核外电子排布
原子核外电子排布规律
【21】以第1、2、3周期的元素为例,了解原子核外电子排布规律。
1.核外电子排布的一般规律。
(1)各电子层最多容纳的电子数目为2n2。
(2)最外层不超过8个电子(K层例外)。
(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。
核外电子排布规律的依据:(1)核外电子运动的特点①电子的质量很小,运动空间很小,但电子的运动速度很快,接近于光速。
②在高速的运动时,不能找到运动轨迹,不能准确地测量和计算出电子的确切位置。
(2)核外电子总是尽先排布在能量最低电子层里,然后由里到外,依次排布在能量逐步升高的电子层里。
总之,是核外电子运动的客观事实。
2.元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系。
(1)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)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。
(2)非金属性与金属性(一般规律)最外层电子数得失电子趋势元素的性质金属元素4易得非金属性3.第1、2、3周期的元素(短周期元素)微粒结构特点(1)稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同,与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同(所谓电子层结构相同是指:电子层数相同;电子总数相同;各层电子数相同)。
①与He核外电子排布相同的离子有:H-、Li、Be2②与Ne电子层结构相同的离子有:F-、O2-、N3-、Na、Mg2、A3③与Ar原子电子层结构相同的离子有:C-、S2-、和Y n-的核外电子排布相同,则下列关系式中正确的是()A a=b+m+nB a=b-m+nC a=b+m-nD a=b-m-n【解析】由元素X、Y的核电荷数分别是a和b,离子X m和Y n-的核外电子排布相同,可得:a-m=b+n,即a=b+m+n。
【答案】A【点评】离子X m和Y n-可表示为:a X m和b Y n-。
a X m意为a X原子失去m个电子形成的阳离子,所以a X m的电子数为a-m;b Y n-意为b Y原子得到n个电子形成的阴离子,所以b Y n-的电子数为b+n。
核外电子排布式
核外电子排布式
核外电子排布式,也称电子构型,是描述一个原子中每个电子的分布位置和能级的一种方式。
在化学中,它是预测元素化学性质和反应的重要工具。
电子构型可以使用不同的方法来表示。
以下是两种最常见的方法:
1. 填充原理
填充原理基于保护壳层和最高占据能级原理,从原子核外层(能量最低的电子壳层)的1s电子开始,依次填充每一层的能级,直到所有的电子都填满。
例如,氧的电子构型为:1s²2s²2p⁴。
这意味着氧原子有8个电子,其中2个在1s能级,2个在2s能级,4个在2p能级。
2. 带点数的能级表示法
在这种表示法中,电子分布在各个能级上,每个能级代表一个水平或子能量。
每个具有特定能量的能级用数字和字母表示,如1s、2p、3d等。
每个能级可容纳不同数量的电子,最多容纳的电子数由能级的带点数决定。
例如,氧的电子构型为:1s²2s²2p⁴。
这可以表示为2-6。
2代表氧原子的第二能级,6代表从1s开始的总电子数。
电子构型与元素的原子序数有关,因此可以预测元素的化学性质和反应。
例如,元素的电子结构可以告诉我们它对电子轻松丢失或获得的可能性,这是一个元素是否会发生化学反应的关键因素。
总之,核外电子排布式是描述原子中电子分布位置和能级的一种方式,它对化学性质和反应的预测非常重要。
填充原理和带点数的能级表示法是最常用的表示方式。
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
核外电子排布
小试牛刀:
• 某元素的原子结构示意图为 +12 2 8 2,该元
素原子核内有 12 个质子,最外层电子层上 2 有 个电子。
19/24
判断下列原子结构示意图的正误
O
Al
F
Na
P
【思考】下列1-18元素原子结构示意图中
17/24பைடு நூலகம்
1.(2009•南充)从原子的结构可知( ) A.原子核是由质子和电子组成B.原子核内的中子个数和核外 电子个数总是相等C.原子仅由质子和中子组成D.原子是由原 子核和核外电子组成 2.(2011•新疆)某原子的结构示意图为 核电荷数为( ) A.6 B. 8 C.10 ,则它的 D.16
第二课时
原子核外电子的排布
15/24
【思考】电子在核外的空间里做高速的运 动。它们会相互碰撞打架吗?电子在核外 运动有没有可遵循的规律呢?
