1.不一定。第3层排满时是18个电子,当第3层为最外层时不能超过8个电子,故当第3层排布8个电子后,如果还有电子,就排布在第4层上,例如,钙原子,第1、2、3、4层的电子数分别为2、8、8、2。
2.(1)核外电子排布规律是相互联系的,不能孤立地应用其中的一项。如当M层不是最外层时,最多可以排布18个电子,而当它是最外层时,最多可以排布8个电子。
(2)电子不一定排满M层才排N层,如K和Ca的核外电子排布情况分别为。
3.金属元素与非金属元素依据原子最外层电子数进行划分只是一般规律,它们之间没有明显的界线,如氢原子的最外层只有1个电子,铋原子的最外层电子数是5。
对点训练
1.B [锂的原子结构示意图是,A错误;氧原子的原子结构示意图是,内层电子数为2,B正确;原子的核电荷数等于质子数,离子的核电荷数一定不等于其核外电子数,C错误;阴离子的核外电子排布与同一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同,例如氯离子和Ar的核外电子排布相同,D错误。]
2.B [电子能量越低,运动区域离核越近,A错误;电子是在原子核外离核由近及远、能量由低到高的不同电子层上分层排布的,B正确;稀有气体元素中He的原子最外层只有2个电子,C错误;M层为最外层时,最多只能排8个电子,D错误。]
3.C [每个电子层上最多容纳2n2个电子,如K层最多容纳2个电子,但可以不排满,如H,A正确;如K+,B正确;电子首先占据能量低的电子层,若M层上有电子则 L层上必有8个电子,M层上不可能有32个电子,C错误;离子的最外层电子数常为2或8,存在核电荷数和最外层电子数都为8的离子,如O2-,D正确。]
二、1.小于 大于 等于 失 得 还原 氧化 2.(2)红 剧烈
2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 2K+2H2O2KOH+H2↑
K>Na>Mg K>Na>Mg
对点训练
1.C [在原子序数为1~18的元素中,原子最外层只有1个电子的元素有H、Li、Na,其中H是非金属元素,故A项错误;原子最外层只有2个电子的元素有He、Be、Mg,其中He是非金属元素,故B项错误;B原子的最外层电子数小于4,它是非金属元素,故C项正确;原子最外层电子数等于电子层数的元素有H、Be、Al 3种,D项错误。]
2.C [钾离子比钠离子多1个电子层,电子层结构不同,故选C。]
3.B [金属性的强弱与最外层电子数的多少无对应关系,A项错误;可以通过金属与水反应生成氢气的难易程度判断金属性的强弱,B项正确;熔、沸点的高低与金属性的强弱无对应关系,C项错误;Na进入盐溶液中首先与水反应,因此Na不能从AlCl3的溶液中置换出Al,D项错误。]
三、
对点训练
1.A [CH4、NH3、H2O、Ne的质子数都是10,电子数都是10,A项正确;OH-、N、H3O+、Ne的质子数分别是9、11、11、10,电子数都是10,B项错误;H3O+、N、Na+、HF的质子数分别是11、11、11、10,电子数都是10,C项错误;OH-、F-、Mg2+、Na+的质子数分别是9、9、12、11,电子数都是10,D项错误。]
2.(1)N H2O
(2)HS-+OH-+H2O(合理即可)
解析 (1)10电子微粒A、B反应得到两种10电子微粒,应是铵根离子与氢氧根离子反应得到氨气与水,而C、B都能与氢离子反应,可推知A为N,B为OH-,C为NH3,D为H2O;(2)如果A、C均是18电子的粒子,B、D是10电子粒子,结合转化关系,可推断:A为H2S或HS-,B为OH-,C为HS-或S2-,D为H2O;HS-与OH-在溶液中反应的离子方程式为HS-+OH-+H2O(合理即可)。
课堂达标训练
1.D [原子结构的量子力学模型在处理核外电子量子化特性及波粒二象性提供主要论据和重要结论,原子结构的量子力学模型由奥地利物理学家薛定谔提出,故A错误;在多电子的原子里,能量高的电子通常在离核较远的区域内运动,故B错误;原子最外层电子数等于电子层数的元素有H、Be、Al,共3种,故C错误;H、He、B原子的最外层电子数小于4,它们都属于非金属元素,故D正确。]
2.D [根据核外电子排布规律可知,各电子层最多能容纳2n2(n为电子层数)个电子,故A、B项正确;能量越低的电子离原子核越近,能量越高的电子离原子核越远,故C项正确;H+核外没有电子,故D错误。]
3.C [由原子结构示意图可知是20号元素,是钙,元素符号是Ca,故A正确;钙是第ⅡA族元素,是金属元素,故B正确;钙最外层有两个电子,容易失电子,显+2价,故C错误,D正确。]
4.B [A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c,它们的离子、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构,这说明核外电子数相同,则a-n=b+n=c+m,又因为n>m,所以a>c>b,a=b+2n=c+m+n。]
5.(1)Si (2)B
(3)Na+ (4)O2-
