1、第1章原子结构元素周期律第1节原子结构与元素性质第2课时 核外电子排布 原子结构与元素原子得失电子能力 一、核外电子排布一、核外电子排布1.1.原子核外电子排布的特征原子核外电子排布的特征2.2.电子能量与电子层的关系电子能量与电子层的关系各电各电子层子层由内由内到外到外电子层数电子层数1 12 23 34 45 56 67 7字母代号字母代号K KL LM MN NO OP PQ Q离核远近离核远近由由_到到_能量高低能量高低由由_到到_近近远远低低高高3.3.原子核外电子排布的一般规律原子核外电子排布的一般规律【巧判断巧判断】(1)(1)距核越近的电子能量越高。距核越近的电子能量越高。()
2、提示提示:。核外电子排布的原则是距核由近及远。核外电子排布的原则是距核由近及远,能量能量由低到高依次排列由低到高依次排列,所以距核越近的电子能量越低。所以距核越近的电子能量越低。(2)(2)每层电子容纳的电子数必须是每层电子容纳的电子数必须是2n2n2 2个。个。()提示提示:。每层电子容纳的电子数最多是。每层电子容纳的电子数最多是2n2n2 2个个,可以少可以少于这个数。于这个数。(3)(3)钾元素是钾元素是1919号元素号元素,钾原子最外层电子数是钾原子最外层电子数是9 9个。个。()提示提示:。最外层电子数不能超过。最外层电子数不能超过8 8个个,所以钾原子的最所以钾原子的最外层是外层是
3、1 1个电子。个电子。【情境情境思考思考】洋葱是我们非常熟悉的一种蔬菜洋葱是我们非常熟悉的一种蔬菜,洋葱切开后洋葱切开后,我们会我们会看到里面一层一层的呈现看到里面一层一层的呈现,电子层模型类似于切开的洋电子层模型类似于切开的洋葱。请思考葱。请思考:(1)(1)原子核周围是否真实存在这样的壳层原子核周围是否真实存在这样的壳层?提示提示:电子层不是真实存在的电子层不是真实存在的,是科学家为了表达形象是科学家为了表达形象,根据电子经常出现的区域而设想的结构模型。根据电子经常出现的区域而设想的结构模型。(2)(2)电子在原子核外是否沿固定轨迹做高速旋转电子在原子核外是否沿固定轨迹做高速旋转?提示提示
4、:电子在某一区域内做无规则运动。电子在某一区域内做无规则运动。4.4.核外电子排布的表示方法核外电子排布的表示方法(1)(1)原子结构示意图原子结构示意图(2)(2)离子结构示意图离子结构示意图如如ClCl-:、NaNa+:。【情境情境思考思考】KClKCl在医学上有很重要的用途在医学上有很重要的用途,主要用于治疗各种原因主要用于治疗各种原因引起的低钾血症引起的低钾血症,预防低钾血症预防低钾血症,以及治疗洋地黄中毒以及治疗洋地黄中毒引起频发性、多源性早搏或快速心律失常等。引起频发性、多源性早搏或快速心律失常等。【情境情境思考思考】(1)(1)画出画出ClCl、K K、ClCl-、K K+的结构
5、示意图。的结构示意图。(2)(2)从结构示意图上可以得出从结构示意图上可以得出ClCl-和和K K+的结构示意图有什的结构示意图有什么异同点么异同点?提示提示:(1)(1)(2)(2)相同点是核外电子排布方式完全相同相同点是核外电子排布方式完全相同,不同点是核不同点是核电荷数不同。电荷数不同。5.5.元素性质与原子最外层电子数之间的关系元素性质与原子最外层电子数之间的关系(1)(1)元素的性质与原子最外层电子排布的关系元素的性质与原子最外层电子排布的关系元素种类元素种类金属元素金属元素非金属元素非金属元素稀有气体元素稀有气体元素最外层电子数最外层电子数一般小一般小于于_一般大于或一般大于或等于
6、等于_(He_(He为为_)_)4 44 48 82 2元素种类元素种类金属元素金属元素非金属元素非金属元素稀有气体元素稀有气体元素原子得失电原子得失电子的能力子的能力一般易一般易_电子电子一般易一般易_电子电子既不易既不易_电子电子,也不易也不易_电子电子单质具有的单质具有的性质性质具有具有_性性具有具有_性性一般不与其他一般不与其他物质反应物质反应失失得得得得失失还还原原氧化氧化(2)(2)元素的化合价与原子最外层电子数的关系元素的化合价与原子最外层电子数的关系金属元素金属元素非金属元素非金属元素稀有气体元素稀有气体元素只显正价且只显正价且一般等于最一般等于最外层电子数外层电子数,如如 、
