原子核外电子的排布
原子核外电子排布
原子核外电子排布1、核外电子的运动特征：（1）质量很小，带负电荷（2）运动速度高（接近光速）（3）运动空间范围很小（相对于宏观物体而言）结论：不遵循宏观物质的运动特征．2、电子云：电子云是电子在原子核外空间概率密度分布的形象描述，电子在原子核外空间的某区域内出现，好像带负电荷的云笼罩在原子核的周围，人们形象地称它为”电子云”．在这个模型里，某个点附近的密度表示电子在该处出现的机会的大小．密度大的地方，表明电子在核外空间单位体积内出现的机会多；反之，则表明电子出现的机会少．s轨道p轨道d轨道3、原子核外电子排布原则：1）泡利不相容原理：每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反配对．2）能量最低原理：电子尽可能占据能量最低的轨道．3）Hund规则：简并轨道（能级相同的轨道）只有被电子逐一自旋平行地占据后，才能容纳第二个电子．另外：等价轨道在全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的，亦即下列电子结构是比较稳定的：全充满﹣﹣﹣p6或d10或f14半充满﹣﹣﹣﹣p3或d5或f7全空﹣﹣﹣﹣﹣p0或d0或f04、核外电子能级分布（构造原理）：5、核外电子排布表示方法：表示方法举例原子结构示意图电子排布式S ：1s 22s 22p 63s 23p 4简化电子排布式[Ne]3s 23p 4轨道表示式（或电子排布图）价电子排布式（最外层电子排布式）3s 23p 41）重要概念：①价电子排布式：主族元素的价层电子指最外层电子，价电子排布式即外围电子排布式．例如：Al ：3s 23p 1②简化排布式：电子排布式中的内层电子排布可用相应的稀有气体的元素符号加方括号来表示，以简化电子排布式．以稀有气体的元素符号加方括号的部分称为“原子实”．如碳、氧、钠、钙原子的电子排布式分别是1s 22s 22p 2、1s 22s 22p 4、1s 22s 22p 63s 1、1s 22s 22p 63s 23p 64s 2，其简化的电子排布式可以分别表示为[He]2s 22p 2、[He]2s 22p 4、[Ne]3s 1、[Ar]4s 2．2）1～36号排布式[1]H 氢1s 1[2]He 氦1s 2[3]Li 锂1s 22s 1[4]Be 铍1s 22s 2[5]B硼1s22s22p1[6]C碳1s22s22p2[7]N氮1s22s22p3[8]O氧1s22s22p4[9]F氟1s22s22p5[10]Ne氖1s22s22p6[11]Na钠1s22s22p63s1[12]Mg镁1s22s22p63s2[13]Al铝1s22s22p63s23p1[14]Si硅1s22s22p63s23p2[15]P磷1s22s22p63s23p3[16]S硫1s22s22p63s23p4[17]Cl氯1s22s22p63s23p5[18]Ar氩1s22s22p63s23p6[19]K钾1s22s22p63s23p64s1[20]Ca钙1s22s22p63s23p64s2[21]Sc钪1s22s22p63s23p63d14s2[22]Ti钛1s22s22p63s23p63d24s2[23]V钒1s22s22p63s23p63d34s2[24]Cr铬1s22s22p63s23p63d54s1[25]Mn锰1s22s22p63s23p63d54s2[26]Fe铁1s22s22p63s23p63d64s2[27]Co钴1s22s22p63s23p63d74s2[28]Ni镍1s22s22p63s23p63d84s2[29]Cu铜1s22s22p63s23p63d104s1[30]Zn锌1s22s22p63s23p63d104s2[31]Ga镓1s22s22p63s23p63d104s24p1[32]Ge锗1s22s22p63s23p63d104s24p2[33]As砷1s22s22p63s23p63d104s24p3[34]Se硒1s22s22p63s23p63d104s24p4[35]Br溴1s22s22p63s23p63d104s24p5[36]Kr氪1s22s22p63s23p63d104s24p63）轨道式（前18号）：【命题方向】本考点主要考察原子核外电子的排布式和轨道式，需要重点掌握．题型一：核外电子能量特点的考察典例1：在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是（）A．最易失去的电子能量最高B．电离能最小的电子能量最高C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量D．在离核最近区域内运动的电子能量最低分析：A．根据原子核外电子能量与距核远近的关系判断；B．根据电离能的定义判断；C．没有指明p轨道电子和s轨道电子是否处于同一电子层；D．根据电子首先进入能量最低、离核最近的轨道判断．解答：A．能量越高的电子在离核越远的区域内运动，也就越容易失去，故A正确；B．电离能是失去电子时所要吸收的能量，能量越高的电子在失去时消耗的能量也就越少，因而电离能也就越低，故B正确；C．同一层即同一能级中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高，故C错误；D．电子首先进入能量最低、离核最近的轨道，故D正确．故选C．点评：本题考查原子核外电子排布规律，题目难度不大，本题注意原子核外电子的排布和运动特点．题型一：电子排布原则的考察典例1：基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是（）A ．B ．C ．D ．分析：原子核外电子排布，应满足能量最低原理，洪特规则以及泡利不相容原理，以此进行判断．解答：A.2p 能层有3个电子，应在3个不同的轨道，不符合洪特规则，故A 错误；B.2p 能层有2个电子，应在2个不同的轨道，不符合洪特规则，故B 错误；C.2p 能层有2个电子，在2个不同的轨道，符合洪特规则，故C 正确；D.2s 轨道应有2个电子，2p 轨道有2个电子，不符合能量最低最低原理，故D 错误．故选C ．点评：本题考查原子核外电子排布原则，题目难度不大，本题注意把握核外电子的排布规律即可解答该题．典例3：基态原子的4s 能级中只有1个电子的元素共有（）A ．