2019高考化学第5章（物质结构元素周期律）第1节原子结构考点（2）原子核外电子排布讲与练（含解析）.doc

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1、1物质结构 元素周期律李仕才第 一 节 原 子 结 构 考点二 原子核外电子排布1电子层的表示方法及能量变化2.原子核外电子排布规律(1)核外电子一般总是尽可能地先排布在能量较低的电子层里。(2)每个电子层最多容纳的电子数为 2n2个。最外层最多容纳电子数不超过 8 个(K 层为最外层时不超过 2 个)。次外层最多容纳的电子数不超过 18 个，倒数第三层最多容纳的电子数不超过 32 个。3核外电子排布的表示方法(1)原子结构示意图(以 Na 为例)2(2)离子结构示意图主族中的金属元素的原子失去最外层电子形成与稀有气体元素原子电子层结构相同的阳离子，非金属元素的原子得到电子形成与稀有气体元素原

2、子电子层结构相同的阴离子：4常见“10 电子” “18 电子”微粒(1)“10 电子”的微粒：(2)常见的“18 电子”的微粒：3判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)1硫离子的结构示意图： 。( )2最外层电子数为 8 的粒子一定是稀有气体元素原子。( )3非金属元素原子的核外电子数一般大于或等于 4。( )4核外电子首先占据能量较高的电子层。( )5某原子 M 层上电子数为 L 层上电子数的 4 倍。( )6NH 与 Na 的质子数与电子数均相同。( ) 47 16O 和 18O 是氧元素的两种核素， 16O 与 18O 核外电子排布方式不同。( )8M 层是最外层时，最多能容纳 18

3、个电子。( )9某元素原子的最外层电子数是次外层的 a 倍(a1)，则该原子核外电子排布只有两层。( )10最外层电子数相同的元素，其化学性质一定相同。( )11核外电子排布相同的微粒化学性质也相同。( )121.00 mol NaCl 中，所有 Na 的最外层电子总数为86.021023。( )13多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高。( )1核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一，不能孤立地应用其中一条。如当 M 层不是最外层时，最多排布的电子数为 23218 个；而当它是最外层时，则最多只能排布 8 个电子。2核外电子排布相同的微粒，其化学性质不一定相同，如 S2

4、、Cl 。若属于同位素的不同核素，其化学性质是相同的，如 H、 H、 H。1 21 31310e 微粒的转化关系(1)若 10 电子的粒子满足关系 的一定是 NH OH 44NH3H 2O。= = = = = (2)若 10 电子粒子中满足关系：B C =2D 的只有 H3O OH =2H2O。4其他等电子数的粒子“2 电子”的粒子：He、H 、Li 、Be 2 、H 2。“9 电子”的粒子：F、OH、NH 2、CH 3(取代基)。“14 电子”的粒子：Si、N 2、CO、C 、CN 。22“16 电子”的粒子：S、O 2、C 2H4、HCHO。5质子数及核外电子总数均相等的粒子Na 、NH

5、、H 3O ；HS 、Cl ；F 、OH 、NH ；N 2、CO 等。 4 2一、核外电子排布规律1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阳离子的最外层电子数可能为 2，也可能为 8解析：氢原子的 K 层上只有一个电子，A 正确；M 层上最多容纳 18 个电子，不可能是L 层电子数的 4 倍，B 错误；S 2 的 M 层上和 L 层上的电子数均为 K 层的 4 倍，C 正确；阳离子的最外层电子数可能为 2，也可能为 8，D 正确。答案：B2用 n 表示原子核外电子

6、层数，下列说法不正确的是( )A原子核外每层最多容纳的电子数为 2n2个B原子的核电荷数一定等于原子的核外电子数CHe、Ne 两种元素原子每层电子容纳的电子数都满足 2n2D同一原子核外的 M 层上的电子数一定比 L 层上的电子数多解析：A 项，根据核外电子排布规律可知，正确；B 项，原子呈电中性，核电荷数等于核外电子数，正确；C 项，He 原子核外只有一个电子层，该层电子数为 2，Ne 为 2、8，每层电子容纳的电子数都满足 2n2，正确；D 项，当 M 为最外层时可能的电子数为 18，而此时的 L 层电子数为 8 个，错误。答案：D3在第 n 电子层中，当它作为原子的最外层时，容纳电子数最