解析 (1)L层有8个电子,则M层有4个电子,故A为硅(Si)。(2)当次外层为K层时,最外层电子数为3,是硼(B),;当次外层为 L层时,最外层电子数为1.5×8=12,违背了电子排布规律,故不可能。(3)C元素原子的质子数为10+1=11,故为钠,故+1价离子是Na+。(4)-2价离子次外层电子数是最外层电子数的,当次外层为K层时,其核外电子排布为2、8,与Ne电子层排布相同,则其原子的质子数为10-2=8,为氧元素,写出O2-结构示意图即可;当次外层为 L层时,最外层则有32个电子,故不可能。(共63张PPT)
第 节 原子结构与元素性质
第 章 原子结构 元素周期律
基础课时 核外电子排布 原子结构与元素原子得失电子能力
1
1
2
1.了解原子核外电子的排布规律，认识原子结构示意图的含义。2.能画出核电荷数1~20的元素的原子结构示意图。3.知道元素原子得失电子能力的判断依据，了解原子的最外层电子排布与元素的原子得失电子能力和化合价的关系。
学习目标
一、核外电子排布
二、原子结构与元素原子得失电子能力
目
录
CONTENTS
课堂达标训练
课后巩固训练
三、“10”电子微粒和“18”电子微粒的判断
一、核外电子排布
对点训练
自主探究
探究归纳
人们常用原子结构示意图来简明地表示电子在原子核外的分层排布情况。根据课本P6核电荷数为1~20的元素的原子结构示意图，你有什么疑问。
[问题讨论]
1.当原子第4层上有电子时，第3层上的电子是否已经排满
提示 不一定。第3层排满时是18个电子，当第3层为最外层时不能超过8个电子，故当第3层排布8个电子后，如果还有电子，就排布在第4层上，例如，钙原子，第1、2、3、4层的电子数分别为2、8、8、2。
2.M层最多可容纳18个电子，为什么钾原子的核外电子排布不是 ，而是
提示 (1)核外电子排布规律是相互联系的，不能孤立地应用其中的一项。如当M层不是最外层时，最多可以排布18个电子，而当它是最外层时，最多可以排布8个电子。
(2)电子不一定排满M层才排N层，如K和Ca的核外电子排布情况分别为 。
3.原子最外层电子数为1的元素是否一定为金属元素
提示 金属元素与非金属元素依据原子最外层电子数进行划分只是一般规律， 它们之间没有明显的界线，如氢原子的最外层只有1个电子，铋原子的最外层电子数是5。
1.核外电子排布规律
(1)“一低”——电子首先排布在能量较低的电子层里，排满能量较低的电子层后，再排能量较高的电子层。
(2)
2.离子结构示意图
1.(2024·福建福州外国语学校高一期中)下列说法正确的是 ( )
A.锂的原子结构示意图是
B.氧原子的内层电子数为2
C.离子的核电荷数一定等于其核外电子数
D.阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同
B
2.(2023·大连二十四中高一检测)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.电子在原子核外不同电子层上分层排布
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
解析 电子能量越低，运动区域离核越近，A错误;电子是在原子核外离核由近及远、能量由低到高的不同电子层上分层排布的，B正确;稀有气体元素中He的原子最外层只有2个电子，C错误;M层为最外层时，最多只能排8个电子，D错误。
B
3.(2023·山东师大附属中学高一检测)下列说法中肯定错误的是 ( )
A.某原子K层上只有一个电子
B.某离子M层上和 L层上的电子数均为K层的4倍
C.某原子M层上电子数为 L层上电子数的4倍
D.存在核电荷数与最外层电子数相等的离子
解析 每个电子层上最多容纳2n2个电子，如K层最多容纳2个电子，但可以不排满，如H ，A正确;如K + ，B正确;电子首先占据能量低的电子层，若M层上有电子则 L层上必有8个电子，M层上不可能有32个电子，C错误;离子的最外层电子数常为2或8，存在核电荷数和最外层电子数都为8的离子，如
O2- ，D正确。
C
【题后归纳】 核电荷数1~20的元素原子核外电子排布特征
(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na、K。
(2)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg、Ca。
(3)原子最外层电子数与次外层电子数存在倍数关系
①最外层电子数跟次外层电子数相等的原子有Be、Ar。
②最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。
③最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。
④最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne。
⑤次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si。
二、原子结构与元素