7、一般既有正价又一般既有正价又有负价有负价,最高正最高正价价=最外层电子最外层电子数数,最低负价最低负价=最最外层电子数外层电子数-8,-8,如如 原子结构为稳原子结构为稳定结构定结构,常见化常见化合价为零合价为零2Mg1Na71Cl Cl、【巧判断巧判断】(1)(1)稀有气体元素原子最外层都排有稀有气体元素原子最外层都排有8 8个电子。个电子。()提示提示:。稀有气体。稀有气体HeHe最外层有最外层有2 2个电子。个电子。(2)(2)最外层电子数为最外层电子数为4 4时时,既不容易得电子也不容易失电既不容易得电子也不容易失电子子,化学性质较稳定。化学性质较稳定。()提示提示:。最外层电子数为。
8、最外层电子数为4 4时时,形成稳定结构得失电子形成稳定结构得失电子的概率是相等的的概率是相等的,所以化学性质比较稳定。所以化学性质比较稳定。二、原子结构与元素原子得失电子能力二、原子结构与元素原子得失电子能力1.1.实验探究实验探究元素元素NaNaMgMgK K实验实验过程过程用用_切下切下一小块金属一小块金属钠钠,用用_吸干表面的吸干表面的煤油煤油,放入盛放入盛有水并滴加有水并滴加几滴酚酞的几滴酚酞的烧杯中烧杯中取一小段镁取一小段镁条条,用用_除去表面的除去表面的氧化膜氧化膜,放入放入盛有等量水盛有等量水并滴有酚酞并滴有酚酞的另一只烧的另一只烧杯中杯中用小刀切下一小用小刀切下一小块与钠块块与
9、钠块_的金属钾的金属钾,用用_吸干表吸干表面的煤油面的煤油,放入放入盛有等量水并盛有等量水并滴加几滴酚酞滴加几滴酚酞的烧杯中的烧杯中小刀小刀滤纸滤纸砂纸砂纸大小大小相同相同滤纸滤纸元素元素NaNaMgMgK K实验实验现象现象钠钠_在水面在水面上上,熔成一个熔成一个闪亮的小球闪亮的小球,小球向四周小球向四周移动移动,发出发出“嘶嘶嘶嘶”的的响声响声,酚酞酚酞_镁片没有镁片没有变化变化,加加热时热时,镁镁片上有气片上有气泡冒出泡冒出,酚酞溶液酚酞溶液_钾与水立钾与水立即剧烈反即剧烈反应应,放出的放出的热使钾立热使钾立即燃烧起即燃烧起来来,酚酞溶酚酞溶液液_变红变红变红变红变红变红浮浮元素元素Na
10、NaMgMgK K反应反应方程方程式式_ _ _结论结论与水反应的剧烈程度与水反应的剧烈程度:_:_2Na+2H2Na+2H2 2O=O=2NaOH+H2NaOH+H2 2Mg+2HMg+2H2 2O OMg(OH)Mg(OH)2 2+H+H2 22K+2H2K+2H2 2O=O=2KOH+H2KOH+H2 2K K NaNaMgMg2.2.判断依据判断依据3.3.原因解释原因解释(1)(1)在电子层数相同时在电子层数相同时,核电荷数越大核电荷数越大,最外层电子离核最外层电子离核越近越近,原子越难原子越难_而越易而越易 _;_;(2)(2)最外层电子数相同最外层电子数相同,电子层数越多电子层数
11、越多,最外层电子离核最外层电子离核越远越远,原子越易原子越易_而越难而越难 _。失电子失电子得电子得电子失电子失电子得电子得电子【情境情境思考思考】镁和铝在金属活动性顺序表中均排在氢之前镁和铝在金属活动性顺序表中均排在氢之前,但是二者但是二者分别与盐酸反应的速率、现象不一样分别与盐酸反应的速率、现象不一样,中反应剧烈中反应剧烈,中反应不剧烈。中反应不剧烈。(1)(1)根据图示以及镁、铝的电子层结构分析根据图示以及镁、铝的电子层结构分析,哪个图表哪个图表示的是镁与盐酸的反应示的是镁与盐酸的反应?(2)(2)试利用原子结构的观点解释反应剧烈的一方剧烈的试利用原子结构的观点解释反应剧烈的一方剧烈的原
12、因是什么原因是什么?提示提示:(1)(1)图图。镁反应更加剧烈。镁反应更加剧烈。(2)(2)因镁和铝电子层数相同因镁和铝电子层数相同,铝的核电荷数更大铝的核电荷数更大,最外层最外层电子离核更近电子离核更近,原子越难失电子原子越难失电子,所以金属性较弱所以金属性较弱,与酸与酸反应的剧烈程度越不剧烈。反应的剧烈程度越不剧烈。知识点一核外电子排布的规律与核外电子排布的表知识点一核外电子排布的规律与核外电子排布的表示方法示方法【重点释疑重点释疑】1.1.核外电子排布规律解读核外电子排布规律解读核外电子排布规律是相互联系的核外电子排布规律是相互联系的,不能孤立地应用其中不能孤立地应用其中的一项。的一项。
13、(1)“(1)“一低一低”电子首先排布在能量最低的电子层里。排满能量低的电子首先排布在能量最低的电子层里。排满能量低的电子层电子层,再排能量高的电子层。再排能量高的电子层。(2)“(2)“两不超两不超”各电子层电子不超过各电子层电子不超过2n2n2 2个个;最外层电子不超过最外层电子不超过8 8个个(第第一层为最外层时不超过一层为最外层时不超过2 2个个)。(3)“(3)“一稳定一稳定”2.2.核外电子排布的表示方法核外电子排布的表示方法(1)(1)原子结构示意图原子结构示意图:为了形象表示原子核外电子分层为了形象表示原子核外电子分层排布的情况而采用的直观图示。如氯原子结构示意图排布的情况而采