一、原子核外电子的排布
(电子在核外是按照能量由低 →高,由里→外分层排布的。 离核最近的电子层为第一层, 次之为第二层,依次类推为三、 四、五、六、七层,离核最远 的也叫最外层)
举例
He、Ne Ar、Kr等
不稳定
Li、Na、 K、Mg等
非金属元素
一般≥4个
易得到电子
不稳定
N、O、 P、C等
结论:元素的化学性质主要决定于 最外层电子数 。
排布特点1:电子在 核外是分层排布的
18/24
排布特点2:
1、从里到外电子的能量从低到高。 2 2、每层最多排2N 个电子 (N表示电子层数) 3、最外层电子数最多不超过8个(只有1 层的不超过2个电子)。
16/24
【】我们可以用一个更简明的图形来表 示原子的结构及原子核外电子的分层排 布。
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
原子核外电子排布
⑴电子层——能量高低不同的区域,并非真实存在
⑵核外电子的分层排布:
通常用电子层形象地表示电子离核远近的不同,离核越近,电子能量越低;离核越远,电子能量越高。
⑶核外电子排布的规律:
第一层最多容纳2个电子;第二层最多容纳8个电子;最外层电子数不超过8个。
注意点:核外电子排布是由内到外排,尽量排在能量较低的电子层里,即排满第一层才轮到第二层,以此类推。
⑷原子结构与性质的关系:(依照元素周期表)
①每一横行,核电荷数即质子数依次增加,电子层数相同,每一横行的开头是金属原子(H 除外),靠近结尾是非金属原子,结尾是稀有气体原子;
②每一纵列,电子层数依次增加,最外层电子数相同;
③最外层电子数与原子性质的关系:
A 金属原子——最外层电子一般< 4个(H、He除外);~易失电子
B 非金属原子——最外层电子一般≥4个;~易得电子
C 稀有气体原子——一般为8个(He是2个)~不易得失电子
原子的化学性质主要取决于原子最外层电子数。
原子最外层电子数是相对稳定结构的,该原子的性质就稳定。
1。
核外电子排布
C它有3个电子层
D.它的最外层有2个电子 2、右图为硫原子的结构示意图。 (1)硫原子核内质子数为 16 (2)硫离子的符号为 S ; ;
(3)硫元素属于 金属元素 素”)
(填“金属元素”或“非金属元
3、 1998年中国十大科技成果之一是合成氮化镓纳米 材料,已知镓(Ga)的原子结构示意图如下图(甲) 31 所示,则x的值为________ ,镓元素的化学性质与下列 B 哪种元素的化学性质最相似________ (在A、B、C图 中选择,填字母);下列所示的四种元素最本质的区 质子数不同 别是_________________________ 。
铵根离子碳酸根离子来自12Mg2 82
+16
2 8 6
S
原子中,质子数=电子数
1、在原子中,质子数和电子数有何关系 ?
Mg2+
+12 2 8
S2- +16 2 8
8
2、在离子中,质子数和电子数又有何关系?
