高中化学专题1微观结构与物质的多样性第1单元原子核外电子排布与元素周期律第1课时教学案苏教版必修2Word格式.docx
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O
P
Q
离核远近
由近到远
能量高低
由低到高
3.电子层的表示方法
(1)钠原子的结构示意图如下,请注明其意义:
(2)原子结构示意图中,核内质子数等于核外电子数,而离子结构示意图中,二者则不相等。
如:
Na+
;
Cl-
。
阳离子:
核外电子数小于核电荷数。
阴离子:
核外电子数大于核电荷数。
1.下面关于多电子原子的核外电子的运动规律的叙述正确的是( )
①核外电子是分层运动的 ②所有电子在同一区域里运动 ③能量高的电子在离核近的区域内运动 ④能量低的电子在离核近的区域内运动
A.①④B.②③C.①③D.②④
答案 A
解析 原子核外电子是分层运动的,能量越低离核越近,能量越高离核越远。
2.排布在下列各电子层上的一个电子,所具有的能量最低的是( )
A.K层B.L层
C.M层D.N层
二、原子核外电子的排布规律
1.完成下列表格:
核电荷数
元素名称
元素符号
各电子层的电子数
氢
H
8
氧
11
钠
Na
17
氯
Cl
18
氩
Ar
19
钾
2.观察分析上表,元素原子核外电子排布的规律特点:
(1)原子核外电子分层排布。
(2)K层最多容纳电子数为2。
(3)L层最多排8个电子。
(4)最外层电子数不超过8个等。
原子核外电子的排布规律
(1)能量规律:
根据电子能量由低到高,依次在由内向外的电子层上排布。
(2)数量规律:
每层最多容纳2n2个电子,最外层电子数目不超过8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。
特别提醒 核外电子排布的规律是互相联系的,不能孤立地理解。
如钙原子由于受最外层电子数不超过8个
的限制。
其原子结构示意图为
,而不是
3.下列关于原子结构的叙述中正确的是( )
A.所有的原子核都由质子和中子构成
B.原子的最外层电子数不超过8个
C.稀有气体原子的最外层电子数均为8个
D.原子的次外层电子数都是8个
答案 B
解析 A项,
H不含有中子;
C项,He最外层电子数为2个;
D项,第2周期元素原子的次外层电子数为2个。
4.在第n电子层中,当它作为原子的最外电子层时,最多容纳的电子数与(n-1)层相同,当它作为原子的次外层时,其电子数比(n+1)层最多能多10个,则此电子层是( )
A.K层B.L层C.M层D.N层
答案 C
解析 n作为最外层时,最多只能容纳8个电子,所以(n-1)层应为8个电子,为L层,则n应为M层;
若n为次外层,则(n+1)为最外层,则次外层电子数最多为10+8=18,则进一步证明n为M层。
1.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
解析 由原子变成离子时核外电子(特别是最外层电子)发生变化,导致电子数、最外层电子数发生变化,电子层数也可能变化,但原子核中的质子数不变。
2.下列叙述正确的是( )
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是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
解析 电子能量越低,运动区域离核越近,A错;
电子的分层排布即是电子的分层运动,B正确;
稀有气体元素中He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。
3.已知A的原子序数是x,B2-与A3+具有相同的电子层结构,则B元素的原子序数为( )
A.x+5B.x-5
C.x+1D.x-1
解析 设B的原子序数为y,则x-3=y+2,y=x-5,B项正确。
4.根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示意图。
信息
原子结构示意图
A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半
B元素原子最外层电子数是次外层电子数的1.5倍
C元素+1价离子C+的电子层排布与Ne相同
D元素原子次外层电子数是最外层电子数的
答案 (从左到右,从上到下)硅
硼
钠
氧
解析 L层有8个电子,则M层有4个电子,故A为硅
当次外层为K层时,B元素原子最外层电子数则为3,是硼
当次外层为L层时,B元素原子最外层电子数为1.5×
8=12,违背了排布规律,故不可能。
C元素原子的质子数为10+1=11,故为钠。
当次外层为K层时,D为氧
当次外层为L层时,最外层则有24个电子,故不可能。
5.已知元素X和Y的核电荷数均小于18,最外层电子数分别为n和m-5,次外层分别有(n+2)个和m个电子,据此推断元素X和Y,其名称为X________,Y________。
答案 硫 铝
解析 元素X和Y的核电荷数均小于18,元素X次外层有(n+2)个电子,此层为L层,n+2=8,n=6,元素X为硫;
元素Y最外层电子数为m-5,m大于5,而次外层有m个电子,则m等于8,元素Y为铝。
[基础过关]
题组一 核外电子排布表示方法
1.下列微粒的结构示意图,正确的是( )
A.Mg2+:
B.Cl:
C.Ar:
D.K:
解析 Mg2+是镁原子失去最外层两个电子后生成的,A选项正确;
Cl原子的最外层应该只有7个电子,B选项错误;
Ar原子的次外层与最外层应该均有8个电子,C选项错误;
K原子的结构示意图应该是
,故D选项错误。
2.具有下列结构示意图的微粒,既可以是原子又可以是阴离子和阳离子的是( )
解析 A项,x=13,为Al原子,错误;
B项,只能为氮原子,x=7,错误;
C项,若x=18,为Ar原子,若x=17,为Cl-,若x=19,为K+,正确;
D项,只能为氯原子,x=17,错误。
3.某粒子结构示意图为
,若该粒子为离子,则它所带的电荷数可能为( )
①8-n ②n-8 ③10-n ④n-10
A.①②B.①③
C.③④D.②④
解析 若为阳离子,电荷数为n-2-8=n-10;
若为阴离子,电荷数为2+8-n=10-n。
题组二 核外电子排布规律
4.下列叙述中错误的是( )
A.原子最外层电子数不超过8个
B.原子中易失去的电子能量一定最低
C.原子的次外层电子数不超过18个
D.M层电子的能量比L层电子的能量高
解析 由核外电子排布规律可知,A、C正确;
电子能量越高,离核越远,越易失去,故B错误,D正确。
5.某元素原子的最外层电子数是次外层的m倍(m为大于1的整数),则该原子的核外电子总数为( )
A.2mB.2m+10
C.2m+2D.m+2
解析 按照原子核外电子排布的一般规律,最外层电子数不超过8个,最外层电子数是次外层的m倍,所以次外层电子数<
8,即次外层只能为K层,电子数为2,最外层电子数是2m,该原子的核外电子总数为2m+2。
6.在1~18号元素中,最外层电子数等于电子层数的元素有( )
A.1种B.2种
C.3种D.4种
解析 在1~18号元素中,电子层数可以为一层、二层、三层,所以最外层电子数为1、2、3,最外层电子数和电子层数相等的元素有H、Be、Al三种。
题组三 原子核外电子排布规律的应用
7.某元素的原子核外有三个电子层,最外层有4个电子,该原子核内的质子数为( )
A.14B.15C.16D.17
解析 该原子核外有三个电子层,即K、L、M三层,K层最多容纳2个电子,L层最多容纳8个电子,最外层有4个电子,故该原子核外电子数为2+8+4=14,质子数=核外电子数,故质子数为14。
8.A、B两种原子,A的M电子层比B的M电子层少3个电子,B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍。
