原子结构 原子核外电子排布

原子结构 原子核外电子排布
原子结构 原子核外电子排布

第五章原子结构元素周期律

第一节原子结构原子核外电子排布

【高考新动向】

【考纲全景透析】

一、原子的构成

1. 原子的构成

原子的组成表示式:X,其中X为原子符号,A为质量数,Z为质子数,A-Z为中子数。2.基本关系

①质子数=核电荷数=核外电子数

②阳离子中:质子数=核外电子数+电荷数

③阴离子中:质子数=核外电子数-电荷数

④质量数=质子数+中子数

3.元素、核素、同位素之间的关系如下图所示:

元素、核素和同位素的概念的比较

二、 原子核外电子排布

1.电子层的表示方法及能量变化

圆圈表示原子核,圆圈内标示出核电荷数,用弧线表示电子层,弧线上的数字表示该电子层的电子数。要注意无论是阳离子还是阴离子,圆圈内的核电荷数是不变的,变化的是最外层电子数。 离核由近及远→电子能量由低到高 2.核外电子分层排布的规律

核外电子的分层运动,又叫核外电子的分层排布,其主要规律有: (1)能量规律

原子核外电子总是先排能量最低的电子层,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。即排满了K 层才排L 层,排满了L 层才排M 层。 (2)分层排布规律

①原子核外每个电子层最多容纳2n 2

个电子。

②原子最外层电子数不超过8个电子(K 层为最外层不能超过2个电子)。 ③原子次外层电子数不超过18个电子(K 层为次外层不能超过2个电子)。

【热点难点全析】

〖考点一〗原子的构成及概念比较

1.构成原子的粒子

2.组成原子的各种粒子及相互关系

(1)原子或分子:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数

(2)阳离子:核外电子数=质子数-所带电荷数

(3)阴离子:核外电子数=质子数+所带电荷数

3.同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较

〖提醒〗(1)质子数与核外电子数之间的关系,对于原子不易出错,对于阴、阳离子容易出错。应清楚阳离子核外电子数少于质子数,阴离子核外电子数多于质子数。

(2)元素、同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的判断关键是描述的对象。如:

①具有相同质子数的两微粒不一定是同种元素,如Ne和H2O。

②质子数相同而中子数不同的两微粒不一定互为同位素,如14N2和13C16O。

③2H2和3H2既不是同位素,也不是同素异形体。

【典例1】铀(U)是重要的核工业原料,其中23592U是核反应堆的燃料,下列关于23592U和23892U的说

法正确的是( )

A.23592U和23892U都含有92个中子

B.23592U和23892U互为同位素

C.23592U和23892U的核外电子数不同

D.23592U和23892U分别含有143和146个质子

【解析】选B。23592U和23892U都含有92个质子,A错;23592U和23892U质子数相同,中子数不同,互称同位素,B对;23592U和23892U核外电子数相同,C错;23592U和23892U的质子数均为92,中子数

分别为143和146,D错。

【总结】若两种微粒的质子数和核外电子数分别相等,则它们的关系可能是

(1)两种原子(同位素)如:11H、21H、31H。

(2)两种分子如:CH4、NH3、H2O、HF、Ne。

(3)两种带电荷数相同的阳离子,如NH+4、H3O+。

(4)两种带电荷数相同的阴离子,如OH-、F-。

〖考点2〗特殊核外电子排布的微粒

1.识记1-20号元素的特殊电子层结构

(1)最外层有1个电子的元素:H、Li、Na、K;

(2)最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be、Ar;

(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素:C;

(4)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素:O;

(5)最外层电子数是内层电子总数一半的元素:Li、P;

(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的元素:Ne;

(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、Si;

(8)电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al;

(9)电子层数是最外层电子数2倍的元素:Li、Ca;

(10)最外层电子数是电子层数2倍的元素:He、C、S。

2.找10电子微粒和18电子微粒的方法

(1)10电子微粒

(2)18电子微粒

(3)10e -

与18e -

微粒

(2)元素X 与元素Z 相比,非金属性较强的是__________,写出一个能表示X 、Z 非金属性强弱关系的化学反应方程式_________________________________________________。

(3)X 、Y 、Z 、W 四种元素形成的一种离子化合物,其水溶液显强酸性,该化合物的化学式为__________。 (4)元素X 和元素Y 以原子个数比1∶1化合形成的化合物Q ,元素W 和元素Y 化合形成的化合物M ,Q 和M 的电子总数相等。以M 为燃料,Q 为氧化剂,可作火箭推进剂,最终生成无毒的,且在自然界中稳定存在的物质,写出该反应的化学方程式__________________________________________________。

【解析】L 层电子数是K 层电子数的3倍,即L 层有6个电子,故X 为氧元素;核外电子层数等于原子序数的元素只有氢,故Y 为氢元素;Z 元素的K 、L 层分别有2个和8个电子,则M 层上有6个电子,故Z 为硫元素;常温下为气态双原子分子,且原子间以三键结合的只有N 2,故W 为氮元素。问题(2)中能说明氧比硫非金属性强的事实有很多,其中较为直观的是O 2置换H 2S 中的S 。问题(4)中H 、O 形成的原子个数比为1∶1的化合物是H 2O 2,N 、H 形成的化合物分子中电子数也为18的分子只能是N 2H 4。 【答案】 (1)

(2)X(或氧) 2H 2S +O 2=====点燃

2H 2O +2S ↓ (3)NH 4HSO 4

(4)N 2H 4+2H 2O 2=====点燃

N 2+4H 2O

【高考零距离】

【2012高考】

1、(2012·大纲版全国卷·10)元素X 形成的离子与钙离子的核外电子排布相同,且X 的离子半径小于负二价硫离子的半径,X 元素为

A . Al

B . P

C . Ar

D . K 【解题指南】解答本题时应掌握物质结构和元素周期律的相关知识。 【解析】选 D 。

选项 具体分析

结 论 A Al 离子与钙离子的核外电子排布不相同 A错误 B 磷元素形成的离子半径大于负二价硫离子的半径 B错误 C Ar原子与钙离子的核外电子排布相同

C不符合题意 D

钾离子与钙离子的核外电子排布相同,且其半径小于负二价硫离子的半径

D项正确

2、(2012·海南高考·9)下列有关化学用语使用正确的是

A .NH 4Br 的电子式:

B .S 2-的结构示意图:

C .乙酸的分子式: CH 3COOH

D .原子核内有l8个中子的氯原子:

【解析】A 项中Br —

电子式错误;C 是结构简式。 【答案】BD

3、(2012·天津高考·3)下列叙述正确的是

( )

A .乙酸与丙二酸互为同系物

B .不同元素的原子构成的分子只含极性共价键

C .23592U 和238

92U 是中子数不同质子数相同的同种核素

D .短周期第ⅣA 与ⅦA 族元素的原子间构成的分子,均满足原子最外层8电子结构

【解题指南】解答本题时应注意物质的特殊性质,如硫酸氢钠属于盐但溶液呈酸性,二氧化硅和一般物质不反应但和二氧化碳反应,铁和氯气反应生成氯化铁。 【解析】选C 。

1.(2011·海南高考·4)131

53I 是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中131

53I 的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关131

53I 的叙述中错误的是( ) A .13153I 的化学性质与12753I 相同 B .131

53I 的原子序数为53

C .13153I 的原子核外电子数为78

D .131

53I 的原子核内中子数多于质子数

【答案】选C 。

【解析】解答本题要明确以下四点: (1)核素符号A

Z X 中各量的含义

(2)在原子中,质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数 (3)质量数=质子数+中子数

(4)同位素的物理性质存在差异,化学性质相同

13153I

表示的是质子数为53,质量数为131的碘原子,其原子序数和核外电子数都为53,中子数=131-53

=78,所以中子数多于质子数。131

53I 和127

53I 互为同位素,其化学性质相同。 2.(2011·天津高考·2)以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是 A.第IA 族元素铯的两种同位素

137

Cs 比

133

Cs 多4个质子

B.同周期元素(除0族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小

C.第VIIA 族元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强

D.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低 【答案】选B 。

【解析】与化学性质不同,不同主族元素单质的物理性质的递变规律不同。

池的重要材料,X 原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y 是地壳中含量最丰富的金属元素,Z 原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是 A.元素W 、X 的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构 B.元素X 与氢形成的原子比为1:1的化合物有很多种 C.元素Y 的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成 D.元素Z 可与元素X 形成共价化合物XZ ? 【答案】选A 。