阳离子中,质子数>电子数 阴离子中,质子数<电子数
1、如右图是某原子结构示意图,有关它的说法错误的是 ( ) A.它的核内有12个质子 B.它属于非金属元素
He
二
Li Be B C N O F Ne
三
Na Mg Al Si P S Cl Ar
四
K Ca
周 期 一 二
1——20号元素的原子核外电子的排布
H He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
三
Na Mg Al Si P S Cl Ar
非金属元素:原 子最外层 电子个 稀有气体元素: 四 数一般大于或等 原子最外层一般 于 4 (易得到电 K Ca 子) 为8个电子 金属元素:原子最外层电子个 (氦是2个电子) 数一般少于4 ( 易失去电子)
核外电子的排布规律
核外电子的排布规律之一首先,各电子层最多容纳的电子数目是2n2。
其次,最外层电子数目不超过8个(K层为最外层时不超过2个)。
第三,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。
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。
以上几点是互相联系的,不能孤立地理解。
核外电子的排布规律之二核外电子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则。
能量最低原理就是在不违背泡利不相容原理的前提下,核外电子总是尽先占有能量最低的轨道,只有当能量最低的轨道占满后,电子才依次进入能量较高的轨道。
也就是尽可能使体系能量最低。
洪特规则是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同。
后来量子力学证明,电子这样排布可使能量最低,所以洪特规则可以包括在能量最低原理中,作为能量最低原理的一个补充。
在同一个原子中,离核越近、n越小的电子层能量越低。
在同一电子层中,各亚层的能量按s、p、d、f的次序增高的。
因此,E1s<E2s<E3s……;E4s<E4p <E4d……。
在多电子的原子里的各个电子之间存在相互作用,研究某个外层电子的运动状态时,必须同时考虑到核及其它电子对它的作用。
由于其它电子的存在,往往减弱了原子核对外层电子的作用力,从而使多电子原子的电子能级产生交错现象核外电子的排布规律之三(1)泡利不相容原理泡利不相容原理是奥地利物理学家泡利提出来的。
他指出,在同一个原子中,不可能有运动状态完全相同的两个电子存在。
或者说,运动状态完全相同的电子在同一原子里是不能并存的、是互不相容的。
如果同一原子中的电子前三种运动状态完全一样,那么处于同一轨道上的电子其第四种运动状态——自旋方向必然不同。
由此,可以推论:同一原子中每一个轨道上只能容纳两个自旋方向相反的电子。
根据泡利不相容原理可推算出各个电子层可能容纳的电子数为2n2个。
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一样,如钠离子、镁离子、铝离子和氖的核外电子排布是一样的。
阴离子更同一周期稀有气体的电子排布一样:负氧离子,氟离子和氖的核外电子排布是一样的。
(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、N-3、NH-2、NH3、NH+4、O-2、OH-、H2O、H3O+、F-、HF、Ne、Na+、Mg+2、Al+3等。
②18电子粒子:SiH4、P-3、PH3、S-2、HS-、H2S、Cl-、HCl、Ar、K+、Ca+2、PH+4等。
特殊情况:F2、H2O2、C2H6、CH3OH③核外电子总数与质子总数均一样的阳离子有:Na+、NH+4、H3O+等;阴离子有:F-、OH-、NH-2; 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。
简述核外电子排布规则
简述核外电子排布规则
核外电子排布所遵循的三个规则是:能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。
1、最低能量原理:
电子可看作是一种物质,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),但是它总有要回到基态的趋势。
2、泡利不相容原理:
在同一个原子中没有也不可能有运动状态完全相同的两个电子存在。
3、洪特规则:
有两方面的含义:一是电子在原子核外排布时,将尽可能分占不同的轨道,且自旋平行;洪特规则的第二个含义是对于同一个电子亚层,当电子排布处于∶全满(s2、p6、d10、f14)半满(s1、p3、d5、f7)。
扩展资料:
对于某元素原子的核外电子排布情况,先确定该原子的核外电子数(即原子序数、质子数、核电荷数),如24号元素铬,其原子核外总共有24个电子,然后将这
24个电子从能量最低的1s亚层依次往能量较高的亚层上排布,只有前面的亚层填满后,才去填充后面的亚层。
每一个亚层上最多能够排布的电子数为:s亚层2个,p亚层6个,d亚层10个,f亚层14个。
最外层电子到底怎样排布,还要参考洪特规则,24号元素铬的24个核外电子依次排列为:1s(2)2s(2)2p(6)3s(2)3p(6)4s(2)3d(4)。
原子核外电子的排布
【思考】能否用一个更简明的图形来表示原 子的结构及原子核外电子的排布特点呢?