原子得失电子能力
对点训练
1.原子结构与元素性质的关系
稀有气体元素 金属元素 非金属元素
最外层电子数 8(氦为2) 一般______4 一般______或______4
原子得失 电子能力 不易得失电子 一般易____电子 一般易____电子
单质氧化 (还原)性 一般不跟其 他物质反应 只具有 ______性 一般具有
______性
化合价 零价 只显正价，且一般等于最外层电子数 既显正价，也显负价，其最高正价(O、F除外)=最外层电子数，负价=最外层电子数-8
小于
大于
等于
失
得
还原
氧化
2.实验探究Na、Mg、K元素原子的失电子能力
(1)实验依据
①金属性、非金属性通常指元素原子得失电子能力。
②比较活泼金属失电子能力的实验方法:元素的单质与水(或酸)反应置换出氢气的难易程度。
(2)实验方案
物质 Na Mg K
实验 过程
实验 现象 钠浮在水面上，熔化成光亮的小球，在水面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，溶液变____色 镁片几乎没有变化 比钠与水反应更_____，反应过程中有燃烧现象，并伴有轻微的爆炸，溶液变红色
与水反应的 化学方程式
实验 结论 与水反应的剧烈程度:________________
原子失电子能力:__________________
红
剧烈
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2K+2H2O===2KOH+H2↑
K>Na>Mg
K>Na>Mg
1.对于核电荷数为1~18的元素，下列叙述正确的是 ( )
A.原子最外层只有1个电子的元素一定是金属元素
B.原子最外层只有2个电子的元素一定是金属元素
C.原子最外层电子数小于4的元素不一定是金属元素
D.原子最外层电子数等于电子层数的元素只有2种
解析 在原子序数为1~18的元素中，原子最外层只有1个电子的元素有H、Li、 Na，其中H是非金属元素，故A项错误;原子最外层只有2个电子的元素有He、Be、Mg，其中He是非金属元素，故B项错误;B原子的最外层电子数小于4，它是非金属元素，故C项正确;原子最外层电子数等于电子层数的元素有H、Be、Al 3种，D项错误。
C
2.下列关于钾元素和钠元素的叙述不正确的是 ( )
A.它们的原子最外层都只有1个电子，易失去电子显正价
B.它们的单质都是强还原剂
C.它们的离子电子层结构相同
D.钾原子的失电子能力比钠原子强
解析 钾离子比钠离子多1个电子层，电子层结构不同，故选C。
C
3.下列事实能说明金属性:Na>Al的是 ( )
A.Na最外层有一个电子，Al最外层有3个电子
B.Na能与冷水反应，而Al不能
C.Na的熔、沸点低于Al的
D.Na能从AlCl3的溶液中把Al置换出来
解析 金属性的强弱与最外层电子数的多少无对应关系，A项错误;可以通过金属与水反应生成氢气的难易程度判断金属性的强弱，B项正确;熔、沸点的高低与金属性的强弱无对应关系，C项错误;Na进入盐溶液中首先与水反应，因此Na不能从AlCl3的溶液中置换出Al，D项错误。
B
【题后归纳】 元素原子得失电子能力与原子的最外层电子数、核电荷数和电子层数的关系
(1)若原子的电子层数相同，核电荷数越大，原子越难失电子，越容易得电子。
(2)若原子的最外层电子数相同，电子层数越多，原子越容易失电子，越难得电子。
三、“10”电子微粒和“18”电子微粒的判断
对点训练
1.10电子微粒的推断方法
2.18电子微粒的推断方法
1.下列微粒的质子数与电子数均相同的是 ( )
A.CH4、NH3、H2O、Ne
B.OH-、N、H3O+、Ne
C.H3O+、N、Na+、HF
D.OH-、F-、Mg2+、Na+
解析 CH4、NH3、H2O、Ne的质子数都是10，电子数都是10，A项正确;OH-、N、H3O+、Ne的质子数分别是9、11、11、10，电子数都是10，B项错误;H3O+、N、Na+、HF的质子数分别是11、11、11、10，电子数都是10，C项错误;OH-、F-、Mg2+、Na+的质子数分别是9、9、12、11，电子数都是10，D项错误。
A
2.已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如图所示 的转化关系(反应条件已经略去):
(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，请写出A、D的化学式:A ;D 。
(2)如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子，请写出:A与B在溶液中反应的离子方程式为 。
N
H2O
HS-+OH- +H2O(合理即可)
解析 (1)10电子微粒A、B反应得到两种10电子微粒，应是铵根离子与氢氧根离子反应得到氨气与水，而C、B都能与氢离子反应，可推知A为N，B为OH-，C为NH3，D为H2O;(2)如果A、C均是18电子的粒子，B、D是10电子粒子，结合转化关系，可推断:A为H2S或HS-，B为OH-，C为HS-或S2-，D为H2O;HS-与OH-在溶液中反应的离子方程式为HS-+OH- +H2O(合理即可)。
