核外電子排布原子結(jié)構(gòu)與元素原子得失電子能力學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解原子核外電子的排布規(guī)律,認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)示意圖的含義。2.能畫出核電荷數(shù)1~20的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。3.知道元素原子得失電子能力的判斷依據(jù),了解原子的最外層電子排布與元素的原子得失電子能力和化合價(jià)的關(guān)系。一、核外電子排布人們常用原子結(jié)構(gòu)示意圖來(lái)簡(jiǎn)明地表示電子在原子核外的分層排布情況。根據(jù)課本P6核電荷數(shù)為1~20的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖,你有什么疑問(wèn)。[問(wèn)題討論]1.當(dāng)原子第4層上有電子時(shí),第3層上的電子是否已經(jīng)排滿?2.M層最多可容納18個(gè)電子,為什么鉀原子的核外電子排布不是,而是?3.原子最外層電子數(shù)為1的元素是否一定為金屬元素?1.核外電子排布規(guī)律(1)“一低”——電子首先排布在能量較低的電子層里,排滿能量較低的電子層后,再排能量較高的電子層。(2)2.離子結(jié)構(gòu)示意圖(1)原子得到或失去一定數(shù)目的電子形成陰離子或陽(yáng)離子,原子核不發(fā)生改變,只是核外電子(一般是最外層電子)數(shù)目發(fā)生了改變。因此,簡(jiǎn)單離子可用離子結(jié)構(gòu)示意圖表示其核外電子排布,如:Mg2+和Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖分別為和。(2)離子結(jié)構(gòu)示意圖中最外層電子一般為8電子(少數(shù)為2電子)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。1.(2024·福建福州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高一期中)下列說(shuō)法正確的是()A.鋰的原子結(jié)構(gòu)示意圖是B.氧原子的內(nèi)層電子數(shù)為2C.離子的核電荷數(shù)一定等于其核外電子數(shù)D.陰離子的核外電子排布一定與上一周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同2.(2023·大連二十四中高一檢測(cè))下列敘述正確的是()A.電子的能量越低,運(yùn)動(dòng)區(qū)域離核越遠(yuǎn)B.電子在原子核外不同電子層上分層排布C.稀有氣體元素原子的最外層都排有8個(gè)電子D.當(dāng)M層是最外層時(shí),最多可排布18個(gè)電子3.(2023·山東師大附屬中學(xué)高一檢測(cè))下列說(shuō)法中肯定錯(cuò)誤的是()A.某原子K層上只有一個(gè)電子B.某離子M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍C.某原子M層上電子數(shù)為L(zhǎng)層上電子數(shù)的4倍D.存在核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等的離子【題后歸納】核電荷數(shù)1~20的元素原子核外電子排布特征(1)最外層電子數(shù)為1的原子有H、Li、Na、K。(2)最外層電子數(shù)為2的原子有He、Be、Mg、Ca。(3)原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)存在倍數(shù)關(guān)系①最外層電子數(shù)跟次外層電子數(shù)相等的原子有Be、Ar。②最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的原子是C。③最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的原子是O。④最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的原子是Ne。⑤次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子有Li、Si。二、原子結(jié)構(gòu)與元素原子得失電子能力1.原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系稀有氣體元素金屬元素非金屬元素最外層電子數(shù)8(氦為2)一般4

一般或

4

原子得失電子能力不易得失電子一般易電子

一般易電子

單質(zhì)氧化(還原)性一般不跟其他物質(zhì)反應(yīng)只具有性

一般具有性

化合價(jià)零價(jià)只顯正價(jià),且一般等于最外層電子數(shù)既顯正價(jià),也顯負(fù)價(jià),其最高正價(jià)(O、F除外)=最外層電子數(shù),負(fù)價(jià)=最外層電子數(shù)-82.實(shí)驗(yàn)探究Na、Mg、K元素原子的失電子能力(1)實(shí)驗(yàn)依據(jù)①金屬性、非金屬性通常指元素原子得失電子能力。②比較活潑金屬失電子能力的實(shí)驗(yàn)方法:元素的單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)置換出氫氣的難易程度。(2)實(shí)驗(yàn)方案物質(zhì)NaMgK實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鈉浮在水面上,熔化成光亮的小球,在水面上四處游動(dòng),發(fā)出“嘶嘶”的響聲,溶液變色

鎂片幾乎沒(méi)有變化比鈉與水反應(yīng)更,反應(yīng)過(guò)程中有燃燒現(xiàn)象,并伴有輕微的爆炸,溶液變紅色

與水反應(yīng)的化學(xué)方程式

實(shí)驗(yàn)結(jié)論與水反應(yīng)的劇烈程度:

原子失電子能力:

1.對(duì)于核電荷數(shù)為1~18的元素,下列敘述正確的是()A.原子最外層只有1個(gè)電子的元素一定是金屬元素B.原子最外層只有2個(gè)電子的元素一定是金屬元素C.原子最外層電子數(shù)小于4的元素不一定是金屬元素D.原子最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的元素只有2種2.下列關(guān)于鉀元素和鈉元素的敘述不正確的是()A.它們的原子最外層都只有1個(gè)電子,易失去電子顯正價(jià)B.它們的單質(zhì)都是強(qiáng)還原劑C.它們的離子電子層結(jié)構(gòu)相同D.鉀原子的失電子能力比鈉原子強(qiáng)3.下列事實(shí)能說(shuō)明金屬性:Na>Al的是()A.Na最外層有一個(gè)電子,Al最外層有3個(gè)電子B.Na能與冷水反應(yīng),而Al不能C.Na的熔、沸點(diǎn)低于Al的D.Na能從AlCl3的溶液中把Al置換出來(lái)【題后歸納】元素原子得失電子能力與原子的最外層電子數(shù)、核電荷數(shù)和電子層數(shù)的關(guān)系(1)若原子的電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)越大,原子越難失電子,越容易得電子。(2)若原子的最外層電子數(shù)相同,電子層數(shù)越多,原子越容易失電子,越難得電子。三、“10”電子微粒和“18”電子微粒的判斷1.10電子微粒的推斷方法2.18電子微粒的推斷方法1.下列微粒的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)均相同的是()A.CH4、NH3、H2O、NeB.OH-、NH4+、H3OC.H3O+、NH4+、NaD.OH-、F-、Mg2+、Na+2.已知A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的四種不同粒子,它們之間存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件已經(jīng)略去):(1)如果A、B、C、D均是10電子的粒子,請(qǐng)寫出A、D的化學(xué)式:A;D。

(2)如果A和C是18電子的粒子,B和D是10電子的粒子,請(qǐng)寫出:A與B在溶液中反應(yīng)的離子方程式為

。

1.(2024·福建泉州七中高一期中)下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)或核外電子排布的敘述中正確的是()A.玻爾提出帶核的原子結(jié)構(gòu)模型B.在多電子的原子里,能量較高的電子通常在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)C.1~18號(hào)元素中,原子最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的元素只有2種D.原子最外層電子數(shù)小于4的元素不一定是金屬元素2.下列有關(guān)核外電子排布規(guī)律的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.L層最多能容納8個(gè)電子B.M層最多能容納18個(gè)電子C.距離原子核越遠(yuǎn),電子的能量越高D.對(duì)簡(jiǎn)單離子來(lái)說(shuō),最外層電子數(shù)一定為2或83.(2023·北京石景山區(qū)高一檢測(cè))某元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。下列關(guān)于該元素的說(shuō)法中,不正確的是()A.元素符號(hào)是Ca B.屬于金屬元素C.在化學(xué)反應(yīng)中易得電子 D.最高正化合價(jià)是+2價(jià)4.(2024·湖南長(zhǎng)沙高一適應(yīng)性測(cè)試)A、B、C三種元素的原子序數(shù)依次為a、b、c,它們的離子An+、Bn-、Cm-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),且n>m,則下列關(guān)系正確的是A.a>b>c B.a>c>bC.a=b+m+n D.a=c-n-m5.根據(jù)下列敘述,寫出粒子符號(hào)并畫出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖。(1)A元素原子的M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半:。