14、用的直观图示。如氯原子结构示意图为为(2)(2)离子结构示意图离子结构示意图:离子结构示意图就是指原子得失离子结构示意图就是指原子得失电子以后的结构示意图。阳离子结构示意图与其原子电子以后的结构示意图。阳离子结构示意图与其原子结构示意图相比结构示意图相比,少了一个电子层少了一个电子层,核电荷数不变核电荷数不变;阴离阴离子结构示意图与其原子结构示意图相比子结构示意图与其原子结构示意图相比,核电荷数、电核电荷数、电子层数相同子层数相同,但最外层电子数增加为但最外层电子数增加为8 8。如如 【易错提醒易错提醒】核外电子排布规律的正确认识核外电子排布规律的正确认识(1)(1)核外电子的排布规律是相互联
15、系的核外电子的排布规律是相互联系的,不能孤立地理不能孤立地理解和应用其中的一项解和应用其中的一项,必须同时满足各项要求。如当必须同时满足各项要求。如当M M层不是最外层时层不是最外层时,最多可以排最多可以排1818个电子个电子,而当它是最外而当它是最外层时层时,最多可以排最多可以排8 8个电子。个电子。(2)(2)电子不一定排满电子不一定排满M M层才排层才排N N层层,如如K K和和CaCa的核外电子排的核外电子排布情况分别为布情况分别为 、。【拓展提升拓展提升】短周期元素原子结构的特殊性短周期元素原子结构的特殊性(1)(1)最外层电子数为最外层电子数为1 1的原子有的原子有H H、LiLi
16、、Na;Na;最外层电子最外层电子数为数为2 2的原子有的原子有HeHe、BeBe、MgMg。(2)(2)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有最外层电子数与次外层电子数相等的原子有BeBe、Ar;Ar;最外层电子数是次外层电子数最外层电子数是次外层电子数2 2倍、倍、3 3倍、倍、4 4倍的原倍的原子分别是子分别是C C、O O、NeNe。(3)(3)次外层电子数是最外层电子数次外层电子数是最外层电子数2 2倍的原子有倍的原子有LiLi、SiSi。(4)(4)内层电子总数是最外层电子数内层电子总数是最外层电子数2 2倍的原子有倍的原子有LiLi、P P。(5)(5)电子层数与最外层电子数相等
17、的原子有电子层数与最外层电子数相等的原子有H H、BeBe、Al;Al;电子层数是最外层电子数电子层数是最外层电子数2 2倍的原子是倍的原子是LiLi。(6)(6)最外层电子数是电子层数最外层电子数是电子层数2 2倍的原子有倍的原子有HeHe、C C、S;S;最最外层电子数是电子层数外层电子数是电子层数3 3倍的原子是倍的原子是O O。【思考思考讨论讨论】(1)M(1)M层上最多可容纳层上最多可容纳1818个电子个电子,为什么钾原子的核外为什么钾原子的核外电子排布不是电子排布不是 ,而是而是 呢呢?提示提示:若钾原子的若钾原子的M M层排布层排布9 9个电子个电子,此时此时M M层就成为最外层
18、就成为最外层层,这与电子排布规律中的这与电子排布规律中的“最外层上排布的电子不能最外层上排布的电子不能超过超过8 8个个”相矛盾相矛盾,不符合电子排布的规律不符合电子排布的规律,即即M M层不是层不是最外层时最多可排最外层时最多可排1818个电子个电子,而它作为最外层时最多只而它作为最外层时最多只能排能排8 8个电子。个电子。(2)1(2)12020号元素形成稳定结构后最外层一定是号元素形成稳定结构后最外层一定是8 8个电子个电子的稳定结构吗的稳定结构吗?举例说明。举例说明。提示提示:不一定。如不一定。如LiLi+和和H H+等在形成离子变成稳定结构之等在形成离子变成稳定结构之后均不是后均不是
19、8 8电子稳定结构。电子稳定结构。【案例示范案例示范】【典例典例】今有今有A A、B B两种原子两种原子,A,A原子的原子的M M层比层比B B原子的原子的M M层层少少3 3个电子个电子,B,B原子的原子的L L层电子数恰为层电子数恰为A A原子原子L L层电子数的层电子数的2 2倍。倍。A A和和B B分别是分别是()A.A.硅原子和钠原子硅原子和钠原子B.B.硼原子和氢原子硼原子和氢原子C.C.氯原子和碳原子氯原子和碳原子D.D.碳原子和铝原子碳原子和铝原子【思维建模思维建模】解答核外电子推断题的思路如下解答核外电子推断题的思路如下:【解析解析】选选D D。设。设x x、y y分别为分别