课堂达标训练
1.(2024·福建泉州七中高一期中)下列关于原子结构或核外电子排布的叙述中正 确的是 ( )
A.玻尔提出带核的原子结构模型
B.在多电子的原子里，能量较高的电子通常在离核较近的区域内运动
C.1~18号元素中，原子最外层电子数等于电子层数的元素只有2种
D.原子最外层电子数小于4的元素不一定是金属元素
D
解析 原子结构的量子力学模型在处理核外电子量子化特性及波粒二象性提供主要论据和重要结论，原子结构的量子力学模型由奥地利物理学家薛定谔提出，故A错误;在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核较远的区域内运动，故B错误;原子最外层电子数等于电子层数的元素有H、Be、Al，共3种，故C错误;H、He、B原子的最外层电子数小于4，它们都属于非金属元素，故D正确。
2.下列有关核外电子排布规律的说法错误的是 ( )
A.L层最多能容纳8个电子
B.M层最多能容纳18个电子
C.距离原子核越远，电子的能量越高
D.对简单离子来说，最外层电子数一定为2或8
解析 根据核外电子排布规律可知，各电子层最多能容纳2n2(n为电子层数)个电子，故A、B项正确;能量越低的电子离原子核越近，能量越高的电子离原子核越远，故C项正确;H+核外没有电子，故D错误。
D
3.(2023·北京石景山区高一检测)某元素的原子结构示意图为 。下列关于该元素的说法中，不正确的是( )
A.元素符号是Ca B.属于金属元素
C.在化学反应中易得电子 D.最高正化合价是+2价
解析 由原子结构示意图可知是20号元素，是钙，元素符号是Ca，故A正确;钙是第ⅡA族元素，是金属元素，故B正确;钙最外层有两个电子，容易失电子，显+2价，故C错误，D正确。
C
4.(2024·湖南长沙高一适应性测试)A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子、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 A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构，这说明核外电子数相同，则a-n=b+n=c+m，又因为n>m，所以a>c>b，a=b+2n=c+m+n。
B
5.根据下列叙述，写出粒子符号并画出相应的结构示意图。
(1)A元素原子的M层电子数是 L层电子数的一半: 。
(2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍: 。
(3)C元素的+1价离子与Ne原子电子层排布相同: 。
(4)D元素原子的-2价离子次外层电子数是最外层电子数: 。
Si
B
Na+
O2-
课后巩固训练
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
1.下列有关化学用语表示正确的是( )
B
2.X、Y为核电荷数小于18的两种元素，X元素原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y元素的原子的最外层电子数与最内层电子数之和等于次外层电子数。下列有关叙述正确的是 ( )
A.X、Y一定是非金属元素
B.X的最外层电子数比Y的少
C.Y的单质在化学反应中只能做还原剂
D.X与Y的最外层电子数相等
解析 由题意可知，X为Li或Si，Y为S。因此只有B项正确。
B
3.下列叙述能证明金属元素原子A的失电子能力比金属元素原子B强的是 ( )
A.常温时，A能从水中置换出氢气，而B不能
B.1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多
C.A原子的电子层数比B原子的电子层数多
D.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
A
解析 常温时，通过金属从水中置换出氢气的难易程度可判断金属元素原子的失电子能力强弱，A项符合题意;金属元素原子的失电子能力强弱与其失电子数目多少无关，B项不符合题意;金属元素原子的失电子能力强弱与其电子层数和最外层电子数多少有关，是由二者共同决定的，不是单独一个条件所能决定的，C、D项不符合题意。
4.某元素原子最外层有2个电子，下列关于该元素的叙述正确的是 ( )
A.一定是金属元素
B.对应原子一定容易失去2个电子
C.最高正价一定为+2价
D.化学性质可能不活泼
解析 最外层有2个电子的原子可能为氦原子、镁原子等。氦元素属于非金属元素，A项错误;氦元素是稀有气体元素，化学性质不活泼，对应原子不容易失去电子，B项错误、D项正确;氦元素难形成化合物，化合价通常为0价，C项错误。
D
5.下列结构示意图所代表的微粒中，最难发生化学反应的是 ( )
A
解析 A项表示的是Ne原子，B项表示的是Al3+，C项表示的是Cl-，D项表示的是S2-。Ne是稀有气体元素，它及其他的稀有气体原子具有非常稳定的电子层结构，极难发生化学反应。
