资源描述
第1课时 原子核外电子的排布
考点
对应题号
基本目标
发展目标
1.原子核外电子分层排布及规律
2,3,7,10
12
2.核外电子排布的表示方法
1,6
3.相同电子层结构粒子组成性质比较
4,9
14
4.综合应用
5,8,11
13,15,16,17
[基本目标]
1.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( )
C 解析 A项,不符合能量最低原理,应先排满K层再排L层;B项,不符合各层最多排2n2个电子的原则,K层最多排2个电子;D项,不符合最外层最多只能排8个电子的原则。
2.某元素原子的最外层电子数为次外层电子数的3倍,则该元素原子核内的质子数为( )
A.3 B.7
C.8 D.10
C 解析 因原子的最外层电子数不超过8,该元素原子的最外层电子数为次外层电子数的3倍,故该原子的次外层只能有2个电子,最外层为6个电子,是氧元素,质子数为8。
3.下列说法不正确的是( )
A.含多电子的原子里,能量高的电子在离核近的区域运动
B.每个电子层最多容纳的电子数是2n2个
C.最外层电子数不超过8个(第一层为最外层时,电子数不超过2个)
D.核外电子是分层排布的,元素的化学性质与原子的最外层电子排布密切相关
A 解析 核外电子是分层排布的,能量低的在离核近的区域运动,能量越高,离核越远。电子在排布时,最外层不超过8个(第一层为最外层时,电子数不超过2个),次外层不超过18个,每个电子层最多容纳2n2个电子。
4.与OH-具有相同质子数和电子数的粒子是( )
A.H2O B.F-
C.Na+ D.NH3
B 解析 质子数和电子数分别相同的粒子所带电荷数(或不带电荷)也相同。
5.A元素的原子最外层电子数是a,次外层电子数是b;B元素的原子M层电子数是a-b,L层电子数是a+b,则A、B两种元素形成化合物的化学式最可能表示为( )
A.B3A2 B.BA2
C.A3B2 D.AB2
B 解析 B元素的原子M层电子数是a-b,L层电子数是a+b,则a+b=8;A元素的原子最外层电子数是a,次外层电子数是b,所以b一定等于2,则a=6,因此A是氧元素,B是硅元素,二者形成的化合物是二氧化硅,化学式为SiO2,B项正确。
6.根据下列微粒结构示意图的共同特征,可把 、 、 三种微粒归为一类,下列微粒可以归为此类的是( )
A. B.
C. D.
C 解析 题干中的三种粒子均为阳离子。A项是Ne原子,B项是S2-,C项是Mg2+,D项是F-。
7.下列说法中正确的是( )
A.锂的原子结构示意图是
B.某原子M层电子数为L层电子数的4倍
C.某离子M层和L层电子数均为K层的4倍
D.离子的核电荷数一定等于其核外电子数
C 解析 K层电子数最多是2,故锂原子的原子结构示意图是 ,A项错误;元素M层有电子,其L层一定有8个电子,M层上电子数为L层上电子数的4倍,则M层上电子数为32,而M层最多容纳18个电子,B项错误;K层电子数填满是2,某离子M层和L层电子数均为K层的4倍,即均是8,如Cl-、K+等,C项正确;原子得失电子后成为离子,因此该离子的核外电子数一定不等于其核电荷数,D项错误。
8.某微粒的结构示意图为。
试回答下列问题:
(1)当x-y=10时,该粒子为________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)
(2)当y=8时,该粒子可能是(写名称):________、________、________、________、________。
(3)写出y=3与y=7的元素最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式:________________________________________________________________________。
解析 根据该微粒的结构示意图可知,该微粒核内质子数为x,核外电子数为2+8+y=10+y。(1)当x-y=10时,即质子数等于电子数,该微粒是呈电中性的原子。(2)当y=8时,即核外电子数达到18个电子的稳定结构,而对核内的质子数x并无限制,故满足条件的微粒有:硫离子、氯离子、氩原子、钾离子、钙离子。(3)当y=3时,即核外电子数为13,则该微粒是铝原子;当y=7时,即核外电子数为17,则该微粒是氯原子。这两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别是氢氧化铝和高氯酸,二者反应生成盐和水,又因为氢氧化铝是弱电解质而高氯酸是强电解质,故反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
答案 (1)原子 (2)硫离子、氯离子、氩原子、钾离子、钙离子
(3)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
9.A+、B+、C-、D、E五种粒子(分子或离子),它们都分别含有10个电子,已知它们有如下转化关系:
①A++C-D+E↑;
②B++C-―→2D。
(1)写出①的离子方程式:___________________________________________。
写出②的离子方程式:_____________________________________________。
(2)除D、E外,请再写出两种含10个电子的分子:________________。
(3)除A+、B+外,请再写出两种含10个电子的阳离子:__________________。
解析 先列出常见的10电子粒子,对照分析找出其转化关系。
分子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4。
阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、NH、H3O+。
阴离子:F-、O2-、N3-、OH-、NH。
其中发生信息模式的反应分别为OH-+NHNH3↑+H2O,OH-+H3O+===2H2O,故A+为NH,B+为H3O+,C-为OH-,D为H2O,E为NH3。
答案 (1)NH+OH-NH3↑+H2O
H3O++OH-===2H2O
(2)Ne、CH4(合理即可)
(3)Na+、Mg2+(合理即可)
10.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
E元素为卤族元素,其单质在常温下可与水剧烈反应,产生的气体能使带火星的木条复燃
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,最外层电子数则为3,是硼;当次外层为L层时,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。与水反应放出O2的卤族元素的单质为F2,故E为氟 。
答案 硅 硼 钠 氧 氟