二:原子结构示意图 原子核 电子层 该层电子数 核电荷数
+12
2 10
+12 2 7 3
+12
2 8 2
【思考】分析下列原子结构示意图的排布特点?
1: 质子数=核外电子总数 2:同一横排(周期)电子层数相同,最多有7层 周期数=电子层数 3:同一竖列(族)最外层电子数相同。
人教版九年级化学上册
原子核外电子的排布
知识回顾:原子的构成
【思考】电子在核外的空间里做高速的运动。它们会相互 碰撞打架吗?电子在核外的排布会有什么特点?
一、核外电子的排布特点
排布特点1:电子在核外是分层排 布的 。电子在核外是按照能量由 低→高,由里→外分层排布的) 排布特点2: 每个电子层最多 排2n2个电子,排完为止。 排布特点3: 最外层电子数不 能超过8个电子(只有一层时不 能超过2个)
一般等于或多于4个 易得到电子而达稳定结构 8个(氦为2个) 不易失去也不易得到电子
【结论】原子的化学子数
原子化学性质
【思考】分析下列原子结构示意图排布特点? 4:金属元素的原子最外层电子数一般少于4个 非金属元素的原子最外层电子数一般等于或多于4个
+3 2 1 Li +4 2 2 Be +5 2 3 B +6 2 4 C +7 2 5 N +8 2 6 O +9 2 7 F
+10 2 8
Ne
+18 288
+11 281 +12 282 +13 283
+14 284 +15 285 +16 286 +17 287
核外电子排布
电子数=周期数;电 子总数=电子层数;气体密度最小;与O可形成两种液体 化合物H2O、H2O2。
2、6C:最外层电子数是次外层的两倍;单质硬度最大 的,熔沸点最高的,形成化合物品种最多的,正负化合价 代数和为零,气态氢化物中含H质量分数最高的是CH4。
3、7N:最外层电子数比次外层多3个;空气含量最多的 元素;氧化物形式 最多(6种)的元素;气态氢化物溶解度最大,且其水溶液唯 一呈碱性的元素是
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 层的两倍;单质和其最高 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。
10、15P:最外层比次外层少3个电子;能形成 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 电子数=最外层与最内层电 子氢数化之物和 具; 有黄 臭色鸡粉蛋末气状味单;质最,高易价溶氧于化物CS对2;应气水态化 物是一种常用的不挥性强酸的元素是S。
2.电子层结构为
的18电子原子、
离子(单原子)有:S2-、Cl-、Ar、K+、 Ca2+,又称与Ar原子电子层结构相同。
3.10电子的分子、离子(原子团)有:
C4 ,H N 3 ,H 2 O N ,H F 3 O ,,N 4 H
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系
一些重要元素的结构、性质特点 l、1H:原子序数最小,原子半径最小;没有中子;外层
6、11Na: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
核外电子排布
1.元素:具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称 2.核素:把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫作核素
1.概念:把具有一定数目 质子和一定数目中子 的一种原子叫做核素。 2.核素属于微观 概念,核素界定的是一种原子,由质子数和中子数共同确 定的,即原子核内质子数 相同,中子数相同 的原子是同一种核素。
碱金属单质
颜色和状态
密度 (g.cm3)
熔点 (℃)
沸点(℃)34
180.5
1347
Na
银白色,柔软
K
银白色,柔软
0.97 0.86
97.81 63.65
882.9 774
Rb
银白色,柔软
1.532
38.89
688
Cs