【解析】解答本题时应注意根据题目信息特别是电子的排布信息判断出四种元素,然后进行选择。

【2010高考】

1.(2010·上海卷)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:

下列叙述正确的是

A.X、Y元素的金属性 X

B.一定条件下,Z单质与W的常见单质直接生成2W2

C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水

D.一定条件下,W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来

【答案】D

【解析】此题考查了物质结构与元素周期律知识。根据题给数据,X、Y的化合价不同,但原子半径相差较小,可知两者位于同一周期相邻主族,故金属性X>Y,A错;根据Z、W的原子半径相差不大,化合价不同,且W只有负价,则其可能是O,Z是N,两者的单质直接生成NO,B错;据此判断可知X是Mg,Y是Al;Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝,其不溶于氨水,C错;一定条件下,氧气可以和氨气反应生成水和氮气,D对。

知识归纳:解答元素推断题的突破口可能是原子结构、元素在周期表中的位置、元素的性质等;在此题中解答时,关键是抓住元素性质和元素在周期表中的位置的关系,从原子半径的变化和元素的最高正价和最低负价入手寻求突破。

2.(2010江苏卷)13.已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素,其中元素A、E的单质在常温下呈气态,元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是

A.元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态

B.一定条件下,元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应

C.工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质

D.化合物AE与CE古有相同类型的化学键

【答案】BC

【解析】本题主要考查的原子结构与元素周期律的应用。从题目所给条件可以看出A为N元素、B为C元素、C为Na元素、D为Al元素、E为Cl元素,A项,由C、N元素组成的化合物,在常温下,一般形成的原子晶体,呈固态;B项,其对应的最高价氧化物对应的水化物为NaOH和Al(OH)3,能反应;C项,对于Na、Al、Cl2的制备,在工业上都采用电解的方法;D项,化合物AE和NCl3,为分子晶体,只有共价键,化合物CE为NaCl,是离子晶体,存在离子键。综上分析可知,本题选C项。

3.(2010·四川理综卷)下列说法正确的是

A.原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表IIA族

XY型化合物,则X与Y 的原子序数之差可能为2或5

B.主族元素X、Y能形成

2

C.氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高

D.同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同

【答案】B

【解析】本题考查物质结构知识;本题可用举例法,氦原子最外层电子数为2,为零族,A项错误;MgCl2中原子序数之差为5,CO2中原子充数之差为2,B项正确;由于HF中存在氢键,故HF的沸点比HCl的高,C项错误;第IA中H2O为分子晶体,其它碱金属氧化物为离子晶体,D项错误。

非选择题

1.(2012·上海高考·四大题)四、(本题共8分)

2009年《自然》杂志报道了我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种元素的比例确定“北京人”年龄的研究结果,这种测量方法叫“铝铍测年法”。

完成下列填空:

23.10Be和9Be_______。

a.是同一种原子 b.具有相同的中子数

c.具有相同的化学性质 d.具有恒定的丰度

Be所在的周期中,最外层有2个未成对电子的元素相互组成的化合物属于_____晶体。

24.Al和Be具有相似的化学性质,写出BeCl2水解反应的化学方程式_____。

25.研究表明26Al可以衰变为26Mg,可以比较这两种元素金属性强弱的方法是____。

a.比较这两种元素的单质的硬度和熔点

b.在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液

c.将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用,并滴入酚酞溶液

d.将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用

26.目前还有一种测量方法叫“钾氩测年法”。写出和Ar核外电子排布相同的阴离子的半径由大到小的顺序______(用化学符号表示);其中一种离子与钾相邻元素的离子所形成的化合物可用做干燥剂,此化合物的电子式是_______。

四、【答案】(本题共8分)

23.cd ;分子(2分); 24. BeCl2+2H2O Be(OH)2+2HCl (2分); 25.bc(2分)

26.S2->Cl-;

【解析】10Be与9Be是同种元素的不同核素,二者互为同位素,具有相同的化学性质,且在自然界中具有恒定的丰度;第二周期(Be位于第二周期)中最外层有2个未成对电子的元素是碳和氧,二者相互组成的化合物CO2或CO均为分子晶体。比较金属Mg、Al的金属性强弱的方法有:比较其最高价氧化物对应水化物的碱性,可利用M g(O H)2和A l(O H)3和NaOH溶液反应情况来比较M g(O H)2和A l(O H)3的碱性强弱、比较Mg、Al与酸或水反应置换出氢气的难易等,d项在空气中久置,二者表面均氧化为氧化物,无法比较、单质熔沸点与金属性强弱无关。与Ar(核外有18个电子)核外电子排布相同的阴离子有S2-、Cl-,二者半径:S2->Cl-,核外具有18个电子和K相邻的离子为Ca2+,CaCl2常用作干燥剂,其是离子化合物,故其电子式为:。

2.(2011·北京高考·25)在温度t1和t2下,X2(g)和 H2反应生成HX的平衡常数如下表:

2HI

(1)已知t21的生成反应是反应(填“吸热”或“放热”)

(2)HX的电子式是。

(3)共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强,HX共价键的极性由强到弱的顺序是。(4)X2都能与H2反应生成HX,用原子结构解释原因:。

(5)K的变化体现出X2化学性质的递变性,用原子结构解释原因:__________,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。

(6)仅依据K的变化,可以推断出:随着卤素原子核电荷数的增加,_______(选填字母)

a. 在相同条件下,平衡时X2的转化率逐渐降低

b. X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱

c. HX的还原性逐渐减弱

d. HX的稳定性逐渐减弱

【解析】(1)注意元素周期表的递变规律的应用;

(2)注意题目条件中的特殊要求。

(1)根据表格中X2(g)与H2(g)反应的平衡常数数据可知,K(t1)>K(t2),因为t2>t1,即反应X2(g)+H2(g)2HX(g)随着温度的升高,反应进行程度减小,平衡左移,故正反应放热。

(2)H原子与X原子通过一对共用电子形成稳定结构,即其电子式为。

(3)从F到I,元素的非金属性逐渐减弱,吸引电子的能力减弱,从HF到HI,共用电子对的偏移程度减

弱,HX共价键的极性减弱。

(4)X原子的最外层有7个电子,有得到一个电子达到8电子稳定结构的趋势,故H原子与X原子通过一对共用电子即可形成稳定结构,形成HX分子。

(5)从HF到HI,平衡常数K逐渐减小,说明X2(g)与H2(g)反应进行程度逐渐减小,得电子能力逐渐减弱,是从F到I电子层数逐渐增多的原因导致的。

(6)平衡常数K能直接反映出反应进行程度的大小,K越小,正反应进行程度越小,反应物的转化率越低;K越小,逆反应进行程度越大,HX越不稳定。

【答案】

(1)放热(2)

(3)HF、HCl、HBr、HI (4)卤素原子的最外层电子数均为7

(5)同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多

(6)a d

【考点提升训练】

一、选择题

1近20年来,同位素分析法在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用。如在陆地生态研究中,

2 H、13

C、

15

N、

18

O、

34

S等被视做环境分析指示原子。下列说法中正确的是( )

A.34

S原子核内的中子数为16

B.1

HO的摩尔质量为20 g/mol

C.13

C和

15

N核内的质子数相差2

D.2

H

核外电子数为2

【答案】 B

2.(2012·莱芜模拟)3717Cl、3517Cl为不同的核素,N A为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )

A.常温下,4.48 L 3517Cl2含有7.2N A个中子

B.3717Cl、3517Cl互为同位素,3517Cl2与3717Cl2互为同分异构体

C.通常情况下,氯气做氧化剂,但氯气也具有还原性

D.3717Cl2的摩尔质量是74

【解析】选C 。A 项,常温下,4.48 L 3517Cl 2的物质的量不是0.2 mol ,所含中子数不是7.2N A ;B 项,3717Cl 、3517Cl 互为同位素,但3517Cl 2与3717Cl 2不是同分异构体;C 项,氯气中的氯元素处于中间价态,通常情况下,氯气做氧化剂,但氯气也具有还原性;D 项,3717Cl 2的摩尔质量是74 g ·mol -1。