6.A、B两原子，A原子 L层比B原子M层少3个电子，B原子 L层电子数恰为A原子 L层电子数的2倍，则A、B分别是 ( )
A.硅和钠 B.硼和氮
C.碳和氯 D.碳和铝
解析 A原子 L层比B原子M层少3个电子，则B原子 L层一定有8个电子，B原子 L层电子数恰为A原子 L层电子数的2倍，A原子 L层一定有4个电子，所以A为碳原子;B原子M层只有7个电子，B是氯原子，故C项正确。
C
7.(2024·福建莆田二中高一阶段检测)已知:X、Y、Z三种元素的质子数依次增大，且均小于18。X元素的原子最外层电子数是电子层数的2倍，且常温下X的单质为固体;Y元素的原子的最外层电子数与其K层的电子数相等;Z元素的原子得到1个电子，所得到的微粒具有与氩原子相同的电子层结构。下列说法正确的是 ( )
A.0.1 mol Z的单质中含3.4 mol质子
B.Y的单质不能与O2反应
C.X元素的氧化物都是酸性氧化物
D.化合物YZ2属于非电解质
A
解析 X元素的原子最外层电子数是电子层数的2倍，且X的单质为固体，X是C元素;Y元素的原子的最外层电子数与其K层的电子数相等，Y是Mg元素;Z元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1，Z是Cl元素。Z是Cl元素，Cl2分子中质子数为34，0.1 mol Cl2中含3.4 mol 质子，故A正确;Y是Mg元素，金属Mg能与O2反应生成氧化镁，故B错误;X是C元素，CO不是酸性氧化物，故C错误;MgCl2溶液能导电，MgCl2属于电解质，故D错误。
8.Ⅰ .A、B、C、D均为核电荷数1~18的元素，A元素的A+核外有10个电子，B元素的最外层电子数比次外层电子数少2个，C元素的原子最外层电子数比次外层电子数多3个，D与B元素原子的电子层数相等，与C元素原子的最外层电子数相等。
(1)试推断(均填元素符号):
A是 ，B是 ，C是 ， D是 。
(2)A、B两元素最高价氧化物对应水化物之间反应的化学方程式为 。
Na
S
N
P
2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
Ⅱ .用A+、B-、C2-、D、E、F、G分别表示含有18个电子的七种微粒(离子或分子)，请回答:
(3)A元素是 、B元素是 、C元素是 (填元素符号)。
(4)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是 。
(5)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是 。
(6)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是 。
(7)G分子中含有4个原子，其分子式为 。
K
Cl
S
HCl
F2
H2S
H2O2或PH3
解析 Ⅱ.(3)A+、B-、C2-、D、E、F、G分别表示含有18个电子的七种微粒，则A是K，B是Cl，C是S。(4)D是由两种元素组成的双原子分子，则分子式是HCl。(5)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，则分子式是F2。(6)F是由两种元素组成的三原子分子，则F是H2S。(7)G分子中含有4个原子，则该物质是H2O2或PH3。
9.现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如下表:
元素编号 元素性质与原子(或分子)结构
T 最外层电子数是次外层电子数的3倍
X 常温下单质为双原子分子，化学性质不太活泼，是空气的主要成分
Y M层比K层少1个电子
Z Z元素与T元素能形成原子个数比分别为2∶1和1∶1的两种氧化物
(1)写出元素T的原子结构示意图: 。
(2)T、X、Y、Z中有两种元素能形成两种金属氧化物，写出该化合物的化学式: 。
(3)元素T和元素X以原子个数比2∶1化合形成化合物Q，元素X与氢元素以原子个数比1∶2化合形成常用于火箭燃料的化合物W，Q与W发生氧化还原反应，生成X单质和T的另一种氢化物，写出该反应的化学方程式 。
Na2O、Na2O2
2N2H4+2NO2 ===3N2+4H2O
解析 由表中信息可知，T为氧元素，X为氮元素，Y为钠元素，Z为氢元素。上述元素中，由其中两种元素形成的两种金属氧化物是Na2O2和Na2O。氧与氮形成的原子个数比为2∶1的化合物Q是NO2，氮与氢形成的原子个数比为1∶2的化合物是N2H4，两者反应可生成N2和H2O。
B级 素养培优练
10.已知X、Y、Z均为核电荷数小于18的元素，其中X、Y原子均有三个电子层， 且最外层电子数依次增大，Y3+与Z-具有相同的电子层结构。下列说法正确的是 ( )
A.Y3+的结构示意图为
B.X与氧元素形成的化合物只可能有一种
C.X、Y、Z的核电荷数大小关系为Y>X>Z
D.金属性:X＜Y
C
11.下列各项中的叙述Ⅰ和叙述Ⅱ都正确，但叙述Ⅱ不能用于对叙述Ⅰ进行解释