略带金属光泽,柔软
1.879
28.40
678.4
熔沸点逐渐降低
Li
10
Na
18
K
36
Rb
54
86
Cs
2、结合元素周期表,根据已知的原子序数完成下列表格
原子序数 周期表中的位置 原子结构示意图
卤族
元素
2
9
第二周期第ⅦA 族
17 第三周期第ⅦA 族
35 第四周期第ⅦA 族
53 第五周期第ⅦA 族
85 第六周期第ⅦA 族
F
10
Cl
18
Br
36
I
54
86 At放射性元素
但它们属于两种不同的元素。
(1)定义:质子数 相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。 即同一元素的不同核素之间互为同位素,如1H、2H、3H三种核素均是氢元 素的同位素。 (2)特点:在周期表中占据同一 位置,化学性质几乎相同,物理性质略有差异; 天然存在的同位素相互间保持一定的 比率,即各种同位素所占的原子个数
核外电子的排布规律
核外电子的排布规律一、能量最低原理所谓能量最低原理是,原子核外的电子,总是尽先占有能量最低的原子轨道,只有当能量较低的原子轨道被占满后,电子才依次进入能量较高的轨道,以使原子处于能量最低的稳定状态。
原子轨道能量的高低为:1•当n相同,l不同时,轨道的能量次序为sVpVdVf。
例如,EVEVE。
3S3P3d 2•当n不同,l相同时,n愈大,各相应的轨道能量愈高。
例如,EVEVEo2S3S4S3.当n和l都不相同时,轨道能量有交错现象。
即(n—1)d轨道能量大于ns轨道的能量,(n-1)f 轨道的能量大于np轨道的能量。
在同一周期中,各元素随着原子序数递增核外电子的填充次序为ns,(n—2)f,(n—1)d,np。
核外电子填充次序如图1所示。
图1电子填充的次序□3S□2iI.L6d1.L J4di i!i 4P 3d2P□图2多电子原子电子所处的能级示意图最外层最多能容纳8电子,次外层最多能容纳18电子。
每个电子层最多容纳的电子数为2m个(n为电子层数的数值)如:各个电子层中电子的最大容纳量电子层(n) K(1) L⑵M(3) N(4)电子亚层s s P s P d s P d f亚层中的轨道数1 1 3 1 3 5 1 3 5 7亚层中的电子数2 2 6 2 6 10 2 6 10 14K 最多能容:(2逖:MN0P18.315011-(2迸码(苏®4$(2豁弓(2毬沖弓从表可以看出,每个电子层可能有的最多轨道数为m,而每个轨道又只能容纳2个电子,因此,各电子层可能容纳的电子总数就是2m。
、鲍利(Pauli)不相容原理鲍利不相容原理的内容是:在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子,或者说在同一原子中没有运动状态完全相同的电子。
例如,氦原子的Is轨道中有两个电子,描述其中一个原子中没有运动状态的一组量子数(n,l,m,ms)为1,0,0,+1/2,另一个电子的一组量子数必然是1,0,0,—1/2,即两个电子的其他状态相同但自旋方向相反。
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子层,核电荷数不变;阴离子结构示意图与其原子结构示意图相比,核
电荷数、电子层数相同,但最外层电子数增加为8。
如
【警示】(1)原子结构示意图中各电子层排布必须同时符合排布规律,
不能出现相互抵触的情况。
(2)电子不一定排满M层才排N层,如钾、钙原子的M层均为8个电子,而
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.离子结构示意图与原子结构示意图:
(1)原子结构示意图:原子结构示意图是为了形象地描述极其微小的
原子的结构,而采用图示的方法,将原子结构直观地表现出来的一种结
构示意图。如氯原子结构示意图为
(2)离子结构示意图:离子结构示意图就是指原子得失电子以后的结
【对点训练】 (2015·贵阳高一检测)已知X、Y是原子核电荷数不大于18的元素。X 原子的最外层电子数为a,次外层电子数为a+2;Y原子的最外层电子数 为b-5,次外层电子数为b。则X、Y两元素形成化合物的组成是( A.XY2 B.Y4X C.Y2X3 D.YX3 )
