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第十七讲 原子核外电子排布
【学习目标】
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。
【基础知识】
一、核外电子排布
1.电子层与其电子的能量
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____
2.原子核外电子排布的一般规律
(1)能量规律(能量最低原理)
核外电子总是尽可能先排布在__________的电子层上,然后依次__________排布在__________的电子层上。
(2)数量规律
①每层最多容纳__________个电子;
②最外层电子数目不超过______个(K层为最外层时不超过_____个);
③次外层电子数目不超过_______个,倒数第三层电子数目不超过______个。
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:
(2)离子结构示意图:
Cl-__________;Na+__________
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__________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__________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。
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。
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)。
【考点剖析】
考点:元素原子的核外电子排布
1.核外电子排布规律
核外电子的排布规律中的各项是相互联系的,不能孤立地理解,电子总是尽先排布在能量较低的电子层里,即电子先排满第一层,当第一层排满再排第二层;每个电子层最多容纳2n2个电子;次外层不超过18个电子,最外层不能超过8个电子,所以钾的核外电子排布结构如图2所示:
2.元素的化学性质与原子核外电子排布的关系
(1)化学反应的特点:原子核不发生变化,但核外电子可能发生变化。
(2)元素的化学性质与原子结构的关系
①活泼金属元素的原子最外层电子数较少(<4)容易失去。
②活泼非金属元素的原子最外层电子数较多(>4)容易从外界获得电子。
③稀有气体元素原子最外层有8个(He 2个)电子,化学性质稳定,不易得失电子。
3.化合价和核外电子排布的关系
(1)活泼金属在反应中,一般失去电子,表现正化合价。
化合价数值=失去电子的数目
(2)活泼非金属在反应中,一般得到电子,表现负化合价。
最低负化合价=达到稳定结构所得电子数目
【例】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
【过关检测】
1.已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质。下列原子中,与氧元素原子的化学性质相似的是( )
A.Ne B.Mg C.S D.C
2.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
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
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
5.下列数字为几种元素的核电荷数,其中原子核外最外层电子数最多的是( )
A.8 B.14 C.16 D.17
6.下列原子或离子的结构示意图正确的是( )
A.Cl-的结构示意图: B.S2—的结构示意图:
C. Al3+的结构示意图: D. Mg原子的结构示意图:
7.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:________________。
(2)某元素原子L层上的电子数为K层的一半:________________。
(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:________________。
8.有A、B、C、D、E五种元素,它们原子的核电荷数依次递增且均小于18;A原子核内仅有1个质子;B原子的电子总数与D原子的最外层电子数相等;A原子与B原子的最外层电子数之和与C原子的最外层电子数相等;D原子有两个电子层,最外层电子数是次外层电子数的3倍;E元素的最外层电子数是其电子层数的三分之一。
(1)试推断它们各是什么元素,写出它们的元素符号:A____、B____、C____、D____、E 。
(2)写出A分别与B、C、D所形成化合物的化学式:_________ ________ _____
(3)A、C、D形成的化合物与A、D、E形成的化合物各属于那类物质?写出它们相互反应的化学方程式。
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_________。
(2)B微粒的结构示意图为________,C微粒的结构示意图为________。
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