7、多与(n1)层相同。当5它作为原子的次外层时，其电子数比(n1)层多 10 个，则此电子层是( )AK 层 BL 层CM 层 DN 层解析：由题意 n 层的电子数，可以是 18，(n1)层的电子数为 8，故 n 层应为 M 层。答案：C4两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在周期表的前 10号元素中，满足上述关系的元素共有( )A1 对 B2 对C3 对 D4 对解析：H 和 He；C 和 He。答案：B5六种粒子的结构示意图分别为请回答下列问题：(1)依次写出 6 种粒子的符号：_。(2)A、B、C、D、E、F 共表示_种元素、_种原子、_种阳离子、_种阴离子。(3)上述

8、微粒中，阴离子与阳离子可构成两种化合物，这两种化合物的化学式为_。答案：(1)F、F 、Ne、Na 、Mg 2 、Mg(2)4 3 2 1 (3)NaF、MgF 26下图为几种粒子的结构示意图，完成以下填空。6(1)属于阳离子结构的粒子是_(填编号，下同)。(2)具有稳定性结构的原子是_。(3)只能得电子的粒子是_；只能失电子的粒子是_；既能得电子，又能失电子的粒子是_。(4)粒子半径_粒子半径(填“大于” 、 “小于”或“等于”)。(5)某元素 R 形成的氧化物为 R2O3，则 R 的离子结构示意图可能是_。答案：(1) (2) (3) (4)小于 (5)7请回答下列问题：(1)与氯元素同族

9、的短周期元素的原子结构示意图为_。(2)已知某离子的结构示意图为 。当 xy10 时，该粒子为_(填“原子” “阳离子”或“阴离子”)。当 y8 时，粒子可能为(填名称)：_、_、_、_、_。写出 y3 与 y7 的元素最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为_。解析：(1)与氯元素同族的短周期元素为 F，F 的原子结构示意图为 。(2)当 xy10 时，x10y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子；当 y8 时，应为有 18 个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子；y3 时为铝原子，y7 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

10、酸，反应的离子方程式为 Al(OH)33H =Al3 3H 2O。答案：(1) (2)原子 氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子 Al(OH) 33H =Al3 3H 2O7二、 “等电子微粒”的判断和应用8下列各微粒：H 3O 、NH 、Na ；OH 、NH 、F ；O 、Na 、Mg 2 ；CH 4、NH 3、H 2O 具有相同 4 2 22质子数和电子数的一组是( )A BC D解析：组质子数均为 11，电子数均为 10；组质子数均为 9，电子数均为 10；组质子数依次为 16、11、12，电子数依次为 18、10、10；组质子数、电子数均为 10。答案：B9设 X、Y、Z 代表元素周

11、期表中前 4 周期的三种主族元素，已知 X 和 Y 具有相同的电子层结构；Z 元素的原子核内质子数比 Y 元素的原子核内质子数少 9；Y 和 Z 两种元素可形成含 4 个原子核、42 个电子的负一价阴离子。下列说法不正确的是( )A元素 Z 的气态氢化物分子中含有 10 个电子B元素 Y 的气态氢化物分子中含有 18 个电子C元素 Z 与元素 X 形成的化合物 X2Z 中离子都达到稳定结构D元素 Y、Z 组成的化合物属于离子化合物解析：由 Y 知 Y 为非金属，结合 Z 的质子数比 Y 少 9，则 Y 为第A 族的 Cl、Z 为O，由此可知 X 为 K。水分子中含有 10 个电子，HCl 分子

12、中含有 18 个电子，K 2O 中的K 、O 2 均达到最外层 8 电子稳定结构。氯、氧组成的化合物为共价化合物。答案：D10用 A 、B 、C 2 、D、E、F、G 和 H 分别表示含有 18 个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答下列问题：(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_，含有的化学键是_。(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_，其与水反应的化学方程式为_。(4)F 是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是_，其电子式和电离方程式分别为_。(5)G 分子中含有 4 个原子

