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1、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。(2)电子层与电子能量的关系。,近,K,L,M,N,远,低,高,(3)核外电子排布规律。,【微点拨】电子层不能理解为电子在核外一薄层空间内运动,而是按电子出现几率最大的区域,离核远近来划分的。,3.核外电子排布的表示方法结构示意图：(1)钠的原子结构示意图。,电子层,原子核,电子数,核电荷数
2、,(2)简单离子的结构示意图。Na+的结构示意图为_ Cl-的结构示意图为_,二、原子的最外层电子排布与元素的化学性质的关系,8,2,小于,大于或等于,失去,得到,正,负,阳,阴,【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。,【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。()分析：。核外电子在核外高速无规则运动,并不是旋转。,(3)最外层只有2个电子的元素一定是金属元素。()分析：。最外层有2个电子的可能是金属,如Mg,也可能是非金属,如He。(4)元素的化合价与该原
3、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2P9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。,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
4、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。,4.下列化学符号表示同一种元素的是()A.只有B.C.只有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、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+B.N2和CO2C.和H3O+D.H2S和H2O【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2P8改编)已知Rn的原子结构示意图如图所示,
5、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B.比较活泼,能够与钠等金属反应C.不太活泼,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()A.K层B.L层C.M层D.N层,【解题指南】解答本题时应注意以下两点：(1)各电子层所能容纳的电子数最多为2n2；(2)最外层不超过8个电子。【解析】选C
6、。第n电子层作为原子的最外电子层时,能容纳的最多电子数应为8,与n-1层相同,则n-1层能容纳的最多电子数也为8,故n-1层为L层,n层为M层。,2.核电荷数小于18的某元素X,其原子核外电子层数为a,最外层电子数为(2a+1)。下列有关元素X的说法中,不正确的是()A.元素X的原子核内质子数为(2a2-1)B.元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂C.元素X形成的简单离子,各电子层的电子数均达到2n2(n表示电子层数)D.由元素X形成的某些化合物,可能具有杀菌、消毒的作用,【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
7、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,1a3,又最外层电子数小于或等于8,即2a+18,得1a3。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=222-1=7,当X为Cl时,质子数=2a2-1=232-1=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。,【归纳总结】1.核外电子排布规律的理解：
8、(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”。各电子层电子数不超过2n2。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构示意图。阳离
9、子结构示意图与其原子结构示意图相比,少了一个电子层,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N层分别有1个、2个电子。(3)离子的结构示意图中,核电荷数不变,发生变化的是电子层数或最外层电子数。,【点拨】核电荷数为120的原子或离子的结构特点(1)原子核中无中子的原子：1H。(2)最外层电子数。有1个电子：H、Li、Na、K有2个电子：Be、Mg、Ca、He等于次外层电子数：
10、Be、Ar是次外层电子数2倍：C是次外层电子数3倍：O,是次外层电子数4倍：Ne是内层电子总数的一半：Li、P等于电子层数：H、Be、Al是次外层电子数的一半：Li、Si是电子总数的一半：Be,【对点训练】1.(2015南昌高一检测)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.硅原子和钠原子B.硼原子和氢原子C.氯原子和碳原子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,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
11、x=4。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,【解析】选B。氢原子核外只有一个电子,分布在K层上,A对；L层最多可以排布8个电子,M层为最外层时最多只能排布8个电子,M层排满时是18个电子,B错；K+、Ca2+、Cl-等离子结构示意图中,M层上和L层上的电子数均为K层的4倍,C对；O2-最外层有8个电子,氧元素的核电荷数为8,D对。
12、,二、原子结构与元素性质及化合价的关系思考探究：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,【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
13、构。,【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,【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
14、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。,【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.XY2B.Y4XC.Y2X3D.YX3,【解析】选C。X、Y的次外层(a0,a+22；b-50,b5)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
15、为Al2S3。,【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】因为“A的最高正价与其负价的绝对值之差为6”,确定A为氯(Cl)；“B有两个电子层,其最高正价与最低负价的代数和为0”,确定B为碳(C)；C2-的结构示
16、意图为,确定C为硫(S)；再由A推出D为钾(K)。答案：(1)ClCSK(2)(3)H+OH-=H2O,【备选要点】常见的核外电子数相等的微粒1.核外电子总数为10的粒子：(1)原子：Ne；(2)阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、H3O+；(3)阴离子：N3-、O2-、F-、OH-、；(4)分子：CH4、NH3、H2O、HF。,2.核外电子总数为18的粒子：(1)原子：Ar；(2)阳离子：K+、Ca2+；(3)阴离子：P3-、S2-、HS-、Cl-；(4)分子：SiH4、PH3、H2S、HCl、F2、H2O2等。,【对点训练】1.(2015沈阳高一检测)下列各组微粒中,核外电子层结构相同的是
17、()A.Mg2+、O2-、Na+、F-B.Na+、F-、S2-、ArC.K+、Ca2+、S2-、Ba2+D.Mg2+、S2-、Na+、F-,【解析】选A。A组中各离子均是10电子微粒；B组中Na+、F-为10电子微粒,S2-、Ar为18电子微粒；C组中K+、Ca2+、S2-为18电子微粒,Ba2+不是；D组中Mg2+、Na+、F-是10电子微粒,而S2-为18电子微粒。,2.X原子获得3个电子或Y原子失去2个电子后形成的离子都与OH-具有相同的电子数,X与Y两单质反应得到的化合物的化学式为()A.Y3X2B.X3Y2C.X2Y3D.Y2X3【解析】选A。OH-的电子数为10,故X原子核外有7个电子,X为氮元素；Y原子核外有12个电子,Y为Mg,两种元素的单质反应形成的化合物的化学式为Mg3N2,即Y3X2。,