1种B ．A ．2种C ．A ．3种D ．A ．8种分析：根据该元素最外层仅有的一个电子位于4s 能级解题．解答：该元素最外层仅有的一个电子位于4s 能级，即4s 1．该原子4s 能级未填充满，情况之一是按照能级顺序正常填充的结果，1s 22s 22p 63s 23p 64s 1，此为19K 元素；情况之二是按照洪特规则的特例填充的结果，1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1，1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1，此为24Cr 和29Cu ．故选C ．点评：本题考查原子核外电子排布，题目难度不大，注意根据洪特规则解题．题型三：排布式的考察典例3：下列基态原子与离子的电子排布式错误的是（）A ．K ：1s 22s 22p 63s 23p 64s 1B ．F ﹣：1s 22s 22p 6C ．Fe ：1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 2D ．Kr ：1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 6分析：原子核外电子排布应符合构造原理、能量最低原理、洪特规则和泡利不相容原理，结合原子或离子的核外电子数解答该题．解答：题中K、F﹣和Kr的核外电子排布都符合构造原理，为能量最低状态，而Fe的核外电子排布应为1s22s22p63s23p63d64s2，电子数目不正确．故选：C．点评：本题考查基态原子的电子排布的判断，是基础性试题的考查，侧重对学生基础知识的巩固和训练，该题的关键是明确核外电子排布的特点，然后结合构造原理灵活运用即可，难度不大．题型四：根据核外电子排布式推断元素典例5：若某基态原子的外围电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是（）A．该元素基态原子中共有3个电子B．该元素原子核外有5个电子层C．该元素原子最外层共有3个电子D．该元素原子M能层共有8个电子分析：某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为4d15s2，应为Y元素，位于周期表第ⅢB族，第N层的电子排布为4s24p64d1，以此解答该题．解答：根据核外电子排布规律，该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2．由此可见：该元素原子中共有39个电子，分5个电子层，其中M能层上有18个电子，最外层上有2个电子．A．该元素基态原子中共有39个电子，故A错误；B．该元素原子核外有5个电子层，故B正确；C．该元素原子最外层上有2个电子，故C错误；D．该元素原子M能层共有18个电子，故D错误．故选B．点评：本题考查核外电子排布规律，难度中等，注意构造原理写出元素基态原子的电子排布式．题型五：结构示意图、轨道表示式、电子排布式、简化电子排布式和价电子排布式的区别典例：下列表示式错误的是（）A．Na+的轨道表示式：B．Na+的结构示意图：C．Na的电子排布式：1s22s22p63s1D．Na的简化电子排布式：[Na]3s1分析：钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1，或写为[Ne]3s1，Na+的原子核内有11个质子，核外有10个电子，结合洪特规则解答该题．解答：钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1，或写为[Ne]3s1，Na+的原子核内有11个质子，核外有10个电子，结构示意图为，则A、B、C正确，D错误．故选：D．点评：本题考查原子核外电子排布，为高考常见题型，难度不大，注意把握原子核外电子的排布规律，把握电子排布式和轨道式的书写方法．【解题思路点拨】1）注意半充满或全充满的情况：如Cr的电子排布式为24Cr原子的电子排布式是：1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2，因为半充满轨道能量较低；又如25Mn 原子的电子排布式是：1s22s22p63s23p63d54s2，而不是1s22s22p63s23p63d64s1．2）四个量子数（描述原子轨道）：1、主量子数（n）主量子数是描述核外电子距离核的远近，电子离核由近到远分别用数值n＝1，2，3，…有限的整数来表示，而且，主量子数决定了原子轨道能级的高低，n越大，电子的能级越大，能量越高．n是决定电子能量的主要量子数．n相同，原子轨道能级相同．一个n值表示一个电子层，与各n值相对应的电子层符号如下：n1234567电子层第一层第二层第三层第四层第五层第六层第七层名称K L M N O P Q电子层符号2、角量子数（l）在同一电子层内，电子的能量也有所差别，运动状态也有所不同，即一个电子层还可分为若干个能量稍有差别、原子轨道形状不同的亚层．角量子数就是用来描述原子轨道或电子云的形态的．l的数值不同，原子轨道或电子云的形状就不同，l的取值受n的限制，可以取从0到n﹣1的正整数．n123400，10，1，20，1，2，3每个值代表一个亚层．第一电子层只有一个亚层，第二电子层有两个亚层，以此类推．亚层用光谱符号等表示．角量子数、亚层符号及原子轨道形状的对应关系如下：1234亚层符号s p d f圆球形哑铃形花瓣形花瓣形原子轨道或电子云形状同一电子层中，随着的增大，原子轨道能量也依次升高，即Ens＜Enp＜End＜Enf，即在多电子原子中，角量子数与主量子数一起决定电子的能级．每一个值表示一种形状的电子云．与主量子数决定的电子层间的能量差别相比，角量子数决定的亚层间的能量差要小得多．3、磁量子数（m）原子轨道不仅有一定的形状，并且还具有不同的空间伸展方向．磁量子数m就是用来描述原子轨道在空间的伸展方向的．磁量子数的取值受角量子数的制约，它可取从+l到﹣l，包括0在内的整数值，l确定后，m可有2+1个值．当l＝0时，m＝0，即s轨道只有1种空间取向；当l＝1时，m＝+1、0、﹣1，即p轨道有3种空间取向；当l＝2时，m＝+2、+1、0、﹣1、﹣2，即d轨道有5种空间取向．