3.已知1~18号元素的离子a W 3+、b X +、c Y 2-、d Z -

都具有相同的电子层结构,下列关系正确的是( ) A .质子数c >d

B .离子的还原性Y 2-

>Z -

C .氢化物的稳定性H 2Y>HZ

D .原子半径X

【答案】选B

【解析】因四种离子的电子层结构相同,所以质子数a 、b 、c 、d 的大小关系应为a >b >d >c ,所以氢化物稳定性应为HZ>H 2Y ,原子半径大小关系应为X>W ,故选B 。

4.(2012·吉林长春十一中模拟)2002年,科学家获得了非常罕见的Fe45原子,又使用特制的测量仪器观测到,这种Fe45原子发生衰变时放出两个质子。以下关于4526Fe 的说法正确的是( ) A.该原子的质子数与中子数之差为3 B.科学家们获得了一种新元素

C.4526Fe 与5626Fe 化学性质相同

D.这种铁原子衰变放出两个质子后成为4326Fe

【解析】 同位素原子的核外电子排布相同,化学性质相同,C 项正确;45

26Fe 衰变放出两个质子后变成质子数为24的另外一种元素

的原子,D 项错误。 【答案】 C

5.(2012·杭州学军中学期中)下列表述正确的是( ) A.次氯酸的电子式

B.2H O 与2D O 互为同位素

C.乙醇与二甲醚互为同分异构体

D.2CO 、CO 、C 互为同素异形体

【解析】 次氯酸的电子式为:

,A 项错误;同位素的研究对象是原子,B 项错误;同素异形体的研究对象是单质,D

项错误。

【答案】 C

6.科学家已经探明月球上有大量3He 存在,以下关于3He 的说法不正确的是( )

A.向两个相同的密闭容器中充入3He 和O 2,当它们的温度和密度都相同时,两种气体的压强p(3He)>p(O 2)

B.3He 的质量数为3,所以3He 原子的近似相对原子质量为3

C.32He 与42He 互为同素异形体

D.体积相同、密度相同的3He 与HD 具有相同的中子数

【答案】选C 。

【解析】选项A ,3He 的相对分子质量为3,O 2的相对分子质量为32,因体积相同,密度相同,则加入的气体的质量相等,故n(3He)>n(O 2),则p(3He)>p(O 2);选项B ,3He 原子的近似相对原子质量为3;选项C ,32He 与42He 互为同位素而不是同素异形体;选项D ,质量相同的3He 与HD 具有相同的中子数。

7.(2012·安徽皖南八校一联)下列有关化学用语使用正确 的是 ( )

A.磷(P)基态原子最外层电子排布图:

B.钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式:244O H e +-++==22H O

C.葡萄糖的实验式:6126C H O

D.氰基的电子式:

【解析】 P 元素最外层还有3s 电子,A 项错误;钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应生成OH B -

,项错误;葡萄糖的实验式为

2CH O C ,项错误。

【答案】 D

8.(2012·烟台模拟)下列关于指定粒子构成的几种描述中不正确的是( )

A .37Cl 与39K 具有相同的中子数

B .第114号元素的一种核素298

114X 与82Pb 具有相同的最外层电子数

C .H 3O +与OH -

具有相同的质子数和电子数

D .O 2-

2和S 2-

具有相同的质子数和电子数

【解析】37Cl 的中子数为20,39

K 的中子数为20;原子序数为114的元素位于第七周期第ⅣA 族,与Pb 处于同主族,最外层电子数相等。H 3O +

的质子数和电子数分别为11、10,OH -

的质子数和电子数分别为9、10;O 2-

2的质子数为16、电子数为18,S 2-

的质子数为16、电子数为18。

【答案】C

9.(2012·南京模拟)科学家已经探明月球上有大量He存在,以下关于He的说法不正确的是() A.向两个相同的密闭容器中充入3He和O2,当它们的温度和密度都相同时,两种气体的压强p(3He)>p(O2)

B.3He的质量数为3,所以3He的近似相对原子质量为3

C.32He与42He互为同素异形体

D.体积相同、密度相同的3He与HD具有相同的中子数

解析:选项A,3He的相对分子质量为3,O2的相对分子质量为32,因体积相同,密度相同,则加入的气体的质量相等,故n(3He)>n(O2),则p(3He)>p(O2);选项B,3He的近似相对原子质量为3;选项C,32He与42He互为同位素而不是同素异形体;选项D,质量相同的3He与HD具有相同的中子数。

答案:C

10.列关于指定粒子构成的几种描述中不正确的是( )

A.37Cl与39K具有相同的中子数

B.第114号元素的一种核素298114X与82Pb具有相同的最外层电子数

C.H3O+与OH-具有相同的质子数和电子数

D.O22-和S2-具有相同的质子数和电子数

【答案】选C。

【解析】37Cl的中子数为20,39K的中子数为20;原子序数为114的元素位于第七周期第ⅣA族,与Pb处于同主族,最外层电子数相等.H3O+的质子数和电子数分别为11、10,OH-的质子数和电子数分别为9、10;O22-的质子数为16、电子数为18,S2-的质子数为16、电子数为18。

11.下列说法中正确的是

A.短周期元素形成离子后,最外层电子都达到8电子稳定结构

B.同一主族的元素原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同

C. 为不同的核素,有不同的化学性质

D.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数

【答案】D

12.化学科学需要借助化学专用语言来描述,下列有关化学用语表示正确的是

A.S2-的结构示意图:B. N2的电子式:

C.次氯酸的结构式:H—O—Cl D.氢氧化钠的电子式:

【答案】C

13.(2012·江苏模拟)下列有关化学用语以及基本概念的表述中正确的一组是( )

A .过氧乙酸(CH 3COOOH)与羟基乙酸(HOCH 2COOH)所含官能团相同,二者互为同分异构体

B .碳酸氢钠和亚硫酸氢钠的电离方程式都表示为NaHRO 3

Na +

+HRO 3-

(R 为C 或S)

C .日本福岛核电站泄露的放射性核素13153I 和137

55Cs ,前者比所有者少4个中子

D .次氯酸的结构式为H -O -Cl ,过氧化氢的电子式为O O ··············

[]2-H + H + 【答案】C

14.(2012·衡水模拟)某元素X 核电荷数小于18,其原子的电子层数为n ,最外层电子数为2n+1,原子核

内质子数是2n 2-1。下列有关X 的说法中,不正确...的是( ) A .X 能形成化学式为X(OH)3的碱 B .X 能形成化学式为NaXO 3的含氧酸钠盐 C .X 原子的最外层电子数和核电荷数不可能为偶数 D .X 能与某些金属元素或非金属元素形成化合物

【答案】A

二、非选择题

15.元素X 、Y 、Z 、M 、N 均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知Y 元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4,M 元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4,且M 原子的质子数是Y 原子的2倍;N -、Z +、X +的半径逐渐减小;化合物XN 在常温下为气体,据此回答下列问题: (1)写出Z 与N 形成的化合物的电子式_______。

(2)X 与Y 可分别形成10电子和18电子的分子,写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式_______(分解反应)。

(3)下表表示由上述元素组成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系,请写出该转化过程的化学方程式:_______________。

(4)A 、B 均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质,且组成元素的原子个数之比为1∶1∶1。若在各自的水溶液中,A 能抑制水的电离,B 能促进水的电离,则A 的化学式为_________,B 的化学式为

________。

【解析】由题意知Y是O元素,M是S元素,N是Cl元素,X是H元素,Z是Na元素。(1)Na与Cl形成的化合物是NaCl,其电子式为。(2)H与O形成的10电子的分子是H2O,形成的18电子的分子是H2O2,二者之间的转化为:

2H2O2 2H2O+O2↑。(3)由图示可知是SO2与O2反应生成SO3即2SO2+O22SO3。(4)A能抑制水的电离,且三种元素的原子个数比为1∶1∶1,则A是NaOH;B能促进水的

电离,则是能水解的盐,且组成元素的原子个数比也为1∶1∶1,则是NaClO或NaHS。

【答案】(1)

(2)2H2O2 2H2O+O2↑

(3)2SO2+O2 2SO3

(4)NaOH NaClO或NaHS

16.(2012·衡水一中高三质检)下表中阿拉伯数字(1、2……)是元素周期表中行或列的序号。请参照元素A~I在周期表中的位置,回答下列问题。

(1)B、C两元素中非金属性较强的是________(写出元素名称),请设计一个简单的实验证明这一结论_____________________________________。

(2)表中某元素能形成两性氧化物,写出该氧化物溶于氢氧化钠溶液的离子反应方程式_______________________________________________________。