20、为A A原子原子L L层、层、M M层的电子数层的电子数,依题意可知依题意可知:K KL LM MA A原子原子2 2x xy yB B原子原子2 22x2xy+3y+3B B原子的原子的M M层至少有层至少有3 3个电子个电子,因而其因而其L L层的电子数必然是层的电子数必然是8,8,求得求得x=4;x=4;对对A A原子来说原子来说,L,L层有层有4 4个电子时只能是最外个电子时只能是最外层层,即即y=0,y+3=3,y=0,y+3=3,因此因此,A,A、B B两原子分别为碳原子和铝两原子分别为碳原子和铝原子。原子。【母题追问母题追问】(1)A(1)A元素的原子最外层电子数是次外元素的原子
21、最外层电子数是次外层电子数的层电子数的2 2倍倍,则该元素的原子核内质子数是多少则该元素的原子核内质子数是多少?(?(证据推理与模型认知证据推理与模型认知)提示提示:K K层为次外层时层为次外层时,A,A元素的原子最外层电子数为元素的原子最外层电子数为2 22=48;L2=48,2=168,不可能不可能,故故A A元素的原子核外电子数为元素的原子核外电子数为2+4=6,2+4=6,即质子数为即质子数为6 6。(2)(2)当第当第n n电子层作为原子的最外层时电子层作为原子的最外层时,其最多容纳的电其最多容纳的电子数与子数与(n-1)(n-1)层相同层相同;当第当第n n电子层作为原子的次外层时
22、电子层作为原子的次外层时,其最多容纳的电子数比其最多容纳的电子数比(n-1)(n-1)层最多容纳的电子数多层最多容纳的电子数多1010个。则个。则n n层是层是K K层层N N层中的哪一层层中的哪一层?(?(证据推理与模型证据推理与模型认知认知)提示提示:根据核外电子排布规律可知根据核外电子排布规律可知,当当n n为最外层时为最外层时,最最多可容纳多可容纳8 8个电子个电子,则第则第(n-1)(n-1)层最多也可容纳层最多也可容纳8 8个电子个电子,故故(n-1)(n-1)层为次外层时层为次外层时,n,n层应为层应为M M层层;当当n n层为次外层时层为次外层时,其最多可容纳的电子数比其最多可
23、容纳的电子数比(n-1)(n-1)层多层多1010个个,则证明则证明n n层最层最多可容纳多可容纳1818个电子个电子,也应为也应为M M层。层。【迁移迁移应用应用】1.1.下列关于原子核外电子排布规律的说法错误的是下列关于原子核外电子排布规律的说法错误的是 ()A.KA.K层是能量最低的电子层层是能量最低的电子层B.B.原子失电子时先失去能量低的电子原子失电子时先失去能量低的电子C.C.核外电子总是优先排布在能量较低的电子层上核外电子总是优先排布在能量较低的电子层上D.ND.N层为次外层时层为次外层时,最多可容纳的电子数为最多可容纳的电子数为1818【解析解析】选选B B。距原子核由近到远。
24、距原子核由近到远,电子的能量由低到电子的能量由低到高高,即离原子核近的电子能量低即离原子核近的电子能量低,离原子核远的电子能离原子核远的电子能量高量高,则则K K层是能量最低的电子层层是能量最低的电子层,A,A正确正确;原子最先失去原子最先失去最外层电子最外层电子,最外层电子的能量最高最外层电子的能量最高,所以原子失电子所以原子失电子时先失去能量高的电子时先失去能量高的电子,B,B错误错误;核外电子总是优先排布核外电子总是优先排布在能量较低的电子层上在能量较低的电子层上,C,C正确正确;电子层的次外层最多容电子层的次外层最多容纳纳1818个电子个电子,所以所以N N层为次外层时层为次外层时,最
25、多可容纳的电子数最多可容纳的电子数为为18,D18,D正确。正确。2.(20192.(2019邯郸高一检测邯郸高一检测)核电荷数为核电荷数为1616的元素和核电的元素和核电荷数为荷数为4 4的元素的原子相比较的元素的原子相比较,前者下列数据是后者前者下列数据是后者4 4倍倍的是的是()电子数电子数最外层电子数最外层电子数电子层数电子层数次外层电子数次外层电子数A.A.B.B.C.C.D.D.【解析解析】选选A A。核电荷数为。核电荷数为1616的元素和核电荷数为的元素和核电荷数为4 4的的元素的原子的电子数分别是元素的原子的电子数分别是1616和和4,4,最外层电子数分别最外层电子数分别是是6