通常把n、l、m都确定的电子运动状态称原子轨道，因此s亚层只有一个原子轨道，p 亚层有3个原子轨道，d亚层有5个原子轨道，f亚层有7个原子轨道．磁量子数不影响原子轨道的能量，n、l都相同的几个原子轨道能量是相同的，这样的轨道称等价轨道或简并轨道．例如l相同的3个p轨道、5个d轨道、7个f轨道都是简并轨道．n，l和m的关系见下表．1234主量子数K L M N电子层符号0010120123角量子数（l）1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f电子亚层符号磁量子0000000000数（m）±1±1±1±1±1±1±2±2±2±3综上所述，用n，l和m三个量子数即可决定一个特定原子轨道的大小、形状和伸展方向．4、自旋量子数（ms）电子除了绕核运动外，还存在自旋运动，描述电子自旋运动的量子数还称为自旋量子数ms，由于电子有两个相反的自旋运动，因此自旋量子数取值为+1/2、﹣1/2，符号用“↑”和“↓”表示．知道了四个量子数的意义和它们之间相互联系又相互制约的关系．在四个量子数中，n，l和m三个量子数三个量子数可确定电子的原子轨道；n、l两个量子数可确定电子的能级；n这一个量子数只能确定电子的电子层．量子数的数据分析：（1）主量子数（n）n＝1，2，3…正整数，它决定电子离核的远近和能级．n＝1为第一电子层或称K层，距核最近，n＝2为第二电子层或称L层，余类推．离核近，电子的能量较低，离核远则电子能量较高．因此主量子数n对于确定电子的能量具有决定性的作用．（2）角量子数（l）l＝0，1，2，3…n﹣1，以s，p，d，f对应的能级表示亚层，角量子数l代表角动量的大小，是决定原子轨道（或电子云）的形状的量子数，表示每一主层中不同的能级．对于氢原子，核外电子能量完全由n决定；（3）磁量子数（m）原子轨道在空间的不同取向，m＝0，±1，±2，±3…±l，一种取向相当于一个轨道，共可取2l+1个数值．m值反应了波函数（原子轨道）或电子云在空间的伸展方向．磁量子数m有（2l+1）个取值，例如：l＝0时，m有一个取值，即m＝0，s轨道球形对称，在空间只有一个取值，轨道无方向性．l＝1时，m有三个取值，即m＝0，±1，分别代表在空间沿x，y，z三个相互垂直的伸展方向上的三个p轨道px、py、pz，通常它们具有完全相同的能量．l＝2时，m＝0，±1，±2，表明d轨道在空间有五个伸展方向．l＝3时，m有七个取值，m＝0，±1，±2，±3，f轨道在空间有七个伸展方向．以上n，l，m三个量子数结合起来，便确定了核外电子的一个空间运动状态（即原子轨道），包括轨道的大小、形状和空间取向．（4）自旋量子数（ms）ms＝±1/2，表示同一轨道中电子的二种自旋状态，它只有+1/2和﹣1/2两个取值，分别代表电子顺时针和逆时针的两个自旋方向，表示为“↓”和“↑”．。
原子核外电子排布规律
原子核外电子排布规律①能量最低原理:电子层划分为K<L<M<O<P<Q,对应电子层能量增大;原子核外电子排布按照能量较低者低优先排布原则.②每个电子层最多只能容纳2n2个电子。
③最外层最多只能容纳8个电子（K层为最外层时不能超过2个）次外层最多只能容纳18个电子（K层为次外层时不能超过2个倒数第三层最多只能容纳32个电子注意：多条规律必须同时兼顾。
简单例子的结构特点:(1)离子的电子排布:主族元素阳离子跟上一周期稀有气体的电子层排布相同,如钠离子、镁离子、铝离子和氖的核外电子排布是相同的。
阴离子更同一周期稀有气体的电子排布相同：负氧离子，氟离子和氖的核外电子排布是相同的。
（2）等电子粒子（注意主要元素在周期表中的相对位置）①10电子粒子:CH4、N3、NH2、NH3、NH4、O2、OH H2O、H3O F HF、Ne、Na Mg2、Al3等。
②18电子粒子：SiH4、P3、PH3、S2、HS H2S、Cl HCl、Ar、K Ca2、PH4等。
特殊情况：F2、H2O2、C2H6、CH3OH③核外电子总数及质子总数均相同的阳离子有：Na NH4、H3O F OH NH2；HS Cl前18号元素原子结构的特殊性：（1）原子核中无中子的原子：11H（2）最外层有1个电子的元素：H、Li、Na；最外层有2个电子的元素:Be、Mg、He （3）最外层电子总数等于次外层电子数的元素：Be、Ar（4）最外层电子数等于次外层电子数2倍的元素：C ；是次外层电子数3倍的元素：O ；是次外层电子数4倍的元素：Ne（5）最外层电子数是内层电子数一半的元素:Li、P（6）电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al（7）电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be（8）次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si元素周期表的规律：（1）最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素，最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族元素，最外层电子数为8的元素是稀有气体（He例外）（2）在元素周期表中，同周期的ⅡA、ⅢA族元素的原子序数差别有：①第2、3周期（短周期）元素原子序数都相差1；②第4、5周期相差11；③第6、7周期相差25（3）同主族、邻周期元素的原子序数差①位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅠA、ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素总数；相差的数分别为2,8,8,18,18,32②位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅢA～ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。
原子的核外电子的排布规律
原子的核外电子的排布规律在常用元素周期表中，我们可以看到这些元素的原子核外电子的排布规律。
