高中化学 《核外电子排布》导学案+课后提升练习

第2课时核外电子排布[学习目标] 1.了解原子核外电子的排布规律。

2.能画出1～18号元素的原子结构示意图。

3.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、核外电子排布规律[自主学习]1．核外电子排布规律(1)能量规律：离核由近到远，电子能量□01由低到高。

(2)数量规律①每层最多容纳电子数为□022n2(n为电子层数)。

②最外层电子数不超过□038(第一层为最外层时不超过□042)。

2．核外电子排布表示方法(1)原子结构示意图(2)离子结构示意图请写出Mg2＋、Cl－的结构示意图：Mg2＋：□10；Cl－：□11。

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。

[点拨提升]1．电子层序数与符号的关系电子能量大小关系：Q>P>O>N>M>L>K。

2．核外电子排布规律(1)核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层。

(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。

(3)原子最外层电子数不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个)；次外层电子数不超过18个(当K层或L层为次外层时分别为2个和8个)，倒数第三层电子数最多不超过32个。

3．最外电子层中排满8个电子(He为2个)时，这种电子层结构为相对稳定结构，其他的电子层结构为相对不稳定结构。

不稳定的电子层结构在一定条件下会变为稳定的电子层结构。

如(Na)易失去电子变为(Na＋)，(O)易得到电子变为(O2－)。

[练习与活动]1．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答案 C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，A对；最外层上的电子数不超过8个(K为最外层时不超过2个)，B 对；电子首先占据能量低的电子层，M层上若有电子，则L层上必有8个电子，M层上不可能有32个电子，C错；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：O2－，D对。

2．在第n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，则此电子层是()A．K层B．L层C．M层D．N层答案 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。

规律方法(1)核外电子排布的规律是相互联系的，不能孤立地理解，如当M层不是最外层时，最多可以排18个电子，而当它是最外层时，最多可以排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K、Ca。

二、元素性质与原子核外电子排布的关系[自主学习]1．原子得失电子与原子核外电子排布的关系元素的性质与原子的□01最外层电子排布密切相关。

(1)稀有气体元素原子最外层电子数为□028(氦最外层只有□032个电子)，结构□04稳定，既不容易□05获得电子，也不容易□06失去电子。

(2)金属元素原子最外层电子数一般□07小于4，较易□08失去电子形成阳离子。

(3)非金属元素原子最外层电子数一般□09大于或等于4，有较强□10获得电子的倾向，活泼非金属元素的原子则较易□11得到电子，形成阴离子。

2．元素化合价与原子核外电子排布的关系元素的化合价与原子的电子层结构特别是与□12最外层电子数有关。

1．原子最外层电子数小于4的元素一定是金属元素吗？提示：不一定。

如H、He、B三种非金属元素原子的最外层电子数分别为1、2、3个。

2．请你用原子结构的知识解释：为什么Na、Mg在化学反应中表现还原性，而O2、Cl2在反应中容易表现出氧化性？提示：Na、Mg原子最外层电子数分别为1个和2个，容易失去电子达到稳定结构，因而Na、Mg在化学反应中表现出还原性，O原子、Cl原子最外层分别为6个和7个电子，容易得到电子达到稳定结构，因而O2、Cl2在反应中表现出氧化性。

[点拨提升]元素的性质与原子结构的关系[练习与活动]3．下列叙述正确的是()A．核外电子排布完全相同的两种微粒化学性质一定相同B．单原子形成的离子一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布C．核外电子排布相同的两种原子一定属于同种元素D．最外层电子数少的元素一定是活泼金属元素答案 C解析核外电子排布完全相同的微粒S2－和K＋化学性质不相同，A项错误；H＋不具有稀有气体元素原子的核外电子排布，B项错误；核外电子排布相同的两种原子具有相同的质子数，C项正确；H最外层电子数少，但它是非金属元素，D项错误。

4．回答下列问题：(1)元素Y的原子获得3个电子或元素X的原子失去2个电子后，它们的电子层结构都与氖原子的电子层结构相同，X、Y两种元素的单质在高温下反应得到的化合物的化学式为________。