(3)表中某元素的单质在常温下为气态,该元素能与A~I中的一种元素构成原子个数比为1∶1和1∶2的两种共价化合物X和Y,该元素还能与A~I中的另一种元素构成原子个数比为1∶1和1∶2的两种离子化合物Z和M。写出Z与Y反应的化学方程式:_________________________________________。

(4)I元素在周期表中的位置是第______周期、第______族。

解析:根据各元素在周期表中的位置,推出A是H,B是C,C是N,D是O,E是F(氟),F是Na,G是Al,H是Si,I 是Cl。(1)N元素的非金属性强于C,可通过HNO3的酸性比H2CO3的酸性强证明。(2)Al2O3是典型的两性氧化物。(3)X、Y分别是H2O2、H2O,Z、M分别是Na2O2、Na2O。(4)据I元素在周期表中位置可以确定处于第三周期,第ⅦA族。

答案:(1)氮取碳酸钠或碳酸氢钠溶液置于试管中,向其中滴加稀硝酸,观察是否有无色无味的气体产生

(2)Al 2O 3+2OH -

===2AlO -

2+H 2O

(3)2Na2O2+2H2O===4NaOH +O2↑ (4)三 ⅦA

17.(2012·冠县模拟)短周期元素A 、B 、C 、D 、E 的原子序数依次增大,其元素特征信息如下表:

(1)E 的简单离子的结构示意图为____________; (2) D 在周期表中的位置为 ________________;

(3)B 和C 简单离子的半径大小为__________;(用离子符号和“>”、“=”或“<”表示)

(4)元素非金属性强弱比较有很多方法,其中B 和E 的非金属性强弱的研究方案中不可行的是_________(填序号);

a.比较两种单质的颜色

b.比较氢化物的稳定性

c.依据两元素在周期表中的位置

d.依据两元素单质在自然界中的存在状态

(5)B 元素均可与另外四种元素中的一种形成化合物,其中只含离子键的是___________(写化学式,下同),既含离子键又含共价键的是______________。

【答案】

(每空2分,共12分) (1)

(2)第三周期IIIA 族 (3)O 2->Na +

(4)ad

(5)Na 2O 、Al 2O 3; Na 2O 2

《核外电子排布》教学设计

《核外电子排布》教学设计 思南三中何显勇 一、教学习目标 1、知识目标 (1)知道原子的核外电子是分层排布的及其排布规律; (2)会画原子结构图示意图; (3)知道元素的性质与最外层电子数关系最密切。 2、能力目标 通过对核外电子运动状态的想象和描述,培养学生的抽象思维能力和逻辑思维能力。 3、情感目标 (1)通过对最外层电子数与元素性质的学习,让学生认识到事物之间是相互依存和相互转化的,初步学会科学抽象的学习方法; (2)通过对核外电子排布知识的学习,让学生体会核外电子排布的规律性。 二、教学重点及难点 重点:知道原子核外电子是如何分层排布的;会画1~18号元素的原子结构示意图。 难点:原子核外电子排布规律间相互制约关系。 三、教学过程 [引入] 水是由水分子构成;铁是由铁原子构成;氯化钠是由氯离子和钠离子构成。离子也是构成物质的一种粒子,课题3就给我们讲了有关离子的知识。在学习离子之前,我们再走进原子的内部结构进行更深入的了解。 我们知道原子是由原子核和核外电子构成的,原子核的体积仅占原子体积的几万分之一,相对来说,原子里有很大的空间。电子就在这个空间里作高速的运动。那么电子是怎样运动的?在含有多个电子的原子里,电子又是怎样排布在核外空间的呢?

一、核外电子的排布 [讲述] 核外电子的运动规律与宏观物体不同:它没有确定的轨道,我们不能测定或计算它在某一时刻所在的位置,也不能描绘出它的运动轨道。 [提问]是不是原子核外的电子的运动就没有规律呢?核外电子的运动有什么规律呢?如:钠原子核外有11个电子,这11个电子是聚成一堆在离核相同的距离处运动,还是分散在离核不同的距离处运动?为什么?(学生思考) [讲述] 在多电子原子里,一方面电子和原子核之间因带有异性电荷而有吸引力,这个吸引力倾向于把电子尽可能拉得靠近原子核。另一方面,电子和电子之间因带有同性电荷而相互排斥,这个排斥力迫使电子尽可能远离,当吸引力和排斥力达到平衡时,核外电子就分布在离核不同的区域运动,而且分布在不同区域的电子能量不同。电子能量低的,在离核较近的区域运动,电子能量高的,在离核较远的区域运动。也就是说,核外电子是分区域运动的,我们把这种现象叫做核外电子的分层运动,又叫核外电子的分层排布。 [提问] 原子核外的不同区域,既然能量有高低,那么,可否把它们按照能量的高低来划分为不同的层次呢? [讲述] 我们将电子离核远近不同的运动区域叫做电子层。离核最近的叫第一层,依次向外类推,分别叫做一,二,三,四,五,六,七层,通常用字母表示为:K、L、M、N、O、P、Q。即在多个电子的原子里,核外电子是在能量不同的电子层上运动的。 [提问] 核外电子的排布有没有一定的规律?既然核外电子是分层排布的,那么核外电子是先排能量低的电子层,还是先排能量高的电子层? 1、核外电子总是最先排在能量最低的电子层,即排满第一层再排第二层,依次类推。 [提问] 每一个电子层上容纳的电子数目有没有一个限度?(学生思考回答) 2、每一电子层,最多容纳的电子数为2n2个。(n为电子层序数) 3、最外层最多容纳8个电子(第一层为最外层时最多只能容纳2个电子)。

《原子核外电子的排布》教学设计

《原子核外电子的排布》教学设计 一、教材分析 本章《物质结构元素周期律》是高中必修二第一章的内容,是在九年级化学上册第四单元《物质构成的奥秘》的理论基础上进一步的深入学习,而本节内容——原子核外电子的排布又是本章的核心内容,是后面学习元素周期律的基础。 二、学生分析 学生初中时已经学习了原子的构成和元素,对核外电子是分层排布这一知识点也做了初步了解,所以在此节内容的学习之前学生就已经具备了一些原子的相关基础知识。同时也具备一定的数学基础,能够对一些数据进行分析处理。 三、教学目标 (一)知识与技能目标 1.了解原子核外电子运动的特征。 2.了解元素原子核外电子排布的基本规律,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。 (二)过程与方法目标 培养学生分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。 四、教学重难点 重点:原子核外电子分层排布、原子核外电子的排布及其规律。 难点:原子核外电子排布规律间相互制约关系。 五、教学过程 【引入】大家好,这节课我们进入到新课的学习:

【板书】原子核外电子的排布 【提问】在进入新课内容之前,我们先来复习一下以前学习的内容。初中的时候在《物质构成的奥秘》这一章当中我们就学习了原子的相关知识,下面我们来回顾一下,什么是原子?原子由什么微粒构成? 【学生回顾】…… 【板书】 外电子数 核电荷数=质子数=核的负电荷核外电子:带一个单位 中子:不带电 个单位的正电荷质子:带原子核原子????????1 【教师】原子由原子核和核外电子构成,而原子核又由质子和中子构成,其中质子带一个单位的正电荷,中子不带电。核外电子则带一个单位的负电荷。 【提问】那么为什么原子对外显电中性呢? 【学生】质子所带的正电荷数等于核外电子所带的负电荷数,所以原子不显电性。 【教师】很好,其中我们还学习到了一个重要的等式关系:核电荷数=质子数=核外电子数。所以质子所带的正电荷与核外电子所带的负电荷相互抵消,导致原子不显电性。 【过渡】好,我们都知道了原子的结构。现在我们来研究一下电子在原子核外究竟是怎么运动的。 【教师】大家来看ppt 上这张熟悉的原子结构图。我们可以看到原子核外有一圈圈的层状区域,由里往外分为好几个圈层,这就是我们以前初三所学习到的电子层——核外电子的运动有自己的特点,它不像行星绕太阳旋转有固定的轨道,但却有经常出现的区域,科学家把这些区域称为电子层。而核外电子就是在这样不同的电子层内运动,我们把这种现象称为核外电子的分层排布。这些都是同学们初中已经学习过的内容。 【过渡】那么,大家知道了核外电子的分层排布之后,是不是产生了这样的疑问:核外电子究竟是怎么分层排布的呢?好,接下来我们一起来共同解决同学们的疑问——我们来探究核外电子的排布规律。 【板书】核外电子的排布规律 【提问】我们来看这个原子结构,从黄色最里一层原子层到蓝色最外一层原子层,