26、 6和和2,2,电子层数分别是电子层数分别是3 3和和2,2,次外层电子数分别为次外层电子数分别为8 8和和2,A2,A项正确。项正确。知识点二原子结构与元素性质的关系知识点二原子结构与元素性质的关系【重点释疑重点释疑】1.1.原子结构与元素性质、元素化合价的关系原子结构与元素性质、元素化合价的关系原子类别原子类别与元素性质的关系与元素性质的关系与元素化合价的关系与元素化合价的关系稀有气体稀有气体最外层电子数为最外层电子数为8(He8(He为为2),2),结构稳定结构稳定,性质性质不活泼不活泼原子结构为稳定结构原子结构为稳定结构,常见化合价为零常见化合价为零金属元素金属元素原子原子最外层电子数
27、一般小最外层电子数一般小于于4,4,较易失去电子较易失去电子易失去最外层电子易失去最外层电子,达达到稳定结构到稳定结构,其最高正其最高正价为价为+m(m+m(m为最外层电子为最外层电子数数)原子类别原子类别与元素性质的关系与元素性质的关系与元素化合价的关系与元素化合价的关系非金属非金属元素原子元素原子最外层电子数一般大最外层电子数一般大于或等于于或等于4,4,较易获得较易获得电子电子,形成形成8 8电子稳定电子稳定结构结构得到一定数目的电得到一定数目的电子子,达到稳定结构达到稳定结构,其最低负价为其最低负价为m-8m-8(H(H为为m-2)m-2)2.2.元素原子失电子能力的判断依据元素原子失
28、电子能力的判断依据可以根据元素单质与水或酸反应放出氢气的剧烈程度可以根据元素单质与水或酸反应放出氢气的剧烈程度来判断元素失电子能力的强弱来判断元素失电子能力的强弱,一般与水或酸反应越剧一般与水或酸反应越剧烈烈,失电子能力越强。失电子能力越强。【易错提醒易错提醒】关于原子结构与元素性质的主要易错关于原子结构与元素性质的主要易错点点(1)(1)最外层电子数小于最外层电子数小于4 4的不一定为金属元素的不一定为金属元素,如如H H、HeHe等等;最外层电子数大于最外层电子数大于4 4的不一定为非金属元素的不一定为非金属元素,如如PoPo等等。(2)(2)氟没有正价氟没有正价;氧没有最高正价氧没有最高
29、正价,只有在只有在OFOF2 2中表现正中表现正价。价。(3)(3)活泼金属易形成阳离子活泼金属易形成阳离子,活泼非金属易形成阴离子活泼非金属易形成阴离子,但是碳难以形成但是碳难以形成C C4-4-、C C4+4+;硅难以形成硅难以形成SiSi4+4+和和SiSi4-4-;硼难以硼难以形成形成B B3+3+;氢元素可以形成氢元素可以形成H H+和和H H-。(4)(4)金属元素只有正化合价不能说明金属元素不能形成金属元素只有正化合价不能说明金属元素不能形成阴离子阴离子,如如Al(OH)Al(OH)4 4-等等,但在这些离子中但在这些离子中,金属元素仍金属元素仍为正价。为正价。【思考思考讨论讨论
30、】(1)(1)尝试画出钙原子的结构示意图尝试画出钙原子的结构示意图,分析为什么钙在分析为什么钙在化学反应中表现还原性化学反应中表现还原性?提示提示:钙原子的结构示意图为钙原子的结构示意图为 ,其最外层有其最外层有2 2个电子个电子,容易失去电子形成容易失去电子形成CaCa2+2+,表现出还原性。表现出还原性。(2)(2)尝试画出氧原子的结构示意图尝试画出氧原子的结构示意图,分析氧元素的常见分析氧元素的常见化合价。化合价。提示提示:氧原子的结构示意图为氧原子的结构示意图为 ,氧容易获得氧容易获得2 2个电子形成个电子形成O O2-2-,因此氧元素的常见化合价为因此氧元素的常见化合价为-2-2价。
31、价。【案例示范案例示范】【典例典例】(2019(2019天水高一检测天水高一检测)已知已知X X、Y Y是原子核电是原子核电荷数不大于荷数不大于1818的元素。的元素。X X原子的最外层电子数为原子的最外层电子数为a,a,次外次外层电子数为层电子数为a+2;Ya+2;Y原子的最外层电子数为原子的最外层电子数为b-5,b-5,次外层为次外层为b b。判断。判断X X、Y Y两元素形成的化合物的组成是两元素形成的化合物的组成是()A.XYA.XY2 2 B.YB.Y4 4X X C.YC.Y2 2X X3 3 D.XYD.XY5 5【思维建模思维建模】解答本题的思路为解答本题的思路为【解析解析】选