的是 ( )
D
选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A 金属钠和钾都容易用小刀切开 钠和钾的硬度都较小
B 金属钠和钾都可用煤油密封保存 钠和钾都不与煤油反应，且密度都比煤油的大
C 金属钠和钾分别在空气中燃烧，钾的反应相对较快 钾的失电子能力比钠的强
D 金属钠和钾分别与水反应，钾的反应相对较快 钾的密度比钠的小
解析 金属钠和钾分别与水反应，钾反应相对较快的原因是钾的金属性比钠强，
或者说钾原子比钠原子更容易失去电子。
12.(2024·江苏扬州中学高一月考)已知X、Y、Z、W为四种原子序数小于18的元素，且原子序数依次增大，其中X、Z最外层电子数相同，Y原子形成的+1价阳离子核外电子排布和氖原子相同，X原子最外层电子数是其核外电子层数的3倍。下列说法正确的是 ( )
A.1 mol Y2X2和CO2反应，转移2 mol 电子
B.X、Y、Z三种元素组成的化合物只有2种
C.Z元素的简单氢化物的水溶液在空气中久置会出现浑浊
D.Z元素的氧化物和水反应生成的酸是强酸
C
13.(2024·福建泉州七中高一期中)已知1到18号元素中的X、Y、Z、W、R五种元素，元素X的一种核素不含中子，Y的最外层电子数是次外层电子数的两倍，Z的最外层电子数比Y多2，W的原子失去1个电子后与Ne具有相同的电子层结构，R的原子序数为17。回答下列问题:
(1)元素Y的元素符号 ;Z的离子结构示意图 。
(2X是一种化学用语，用来表示核素。元素X的某核素与不含中子的核素称同位素，则这种核素可表示为 (任写一种，X用元素符号表示)。
(3)化合物YZ2与W2Z反应的化学方程式 。
C
H或H
CO2+Na2O===Na2CO3
(4)多种含R元素的化合物因为具有强氧化性，常用于杀菌、消毒、漂白。
①25 ℃时，将气体R2溶于水形成“R2(气体)—R2(水溶液)”体系，体系中R2(溶液)、HRO和RO-三者的物质的量分数(α)随pH变化的关系如图所示。已知HRO的杀菌能力比RO-强，用R2处理饮用水
时，杀菌效果最强的pH范围为 。
A.0~2 B.2~4.7
C.4.7~7.5 D.7.5~10
B
②RO2的杀菌效果比R2好。常用的制备RO2的反应原理可用下面的化学方程式表示，在方程式中用双桥法标出电子转移的方向和数目:
2NaRO3+H2O2+H2SO4 2RO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O;
等物质的量的RO2杀菌效果是R2的 倍(RO2与R2消毒杀菌后均被还原为R-，杀菌效果与单位物质的量的氧化剂得电子的物质的量有关)。
2.5基础课时2 核外电子排布 原子结构与元素原子得失电子能力
(分值:70分)
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意(1~7题,每小题4分)
1.下列有关化学用语表示正确的是 ( )
中子数为10的氧原子O
Mg2+的结构示意图:
S2-的结构示意图:
中子数为16,质子数为15的原子结构示意图:
2.X、Y为核电荷数小于18的两种元素,X元素原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Y元素的原子的最外层电子数与最内层电子数之和等于次外层电子数。下列有关叙述正确的是 ( )
X、Y一定是非金属元素
X的最外层电子数比Y的少
Y的单质在化学反应中只能做还原剂
X与Y的最外层电子数相等
3.下列叙述能证明金属元素原子A的失电子能力比金属元素原子B强的是 ( )
常温时,A能从水中置换出氢气,而B不能
1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多
A原子的电子层数比B原子的电子层数多
A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
4.某元素原子最外层有2个电子,下列关于该元素的叙述正确的是 ( )
一定是金属元素
对应原子一定容易失去2个电子
最高正价一定为+2价
化学性质可能不活泼
5.下列结构示意图所代表的微粒中,最难发生化学反应的是 ( )
A B
C D
6.A、B两原子,A原子 L层比B原子M层少3个电子,B原子 L层电子数恰为A原子 L层电子数的2倍,则A、B分别是 ( )
硅和钠 硼和氮
碳和氯 碳和铝
7.(2024·福建莆田二中高一阶段检测)已知:X、Y、Z三种元素的质子数依次增大,且均小于18。X元素的原子最外层电子数是电子层数的2倍,且常温下X的单质为固体;Y元素的原子的最外层电子数与其K层的电子数相等;Z元素的原子得到1个电子,所得到的微粒具有与氩原子相同的电子层结构。下列说法正确的是 ( )
0.1 mol Z的单质中含3.4 mol质子
Y的单质不能与O2反应
X元素的氧化物都是酸性氧化物
化合物YZ2属于非电解质