原子结构 核外电子排布

专题5 微观结构与物质的多样性 第一单元原子结构核外电子排布 课时训练练知能、提成绩限时测评 (时间:40分钟) 测控导航表 基础过关 1.(2013甘肃河西五市第一次联考)下列有关错误!未找到引用源。Po叙述正确的是( C ) A.Po的相对原子质量为210 B错误!未找到引用源。Po与错误!未找到引用源。Po互为同素异形体 C.Po位于第6周期ⅥA族 D错误!未找到引用源。Po原子核内的中子数为84 解析:Po元素有多种核素,210只是错误!未找到引用源。Po这种核素的近似相对原子质量,A错误错误!未找到引用源。Po与错误!未找到引用源。Po是Po的不同核素,者互为同位素,而同素异形体是指同种元素形成的不同单质,B错误;第6周期的稀有气体原子序数是86,故Po应为第6周期ⅥA族元素,C正确错误!未找到引用源。Po原子

核内的中子数为:210-84=126,D错误。 2.(2013漳州模拟)不具有放射性的同位素称之为稳定同位素,稳定同位素分析法在科学研究中获得了广泛的应用。如2H、13C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。下列有关说法正确的是( B ) A.34S原子核内中子数为16 B.16O与18O互称同位素 C.13C和15N原子核内的质子数相差2 D.2H+结合OH-的能力比1H+更强 解析:34S原子核内中子数为34-16=18,A错误;16O与18O质子数相同而中子数不同,互为同位素,B正确;13C的质子数为6,15N的质子数为7,两者质子数相差1,C错误;2H+与1H+化学性质相同,D错误。 3.(2014山东实验中学一模)金属钛对体液无毒且有惰性,能与肌肉和骨骼生长在一起,有“生物金属”之称。下列有关错误!未找到引用源。Ti和错误!未找到引用源。Ti的说法中正确的是( C ) A.错误!未找到引用源。Ti和错误!未找到引用源。Ti原子中均含有22个中子 B错误!未找到引用源。Ti与错误!未找到引用源。Ti为同一核素C错误!未找到引用源。Ti与错误!未找到引用源。Ti互称同位素,在周期表中位置相同,都在第4 纵行 D.分别由错误!未找到引用源。Ti和错误!未找到引用源。Ti组成的金属钛单质互称为同分异构体 解析错误!未找到引用源。Ti和错误!未找到引用源。Ti原子中中

第2讲 原子核外电子排布的规律练习题

第二讲原子核外电子的排布规律练习题 一、核外电子的排布规律 在含有多个电子的原子里,电子的能量并不相同,能量低的电子通常在离核近的区域运动,能量高的电子通常在离核远的区域运动。我们常用电子层来表明。离核最近的叫第一层,离核稍远的叫第二层,依次类推,由近及远叫三、四、五、六、七层,也可依次把它们叫做K、L、M、N、O、P、Q层。核外电子的分层运动,又叫核外电子的分层排布。如图。科学研究证明,电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里,即最先排布K层,当K层排满后,再排布L层,依次类推。 1-20号元素原子的电子层排布 核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数 K L M N K L M N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 氢 氦 锂 铍 硼 碳 氮 氧 氟 氖 H He Li Be B C N O F Ne 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩 钾 钙 Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca 2 8 1 2 8 2 2 8 3 2 8 4 2 8 5 2 8 6 2 8 7 2 8 8 2 8 8 1 2 8 8 2 核外电子排布的一般规律是:①各电子层最多容纳的电子数目是2n2;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),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核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里,然后再由里往外依次排布在能量逐步升高的电子层里。1-18号元素的原子结构示意图。

原子核外电子排布的原理

原子核外电子排布的原理 处于稳定状态的原子,核外电子将尽可能地按能量最低原理排布,另外,由于电子不可能都挤在一起,它们还要遵守保里不相容原理和洪特规则,一般而言,在这三条规则的指导下,可以推导出元素原子的核外电子排布情况,在中学阶段要求的前36号元素里,没有例外的情况发生。 核外电子排布原理一——能量最低原理 电子在原子核外排布时,要尽可能使电子的能量最低。怎样才能使电子的能量最低呢?比方说,我们站在地面上,不会觉得有什么危险;如果我们站在20层楼的顶上,再往下看时我们心理感到害怕。这是因为物体在越高处具有的势能越高,物体总有从高处往低处的一种趋势,就像自由落体一样,我们从来没有见过物体会自动从地面上升到空中,物体要从地面到空中,必须要有外加力的作用。电子本身就是一种物质,也具有同样的性质,即它在一般情况下总想处于一种较为安全(或稳定)的一种状态(基态),也就是能量最低时的状态。当有外加作用时,电子也是可以吸收能量到能量较高的状态(激发态),但是它总有时时刻刻想回到基态的趋势。一般来说,离核较近的电子具有较低的能量,随着电子层数的增加,电子的能量越来越大;同一层中,各亚层的能量是按s、p、d、f的次序增高的。这两种作用的总结果可以得出电子在原子核外排布时遵守下列次序:1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p…… 原子轨道能量的高低(也称能级)主要由主量子数n和角量子数l决定。当l相同时,n越大,原子轨道能量E越高,例如E1s<E2s<E3s;E2p<E3p <E4p。当n相同时,l越大,能级也越高,如E3s<E3p<E3d。当n和l 都不同时,情况比较复杂,必须同时考虑原子核对电子的吸引及电子之间的相互排斥力。由于其他电子的存在往往减弱了原子核对外层电子的吸引力,从而使多电子原子的能级产生交错现象,如E4s<E3d,E5s<E4d。Pauling根据光谱实验数据以及理论计算结果,提出了多电子原子轨道的近似能级图。用小圆圈代表原子轨道,按能量高低顺序排列起来,将轨道能量相近的放在同一个方框中组成一个能级组,共有7个能级组。电子可按这种能级图从低至高顺序填入。

核外电子排布、原子结构示意图、电子式、8电子稳定结构

原子的核外电子排布 1.原子结构行星模型告诉我们,核外电子在原子核外的外周运动,那么原子的核外电子是怎样排布在原子核外的呢?下图是1~20号元素核外电子的排布图,仔细观察图像,回答下列问题:注:在圆内标出原子的核电荷数,外面用弧线表示电子层,每层排的电子数目在弧线上标出。 (1)第一层最多排_______个电子,第二层最多排________个电子,第三层最多排______个电子。规律:第n层最多容纳的电子数为______________(用含n的代数式表示)。 (2)最外层最多排_______个电子。 (3)第二层电子的能量比第一层电子的能量_________(填“大”或“小”,提示:从原子核对电子的作用思考)。 2.电子层的表示方法及能量变化: 3.核外电子的排布规律: (1)能量最低原则:核外电子总是先排布在能量______的电子层里,然后再按照由______向______的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里。 (2)电子分层排布的原则: ①第n层最多容纳的电子数为______。 ②最外层不超过________个(K层为最外层时,不超过_____个)。 4.原子结构示意图:在圆内标出原子的核电荷数,外面用弧线表示电子层,每层排的电子数目在弧线上标出,如: 5.阴阳离子的形成: (1)当原子_________(填“得到”或“失去”)电子时便形成阴离子,如N3-、O2-、F-。 (2)当原子_________(填“得到”或“失去”)电子时便形成阳离子,如Na+、Mg2+、Al3+。

