第17讲-原子核外电子排布(苏教版2019)(解析版).docx

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
K
L
M
N
O
P
Q
与原子核的距离
由近到远
能量
由低到高
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能量最低的电子层上，然后依次由内向外排布在能量较高的电子层上。
(2)数量规律
①每层最多容纳2n2个电子；
②最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个）；
③次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32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：

答案：

(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最外层电子排布，元素的化合价的数值也与原子的电子层结构特别是最外层电子数有关。
1．金属元素原子最外层电子数一般小于4，较易失去电子，化合价常显正价。
2．非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于4，通常易得到电子，在化合物中化合价常显负价。
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
答案：D
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：
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。
【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
答案：C
解析：氧原子最外层有6个电子，最外层电子数相同的元素原子的化学性质相似，因此选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
答案：D
解析：n＝1，该层电子数为2n＝2，该层电子数为8，即，则该元素为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
答案：B
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
答案：C
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．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
答案：D
解析：选项中各原子的最外层电子数分别为6、4、6、7，D项正确。
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：
答案：B
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：________________。
答案：(1)O：　(2)Li：　(3)S2－：　(4)C：
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。
答案：（1）H C N O Na （2）CH4 NH3 H2O
（3）分别属于酸和碱 HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
解析：元素的推导要根据题目已知条件，不一定要按照顺序推导。本题推导的顺序是A、D、E，然后再推导出B、C。
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________。
答案：(1)Al　Cl　Mg2＋　S2－　H
(2)　
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。