8.(13分)Ⅰ .A、B、C、D均为核电荷数1~18的元素,A元素的A+核外有10个电子,B元素的最外层电子数比次外层电子数少2个,C元素的原子最外层电子数比次外层电子数多3个,D与B元素原子的电子层数相等,与C元素原子的最外层电子数相等。
(1)(4分)试推断(均填元素符号):
A是 ,B是 ,C是 ,
D是 。
(2)(2分)A、B两元素最高价氧化物对应水化物之间反应的化学方程式为
。
Ⅱ .用A+、B-、C2-、D、E、F、G分别表示含有18个电子的七种微粒(离子或分子),请回答:
(3)(3分)A元素是 、B元素是 、
C元素是 (填元素符号)。
(4)(1分)D是由两种元素组成的双原子分子,其分子式是 。
(5)(1分)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子,其分子式是 。
(6)(1分)F是由两种元素组成的三原子分子,其分子式是 。
(7)(1分)G分子中含有4个原子,其分子式为 。
9.(5分)现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如下表:
元素编号 元素性质与原子(或分子)结构
T 最外层电子数是次外层电子数的3倍
X 常温下单质为双原子分子,化学性质不太活泼,是空气的主要成分
Y M层比K层少1个电子
Z Z元素与T元素能形成原子个数比分别为2∶1和1∶1的两种氧化物
(1)(1分)写出元素T的原子结构示意图: 。
(2)(2分)T、X、Y、Z中有两种元素能形成两种金属氧化物,写出该化合物的化学式: 。
(3)(2分)元素T和元素X以原子个数比2∶1化合形成化合物Q,元素X与氢元素以原子个数比1∶2化合形成常用于火箭燃料的化合物W,Q与W发生氧化还原反应,生成X单质和T的另一种氢化物,写出该反应的化学方程式
。
B级 素养培优练
(10~12题,每小题4分)
10.已知X、Y、Z均为核电荷数小于18的元素,其中X、Y原子均有三个电子层,且最外层电子数依次增大,Y3+与Z-具有相同的电子层结构。下列说法正确的是 ( )
Y3+的结构示意图为
X与氧元素形成的化合物只可能有一种
X、Y、Z的核电荷数大小关系为Y>X>Z
金属性:X11.下列各项中的叙述Ⅰ和叙述Ⅱ都正确,但叙述Ⅱ不能用于对叙述Ⅰ进行解释的是 ( )
选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
金属钠和钾都容易用小刀切开 钠和钾的硬度都较小
金属钠和钾都可用煤油密封保存 钠和钾都不与煤油反应,且密度都比煤油的大
金属钠和钾分别在空气中燃烧,钾的反应相对较快 钾的失电子能力比钠的强
金属钠和钾分别与水反应,钾的反应相对较快 钾的密度比钠的小
12.(2024·江苏扬州中学高一月考)已知X、Y、Z、W为四种原子序数小于18的元素,且原子序数依次增大,其中X、Z最外层电子数相同,Y原子形成的+1价阳离子核外电子排布和氖原子相同,X原子最外层电子数是其核外电子层数的3倍。下列说法正确的是 ( )
1 mol Y2X2和CO2反应,转移2 mol 电子
X、Y、Z三种元素组成的化合物只有2种
Z元素的简单氢化物的水溶液在空气中久置会出现浑浊
Z元素的氧化物和水反应生成的酸是强酸
13.(12分)(2024·福建泉州七中高一期中)已知1到18号元素中的X、Y、Z、W、R五种元素,元素X的一种核素不含中子,Y的最外层电子数是次外层电子数的两倍,Z的最外层电子数比Y多2,W的原子失去1个电子后与Ne具有相同的电子层结构,R的原子序数为17。回答下列问题:
(1)(2分)元素Y的元素符号 ;Z的离子结构示意图 。
(2)(2分X是一种化学用语,用来表示核素。元素X的某核素与不含中子的核素互称同位素,则这种核素可表示为 (任写一种,X用元素符号表示)。
(3)(2分)化合物YZ2与W2Z反应的化学方程式 。
(4)(6分)多种含R元素的化合物因为具有强氧化性,常用于杀菌、消毒、漂白。
①25 ℃时,将气体R2溶于水形成“R2(气体)—R2(水溶液)”体系,体系中R2(溶液)、HRO和RO-三者的物质的量分数(α)随pH变化的关系如图所示。已知HRO的杀菌能力比RO-强,用R2处理饮用水时,杀菌效果最强的pH范围为 (填字母)。
A.0~2 B.2~4.7
C.4.7~7.5 D.7.5~10
②RO2的杀菌效果比R2好。常用的制备RO2的反应原理可用下面的化学方程式表示,在方程式中用双桥法标出电子转移的方向和数目:
2NaRO3+H2O2+H2SO42RO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O;
等物质的量的RO2杀菌效果是R2的 倍(RO2与R2消毒杀菌后均被还原为R-,杀菌效果与单位物质的量的氧化剂得电子的物质的量有关)。
基础课时2 核外电子排布
原子结构与元素原子得失电子能力
1.B
2.B [由题意可知,X为Li或Si,Y为S。因此只有B项正确。]
3.A [常温时,通过金属从水中置换出氢气的难易程度可判断金属元素原子的失电子能力强弱,A项符合题意;金属元素原子的失电子能力强弱与其失电子数目多少无关,B项不符合题意;金属元素原子的失电子能力强弱与其电子层数和最外层电子数多少有关,是由二者共同决定的,不是单独一个条件所能决定的,C、D项不符合题意。]