规律: a.当原子的最外层电子数大于4时,原子易______(填“得”或“失”)电子形成_____离子(填“阴”或“阳”)。 b.当原子的最外层电子数小于4时,原子易______(填“得”或“失”)电子形成_____离子(填“阴”或“阳”)。 6.“8e”稳定结构:___________________________________________。 由“8e”稳定结构可知,N元素常见的化合价是________,S元素常见的化合价是__________。规律:元素的最高正化合价=__________________,元素的最低负化合价=_________________。 7.原子的电子式:元素的化学性质主要由_________________决定,我们常用小黑点或×来表示 元素原子的最外层上的电子。分别写出下列粒子的电子式: Na_______、Na+__________、Cl_________、Cl-________、NH4+_________、OH-_________。 8.微粒半径大小的比较: (1)电子层数越多,微粒半径越______,如r(O)______ r(Na)。 (2)电子层数相同,核电荷数越大,微粒半径越_________,如r(Mg)______ r(Al)。 (3)电子层数相同,核电荷数也相同,电子数越多,微粒半径约___________,如r(Cl)______ r(Cl—)。规律:不同的原子结构对应不同的性质(如化合价、半径大小等),这就是“结构决定性质”。9.核外有十电子的微粒有:__________________________________________________________。 10.核外有十八电子的微粒有:________________________________________________________。 例1.(核外电子的排布规律) 1.1.下列叙述中,正确的是(A) A.在多电子的原子里,能量高的电子通常在离核较远的区域内运动 B.核外电子总是先排在能量低的电子层上,如M层只有排满18个电子后才能排N层 C.两种微粒,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同 D.微粒的最外层只能是8个电子才稳定 1.2.A元素原子L层比B元素L层少2电子,B元素的核外电子总数比A元素的核外电子总数多5个,则A、B 可形成(D) A.AB B.A2B C.A2B3 D.B2A3 例2.(原子或离子结构示意图、电子式的书写) 2.写出下列原子或离子的结构示意图和电子式: (1)碳原子(C)_________、______________,(2)钾原子(K)_________、______________,(3)硫离子(S2-)_________、______________,(4)铝离子(Al3+)_________、______________,

第2讲 原子核外电子排布的规律练习题

第二讲 原子核外电子的排布规律 练习题 一、核外电子的排布规律 在含有多个电子的原子里,电子的能量并不相同,能量低的电子通常在离核近的区域运动,能量高的电子通常在离核远的区域运动。我们常用电子层来表明。离核最近的叫第一层,离核稍远的叫第二层,依次类推,由近及远叫三、四、五、六、七层,也可依次把它们叫做K 、L 、M 、N 、O 、P 、Q 层。核外电子的分层运动,又叫核外电子的分层排布。如图。科学研究证明,电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里,即最先排布K 层,当K 层排满后,再排布L 层,依次类推。 核外电子排布的一般规律是:①各电子层最多容纳的电子数目是2n 2;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),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核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里,然后再由里往外依次排布在能量逐步升高的电子层里。1-18号元素的原子结构示意图。

1.结构示意图(原子、离子) 2.电子式(原子、离子) [课堂练习]写出下列微粒的结构示意图和电子式: 结构示意图:Na+;Cl-;Ar ;K+;N ;O 电子式:S2-;K+;S;P ;He 。 练习 一、选择题 1.以下说法正确的是() A.原子是最小的粒子 B.所有粒子都带中子 C.原子呈电中性,所以原子不含电荷 D.原子质量主要集中在原子核上 2.下列说法中不正确的是() A.原子中电子在核外运动没有确定的轨道 B.电子云中小黑点的疏密表示电子在核外某处出现机会的多少 C.离原子核越近的电子越不容易失去 D.在原子中,除最外层电子层,每层上的电子数必符合2n2个 3.下列各关系式中,正确的是() A.中性原子中:核外电子数=核内中子数 B.中性原子中:核内质子数=核外电子数 C.在R2-中:电子数=核内质子数-2 D.在R2+中:电子数=核内质子数+2 4.在构成原子的各种微粒中,决定原子种类的是() A.质子数 B.中子数 C.质子数和中子数 D.核外电子数

第一节 原子结构 --核外电子排布规律

第2课时原子核外电子排布 【教学目标与重难点】1、核外电子的排布规律 2、电子分层排布 3、每层最多容纳的电子规律 【课时】:第2课时 【导入】:原子结构 【讲授新课】 一、核外电子的分层排布 1、核外电子排布:(1)分层排布(2)能量低的电子离核近的区域运动(3)能量高的电子离核远的区域运动 2、电子层:n = 1,2,3,4,5 …… K L M N O …… 3、He 2 Ne 2 8 Ar 2 8 8 Kr 2 8 8 8 二、核外电子分布规律 1、K层为最外层时,最多容纳电子数为:2 2、除K层外,其它层为最外层时,最多容纳电子数:8 3、次外层最多容纳电子数:18 4、第n层最多容纳电子数:2N2 三、习题巩固

四、核外电子分布排布的一般规律 五、习题巩固 1、在 中; (1)互为同位数的是 和 。 (2)质量数相等,但不为同位素的是 和 (3)中子数相等,质子数不相等的是 和 【板书设计】 【作业布置】 1、按核电荷数从1~18的顺序将元素如下表排列: 从核外电子层和最外层电子数分析: (1)核电荷为6和14的一组原子,它们的 相同, 不相同:核电荷数为15和16的一组原子,它们的 相同, 不相同;核电荷数为10和18的一组原子,它们的最 Li N Na Mg Li C 3 6 7 11 2312 241437 611

外层电子数均为 个,它们分别是 元素的原子,一般情况下化学性质 。 (2)某元素的原子核外有3个电子层,最外层电子数是核外电子总数的1/6,该元素的元素符号是 ,原子结构示意图是 。 二、选择题 1、某元素的原子,原子核外有3个电子层,最外层有4个电子,该原子核内的质子数为 ( ) A 、14 B 、15 C 、16 D 、17 2、下列分子中,有3个原子核和10个电子的是 ( ) A 、NH 3 B 、SO 2 C 、HF D 、H 2O 3、有一种粒子,其核外电子排布为2,8,8,这种粒子可能是 ( ) A 、氩原子 B 、硫原子 C 、钙离子 D 、难以确定 三、问答题 1、 这些符号都代表氢,它们有什么区 别? 2H 2H + H 2 H 2 1

高中化学《原子核外电子排布所遵循的原理 原子轨道》导学案+课后练习题

第2课时 原子核外电子排布所遵循的原理原子轨道[明确学习目标] 1.了解能量最低原理,知道基态与激发态及原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。2.了解原子核外电子的运动状态;知道电子云和原子轨道;掌握泡利原理和洪特规则;掌握1~36号元素的原子核外电子排布式和电子排布图。 学生自主学习 一、能量最低原理、基态与激发态 1.能量最低原理 原子的电子排布遵循□01构造原理能使整个原子的能量处于□02最低状态。 2.基态与激发态 基态原子:处于□03最低能量的原子叫做基态原子。 激发态原子:基态原子的电子□04吸收能量后,电子会跃迁到□05较高能级,变为激发态原子。电子从□06较高能量的激发态跃迁到□07较低能量的激发态乃 至基态时,将□08释放能量。基态原子吸收能量 释放能量 激发态原子。 3.原子光谱 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素的电子的□09吸收光谱或□10发射光谱,总称原子光谱。 二、电子云和原子轨道 1.电子云 (1)电子云是处于□01一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。 (2)电子云轮廓图 ①将电子在原子核外空间出现的概率□02P=90%的空间圈出来,制作电子云

的轮廓图,便可描绘电子云的形状。 ②s电子、p电子的电子云轮廓图 所有原子的任一能层的s电子的电子云轮廓图都是□03球形的,同一原子的能层□04越高,s电子云的半径□05越大,如下图Ⅰ所示。这是由于1s、2s、3s……电子的能量依次增高,电子在离核更远的区域出现的概率逐渐□06增大,电子云越来越向更大的空间扩展。 除s电子云外,其他空间运动状态的电子云都不是球形的,如p电子云是□07哑铃状的。每个p能级都有3个□08相互垂直的电子云,分别称为p x、p y和p z,如图Ⅱ所示。p电子云的平均半径随能层序数的增大而增大。 2.原子轨道 (1)定义 量子力学把电子在原子核外的一个□09空间运动状态称为一个原子轨道。 (2)不同能层的能级、原子轨道及电子云轮廓图

第一章 第一节 第3课时 原子核外电子排布规则(学生版)