13、，其分子式是_。(6)H 分子中含有 8 个原子，其分子式是_。解析：18 电子微粒来源大体分为三个部分：一是第三周期的气态氢化物及失去 H 的对应离子；二是第四周期的金属阳离子；三是由第二周期气态氢化物去掉一个氢原子后，两两结合得到的分子。阴离子有 P3 、S 2 、HS 、Cl ；阳离子有 K 、Ca 2 ；分子有8Ar、HCl、H 2S、PH 3、SiH 4、F 2、H 2O2、C 2H6、CH 3OH、N 2H4等，结合题目所给条件，不难确定所需答案。答案：(1)K Cl S (2)HCl 极性共价键 (3)F 2 2F 22H 2O=4HFO 2 (4)H 2S HH；H 2SH H

14、S 、HS H S 2 (5)H 2O2(或 PH3) (6)C 2H6S 11A 、B 、C 、D、E 五种粒子(分子或离子)中，每个粒子均有 10 个电子。已知：A C =DE；B C =2D。请回答：(1)C 的电子式是_。(2)分别写出 A 和 D 反应、B 和 E 反应的离子方程式_。(3)除 D、E 外，请再写出两种含 10 个电子的分子的分子式_。(4)除 A 、B 外，请再写出两种含 10 个电子的阳离子_。解析：本题中五种粒子均有 10 个电子是解题的突破口。依据已有的元素与化合物知识可知，10 电子的粒子中，原子有 Ne；阴离子有 N3 、O 2 、F 、OH 、NH ，阳

15、离子有 2Na 、Mg 2 、Al 3 、NH 、H 3O ；分子有 CH4、NH 3、H 2O、HF。根据题意有： 4A C =DE，推知 A 应为 NH 、C 为 OH 、D 为 H2O、E 为 NH3，将其结果代入 4B C =2D，推知 B 应为 H3O 。答案：(1) H (2)NH H 2ONH 3H2OH H 3O NH 3=NH H 2O O 4 4(3)CH4、Ne(答案合理即可) (4)Na 、Mg 2 (答案合理即可)根据原子结构特征推断元素118 号元素原子结构的特点91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 a2

16、；Y 原子的最外层电子数为 b5，次外层电子数为 b。则 X、Y 两元素形成化合物的组成是( )AXY 2 BY 4X10CY 2X3 DYX 3解析：X、Y 的次外层(a0，a22；b50，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，形成化合物为 Al2S3，所以选 C。答案：C2核电荷数小于 18 的某元素 X，其原子的电子层数为 n，最外层电子数为(2n1)，原子核内质子数为(2n 21)。下列关于元素 X 的说法中，不正确的是( )A其最高化合价为3 价B可以形成化学

17、式为 KXO3的盐C其氢化物可以用来做喷泉实验D其最高价氧化物对应水化物是强酸解析：由于核电荷数小于 18，n3。n2 或 3 时，符合题意。X 为 N 或 Cl。N 和 Cl的最高化合价分别为5 和7 价，A 错误；X 可以形成化学式为 KNO3或 KClO3的盐，B 正确；HCl 和 NH3都极易溶于水，可以用来做喷泉实验，C 正确；HNO 3和 HClO4都是强酸，D正确。答案：A3短周期主族元素 A、B、C、D 的原子序数依次增大。已知 A、C 的原子序数的差为8，A、B、C 三种元素原子的最外层电子数之和为 15，B 原子的最外层电子数等于 A 原子最外层电子数的一半。下列叙述正确的是( )A原子半径：ADCA 与 C 形成的化合物溶于水所得溶液显碱性DB 与 D 形成的化合物是共价化合物解析：由 A、C 的原子序数之差为 8，可知短周期元素 A 与 C 是同主族元素，它们的原子最外层电子数相等，设 A 和 C 的原子最外层电子数均为 x，则 B 的最外层电子数为0.5x，由题意知：x0.5xx15，解得 x6。根据 A、B、C、D 四种元素的原子序数依次增大，可判断出它们分别为 O、Al、S、Cl。原子半径：OSOH，C 项正确；H 2S 在溶液中部分电离而使溶液呈弱酸性，D 项正确。答案：A