32、选C C。由于。由于X X原子的次外层电子数为原子的次外层电子数为a+2,a+2,故不故不可能为可能为K K层层,由于其核电荷数不大于由于其核电荷数不大于18,18,故其次外层应为故其次外层应为L L层层,所以所以a+2=8,a=6a+2=8,a=6。由于。由于Y Y原子的最外层电子数为原子的最外层电子数为b-5b-50,0,即即b5,b5,其次外层电子数为其次外层电子数为b5,b5,故其次外层只能为故其次外层只能为L L层层,即即b=8b=8。所以。所以X X和和Y Y的核外电子排布分别为的核外电子排布分别为 ,即即X X和和Y Y分别为分别为S S和和Al,Al,化合价分别化合价分别为为-
33、2-2价和价和+3+3价价,因此易形成化合物因此易形成化合物AlAl2 2S S3 3。【母题追问母题追问】(1)(1)判断判断X X元素的最高正价和最低负价。元素的最高正价和最低负价。提示提示:+6+6价、价、22价。由于价。由于X X元素为硫元素元素为硫元素,最外层有最外层有6 6个个电子电子,因此其最高正价为因此其最高正价为+6+6价价,最低负价为最低负价为6-8=-26-8=-2。(2)(2)若将题干中的若将题干中的“a+2”a+2”改为改为“a-2”,a-2”,其他条件不变其他条件不变,写出写出X X、Y Y两元素形成的化合物的化学式。两元素形成的化合物的化学式。提示提示:AlAl4
34、 4C C3 3。由于最外层电子数不大于。由于最外层电子数不大于8,X8,X原子的次外原子的次外层电子数为层电子数为a-2,a-2,故次外层只可能为故次外层只可能为K K层层,故故a-2=2,a=4a-2=2,a=4。所以所以X X为碳元素。为碳元素。【迁移迁移应用应用】1.(20191.(2019苏州高一检测苏州高一检测)核电荷数为核电荷数为1 12020的元素中的元素中,下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A.A.原子最外层只有原子最外层只有1 1个或个或2 2个电子的元素一定是金属元个电子的元素一定是金属元素素B.B.核外电子排布完全相同的两种微粒化学性质一定相核外电子排布完全相同的两种
35、微粒化学性质一定相同同C.C.原子核外各层电子数相等的元素不一定是金属元素原子核外各层电子数相等的元素不一定是金属元素D.D.核电荷数为核电荷数为1717的元素容易获得的元素容易获得1 1个电子个电子【解析解析】选选D D。在核电荷数为。在核电荷数为1 11818的元素中的元素中,最外层只最外层只有有1 1个电子的元素有个电子的元素有H H、LiLi、NaNa、K,K,其中其中H H为非金属元素为非金属元素,最外层只有最外层只有2 2个电子的元素有个电子的元素有HeHe、BeBe、MgMg、Ca,Ca,其中其中HeHe为为稀有气体元素稀有气体元素,A,A项错误项错误;核外电子排布完全相同的微粒
36、核外电子排布完全相同的微粒S S2-2-和和K K+化学性质不相同化学性质不相同,S,S2-2-具有还原性具有还原性,K,K+不具有还原不具有还原性性,B,B项错误项错误;原子核外各层电子数相等的只有原子核外各层电子数相等的只有Be,Be,它是金它是金属元素属元素,C,C项错误项错误;核电荷数为核电荷数为1717的元素的原子结构示意的元素的原子结构示意图为图为 ,其最外层有其最外层有7 7个电子个电子,很容易获得很容易获得1 1个电子而成为个电子而成为8 8个电子的稳定结构个电子的稳定结构,D,D项正确。项正确。2.(20192.(2019三明高一检测三明高一检测)X)X、Y Y、Z Z为短周
37、期元素为短周期元素,这些这些元素原子的最外层电子数分别为元素原子的最外层电子数分别为1 1、4 4、6,6,则由这三种则由这三种元素组成的化合物的化学式可能是元素组成的化合物的化学式可能是()A.XYZA.XYZB.XB.X3 3YZYZC.XYZC.XYZ2 2D.XD.X2 2YZYZ3 3【解析解析】选选D D。元素组成的化合物分子中正负化合价的。元素组成的化合物分子中正负化合价的代数和为代数和为0 0。X X最外层电子数为最外层电子数为1,1,则其在化合物中的化则其在化合物中的化合价为合价为+1+1价价;Y;Y最外层电子数为最外层电子数为4,4,则其在化合物中的化则其在化合物中的化合价
38、为合价为+4+4价或价或-4-4价价;Z;Z元素原子的最外层电子数为元素原子的最外层电子数为6,6,则则其在化合物中的化合价为其在化合物中的化合价为-2-2价价;所以根据化合物中的正所以根据化合物中的正负化合价的代数和为负化合价的代数和为0 0的原则可知这三种元素组成的化的原则可知这三种元素组成的化学式可能是学式可能是X X2 2YZYZ3 3,如如H H2 2COCO3 3、NaNa2 2SiOSiO3 3等。等。【补偿训练补偿训练】1.1.下列元素的最高正价为下列元素的最高正价为+5+5价的是价的是()A.NaA.NaB.AlB.AlC.PC.PD.ClD.Cl【解析解析】选选C C。P