【解析】选C。X、Y的次外层(a≠0,a+2>2;b-5>0,b>5)不可能是K层, 即最外层为第3层(X、Y核电荷数小于18),这样得出X的核外电子排布 为2、8、6,为硫,Y的核外电子排布为2、8、3,为铝,形成化合物为 Al2S3。
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。
2.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.某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍 C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍 D.某离子的核电荷数与最外层电子数相等
最外层电子数为8(He为 2),结构稳定,性质不活 泼
金属元 素原子 非金属 元素原子
易失去最外层电子,达到稳 最外层电子数一般小于4, 定结构,其最高正价为+m(m 较易失去电子 为最外层电子数)
最外层电子数一般大于 得到一定数目的电子,达到 或等于4,较易获得电子, 稳定结构,其最低负价为 形成8电子稳定结构 m-8(H为m-2)
【点拨】原子最外层是否满足“8电子”稳定结构的判断方法
(1)微粒中若含有氢原子,则氢原子不能满足“8电子”稳定结构,而满
足“2电子”稳定结构。
(2)若某元素化合价绝对值与其原子最外层电子数之和等于8,则该原
子最外层满足8电子稳定结构。
(3)常见的X2(卤素)、O2、N2等双原子单质分子中原子最外层为8电子 稳定结构。
He。
(4)元素的化合价与该原子的核外电子数有关。( )
分析:√。元素的化合价主要取决于原子最外层电子 ,有些也与次外
层电子有关。
2.(LK必修2·P9改编)下列粒子的核外电子排布正确的是(
)
【解析】选D。本题可用排除法,电子总是尽量先排在离核近的电子层 上,故A错;最外电子层最多可排8个电子,故B错;倒数第二层最多可 排18个电子,故C错。
4.下列化学符号表示同一种元素的是(
)
A.只有①③
C.只有②③
B.①②③
D.全部
【解析】选B。元素的种类由质子数决定,由给出符号可知①、②、③
核内质子数均为17,为同一种元素。
5.下列各微粒中,核外电子总数相等的是(
A.Na和Na+
+ C. NH 和 H O 3 4
)
B.N2和CO2
D.H2S和H2O
【归纳总结】
1.核外电子排布规律的理解:
(1)“一低”:电子首先排布在能量最低的电子层里。排满能量低的
电子层,再排能量高的电子层。
(2)“两不超”。
①各电子层电子数不超过2n2。
②最外层电子数不超过8个(第一层为最外层时不超过2个)。
注意:核外电子排布规律是相互联系的,不能孤立地理解,如当M层不
【解题指南】解答本题需注意以下两点: (1)质子数决定元素种类,质子数与中子数决定同位素种类,最外层电 子数决定元素的化学性质。 (2)质子数等于电子数的微粒呈电中性,不可能是离子。
【解析】选D。元素有多种多样的同位素原子是由质子数相同 ,中子数 不同引起的,A对;元素的化学性质主要取决于原子的最外层电子数 ,B 对;只由一种分子构成的物质一定是纯净物,C对;分子的质子数等于 电子数,离子的质子数不等于电子数,D错。
与氮气性质相似
D.很难与其他物质发生反应
【解析】选D。根据Rn的原子结构示意图可知,其最外层电子达到8电 子稳定结构,化学性质很不活泼,难与其他物质发生反应。
一、核外电子排布规律与原子结构示意图 典题探究:1.(2015·惠州高一检测)在第n电子层中,当它作为原子 的最外电子层时,能容纳的最多电子数与n-1层相同,则此电子层是 ( )
思考探究:
阳离子是原子失去一定数目的电子形成的,而阴离子则是原子得到一
定数目的电子形成的。
思考以下有关问题:
(1)原子得失电子的数目与其化合价有何关系? (2)为什么金属原子易失电子而非金属原子易得电子?