11.按要求填空。
(1)某元素原子K层和M层电子数相同,该元素的元素符号是________。
(2)某元素原子L层电子数是K层电子数的3倍,该元素的元素名称是________。
(3)某元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,该元素的原子结构示意图是______________。
解析 (1)K层最多容纳2个电子,M层的电子数和K层相同,则M层上有2个电子。该元素的原子结构示意图为,为镁元素。
(2)L层电子数为2×3=6,其原子结构示意图为,为氧元素。
(3)最外层电子不超过8个,则最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的原子结构示意图应为。
答案 (1)Mg (2)氧 (3)
[发展目标]
12.在第n个电子层中,当它作为原子的最外电子层时,最多容纳的电子数与n-1层相同,当它作为原子的次外层时,其电子数比n+1层最多能多10个,则此电子层( )
A.K层 B.L层
C.M层 D.N层
C 解析 n作为最外层时,最多只能容纳8个电子,所以n-1层应为8个电子,为L层,则n应为M层;若n为次外层,则n+1为最外层,则次外层电子数最多为10+8=18,则进一步证明n为M层。
13.甲~辛等元素在周期表中的相对位置如图所示。甲与戊的原子序数相差3,戊的一种单质是自然界硬度最大的物质,丁与辛属同周期元素,下列判断正确的是( )
A.金属性:甲>乙>丙
B.形成的最简单氢化物的稳定性:己>戊
C.丙与庚的原子核外电子数相差13
D.乙的单质与O2反应的产物只有一种
C 解析 戊的一种单质(金刚石)是自然界硬度最大的物质,则戊为C,甲与戊原子序数相差3,甲的原子序数为6-3=3,即甲为Li,由元素在周期表中的相对位置可知,乙为Na,丙为K,丁为Ca;丁与辛属同周期元素,由戊为C可知,己为Si,庚为Ge,辛为Ga。同主族元素从上到下金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,则金属性甲<乙<丙,A项错误;非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强,非金属性己<戊,形成最简单氢化物的稳定性己<戊,B项错误;原子序数等于原子核外电子数,丙(原子序数为19)与庚(原子序数为32)的原子核外电子数相差32-19=13,C项正确;Na在空气中燃烧生成Na2O2,在常温下生成Na2O,D项错误。
14.简单离子Rn-的两个电子层都已充满,与Rn-电子数相同的简单离子(包含Rn-)通常共有( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
D 解析 单离子Rn-的两个电子层都已充满,则Rn-为2、8的电子层结构。则与Rn-电子数相同的简单离子有N3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+。共6种。
15.某元素X,其原子的电子层数为n-1,最外层电子数为2n-1。下列有关元素X的说法正确的是( )
A.X可能是金属元素
B.由X形成的含氧酸均为强酸
C.X不能形成化学式为KXO4的含氧酸盐
D.元素X的简单气态氢化物一定极易溶于水
D 解析 由原子核外最外层电子数不超过8可知,2n-1≤8,则n≤4.5,讨论:
n=1时,电子层数为1-1=0,不符合题意;
n=2时,电子层数为2-1=1,最外层电子数为2×2-1=3,不存在;
n=3时,电子层数为3-1=2,最外层电子数为2×3-1=5,为N元素;
n=4时,电子层数为4-1=3,最外层电子数为2×4-1=7,为Cl元素。
X为N或Cl元素,均为非金属元素,A项错误;由X形成的含氧酸不一定是强酸,如HClO为弱酸,B项错误;元素X的最高价氧化物对应的水化物为硝酸或高氯酸,高氯酸钾的化学式为KClO4,C项错误;元素X的简单气态氢化物为NH3或HCl,都极易溶于水,D项正确。
16.现有A、B、C、D、E五种短周期元素,已知相邻的A、B、C、D四种元素的原子核外共有56个电子,在元素周期表中的位置如图所示。E的单质可与酸反应,1 mol E的单质与足量酸作用,在标准状况下能产生33.6 L H2 ;E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构相同。
回答下列问题:
(1)写出下列元素的名称:A______,C______,E______。
(2)A离子的结构示意图为________。
(3)B单质在A单质中燃烧,生成物的化学式为________。
(4)A与E形成的化合物的化学式为________,它的性质决定了它在物质的分类中属于________。
(5)向D与E形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液至无明显现象,此过程中观察到的现象是________________________________________。
解析 设C的原子序数为x,则B的原子序数为x-1,D的原子序数为x+1,A的原子序数为x-8,则56=x-1+x+x+1+x-8,解得x=16,所以A、B、C、D分别为O、P、S、Cl;1 mol E的单质与足量的酸反应,标准状况下产生33.6 L(即1.5 mol) H2,所以E反应后呈+3价,由E的阳离子与A的阴离子电子层结构相同,推知E为Al。
答案 (1)氧 硫 铝 (2)
(3)P2O5 (4) Al2O3 两性氧化物
(5)先有白色胶状沉淀生成,然后沉淀逐渐减少至完全消失
17.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元素的原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________。
(3)工业上由A元素的单质制取B元素的单质的化学方程式为__________________________________________________________________________。
解析 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或8,那么C的最外层电子数是1或7,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,故C是氯元素;D元素M层排有电子,说明K、L层已排满,核电荷数为2+8+5=15,是磷元素。工业上由碳单质制取硅单质的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑。
答案 (1)氯 磷
(2)
(3)SiO2+2CSi+2CO↑
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