39、P原子结构示意图为原子结构示意图为 ,根据元素根据元素最高化合价最高化合价=元素原子的最外层电子数可知元素原子的最外层电子数可知,选选C C。2.(20192.(2019聊城高一检测聊城高一检测)在地壳中含量位于第二位的在地壳中含量位于第二位的非金属元素的最高化合价是非金属元素的最高化合价是()A.+3A.+3B.+4B.+4C.+5C.+5D.+6D.+6【解析解析】选选B B。地壳中含量位于第二位的非金属元素为。地壳中含量位于第二位的非金属元素为Si,Si,其原子结构示意图为其原子结构示意图为 ,据最高化合价据最高化合价=最外层电子数可知为最外层电子数可知为+4+4价。价。【素养提升素养提
40、升】稀有气体越来越广泛地应用在工业、医学、尖端科学稀有气体越来越广泛地应用在工业、医学、尖端科学技术以及日常生活里。如稀有气体通电时会发光技术以及日常生活里。如稀有气体通电时会发光,五光五光十色的各种霓虹灯就是灯管里充入了不同含量的氖、十色的各种霓虹灯就是灯管里充入了不同含量的氖、氩、氦等稀有气体的结果。氩、氦等稀有气体的结果。请从原子结构与元素性质角度解释请从原子结构与元素性质角度解释,为什么人们过去将为什么人们过去将稀有气体称为惰性气体稀有气体称为惰性气体?(?(宏观辨识与微观探析宏观辨识与微观探析)提示提示:元素的原子最外层达元素的原子最外层达8 8个电子个电子(1(1个电子层时为个电子
41、层时为2 2个个电子电子)时时,结构稳定结构稳定,不易得到电子或失去电子。稀有气不易得到电子或失去电子。稀有气体元素原子的最外层电子数为体元素原子的最外层电子数为8(He8(He为为2),2),已达稳定结构已达稳定结构,不容易得、失电子不容易得、失电子,所以不易发生化学反应所以不易发生化学反应,被人们称被人们称为惰性气体。为惰性气体。知识点三常见的电子数相同的微粒知识点三常见的电子数相同的微粒【重点释疑重点释疑】1.101.10电子微粒电子微粒2.182.18电子微粒电子微粒3.3.记忆其他等电子微粒记忆其他等电子微粒(1)“14(1)“14电子电子”微粒微粒:Si:Si、N N2 2、COC
42、O、。(2)“16(2)“16电子电子”微粒微粒:S:S、O O2 2。22C【方法规律方法规律】推断推断“1010电子电子”微粒和微粒和“1818电子电子”微粒微粒的方法的方法(1)(1)首先确定首先确定1010电子和电子和1818电子的中性原子电子的中性原子NeNe和和Ar,Ar,然后然后找出比它们少或多电子的原子转化成阴、阳离子或氢找出比它们少或多电子的原子转化成阴、阳离子或氢化物分子。化物分子。(2)(2)将微粒加、减将微粒加、减H H+后后,核外电子总数不变核外电子总数不变,由氢化物分由氢化物分子可推出相应的阴离子或阳离子子可推出相应的阴离子或阳离子,如如NHNH3 3和和 、,H
43、H2 2O O和和H H3 3O O+、OHOH-,H,H2 2S S和和HSHS-等。等。4NH2NH(3)(3)根据根据CHCH4 4、NHNH3 3、H H2 2O O、HFHF分子内有分子内有1010个电子个电子,减去一减去一个个H H后剩余的原子或原子团后剩余的原子或原子团“CHCH3 3”“NH”“NH2 2”“OH”“F”“OH”“F”有有9 9个电子个电子,这四种原子或原子团两两结合得到的分子这四种原子或原子团两两结合得到的分子均为均为1818电子微粒电子微粒,如自身两两结合得到的分子有如自身两两结合得到的分子有CHCH3 3CHCH3 3(乙烷乙烷)、N N2 2H H4 4
44、(肼肼)、H H2 2O O2 2、F F2 2;不同原子或原子团之间两不同原子或原子团之间两两结合可得到的分子有两结合可得到的分子有CHCH3 3OHOH、CHCH3 3NHNH2 2(甲胺甲胺)等。等。【思考思考讨论讨论】(1)(1)某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时图时,忘记在圆圈内标出其质子数忘记在圆圈内标出其质子数(如图所示如图所示),),该微粒该微粒若是中性微粒若是中性微粒,这种微粒是什么这种微粒是什么?提示提示:单核中性微粒为原子单核中性微粒为原子,原子的核电荷数原子的核电荷数=核外电子核外电子数数,此微粒为核电荷数为此微粒为