【归纳总结】 原子结构与元素性质和化合价的关系 原子类别 稀有气体 与元素性质的关系 与元素化合价的关系 原子结构为稳定结构,常见 化合价为零
【补偿训练】有A、B、C、D四种元素,A的最高正价与其负价的绝对值
之差为6;A、D次外层都是8个电子,A与D的化合物DA在水溶液中能电
离出具有相同电子层结构的阴、阳离子;B有两个电子层,其最高正价
与最低负价的代数和为0;C2-与氩原子具有相同的电子层结构。
(1)试写出上述各元素的符号: A________,B________,C________,D________。 (2)画出下列粒子的结构示意图: A________,C2-__________。 (3)写出C、D的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式: ______________________________________________。
【解析】选C。Na、Na+的核外电子数分别为11、10,A错;N2和CO2中
的电子数分别为14、22,B错;C中两种微粒电子数均为10,正确;H2S
和H2O分子中电子数分别为18、10,D错。
6.(LK必修2·P8改编)已知Rn的原子结构示意图如图所示,关于Rn的
化学性质正确的是( )
A.非常活泼,容易与氧气等非金属单质反应
别是( )
A.硅原子和钠原子
C.氯原子和碳原子
B.硼原子和氢原子
D.碳原子和铝原子
【解析】选D。本题考查核外电子排布规律。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
A原子 B原子
K
2 2
L
x 2x
M
y 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。
非金属元素
大于或等于 一般___________4 得到 电子 一般易_____ 负价 一般为___ 阴 离子 一般为___
得失电子 能力
化合价
既不易得电子 也不易失电子
0价
构成的 简单离子
不能形成 简单离子
【微点拨】金属元素只有正化合价,非金属元素中氧、氟只有负化合 价,其他的非金属都有正、负化合价。
第2课时
核外电子排布
沾化一中:孔令杰
一、核外电子的分层排布 1.核外电子的运动特征: (1)具有“广阔”的运动空间。 (2)运动速率很快。
(3)所处位置和运动速率不能同时准确测定。
【微点拨】核外电子的运动不像宏观物体的运动一样有确定的轨道。
2.核外电子的排布规律:
(1)依据:电子能量高低,运动区域离核远近。
【解题指南】解答本题时应注意以下3点:
(1)电子层数只能为正整数;
(2)元素处于中间价态时,既可以表现氧化性又可以表现还原性; (3)原子、离子的最外层电子数均不能超过 8。
【解析】选C。因电子层数不可能为小数,只能为整数,根据题意, 1≤a≤3,又最外层电子数小于或等于8,即2a+1≤8,得1≤a≤3。当 a=1时,不成立;当a=2时,最外层电子数为5,应为N;当a=3时,最外层 电子数为7,应为Cl。当X为N时,质子数=2a2-1=2×22-1=7,当X为Cl时, 质子数=2a2-1=2×32-1=17,A选项正确;Cl2、N2在化学反应中都可以 作氧化剂和还原剂,B选项正确;Cl-最外层电子数为8,达不到2n2,C选 项错误;如果X为Cl,则可形成HClO,具有杀菌、消毒作用,D选项正确。
【典题训练】(2015·青岛高一检测)从宏观方面看物质是由元素组
成的,从微观方面看物质是由粒子构成的,下列有关说法不正确的是
(
A.元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的
)
B.元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数
C.只由一种分子构成的物质一定是纯净物 D.质子数等于电子数的微粒,可能是一种分子或一种离子
3.下列叙述中正确的是(
)
A.原子最外层电子数等于质子数的元素只有氢元素 B.核外电子的分层排布即核外电子在不同的空间区域运动 C.稀有气体元素原子的最外层都是8电子的稳定结构 D.当M层为最外层时,最多可排布18个电子
【解析】选B。原子最外层电子数等于质子数的元素有氢和氦两种元 素,A错;稀有气体元素中He的最外层为2个电子,C错;当M层为最外层 时,最多可排布8电子,D错。
【自我小测】
1.思考辨析:
(1)电子离核越远,能量越低。(
)
分析:×。电子离核越远,能量越高。
(2)核外电子绕原子核高速旋转。(
)