第3课时 原子核外电子排布规则 一、基态原子核外电子的排布原则 1.能量最低原理 原子核外的电子应优先排布在 的能级里,然后由里到外,依次排布在 的能级里。能级的能量高低顺序如构造原理所示(对于1~36号元素来说,应重点掌握和记忆“1s → →4p ”这一顺序)。 2.泡利原理 (1)原理内容:在一个原子轨道里,最多只能容纳 个电子,而且它们的自旋状态 ,用方向相反的箭头“↑↓”表示。 (2)电子排布图 ①将每一个原子轨道用一个方框表示,在方框内标明基态原子核外电子分布的式子。 ②以铝原子为例,电子排布图中各符号、数字的意义为 3.洪特规则 (1)内容:当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同。 (2)特例 在等价轨道(同一能级)上的电子排布处于全充满、半充满和全空状态时,具有 的能量和 的稳定性。 相对稳定的状态???? ? 全充满:p 6、d 10、f 14全空:p 0、d 0、f 0 半充满:p 3、d 5、f 7 如24Cr 的电子排布式为 ,为半充满状态,易错写为1s 22s 22p 63s 23p 63d 44s 2。 判断正误 (1)基态多电子原子中,可以存在两个运动状态完全相同的电子( ) (2)若将15P 原子的电子排布式写成1s 22s 22p 63s 23p 2x 3p 1 y ,它违背了泡利原理( ) (3)2p 3x 只违背了洪特规则( ) (4)某原子的最外层电子排布式为3s 23p 2,其有14种不同运动状态的电子( ) 深度思考 1.以下列出的是一些原子的2p 能级和3d 能级中电子排布的情况,试判断,哪些违反了泡利原理,哪些违反了洪特规则。 (1) (2) (3) (4)

教案《原子核外电子的排布》

二、原子核外电子的排布 [教学目标] 1、知识与技能目标 (1)了解元素原子核外电子排布的基本规律,能用原子(离子)结构示意图表示原子(离子)的核外电子排布 (2)了解原子核外电子的排布规律,元素的金属性和非金属性,元素的化合价、原子半径等随元素核电核数呈周期性变化的规律,认识元素周期率。 2、过程与方法目标 培养学生分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。3.情感、态度与价值观 (1)初步体会物质构成的奥秘,培养学生的抽象思维能力、想像力和分析推理能力; (2)树立“结构决定性质”、“物质的粒子性”等辩证唯物主义观点。 [教学重、难点] 构成原子的微粒间的关系和核外电子排布规律。培养分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程。 [教学过程] [复习提问] 1.构成原子的粒子有哪些,它们之间有何关系? 2.为什么原子不显电性? 3.为什么说原子的质量主要集中原子核上? [引言]我们已经知道,原子是由原子核和电子构成的,原子核的体积很小,仅占原子体积的几千亿分之一,电子在原子内有“广阔”的运动空间。在这“广阔”的空间里,核外电子是怎样运动的呢? [板书]原子核外电子的排布 [交流与讨论1]原子在核外是怎样运动的? [打开书P78页,阅读教材,核外电子是怎么排布的?用两个字概括。 【讲解】原子中的核外电子运动虽然没有固定的轨道(太阳系中的地球等有运动轨道),但却有经常出现的区域,这些区域叫做电子层。 【过渡】电子究竟是怎样分层排布的呢? 【投影】讲解:核外电子最少的有1层,最多的有7层,最靠近原子核的是第一层(K 层)……第一层的能量最低,第七层能量最高。[归纳]按能量高低分层排布。(能量由低到高) K L M N O P Q ……

原子核外电子的排布应遵循三大规律

《原子核外电子排布应遵循的三大规律》 (一)泡利不相容原理: 1.在同一个原子里,没有运动状态四个方面完全相同的电子存在,这个结论叫泡利不相容原理。 泡利:奥地利物理学家,1945年获诺贝尔物理学奖。 2.根据这个原理,如果有两个电子处于一个轨道(即电子层电子亚层电子云的伸展方向都相同的轨道),那么这两个电子的自旋方向就一定相反。 3.各个电子层可能有的最多轨道数为,每个轨道只能容纳自旋相反的两个电子,各电子层可容纳的电子总数为2个。 (二)能量最低原理: 1.在核外电子的排布中,通常状况下,电子总是尽先占有能量最低的原子轨道,只有当这些原子轨道占满后,电子才依次进入能量较高的原子轨道,这个规律叫能量最低原理。 2.能级:就是把原子中不同电子层和亚层按能量高低排布成顺序,象台阶一样叫做能级。 (1)同一电子层中各亚层的能级不相同,它们是按s,p,d,f的次序增高。

不同亚层:ns< np< nd< nf (2)在同一个原子中,不同电子层的能级不同。离核越近,n越小的电子层能级越低。 同中亚层:1s< 2s< 3s;1p< 2p< 3p; (3)能级交错现象:多电子原子的各个电子,除去原子核对它们有吸引力外,同时各个电子之间还存在着排斥力,因而使多电子原子的电子所处的能级产生了交错现象。 例如:E3d >E4S , E4d >E5S,n≥3时有能级交错现象。 3.电子填入原子轨道顺序:1s 2s2p 3s3p 4s3d4p 5s4d5p 6s4f5d6p 7s5f6d7p,能级由低渐高。 (三)洪特规则: 1.在同一亚层中的各个轨道上,电子的排布尽可能单独分占不同的轨道,而且自旋方向相同,这样排布整个原子能量最低。 2.轨道表示式和电子排布式: 轨道表示式:一个方框表示一个轨道 电子排布式:亚层符号右上角的数字表示该亚层轨道中电子的数目

2021版新高考化学(人教版)一轮复习课题16 原子结构 核外电子排布原理

课题16原子结构核外电子排布原理学习任务1原子结构核素

一、原子构成 1.构成原子的微粒及其作用 原子(A Z X)?????原子核???? ?质子(Z 个)——决定元素的种类中子[(A -Z )个]在质子数确定后 决定原子种类同位素核外电子(Z 个)——最外层电子数决定元素 的化学性质 2.微粒之间的关系 (1)原子中:质子数(Z )=核电荷数=核外电子数。 (2)质量数(A )=质子数(Z )+中子数(N )。 (3)阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数。 (4)阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。 3.微粒符号周围数字的含义

4.两种相对原子质量 (1)原子(即核素)的相对原子质量:一个原子(即核素)的质量与一个12C原子质量的1 12的 比值。一种元素有几种同位素,就有几种不同核素的相对原子质量。 (2)元素的相对原子质量:按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比(丰度)算出的平均值。例如:A r(Cl)=A r(35Cl)×a%+A r(37Cl)×b%。 二、元素、核素、同位素 1.元素、核素、同位素的关系 2.同位素的特征 (1)同一元素的各种核素的中子数不同,质子数相同,化学性质几乎相同,物理性质差异较大。 (2)同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分比(丰度)不变。 同位素的“六同三不同”

3.氢元素的三种核素 1 H:用字母H表示,名称为氕,不含中子; 1 2 H:用字母D表示,名称为氘或重氢,含有1个中子;1 3 H:用字母T表示,名称为氚或超重氢,含有2个中子。1 4.几种重要核素的用途 1.核外电子排布规律 2.原子结构示意图

核外电子排布规律总结

核外电子排布规律总结 原子核外电子排布规律 ①能量最低原理:电子层划分为KvLvMvOvPv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: ⑴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、NH,、NH3、NH4、O2、OH、H, O H3O、F、HF、Ne Na、 Mg2、Al 3等。 ②18 电子粒子:SiH4、P3、Pli、S2、HS、H2S、Cl 、HCI、Ar、K、Ca2、PH^ 等。 特殊情况:F2、H2O2、C2H6、CI^OH ③核外电子总数及质子总数均相同的阳离子有: Na、NH、H3O等;阴离子有:F、OH、 NH, ;HS 、CI 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:;H

(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U A、川A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I A、U A 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 2,8,8,18,18,32 ②位于过渡元素左侧的主族元素,即川A?%A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。例如,氯和溴的原子序数之差为35-17=18 (溴所在第 四周期所含元素的种数)。相差的数分别为8,18,18,32,32. ③同主族非县令的原子序数差为上述连续数的加和,如H和Cs的原子序数为 2+8+8+18+18=54 (4)元素周期表中除毗族元素之外,原子序数为奇数(偶数)的元素,所属所在族的序数及主要化合价也为奇数(偶数)。如:氯元素的原子序数为17,而其化合价有-1、+1、+3、+5、+7,最外层有7个电子,氯元素位于%A族;硫元素的原子序数为16,而其化合价有-2、+4、+6价,最外层有6个电子,硫元素位于W A族。 5)元素周期表中金属盒非金属元素之间有一分界线,分界线右上方的元素为非金属元素,分界线左下方的元素为非金属元素(H除外),分界线两边的元素一般既有金属性也有非金属性。每周期的最右边金属的族序数与周期序数相等,如:Al为第三周期川A族。 元素周期律: (1)原子半径的变化规律:同周期主族元素自左向右,原子半径逐渐增大;同主族元素自上而下,原子半径逐渐增大。 (2)元素化合价的变化规律:同周期自左向右,最高正价:+1?+7,最高正价=主族序数(O F除外),负价由-4?-1,非金属负价=-(8-族序数) (3)元素的金属性:同周期自左向右逐渐减弱;同主族自上而下逐渐增强。 (4)元素的非金属性:同周期制作仙游逐渐增强;同主族自上而下逐渐减弱。 (5)最高价化合物对应水化物的酸、碱性:同周期自左向右酸性逐渐增强,碱性逐渐减弱;同主族自上而下酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强。 (6)非金属气态氢化物的形成难以、稳定性:同周期自左向右形成由难到易,稳定性逐渐增强;同主族