(2)B元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1.5倍:。

(3)C元素的+1價(jià)離子與Ne原子電子層排布相同:。

(4)D元素原子的-2價(jià)離子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的14:核外電子排布原子結(jié)構(gòu)與元素原子得失電子能力一、問(wèn)題討論1.不一定。第3層排滿時(shí)是18個(gè)電子,當(dāng)?shù)?層為最外層時(shí)不能超過(guò)8個(gè)電子,故當(dāng)?shù)?層排布8個(gè)電子后,如果還有電子,就排布在第4層上,例如,鈣原子,第1、2、3、4層的電子數(shù)分別為2、8、8、2。2.(1)核外電子排布規(guī)律是相互聯(lián)系的,不能孤立地應(yīng)用其中的一項(xiàng)。如當(dāng)M層不是最外層時(shí),最多可以排布18個(gè)電子,而當(dāng)它是最外層時(shí),最多可以排布8個(gè)電子。(2)電子不一定排滿M層才排N層,如K和Ca的核外電子排布情況分別為。3.金屬元素與非金屬元素依據(jù)原子最外層電子數(shù)進(jìn)行劃分只是一般規(guī)律,它們之間沒(méi)有明顯的界線,如氫原子的最外層只有1個(gè)電子,鉍原子的最外層電子數(shù)是5。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.B[鋰的原子結(jié)構(gòu)示意圖是,A錯(cuò)誤;氧原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖是,內(nèi)層電子數(shù)為2,B正確;原子的核電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù),離子的核電荷數(shù)一定不等于其核外電子數(shù),C錯(cuò)誤;陰離子的核外電子排布與同一周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同,例如氯離子和Ar的核外電子排布相同,D錯(cuò)誤。]2.B[電子能量越低,運(yùn)動(dòng)區(qū)域離核越近,A錯(cuò)誤;電子是在原子核外離核由近及遠(yuǎn)、能量由低到高的不同電子層上分層排布的,B正確;稀有氣體元素中He的原子最外層只有2個(gè)電子,C錯(cuò)誤;M層為最外層時(shí),最多只能排8個(gè)電子,D錯(cuò)誤。]3.C[每個(gè)電子層上最多容納2n2個(gè)電子,如K層最多容納2個(gè)電子,但可以不排滿,如H,A正確;如K+,B正確;電子首先占據(jù)能量低的電子層,若M層上有電子則L層上必有8個(gè)電子,M層上不可能有32個(gè)電子,C錯(cuò)誤;離子的最外層電子數(shù)常為2或8,存在核電荷數(shù)和最外層電子數(shù)都為8的離子,如O2-,D正確。]二、1.小于大于等于失得還原氧化2.(2)紅劇烈2Na+2H2O2NaOH+H2↑2K+2H2O2KOH+H2↑K>Na>MgK>Na>Mg對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.C[在原子序數(shù)為1~18的元素中,原子最外層只有1個(gè)電子的元素有H、Li、Na,其中H是非金屬元素,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;原子最外層只有2個(gè)電子的元素有He、Be、Mg,其中He是非金屬元素,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;B原子的最外層電子數(shù)小于4,它是非金屬元素,故C項(xiàng)正確;原子最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的元素有H、Be、Al3種,D項(xiàng)錯(cuò)誤。]2.C[鉀離子比鈉離子多1個(gè)電子層,電子層結(jié)構(gòu)不同,故選C。]3.B[金屬性的強(qiáng)弱與最外層電子數(shù)的多少無(wú)對(duì)應(yīng)關(guān)系,A項(xiàng)錯(cuò)誤;可以通過(guò)金屬與水反應(yīng)生成氫氣的難易程度判斷金屬性的強(qiáng)弱,B項(xiàng)正確;熔、沸點(diǎn)的高低與金屬性的強(qiáng)弱無(wú)對(duì)應(yīng)關(guān)系,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Na進(jìn)入鹽溶液中首先與水反應(yīng),因此Na不能從AlCl3的溶液中置換出Al,D項(xiàng)錯(cuò)誤。]三、對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.A[CH4、NH3、H2O、Ne的質(zhì)子數(shù)都是10,電子數(shù)都是10,A項(xiàng)正確;OH-、NH4+、H3O+、Ne的質(zhì)子數(shù)分別是9、11、11、10,電子數(shù)都是10,B項(xiàng)錯(cuò)誤;H3O+、NH4+、Na+、HF的質(zhì)子數(shù)分別是11、11、11、10,電子數(shù)都是10,C項(xiàng)錯(cuò)誤;OH-、F-、Mg2+、Na+的質(zhì)子數(shù)分別是9、9、12、11,2.(1)NH4+H(2)HS-+OH-S2?+H2解析(1)10電子微粒A、B反應(yīng)得到兩種10電子微粒,應(yīng)是銨根離子與氫氧根離子反應(yīng)得到氨氣與水,而C、B都能與氫離子反應(yīng),可推知A為NH4+,B為OH-,C為NH3,D為H2O;(2)如果A、C均是18電子的粒子,B、D是10電子粒子,結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系,可推斷:A為H2S或HS-,B為OH-,C為HS-或S2-,D為H2O;HS-與OH-在溶液中反應(yīng)的離子方程式為HS-+OH-S2?+H2O(課堂達(dá)標(biāo)訓(xùn)練1.D[原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)模型在處理核外電子量子化特性及波粒二象性提供主要論據(jù)和重要結(jié)論,原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)模型由奧地利物理學(xué)家薛定諤提出,故A錯(cuò)誤;在多電子的原子里,能量高的電子通常在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;原子最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的元素有H、Be、Al,共3種,故C錯(cuò)誤;H、He、B原子的最外層電子數(shù)小于4,它們都屬于非金屬元素,故D正確。]2.D[根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知,各電子層最多能容納2n2(n為電子層數(shù))個(gè)電子,故A、B項(xiàng)正確;能量越低的電子離原子核越近,能量越高的電子離原子核越遠(yuǎn),故C項(xiàng)正確;H+核外沒(méi)有電子,故D錯(cuò)誤。]3.C[由原子結(jié)構(gòu)示意圖可知是20號(hào)元素,是鈣,元素符號(hào)是Ca,故A正確;鈣是第ⅡA族元素,是金屬元素,故B正確;鈣最外層有兩個(gè)電子,容易失電子,顯+2價(jià),故C錯(cuò)誤,D正確。]4.B[A、B、C三種元素的原子序數(shù)依次為a、b、c,它們的離子An+、Bn-、Cm-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),這說(shuō)明核外電子數(shù)相同,則a-n=b+n=c+m,又因?yàn)閚>m,所以a>c>b,a=b+2n