4.D [最外层有2个电子的原子可能为氦原子、镁原子等。氦元素属于非金属元素,A项错误;氦元素是稀有气体元素,化学性质不活泼,对应原子不容易失去电子,B项错误、D项正确;氦元素难形成化合物,化合价通常为0价,C项错误。]
5.A [A项表示的是Ne原子,B项表示的是Al3+,C项表示的是Cl-,D项表示的是S2-。Ne是稀有气体元素,它及其他的稀有气体原子具有非常稳定的电子层结构,极难发生化学反应。]
6.C [A原子 L层比B原子M层少3个电子,则B原子 L层一定有8个电子,B原子 L层电子数恰为A原子 L层电子数的2倍,A原子 L层一定有4个电子,所以A为碳原子;B原子M层只有7个电子,B是氯原子,故C项正确。]
7.A [X元素的原子最外层电子数是电子层数的2倍,且X的单质为固体,X是C元素;Y元素的原子的最外层电子数与其K层的电子数相等,Y是Mg元素;Z元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1,Z是Cl元素。Z是Cl元素,Cl2分子中质子数为34,0.1 mol Cl2中含3.4 mol 质子,故A正确;Y是Mg元素,金属Mg能与O2反应生成氧化镁,故B错误;X是C元素,CO不是酸性氧化物,故C错误;MgCl2溶液能导电,MgCl2属于电解质,故D错误。]
8.Ⅰ.(1)Na S N P
(2)2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O
Ⅱ.(3)K Cl S (4)HCl (5)F2 (6)H2S (7)H2O2或PH3
解析 Ⅱ.(3)A+、B-、C2-、D、E、F、G分别表示含有18个电子的七种微粒,则A是K,B是Cl,C是S。(4)D是由两种元素组成的双原子分子,则分子式是HCl。(5)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子,则分子式是F2。(6)F是由两种元素组成的三原子分子,则F是H2S。(7)G分子中含有4个原子,则该物质是H2O2或PH3。
9.(1) (2)Na2O、Na2O2
(3)2N2H4+2NO23N2+4H2O
解析 由表中信息可知,T为氧元素,X为氮元素,Y为钠元素,Z为氢元素。上述元素中,由其中两种元素形成的两种金属氧化物是Na2O2和Na2O。氧与氮形成的原子个数比为2∶1的化合物Q是NO2,氮与氢形成的原子个数比为1∶2的化合物是N2H4,两者反应可生成N2和H2O。
10.C [由Y和Z的核电荷数均小于18,Y有三个电子层,Y3+与Z-具有相同的电子层结构,可推断出Y为Al,Z为F,由X、Y的最外层电子数依次增大可推断出X为Na或Mg。Al3+的结构示意图为,A项错误;若X为Na时,则Na与O可以形成Na2O、Na2O2,B项错误;X、Y、Z的核电荷数大小关系为Y>X>Z,C项正确;Na(或Mg)、Al的电子层数相同,核电荷数越大,最外层电子离核越近,原子越难失电子,所以金属性Na(或Mg)>Al,D项错误。]
11.D [金属钠和钾分别与水反应,钾反应相对较快的原因是钾的金属性比钠强,或者说钾原子比钠原子更容易失去电子。]
12.C [X、Y、Z、W为四种原子序数小于18的元素,且原子序数依次增大,Y原子形成的+1价阳离子核外电子排布和氖原子相同,Y为钠;X原子最外层电子数是其核外电子层数的3倍,X为氧,其中X、Z最外层电子数相同, Z为硫,则W为氯;Y2X2为过氧化钠,,则1 mol Na2O2和CO2反应,转移1 mol 电子,A错误;X、Y、Z三种元素组成的化合物有亚硫酸钠、硫酸钠、硫代硫酸钠等多种物质,B错误;Z元素的简单氢化物的水溶液为硫化氢溶液,在空气中久置会被空气中氧气氧化为硫单质,出现浑浊,C正确;Z元素的氧化物若为二氧化硫,和水反应生成的亚硫酸为弱酸,D错误。]
13.(1)C (2H或H
(3)CO2+Na2ONa2CO3
(4)①B
②
2.5
解析 已知1到18号元素中的X、Y、Z、W、R五种元素,元素X的一种核素不含中子,X为H元素;Y的最外层电子数是次外层电子数的两倍,Y为C元素;Z的最外层电子数比Y多2,Z为O元素;W的原子失去1个电子后与Ne具有相同的电子层结构,W为Na元素;R的原子序数为17,R为Cl元素。(1)Y为C元素,Z为O元素,元素Y的元素符号为C;Z的离子结构示意图为;(2)元素X的某核素与不含中子的核素互称同位素,则这种核素可表示为H或H;(3)据分析,化合物YZ2为CO2,W2Z为Na2O,则反应的化学方程式为CO2+Na2ONa2CO3;(4)①已知HClO的杀菌能力比ClO-强,如图可知,杀菌效果最强的pH范围为2~4.7;②根据反应2NaRO3+H2O2+H2SO42RO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O,电子转移的方向和数目为
;RO2的杀菌效果比R2好,等物质的量的RO2杀菌效果是R2的=2.5倍。