这些规律是由著名的物理学家卡尔贝尔提出的“贝尔定律”提出的，他将电子在原子中的排布分为七个能级：1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s，并给出电子在这些能级中的排布简表，这其中有几个重要概念要掌握：（1）能量级贝尔定律将原子核外电子的排布分为七个能级：1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s，由能级递增，能量也递增，每个能级对应一个最多可以容纳2n^2个电子，n表示能级数。
例如1s能级最多可以容纳2×1^2=2个电子，而3s能级最多可以容纳2×3^2=18个电子。
（2）极化电子数贝尔定律表明，电子在原子中排布是有顺序的，在同一能级中，先排布1个电子，然后排布2个“极化电子”，依次类推，至最多可排布2n^2个电子。
“极化电子”是指两个同时排布的电子，这两个电子处于相同的空间占据几何构型，被称作“极化层”，该层的电子的总的角动量为零。
（3）外层电子数贝尔定律也指出，外层电子数是指原子核外的最外层电子，通常称为化学性质的决定因素。
在常用的元素中，元素的化学性质大致可以用元素的外层电子数来说明。
例如碳元素的外层电子是4个，因此具有4种不同的极性，从而形成了有机碳化合物。
根据贝尔定律，原子核外电子的排布规律可以描述为：每一能级中，先排布单个电子，然后在同一能级中排布极化电子，以至达到每一能级中最多可以排布2n^2个电子，其中n表示能级数，n=1,2,3,4…；最外层电子数表示一个元素的化学性质。
这种描述的原子核外电子排布规律，可以用来解释元素周期表中每个元素的性质，也可以给化学家分子结构的分析提供参考。
贝尔定律的提出对研究原子的结构起到了重要的作用，它不仅可以解释各个元素的化学性质，而且可以帮助我们更好地理解原子的概念。
同时，贝尔定律还可以帮助我们更深入地理解原子核外电子排布规律，以及元素周期表中各种元素之间的关系。
原子核外电子的排布
2.根据下列各组元素的原子结构示意图分析，
具有相似化学性质的一组是( A )
由于金属、非金属的原子最外层电 子都没有达到相对稳定结构，在化学反 应中容易得、失电子，从而达到相对 稳定结构。那么，得失电子的结果是怎 样的呢？形成的粒子又是什么呢？
二. 离子
钠和氯的原子结构示意图
+11 2 8 1
3.非金属元素的原子最外层电子数一般 ≥ 4 ，在化学反 应中，容易 得到 电子，化学性质 不稳定 。
元素的化学性质主要由原子的 最外层电子数 决定的。
【练习2】1.下列原子的结构示意图中，化学性
质最稳定的是 B ，易失去电子的是 C ， 易得到电子的是 AD，属于金属元素的是_C__， 属于非金属元素的是__A__D__，属于稀有气体元 素的是____B_____。
练习
某原子的原子结构示意图为
，该原
子的核电荷数为 ，核外有 个电子层，第
二层上有 个电子，最外电子层上有 个电
子。
【亲手尝试】根据氧原子的结构图画出结构示意图
第一层（2个） 第二层（6个）
(最外层)
+8 2 6
3. 核外电子的排布规律：
⑴第一层最多容纳__2_个电子，第二层最多容纳__8_个电子。 (2)最外层不超过 8 个电子,只有1层的不超过__2_个电子。 ⑶电子先排满第__1_层，再排第__2_层，排满第__2_层，再 排第_3__层。（按照能量由低到高的顺序分层排布）
【讨论与分析】金属元素与非金属元素原子的最 外层电子数分别有什么特点？在化学反应中，为 了达到相对稳定结构，它们得失电子的情况是怎 么的？请举例说明。
最外层电子数 ﹤4
易失电子 不稳定
最外层电子 ≥ 4
原子核外电子的排布
+17 2 8 7
该层电子数 电子层
第一章 物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律
原子核外电子的排布
一、原子核外电子的排布
1、分层排布：分别用n = 1、2、3、4、5、6、7 来表示从内到外的电子层，并分别用符号K、L、 M、N、O、P、Q来表示）；
2、在离核较近的区域运动的电子能量较低，在 离核较远的区域运动的电子能量较高，原子核 外的电子总是尽可能地先从内层排起；
1 K 2 3 4 5 6 7 L M N O P Q
由内到外，能量逐渐升高
3、电子排布的规律 (1) 电子总是先占据能量低的电子层 (2) 每层最多填充电子数 2n2 (3) 最外层电子数不能超过 8个，次外层电子数不 能超过 18个，倒数第三层不能超过32个
4、核外电子排布的表示方法
Cl
核电荷数
1.2.1 原子核外电子排布
元素的金属性、非金属性。
二、元素周期律
1、概念：
元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性 的变化的规律叫做元素周期律。
2、本质：
元素性质的周期性变化规律是元素原子核外 电子排布周期性变化的必然结果。
随堂练习：
1、R元素形成的化合物RH3，其中R的化合价是其 最低负化合价，则R元素最高价氧化物的化学式是：
111
88
77
N（氮） O（氧） F（氟）
70
66
64
Ne（氖） —
11~17 号元素 Na（钠） Mg（镁） Al（铝） Si（硅） P（磷）
原子半
径/pm
186
160
143
117
110
S（硫） 104
Cl（氯） Ar（氩）
99
—
提示：（1）稀有气体元素原子半径的测定依据与其它元素不同，没有可比性。 （2）表中数据的单位是pm（皮米），1pm=10-12m。
1.2.1 原子核外电子排布
一、原子核外电子排布 原子结构示意图
一、原子核外电子排布
各电子层排布的电子数
电子层(从里到外为K、L、M······层) 核电荷数
原子核
一、原子核外电子排布
1、原子核外电子排布
(1)核外电子按能量高低分层排布（运动）
电子层: 根据电子的能量差异和通常运动区域离核
（能层）
〔观察思考2〕观察下表：原子序数为3~9、11~17的元素的原子 半径。用横坐标表示元素原子核外最外层电子数，以纵坐标表 示原子半径，根据数据表作图，表示出3～9、11～17的元素的 原子最外层电子数与原子半径的函数图像。
3~9号 元素
原子半 径/pm
原子核外电子的排布
1.稀有气体的不活泼性. .稀有气体的不活泼性. 稀有气体元素的原子最外层有8个电子 氦是2个 个电子( 稀有气体元素的原子最外层有 个电子(氦是 个) 处于稳定结构,因此化学性质稳定, 处于稳定结构,因此化学性质稳定,一般不跟其它物质 发生化学反应. 发生化学反应.