原子核外电子排布教学设计

一、教学目标 (一)知识与技能目标 引导学生了解原子核外电子的排布规律,使他们能画出1~18号元素的原子结构示意图;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。 (二)过程与方法目标 通过对原子核外电子的排布规律问题的探讨,培养学生分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。 (三)情感态度与价值观目标 培养他们的科学态度和科学精神,体验科学研究的艰辛与喜悦。 二、教学重点、难点 (一)知识上重点、难点:核外电子排布规律。 (二)方法上重点、难点:培养分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。 三、教学过程 【引言】 首先,请同学们观看一段视频

——这是著名的α粒子散射实验,卢瑟福就是通过这个实验,提出了原子是由原子核和电子构成的核式结构模型的。视频中还介绍了原子核的体积很小,核外有着非常广阔的相对空间,电子就是在这非常“广阔”的空间里作高速的绕核运动。那么电子的绕核运动还有着哪些特征?这些运动的电子在核外又是怎样排布的?这就是本节课我们所要研究的内容。 【板书】二、核外电子排布 【讲述】同学们请看,屏幕上展示的是核外电子的运动特征,我们共同看一下。 (1)质量很小(9.109×10-31kg)。 (2)运动速度快(接近光速)。 (3)运动空间范围小(直径约10-10m)。 【过渡】根据核外电子的运动特征,请同学们充分发挥想象力,电子在核外的运动到底是一个什么样的情形? 【设想猜测】电子在核外的运动到底是一个什么样的情形? 【学生活动】略。 【质疑一】电子的绕核运动有没有固定的轨迹? 【质疑二】电子的绕核运动没有固定的轨迹,是不是说电子绕核运动就没有规律? 【讲述并投影】电子在原子核外的这个极小的空间内作高速运动,时而出现在离核远处,时而出现在离核近处,我们不能同时测定出电子在某一时刻的位置和速度,但是能从理论上统计出它在原子核外某一范围内出现的机会的多少——这就是我们将要在《物质结构与性质》选修教材中加以学习的电子云。 【过渡】同学们太伟大了!我们研究分析原子结构中电子的运动情况,用了不到10 分钟的时间,而科学家们却用去了一个多世纪!让我们踏着科学的足迹,重温这段曲折、坎坷、震撼世人的科学探索过程! 【投影】历史回眸 1.最早提出“原子”一词的是古希腊哲学家德谟克利特,他认为万物都是由原子组成的,原子是不可分割的最小微粒。但是很可惜,由于种种原因,这一伟大的学说没有为人们所重视,被忽视了20多个世纪——这是科学界的一大憾事! 2.直到1803年英国科学家道尔顿通过对当时化学实验的现象分析,创立了近代原子学说,第一次将原子学说从推测转变为科学概念。很长一段时间,人们都认为原子就像道尔顿说得那样,是一个小得不能再小的实心球,里面再也没有什么花样了。

高一化学原子结构和核外电子排布

高一化学 第一讲 原子结构和核外电子排布 学习目标 1.掌握原子的组成,掌握原子中各组成微粒之间的数量关系。 2.理解质量数的含义,理解元素、同位素的概念。 3 知道元素的平均相对原子质量和同位素的相对原子质量 4 掌握核外电子排布规律和1—18号元素原子核外电子排布特点 5理解离子的形成及特点 考试热点 1元素、同位素、相对原子质量概念的辨别和同位素的判断 2质子数、中子数、电子数和质量数之间的计算 3计算一定质量的物质中所含的微粒数 4会画核电荷数为1~18的元素的原子结构示意图和 电子式 5 会计算离子的电子数 新授过程 一 调整状态 二 检查作业 回顾上节内容 三 新授(谈话互动启发) 知识·规律·方法 考点1.原子(A Z X )的组成以及原子中的两个等量关系 ⑴原子组成:原子组成符号:A Z X 位于原子的中心,半径 原子核 只有原子半径的几万分 之一,却集中了几乎全 部的原子的质量。 原子 核外电子运动的特征 核外电子 (高速运动但无固定轨 迹,因此用电子云来 形容它的运动状态) ① ② ③ ④ ⑵原子中的两个等量关系 ① 质量数(A )= + ② 质子数=核电荷数

A :若质子数=核外电子数( ) B :若质子数>核外电子数( ) (阳离子)质子数-电荷数= C :若质子数<核外电子数( ) (阴离子)质子数+电荷数= 例1.(2011海南) 是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中 的含量变化 来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关的叙述中错误的是 A .的化学性质与 相同 B .的原子序数为53 C . 的原子核外电子数为78 D . 的原子核内中子数多于质子数 若a g 呢? 例2.(2009·上海化学卷,10) 9.2 g 金属钠投入到足量的重水中,则产生的气体中含有( ) A .0.2 mol 中子 B .0.4 mol 电子 C .0.2 mol 质子 D .0.4 mol 分子 (模型思想,对比例1异同) 考点2.同位素以及同位素与元素的区别和联系 ⑴ 同位素:(虚拟思想) ⑵ 同位素与元素的区别和联系 联 例3.(2009·广东卷,1)我国稀土资源丰富。下列关稀土元素Sm 144 62与 Sm 150 62的说法正 确是 A .Sm 144 62与Sm 150 62互为同位素 B .Sm 14462与Sm 150 62的质量数相同 C .Sm 14462与Sm 150 62是同一种原子 D .Sm 14462与Sm 150 62的核外电子数和中子数均为62

1-1.5原子核外电子排布规则

第5课时原子核外电子排布规则 一、基态原子核外电子的排布原则 1.能量最低原理 原子核外的电子应优先排布在能量最低的能级里,然后由里到外,依次排布在能量逐渐升高的能级里。能级的能量高低顺序如构造原理所示(对于1~36号元素来说,应重点掌握和记忆“1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”这一顺序)。 2.泡利原理 (1)在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反,这一原理被称为泡利原理。 电子的自旋:自旋有逆时针方向和顺时针方向,可以用↑和↓表示。 (2)因为每个原子轨道最多只能容纳2个电子且自旋方向相反,所以从能层、能级、原子轨道、自旋方向四个方面来说明电子的运动状态是不可能有两个完全相同的电子的。 如氟原子的电子排布可表示为1s22s22p2x2p2y2p1z,由于各原子轨道中的电子自旋方向相反,所以9个电子的运动状态互不相同。 3.电子排布图(轨道表示式) 用“□”表示轨道,在其中用↓和↑表示轨道中电子。 例如:Li 电子排布式为:1s22s1 电子排布图为: 4.洪特规则 (1)在相同能量的原子轨道上,电子的排布将尽可能占据不同的轨道,而且自旋方向相同,这就是洪 特规则。 (2)通俗地说,洪特规则可以表述为电子总是尽量自旋平行地分占不同的轨道。如碳原子的电子排布图是,而不是。

【练习】画出下列原子的电子排布图 N:________________________________________O:________________________________________ Al:________________________________________Si:________________________________________ (3)洪特规则的特例 在等价轨道(同一能级)上的电子排布处于全充满、半充满和全空状态时,具有较低的能量和较大的稳定性。 相对稳定的状态????? 全充满:p 6、d 10、f 14全空:p 0、d 0、f 0 半充满:p 3、d 5、f 7 如24Cr 的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1,为半充满状态,易错写为1s 22s 22p 63s 23p 63d 44s 2。 【练习】写出Cu 的电子排布式为________________________________________ 5.原子核外电子排布“两原理一规则” (1)能量最低原理:电子在原子轨道上的分布要尽可能地使原子的能量最低。 (2)泡利原理:每个原子轨道最多容纳两个电子且自旋方向必须相反。 (3)洪特规则:当电子排布在同一能级(能量相同)的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同。

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