(2)下列原子中，最容易形成阳离子的是__________。

(填字母)a. b. c. d.答案(1)Mg3N2(2)b解析(1)根据题目不难推出X、Y元素分别为Mg、N，Mg、N形成的化合物中，Mg显＋2价，N显－3价，所以X、Y单质反应生成的化合物为Mg3N2。

(2)a项原子最外层为4个电子，既难得电子，又难失电子，不容易形成阳离子和阴离子；b原子最外层有2个电子，容易失去2个电子而达到8电子稳定结构，容易形成阳离子；c原子最外层有7个电子，容易得到1个电子而达到8电子稳定结构，容易形成阴离子；d原子最外层已经达到2电子稳定结构，不易形成离子。

规律方法原子结构与元素性质的相互推断本课归纳总结[学习·理解]1．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．核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动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个电子答案 B解析电子能量越低，运动区域离核越近，A错误；电子的分层排布即是电子的分层运动，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。

答案 B解析电子在排布时先排能量低的电子层(K层)，排满后再排能量较高的L 层、M层，K层最多只能排2个，L层最多排8个，M层最多能排18个，但如果是作为最外层，则最多只能排8个，B不正确；D表示的是Cl－的结构示意图。

3．下列各组微粒中，核外电子层结构相同的是()A．Mg2＋、O2－、Na＋、F－B．Na＋、F－、S2－、ArC．K＋、Ca2＋、S2－、Ba2＋D．Mg2＋、S2－、Na＋、F－答案 A解析分析各离子的核外电子排布情况即可。

A项各微粒都含10个电子，核外电子排布相同。

4．A＋、B2＋、C－、D2－4种离子具有相同的电子层结构，现有以下排列顺序，其中按核电荷数由大到小排列的是()A．B2＋>A＋>C－>D2－B．D2－>C－>A＋>B2＋C．C－>D2－>A＋>B2＋D．B2＋>A＋>D2－>C－答案 A解析由题意知，A＋是失去1个电子的阳离子，B2＋是失去2个电子的阳离子，两者核外电子排布相同，所以核电荷数：B2＋>A＋；D2－是得到2个电子形成的阴离子，C－是得到1个电子形成的阴离子，两者核外电子排布相同，所以核电荷数：C－>D2－。

即核电荷数：B2＋>A＋>C－>D2－。

5．已知A的原子序数是x，B2－与A3＋具有相同的电子层结构，则B元素的原子序数为()A．x＋5 B．x－5 C．x＋1 D．x－1答案 B解析设B的原子序数为y，则x－3＝y＋2，y＝x－5，B项正确。

6．对于原子序数为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种答案 C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。

7．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.答案 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。

[应用·实践]8．某元素的原子L层电子数比M层电子数多5个，该元素的最高正化合价为()A．＋3 B．＋4 C．＋5 D．＋6答案 A解析根据M层有电子可知L电子层已经填充满，即L层的电子数为8个，则M层的电子数为3个。

M层是该元素原子的最外层，该元素的最高正化合价为＋3。

9．已知X、Y是原子核电荷数都不大于18的元素，X元素原子的最外层电子数为a，次外层电子数为a＋4；Y元素原子的次外层电子数为b，最外层电子数为b＋4。

则X、Y两元素形成的化合物是()A．XY2B．YX4C．Y2X3D．XY3答案 A解析由于X元素原子的次外层电子数为a＋4，故其次外层不可能为K层，由于其核电荷数不大于18，故其次外层应为L层，所以a＋4 ＝8，a＝4，可判断出X是Si。

由于Y元素原子的最外层电子数为b＋4，次外层电子数为b，所以b不可能是8，只能是2，从而判断出Y是O。

所以X和Y形成的化合物是SiO2，A项正确。

10．下列说法中正确的是()A．某单核粒子的核外电子排布为，则该微粒一定是氩原子B．NH＋4与H3O＋具有相同的质子数和电子数C．最外层只有3个电子的元素一定是金属元素D．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答案 B解析A项，该微粒还可能为K＋、Ca2＋、Cl－、S2－等，错误；B项，NH＋4与H3O＋的质子数均为11，电子数均为10，正确；C项，硼元素的最外层只有3个电子，但属于非金属元素，错误；D项，最外层电子数是次外层电子数2倍的元素为碳元素，较难形成C4＋，错误。