三,元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系
5,9F:最外层电子数比次外层多5个;除H元素外,在短 :最外层电子数比次外层多5个;除H 周期元素中原子半径最小;只有负价而无正价;不能被任 何物质氧化;无含氧酸及含氧酸盐;气态氢化物最稳定; 能置换出水中的O的元素是F 能置换出水中的O的元素是F. 6,11Na:最外层电子数是次外层的1/8,最内层的l/2; Na:最外层电子数是次外层的1/8,最内层的l/2; 短周期元素中原子 半径最大,焰色反应显黄色的元素是Na. 半径最大,焰色反应显黄色的元素是Na. 7,12Mg:最外层电子数=最内层电子数,次外层电子 Mg:最外层电子数= 数是最外层电子数 的4倍的元素是Mg. 倍的元素是Mg. 8,13Al:最外层比次外层少5个电子;最外层电子数= Al:最外层比次外层少5个电子;最外层电子数= 电子层数;形成的 氧化物和氢氯化物能溶于NaOH溶液;地壳中含量最多的 氧化物和氢氯化物能溶于NaOH溶液;地壳中含量最多的 金属元素是Al. 金属元素是Al.
三,元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系 9,14Si:最外层电子数是次外层的一半,是最内 Si:最外层电子数是次外层的一半, 层的两倍;单质和其最高 层的两倍; 价氧化物都是原子晶体; 价氧化物都是原子晶体;其最高价氮化物对应水 化物不溶于水的元素是Si. 化物不溶于水的元素是Si. 10,15P:最外层比次外层少3个电子;能形成 10, 最外层比次外层少3个电子; 键角为60 正四面体型单质P 的元素是P 键角为60 0正四面体型单质P4的元素是P. 11,16S:最外层比次外层少2个电子;次外层 11, 最外层比次外层少2个电子; 电子数= 电子数=最外层与最内层电 子数之和;黄色粉末状单质,易溶于CS 子数之和;黄色粉末状单质,易溶于CS2;气态 氢化物具有臭鸡蛋气味; 氢化物具有臭鸡蛋气味;最高价氧化物对应水化 物是一种常用的不挥性强酸的元素是S 物是一种常用的不挥性强酸的元素是S. 12,17Cl:最外层比次外层少1个电子,比最内 12, Cl:最外层比次外层少1个电子, 层多5个电子,单质为黄绿色气体, 层多5个电子,单质为黄绿色气体,其水溶液有漂 白性的元素是Cl. 白性的元素是Cl.
原子核外电子排布
最高价氧化 Na2O 物
SiO2 P2O5
最高价氧化 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4 物对应水化 强碱 中强碱 两性氢 弱酸 中强酸 强酸 最强酸 氧化物 物的酸碱性 金属性和非 金属性递变 从左到右，碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强； 从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
A. 原子半径
X > Y > Z
HX > H2Y > X > Y > Z
核电荷数越大，则离子半径越小。 如 O2- ＞ F- ＞ Na+＞ Mg2+ ＞ Al3+； S2-＞ Cl-＞ K+ ＞ Ca2+
3~9号 Li（锂） Be（铍） B（硼） C（碳） N（氮） O（氧） F（氟） Ne（氖） 元素
最高正 化合价 最低负 化合价 11~17 号元素
最高正 化合价 最低负 化合价
He Be Mg
N P C
4）最外层电子数是次外层电子数2倍的原子
5）M层电子数是L层电子数0.5倍的原子
Si
变式训练 1
下列说法不 正确的是( B ) ． A． 原子核外每层最多容纳的电子数为 2n 2 个(n 为电子层数) B． 同一原子核外的 M 层上的电子数一定比 L 层上的电子数多 C ．如果原子只有一个电子层，该原子的核电 荷数不超过 2 个 D． 1～18 号元素， 每层电子数都满足 2n 2 个电 子的元素只有 2 种
B﹥A ﹥ C ﹥ D
3、有A、B、C三种元素的原子，它们的核电荷数 之和为28。A元素的原子核外只有1个电子；B元素的 原子核外有三个电子层，其最外层电子数恰好为稳定 结构。则A、B、C三种元素的元素符号：A是 H ，B 是 Ar ，C是 F ， C元素的原子结构示意图为 。
原子的核外电子排布
04 核外电子排布的实例
氢原子的核外电子排布
1
氢原子只有一个电子，排布在1s轨道上。
2
氢原子是所有原子中最简单的，其核外电子排布 遵循泡利不相容原理和能量最低原理。
3
氢原子核外电子排布的能量状态由主量子数n决 定，本例中n=1。
轨道表示式
轨道表示式是另一种表示原子核外电 子排布的方法，它通过图形的方式表 示电子云的分布和电子的运动状态。
轨道表示式的优点是可以直观地展示 电子云的分布情况和电子的运动状态， 有助于理解电子的行为和性质。
能级交错现象
能级交错现象是指在实际的原子核外电子排布中，有些电子 会出现在比其理论能级高的能级上，这种现象称为能级交错 。
。
05 核外电子排布的意义
对元素性质的影响
决定元素的化学性质
核外电子排布决定了元素的化学性质，因为元素的化学反应主要涉及电子的得失或偏移。
元素周期表中的位置与性质
同一周期内，随着原子序数的增加，核外电子数增多，电子填充到更高能级，元素的非金属性增强，金属性减弱。
对周期律的解释
周期表的形成
核外电子排布规律是形成元素周期表的基础，周期表中元素的排列顺序是根据核外电子排布来确定的 。
最低。
当电子从高能级跃迁到低能级时， 会释放出能量，这个能量可以通
过发射光子的方式释放出去。
洪特规则
洪特规则指出，在任何一个原子中，对于同一 能级上的电子，总是优先以等价的方式占据不 同的轨道。
这个规则的原因是，当电子以等价的方式占据 不同的轨道时，它们之间的相互作用是最小的， 从而使得整个原子的能量最低。