A和B分别是( )
A.硅原子和钠原子B.硼原子和氦原子
C.氯原子和碳原子D.碳原子和铝原子
答案 D
解析 设x、y分别为A的L层和M层的电子数。
依题意有
A
x
y
B
2x
y+3
由于B的M层上有电子,故其L层肯定充满电子,2x=8,x=4。
由于A的L层未充满电子,故其M层无电子,y=0。
所以A、B的核外电子数分别为6、13,是碳原子和铝原子。
9.前18号元素中,X原子的最外层有2个电子,Y原子的最外层有6个电子,这两种元素形成的化合物的化学式是( )
A.XY2B.X2Y3C.X2YD.XY
10.前18号元素中,A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;
B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍;
C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半;
D元素原子最外层有1个电子,D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同,则4种元素原子序数关系中正确的是( )
A.C>D>B>AB.D>B>A>C
C.A>D>C>BD.B>A>C>D
解析 A元素原子的次外层电子数只能是2,最外层电子数是4,A的原子序数为6;
B元素的内层电子总数只能是2,最外层电子数为6,B的原子序数为8;
C元素原子有3个电子层,L层必有8个电子,M层有4个电子,C的原子序数为14;
D的阳离子与B的阴离子(即O2-)电子层结构相同,D为Na,原子序数为11;
故原子序数:
C>D>B>A。
[能力提升]
11.
(1)画出下列元素的原子结构示意图。
①核电荷数为13的元素:
__________________________________________________;
②某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数:
________________________________________________________________________;
③L层电子数是M层电子数2倍的元素:
________________________________________;
④某原子核内没有中子的元素:
__________。
(2)写出1~18号元素中符合下列条件的原子(离子)的微粒符号和结构示意图。
①某元素原子L层上的电子数为K层的3倍:
__________________________________;
②某元素原子L层上的电子数为K层的一半:
_____________________________;
③得到2个电子后,电子总数与氩原子的电子总数相同的离子:
_____________________;
④某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数的2倍:
____________________________。
答案
(1)①
②
、
③
④
(2)①O
②Li
③S2-
④C
12.
(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图是________________________。
(2)已知某粒子的结构示意图为
试回答:
①当x-y=10时,该粒子为____________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”);
②当y=8时,粒子可能为(填名称)
______________、______________、______________、______________、______________;
③写出y=3与y=7的元素最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式________________________________________________________________________。
答案
(1)
(2)①原子 ②氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子(答案合理即可)
③Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
解析
(1)设:
核电荷数=质子数=a,元素原子的电子层数为x,最外层电子数为y,依题意:
a=5x,a=3y,则5x=3y,x=
因原子的最外层电子数不超过8,即y为1~8的正整数,故仅当y=5,x=3时合理,该元素的核电荷数为15。
(2)①当x-y=10时,x=10+y,说明核电荷数等于核外电子数,所以该粒子应为原子;
③y=3时为铝原子,y=7时为氯原子,其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸,反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
13.已知A、B、C三种元素的原子中,质子数为A<
B<
C,且都小于18,A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;
B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半;
C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个。
试推断:
(1)三种元素的名称和符号:
A________,B________,C________。
(2)画出三种元素的原子结构示意图:
A______________,B____________,C____________。
答案
(1)碳C 硅Si 氯Cl
(2)
解析 由A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,可知A是碳元素;
B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半,可知B为硅元素;
C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个,且质子数A<
C,可知C应为氯元素。
14.用A+、B-、C2-、D、E、F和G分别表示含有18个电子的七种微粒(离子或分子),请回答:
(1)A元素是________,B元素是________,C元素是________(用元素符号表示)。
(2)D是由两种元素组成的双原子分子,其分子式是________。
(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子,其分子式是________。
(4)F是由两种元素组成的三原子分子,其分子式是________,将其通入足量的NaOH溶液中,反应的离子方程式为____________________________________________________。
(5)G分子中含有4个原子,其分子式是________。
答案
(1)K Cl S
(2)HCl (3)F2 (4)H2S H2S+2OH-===S2-+2H2O (5)H2O2(或PH3)
解析 常见的18e-微粒有:
K+、Ca2+;
P3-、S2-、HS-、Cl-;
分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2等。
结合题目所给条件,不难确定答案。
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