45、核电荷数为1818的氩原子。的氩原子。(2)(2)若上述微粒的盐溶液能使溴水褪色若上述微粒的盐溶液能使溴水褪色,并出现浑浊并出现浑浊,这这种微粒是什么种微粒是什么?提示提示:具有还原性具有还原性,能被溴水氧化的能被溴水氧化的18e18e-微粒是微粒是S S2-2-。【案例示范案例示范】【典例典例】(2019(2019惠州高一检测惠州高一检测)已知已知A A、B B、C C、D D是中是中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存在如图中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存在如图中转化关系转化关系:(1)(1)如果如果A A、B B、C C、D D均是均是1010电子的微粒电子的微粒,请写出请写出
46、:A:A的化的化学式学式_;D_;D的化学式的化学式_。(2)(2)如果如果A A和和C C是是1818电子的微粒电子的微粒,B,B和和D D是是1010电子的微粒电子的微粒,请请写出写出A A与与B B在溶液中反应的离子方程式在溶液中反应的离子方程式_。【解题指南解题指南】解答本题注意以下两点解答本题注意以下两点:(1)(1)正确理解正确理解“微粒微粒”的含义的含义,包括原子、分子、离子包括原子、分子、离子等等;(2)(2)能够熟练地掌握能够熟练地掌握1010电子和电子和1818电子微粒。电子微粒。【解析解析】(1)10(1)10电子微粒电子微粒A A、B B反应得到两种反应得到两种1010
47、电子微粒电子微粒,应是铵根离子与氢氧根离子反应得到氨气与水应是铵根离子与氢氧根离子反应得到氨气与水,或是或是HFHF与与OHOH-反应得到反应得到F F-与与H H2 2O O。而。而B B能与氢离子反应生成能与氢离子反应生成D,D,可可推知推知A A为为 或或HF,BHF,B为为OHOH-,C,C为为NHNH3 3或或F F-,D,D为为H H2 2O O。4NH(2)(2)如果如果A A、C C均是均是1818电子的微粒电子的微粒,B,B、D D是是1010电子的微粒电子的微粒,结合转化关系结合转化关系,可推断可推断:A:A为为H H2 2S,BS,B为为OHOH-,C,C为为HSHS-或
48、或S S2-2-,D,D为为H H2 2O;O;或或A A为为HSHS-,B,B为为OHOH-,C,C为为S S2-2-,D,D为为H H2 2O,AO,A与与B B在溶液中反在溶液中反应的离子方程式应的离子方程式:H:H2 2S+OHS+OH-=HS=HS-+H+H2 2O O或或H H2 2S+2OHS+2OH-=S=S2-2-+2H+2H2 2O O或或HSHS-+OH+OH-=S=S2-2-+H+H2 2O O。答案答案:(1)(1)或或HFHFH H2 2O O(2)H(2)H2 2S+OHS+OH-=HS=HS-+H+H2 2O O或或H H2 2S+2OHS+2OH-=S=S2-
49、2-+2H+2H2 2O O或或HSHS-+OH+OH-=S=S2-2-+H+H2 2O O4NH【迁移迁移应用应用】1.(20191.(2019大庆高一检测大庆高一检测)下列微粒电子数相同的一组下列微粒电子数相同的一组是是()A.NaA.Na+和和K K+B.CHB.CH4 4和和 C.C.和和ClCl-D.OD.O2-2-和和 4NH2NH168O【解析解析】选选B B。各微粒电子数分别为。各微粒电子数分别为A A中中NaNa+:10,K:10,K+:18;:18;B B中中CHCH4 4:10,:10;C:10,:10;C中中 :10,Cl:10,Cl-:18;D:18;D中中O O2-
50、2-:10,:10,:8 :8。4NH2NH168O2.(20192.(2019南宁高一检测南宁高一检测)与与OHOH-具有相同质子数和电子具有相同质子数和电子数的粒子是数的粒子是()A.HA.H2 2O OB.FB.F-C.NaC.Na+D.NHD.NH3 3【解析解析】选选B B。OHOH-是是1010电子微粒电子微粒,其核内有其核内有9 9个质子个质子,所所以答案选以答案选B B。【素养提升素养提升】1.1.水是生命之源水是生命之源,人的体重约人的体重约50%50%70%70%是水分。组成人是水分。组成人体的细胞需要用水来维持体的细胞需要用水来维持,水是构成一切生物体的基本水是构成一切生