原子核外电子排布规律
①能量最低原理:电子层划分为K<L<M<O<P<Q,对应电子层能量增大;原子核外电子排布按照能量较低者低优先排布原则.②每个电子层最多只能容纳2n2个电子。
③最外层最多只能容纳8个电子（K层为最外层时不能超过2个）次外层最多只能容纳18个电子（K层为次外层时不能超过2个倒数第三层最多只能容纳32个电子注意：多条规律必须同时兼顾。
简单例子的结构特点:(1)离子的电子排布:主族元素阳离子跟上一周期稀有气体的电子层排布相同,如钠离子、镁离子、铝离子和氖的核外电子排布是相同的。
阴离子更同一周期稀有气体的电子排布相同：负氧离子，氟离子和氖的核外电子排布是相同的。
（2）等电子粒子（注意主要元素在周期表中的相对位置）①10电子粒子:CH4、N3、NH2、NH3、NH4、O2、OH、H2O、H3O、F、HF、Ne、Na、Mg2、Al3等。
②18电子粒子：SiH4、P3、PH3、S2、HS、H2S、Cl、HCl、Ar、K、Ca2、PH4等。
特殊情况：F2、H2O2、C2H6、CH3OH③核外电子总数及质子总数均相同的阳离子有：Na、NH4、H3O等；阴离子有：F、OH、NH2；HS、Cl等。
前18号元素原子结构的特殊性：（1）原子核中无中子的原子：11H（2）最外层有1个电子的元素：H、Li、Na；最外层有2个电子的元素:Be、Mg、He （3）最外层电子总数等于次外层电子数的元素：Be、Ar（4）最外层电子数等于次外层电子数2倍的元素：C ；是次外层电子数3倍的元素：O ；是次外层电子数4倍的元素：Ne（5）最外层电子数是内层电子数一半的元素:Li、P（6）电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al（7）电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be（8）次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si元素周期表的规律：（1）最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素，最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族元素，最外层电子数为8的元素是稀有气体（He例外）（2）在元素周期表中，同周期的ⅡA、ⅢA族元素的原子序数差别有：①第2、3周期（短周期）元素原子序数都相差1；②第4、5周期相差11；③第6、7周期相差25（3）同主族、邻周期元素的原子序数差①位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅠA、ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素总数；相差的数分别为2,8,8,18,18,32②位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅢA～ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。
原子核外电子的排布
一个“↑”或“↓”表示 一个电子及其自旋状态
原子轨道名称
能量相同的 轨道相连
-
基态 原子的核外电子排布原理
12..能泡利量不最基解于相低态。基容原： 区 态理原能于的理—量“状——最激态—能低发。同量状态一不态”个同，—轨的见—道轨P能道1量4最低注高全是为 了
3.洪特规则 ——能量相同的多个轨道 能 让我练一下 量
有6个电子，全如充何满排布p ，6 d体10 系f 14比较稳定？
半充满 p 3 d 5 f 7
3d44全s2空
p 0 d 0 f 30 d54s1
↑ ↑ ↑ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
3d
4s
3d
4s
-
3d4s电子排布专题
分别将以下电子排布于3d4s轨道上
1 3d 4s1 2 3d 4s2 3 3d1 4s2 4 3d2 4s2 5 3d3 4s2 6 3d5 4s1
Cr、Cu的电子排布式 Cr: 1s22s22p63s23p63d54s1
不是3d44s2
Cu: 1s22s22p63s23p63d104s1
不是3d94s2
-
用原子轨道表示电子排布的方法
电子排布式 ①ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ子排布式 原子实简化的电子排布式
外围（价）电子排布式 ②轨道表示式
-
下列D电子排布式或轨道表示式正确的 是( )
B. O2- 1s22s23p4 C. Cl- 1s22s22p63s23p6 D. Ar 1s22s22p63s23p6
-
电子排布式的简化
1.用原子实简化的电子排布式 2.外围（价）电子排布式
-
用原子实简化的电子排布式
1.原子实 ①原子以内ns层2n电p6子为已界达找到原稀子有实气，体上结一构周部 期分的写稀成有“气原体子。实”，以稀有气体的元
原子核外电子排布
1、原子核外电子排布规律
（1）能量由低到高排列，分为K L M N O P Q七层 （2）每层最多2n2个电子（2、8、18、32、50…）
（3）最外层最多8个电子，次外层最多18个电子，倒数第 三层32个电子 前20号元素的原子结构示意图：
内层电子数等于最外层电子数两倍的前20号元素有哪些？
第p层作最外层有8个电子的原子结构示意图：
2、电子总数等于10的单核离子 电子总数等于18的单核离子
电子总数等于10的单核离子：
F-
O2-
N3-
Na+ Mg2+
Al3+
电子总数等于18的单核离子： ClS2P3K+ Ca2+
3、电子总数等于10的粒子 电子总数等于18的粒子
