1.2.1 原子核外电子的排布
【典例导悟】
【典例1】下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是
【思路点拨】解答此题要注意以下两点:
(1)电子排布遵循能量最低原理。
(2)各电子层所能容纳的电子数目。
【自主解答】选C 。A项不符合能量最低原理,应该先排满K层再排L层,所以A项错误;B项不符合各层最多排2n2个电子,K层最多排2个e-,所以B项错;D项不符合最外层只能排8个电子,所以D项错误。
【变式训练】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】选B。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分层运动,B正确;稀有气体元素中He的原子最外层只有2个e-,C项错;M层为最外层时,最多只能排8个电子,D错。
【典例2】某同学在画某种元素的一种单核
微粒的结构示意图时,忘记在圆圈内标出其
质子数,请你根据下面的提示做出自己的判断。
(1)该微粒是中性微粒,这种微粒的符号是________。
(2)该微粒的盐溶液能使溴水褪色,并出现浑浊,这种微粒的符号是________ 。
(3)该微粒的氧化性很弱,得到1个电子后变为原子,原子的还原性很强,这种微粒的符号是________ 。
(4)该微粒的还原性很弱,失去1个电子后变为原子,原子的氧 化性很强,这种微粒的符号是________ 。
【规范解答】由微粒结构示意图的各部分含义,可知该微粒共有3个电子层,共18个电子。根据题意结合组成原子的各微粒之间的关系,可判断该微粒为中性时或分别带正负电荷时,原子核内质子的数值。
核外电子排布为2、8、8构型的单核微粒主要有:Ar、S2-、Cl-、K+、Ca2+。
(1)单核中性微粒为原子,原子的核电荷数=核外电子数,因此,此微粒为核电荷数为18的氩原子;(2)具有还原性能被溴水氧化的是硫离子;(3)氧化性很弱的+1价的是钾离子;(4)还原性很弱的-1价的是氯离子。
答案:(1)Ar (2)S2- (3)K+ (4)Cl-
【互动探究】若该微粒为金属元素的某种粒子,则该元素位于周期表的第几周期?画出其原子的原子结构示意图。
提示:若该微粒为金属元素,则应为阳离子,故其原子应有4个电子层,位于第四周期,最外层只能有1或2个电子,
为K或Ca。其原子结构示意图为 或
【学业达标训练】
1.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
【解析】选A。离原子核越近的电子层能量越低,离核越远的电子层能量越高,所以K层上的电子能量最低,故选A。
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.某原子的核电荷数与最外层电子数相等
【解析】选B。本题主要考查核外电子的排布规律。K、
L、M电子层上最多容纳的电子数分别为2、8、18;K层上
可排1个电子,也可排2个电子,所以A项有可能;当M层上
排有电子时,L层上一定排满了8个电子,而M层上最多只
能排18个电子,又18<8×4,所以B项一定是错误的;K层上
最多只能排2个电子,2×4=8,即M层和L层都为8个电子的
离子 ,K+、Ca2+等均有可能;对D项来说,H和
He的核电荷数与最外层电子 数相等。所以D项有可能。
4.A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c,它们的离子An+、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构,且n>m,则下列关系正确的是( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.a=b+m+n D.a=c-n-m
【解析】选B。An+和Bn-具有相同的电子层结构,则
a-n=b+n,a=b+2n,a>b。An+和Cm-具有相同的电子层结构,则a-n=c+m,a=c+m+n,a>c。Bn-和Cm-具有相同电子层结构,且n>m,b+n=c+m,b-c=m-n<0,故c>b,所以a>c>b,选B。
5.1~18号元素的离子中,原子核电荷数和离子最外层电子数相同的是( )
A.Cl- B.Na+ C.O2- D.S2-
【解析】选C。氧原子的核电荷数和离子最外层电子数都是8。
6.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.14 B.15 C.16 D.17
【解析】选A。核外有三个电子层,K层和L层的电子数分别是2和8,核外电子总数为14个,核内质子数也为14。
7.元素X的原子获得3个电子或元素Y的原子失去2个电子后,它们的电子层排布与氖原子的电子层排布相同,X、Y两种元素的单质在高温下反应得到的化合物的化学式是( )
A.Y3X2 B.X2Y3 C.X3Y2 D.Y2X3
【解析】选A。由题意知X原子含7个电子,应为N原子,Y原子为Mg原子,它们形成的化合物为Mg3N2。
8.两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( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
【解析】选B。分析 此题时,首先要明确两种元素不可能在同一周期,如在同一周期则是同一种元素,即只能是一种元素在第一周期,另一种元素在第二周期。所以,两种元素最外层电子数之比为1∶2。第一周期的元素的最外层电子数是1或2,则另一种元素的最外层电 子数为2或4。
9.已知A元素原子的核电荷数大于B元素原子的核电荷数,但两种元素的原子具有相同数目的电子层,A元素原子最外层电子数为B元素的两倍,A元素原子M层电子数为K层电子数的3倍,C元素原子的核电荷数是电子层数的4倍,其质子数为最外层电子数的6倍。请完成下列空白:
(1)A的原子结构示意图为______;A元素的名称为______ 。
(2)B的原子结构示意图为______ ;B元素的名称为___