【配套K12】[学习]2018-2019学年高中化学 专题1 微观结构与物质的多样性 第1单元 核外

第1课时原子核外电子的排布
学习目标：1.了解元素原子核外电子排布的基本规律。

(重点)2.能够用原子结构示意图表示1～18号元素原子的核外电子排布。

(重点)
[自主预习·探新知]
一、原子结构
1．原子的构成
(2)在多电子原子里，电子的能量不同。

(3)在离核近的区域运动的电子的能量较低，在离核远的区域运动的电子的能量较高。

2．原子结构的表示方法
(1)钠原子的结构示意图如下，请注明其意义：
(2)常见微粒结构示意图：
氟原子：；镁原子：。

二、核外电子排布
1．核外电子分层排布
2．核外电子排布的一般规律
(1)电子在原子核外总是尽量先排在能量最低的电子层里，然后由里向外，依次排布在能量逐渐升高的电子层里。

(2)原子核外每个电子层最多容纳2n2个电子(用n表示电子层序数)。

(3)原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时，电子数目不能超过2个)。

微点拨：核外电子排布规律中的各项是相互联系的，不能孤立地运用其中一条而违背其
它规律。

[基础自测]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Na＋中含有11个质子、11个电子。

( )
(2)F原子中含有的9个电子能量相同。

( )
(3)K的原子结构示意图为。

( )
(4)电子一定优先排满能量低的电子层，再排能量高的电子层。

( )
【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×
2．下列结构示意图表示阳离子的是( )
B[核电荷数＞核外电子数的粒子为阳离子。

]
3．同一个原子的下列电子层中，能量最高的是( )
A．L层B．K层
C．N层D．M层
C[核外电子排布，从里向外，分别是K、L、M、N等层级，能量逐渐升高。

]
[合作探究·攻重难]
根据指定微粒的结构示意图分析有关问题：
[思考交流]
(1)同一元素的原子和离子构成有什么差异？
【提示】核电荷数或质子数相同，核外电子数不同。

(2)原子形成阳离子或阴离子后，其电子层结构有何变化？
【提示】原子形成阳离子后，要减少一个电子层，形成阴离子后，电子层数不变，但最外层电子数增多，它们都达到了稳定结构。

(3)原子或离子中质子数(或核电荷数)与核外电子数是否相等？有什么规律存在？
【提示】①原子：核电荷数(质子数)＝核外电子数。

②阳离子：核电荷数(质子数)＝阳离子的核外电子数＋阳离子的电荷数。

③阴离子：核电荷数(质子数)＝阴离子的核外电子数－阴离子的电荷数。

离子结构示意图
(1)当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期的稀有气体原子相同的电子层结构(电子层数相同，每层上所排的电子数也相
同)。

(2)非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体原子相同的电
子层结构。

书写钾原子的结构示意图时甲同学写为，乙同学写为，根据
核外电子排布规律分析下列问题。

[思考交流]
(1)甲、乙两位同学谁回答是正确的。

为什么？
【提示】乙同学回答正确。

甲同学书写的结构示意图与电子排布规律中“最外层上排布的电子数不能超过8个”矛盾。

(2)根据核外电子排布规律写出钙原子的结构示意图。

【提示】。

1．对核外电子排布规律的理解和认识
(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：。

2．前20号元素中常见特殊结构的原子
(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)最外层电子数跟次外层电子数相等的原子有：Be、Ar。

(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。

(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。

(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne。

(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有：Li、Si。

(8)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有：Li、P。

(9)电子层数与最外层电子数相等的原子有：H、Be、Al。

(10)电子层数是最外层电子数2倍的原子有Li、Ca。

[当堂达标·固双基]
题组1 结构示意图的表示方法
1．下列所画原子结构示意图正确的是( )
D[第一电子层上最多排2个电子，最外层最多排8个电子(第一层为最外层时，最多排2个电子)，A、B都错；原子核带正电，C错。

]
2．下列微粒的结构示意图中，表示氟离子的是( )
A[氟的原子核内有9个质子，氟离子(F－)核外共有10个电子。

]
题组2 核外电子的排布规律及应用
3．下列叙述正确的是( ) 【导学号：13572000】
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
B[原子核外的电子的分层排布是指核外电子在不同的区域运动，能量越低的电子运动区域离核越近，A错；电子的分层排布即电子的分层运动，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；M层为最外层时，最多只能排8个电子，D错。

]
4．根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。

(1)A 元素原子核外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： __________。

(4)D 元素的次外层电子数是最外层电子数的14
：________。

【解析】 (1)A 元素原子L 层上有8个电子，M 层上的电子数为8×12
＝4，故A 为硅元素。

(2)当K 层为次外层时，最外层电子数为2×1.5＝3；当L 层为次外层时，最外层电子数为8×1.5＝12，不符合原子核外电子的排布规律，故B 为硼元素。

(3)与水反应放出O 2的卤族元素的单质为F 2，故C 为氟元素。

(4)次外层为K 层时，D 元素为氖元素。

【答案】
题组3 “10电子体”“18电子体”及应用
5．与OH －具有相同质子数和电子数的粒子是( )
A ．H 2O
B ．F －
C ．Na ＋
D ．NH 3
B [OH －有9个质子，10个电子，符合的只有B 项。

]
6．A 、B 、C 、D 都是核外电子总数为10的微粒。

(1)A 为中性微粒，如果A 能刻蚀玻璃，则A 是______(填化学式，下同)；如果A 的溶液显碱性，则A 是________。

(2)B 是带电微粒，如果B 为阳离子且其水溶液能使紫色石蕊试液变红，则B 是________；如果B 为阴离子且其水溶液能使无色酚酞试液变红，则B 是________。

(3)若C 微粒中含有5个原子，带正电荷，遇碱放出NH 3，则C 是________。

(4)若D 微粒遇过量阴离子B ，先生成沉淀，后沉淀溶解，则D 是________。

【解析】 (1)能刻蚀玻璃的中性微粒应为HF ；中性微粒中溶于水显碱性的应为NH 3。

(2)阳离子中能使紫色石蕊试液变红的应为H 3O ＋；阴离子中能使酚酞试液变红的应为OH －。

(3)含5个原子的阳离子中遇碱放出NH 3的应为NH ＋
4。

(4)跟少量OH －作用生成沉淀，跟过量
OH －作用沉淀溶解的应为Al 3＋。

【答案】 (1)HF NH 3 (2)H 3O ＋ OH － (3)NH ＋4 (4)Al 3＋
10电子与18电子微粒及其推断
(1)10电子微粒及其推断
(2)18电子微粒及其推断 ①单核：
②多核：HCl 、H 2S 、PH 3、SiH 4、F 2、H 2O 2等。

(3)A 、B 、C 、D 均为核外电子总数为10的微粒，若它们之间存在以下关系：
，则该反应一定是NH ＋4＋OH －=====△
NH 3↑＋H 2O 。

此转化关系常用作推断题的突破口。