电子总数等于10的粒子: CH4 NH3 H2O HF Ne Na+ Mg2+ Al3+
5、原子核外电子排布的周期性
每一周期元素最外层电子从1排到8。 原子半径的周期性
NH2- NH4+ N3- OH- H3O+ O2- F电子总数等于18的粒子:
Hale Waihona Puke C2H6 N2H4 H2O2 F2 Ar k+ Ca2+
SiH4 PH3 H2S
HS- S2-
4、原子半径比较
原子结构 的不同之 处 电子层数不相同 质子数不相同
Na与K
Na与Mg
K大
Na大
4、粒子半径比较
粒子结构 的不同之 处 电子层数不相同 质子数不相同 质子数相同，核外电子总数不同 Cl与ClCl-大
原子核外电子排布
A—Si; ①小圆圈和圆圈内的数字表示原子核及核内质子数。
②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的倍； 1 原子核外电子排布 核外电子是分层排布的，由里向外，
钠、镁、铝等活泼金属在化学反应中容易_______， 用下面的结构示意图的字母填空：
+11 2 8 1 三类不同元素的原子结构特点与化学性质的关系
讨论完成下表：
三类不同元素的原子结构特点与化学性质的关系
少于4 多于4 2或8
不稳定 不稳定 稳定
易失电子 易得电子 不易得失
较活泼 较活泼 较稳定
最外层电子数 决定元素的化学性质
+11 2 8 1
钠原子Na
+17 2 8 7
氯原子Cl
+11 2 8
钠离子Na+
NaCl
+17 2 8 8
氯离子Cl-
核电荷数为1~20元素的原子结构示意图
核外电子是分层排布的，由里向外，
K Ca 由能量低的轨道到能量高的轨道。
原子核外电子排布的一般规律：
①能量最低原理（K、L、M、N、O、P、Q） ②每层最多容纳电子数2n2（n表示电子层数） ③最外层电子数目不超过8个（第一层不超过2个） ④次外层电子数目不超过18个，
3、元素化合价
原子
最外层电子数﹤4时，
容易失去电子
化合价＝＋失电子数
最 容外 易层 得电 到子 电数子≧4时，化合价＝－得电子数
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
原子核外电子的排布（第一课时导学案）
编者：林妹审核：纪仕奕
一．学习目标
1．了解原子核外电子运动的特征。
2．初步掌握原子核外电子排布规律，会画1～18号元素原子结构示意图。
3．培养学生的观察能力、分析能力和抽象思维的能力。
二、教学重点和难点
重点：原子核外电子是如何分层排布的。
难点：原子核外电子的排布规律。
三．学生预习：
1.核外电子分层排布：按照电子能量的高低，由能量到能量排列，（离原子核越近能量越低，离原子核越远能量越高）。
2.电子层——科学上根据电子的能量差异和通常运动区域离核的远近不同，将能量不同的电子运动区域称为电子层。
由内往外的序数n依次为1，2，3，4，5，6，7…,也通常用字母表示。
3.核外电子排布的一般规律
（1）核外电子总是尽先排在能量低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量高的电子层。
（2）每一电子层最多容纳2n2个电子。
（3）最外层电子数不超过8个（K层2个）。
（4）次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。
思考：电子的绕核运动有没有固定的轨道？如果没有，是不是说明核外电子绕核运动没有规律？
课堂练习：
1．某元素的原子核外有三个电子层，M层的电子数是L层电子数的，则该元素的原子是（） A.Li B.Si C.Al D.K
2．下面关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是（）
A．核外电子是分层运动的 B．所有电子在同一区域里运动
C．能量高的电子在离核近的区域运动 D．能量低的电子在离核远区域绕核旋转3．核外电子分层排布的主要原因是（）
A．电子的质量不同B．电子的能量不同C．电子数量不同D．电子大小不同4．同种元素的原子和离子，具有相同的（）
A．质子数B．电子数C．电子层数D．最外层电子数5．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．硅和钠 B．硼和氢 C．氮和碳 D．碳和铝
6．下列各组元素的原子，其中最外层电子数相同的是
A．氮和磷 B．碳和硫C．钠和铝 D．氟和氖
7.A元素原子M电子层上有6个电子，B元素原子的核外电子总数比A元素原子的少5个。
（1）画出A元素的原子结构示意图____________。
（2）A、B两元素形成化合物的名称为________________。
8．最外层电子数是其内层电子总数的一半的元素是________________。
元素周期律（第二课时导学案）
编者：林妹审核：纪仕奕
一．学习目标
1．能结合有关数据和实验事实认识元素周期律。
2．了解元素原子核外电子排布、原子半径、元素的化合价、元素的金属性及非金属性的周期性变化规律。
二、教学重点和难点：元素原子核外电子排布、原子半径、元素的化合价周期性变化规律；元素性质的周期性变化规律。
三．学生预习：
1．随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现周期性变化
2.原子半径变化的规律性：随原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性的变化。
（1）原子电子层数相同时，最外层电子数越多，半径越小
（2）最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大
3．元素化合价变化规律：随着原子序数的递增，元素化合价呈现周期性的变化（1）元素的最高正价=最外层电子数（O、F及稀有气体元素除外）（2）元素的负化合价（非金属具有）=8-最外层电子数，（3）最高正价+ /最低负价/ = 8（4）金属元素无负价，既有正价又有负价的元素一定是非金属元素；氟无正价，氧无最高正价。
4．元素的金属性、非金属性的周期性变化
从左到右，非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱。
从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
5．元素周期律的实质：元素周期律是元素原子的核外电子排布随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。
思考：元素的金属性及非金属性的比较方法有哪些？
课堂练习：
1．某元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H
2XO
3
，这种元素的气态氢化物的
分子式为( ) A．HX B．H
2X C．XH
3
D．.XH
4
2．X、Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，Z和Y两元素的原子核外电子层数相同,Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径,X、Y、Z三种元素原子序数的关系是( )
A．X>Y>Z B．Y>X>Z C．Z>X>Y D．Z>Y>X 3．某元素最高正价与负价绝对值之差为4，该元素的离子与跟其核外电子排布相同的离子形成的化合物是( ) A．K
2
S B．MgO C．MgS D．NaF 4．X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的电子层结构，下列叙述正确是A．X的原子序数比Y的小 B．X原子的最外层电子数比Y的多
C．X的原子半径比Y的小 D．X元素的最高正价一般比Y的低
5．有三种金属元素a、b、c，在相同条件下，b的最高价氧化物的水化物的碱性比a的最高价氧化物的水化物的碱性强；a可以从c的盐溶液中置换出c。
则这三种金属元素的金属性由强到弱的顺序是
A．a、b、c B．b、a、c C．b、c、a D．c、b、a
6．X和Y元素的原子，在化学反应中都容易失去电子而形成与Ne原子相同的电子层结构，已知X的原子序数比Y的原子序数大，下列说法中正确的是
A．X的金属性比Y的金属性强 B．常温下，X和Y都不能从水中置换出氢C．Y元素的氢氧化物碱性比X 元素的氢氧化物碱性弱
D．X元素的最高化合价比Y 元素的最高化合价高
元素周期表及其应用（第三课时导学案）
编者：林妹审核：纪仕奕
一．学习目标：1．知道元素周期表是元素周期律的具体表现形式，能描述元素周期表的结构。
2．知道同周期、同主族元素性质的递变规律。
二、教学重点和难点：元素周期表的结构；同周期、同主族元素性质的递变规律。
三．学生预习： 1．元素周期表的结构“三短三长一不全，七主七副八一与零”
周期：周期表中的每一个横行称一个周期。
周期表中共有7个横行即7个周期。
族：周期表中的每一个纵行称为一族。
周期表中共有18个纵行，16个族。
周期序数 = 电子层数；主族序数 = 最外层电子数=该元素的最高正化合价2．元素性质的递变规律同周期从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
同主族从上到下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
金属性最强的元素位于周期表左下角(除放射性元素外)是铯(Cs)；非金属性最强的元素位于周期表的右上角，是氟(F)。
3．元素周期表的意义（1）预测新元素（2）寻找原料a.农药--氟、氯、硫、磷、砷附近b.半导体--金属与非金属的分界线附近.c.催化剂--过渡元素.d. 耐高温、耐腐蚀性的合金---过渡元素
思考：如果不完全周期排满后，应为多少种元素？
课堂练习：
1．我国的纳米基础研究能力已跻身于世界前列，例如曾作为我国两年前十大科技成果之一的就是一种合成纳米材料，其化学式为RN。
已知该化合物中的R n+核外有28个电子。
则R元素位于元素周期表的（）A．第3周期第ⅤA族B．第4周期第ⅢA族C．第5周期第ⅢA族D．第4周期第ⅤA族2．现在含有元素硒（Se）的保健品开始进入市场，已知硒元素与氧元素同主族，与钾元素同周期，则下列关于硒的叙述中不正确的是（）
A．原子序数为34 B．最高价氧化物的化学式为SeO3
C．非金属性比较强D．气态氢化物化学式为H2Se
3．砷为第4周期第ⅤA族元素，根据它在元素周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是（）
A．AsH3比NH3稳定B．可以存在-3、+3、+5等多种化合价
C．As2O5对应水化物的酸性比H3PO4弱D．磷的氧化性比砷强
4．同一主族的X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应水化物的酸性强弱是H3ＸO4＜H3ＹO4＜H3ZO4，下列推断正确的是（）
A．原子序数：Ｘ＜Ｙ＜Z B．气态氢化物稳定性：XH3＜ＹH3＜ZH3 C．元素的非金属性强弱：X＞Ｙ＞Z D．电子层数：Ｙ＞X＞Z
5．HF、H2O、CH4、SiH4四种气态氢化物按稳定性由弱到强排列正确的是A．CH4＜H2O＜HF＜SiH4B．SiH4＜HF＜CH4＜H2O
C．SiH4＜CH4＜H2O＜HF D．H2O＜CH4＜HF＜SiH4
第一课时导学案课堂练习：
1、B
2、A
3、B
4、A
5、D
6、A
7、（1）（2）硫化钠
8、锂或磷
第二课时导学案课堂练习：
1、D
2、D
3、A
4、D
5、B
6、D
第三课时导学案课堂练习：
1、B
2、C
3、A
4、B
5、C。