专题2 第3单元 第2课时 原子核外电子排布 （Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第一册（苏教版）

本讲义聚焦原子核外电子排布核心知识点，系统梳理电子分层排布（电子层序数、符号及能量关系）、排布规律（一低四不超及相互联系）、原子结构示意图表示方法，以及元素性质与最外层电子数的关系，构建从基础到应用的学习支架。 资料特色在于结合磷酸铁锂电池实际案例渗透科学态度与责任，通过10电子/18电子粒子归纳、离子结构示意图判断等培养科学思维，微点拨强调规律联系性，题点训练与课时检测助力学生课后查漏补缺，课中案例提升教学互动性。

第2课时　原子核外电子排布 新知探究(一)——原子核外电子排布 1.核外电子的分层排布 (1)核外电子的能量及运动区域 (2)电子层及其与能量的关系 电子层序数(n) 1 2 3 4 5 6 7 电子层符号 K L M N O P Q 电子与原子核的距离 由近到远 电子的能量 由低到高 2.原子核外电子的排布规律 一低 核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由内向外从能量较低的电子层逐步向能量较高的电子层排布，即：排满K层再排L层，排满L层再排M层 四不超 各电子层容纳的电子数不超过2n2个。如K、L、M、N层最多容纳的电子数分别为2、8、18、32 最外层电子数不超过8个(K层是最外层时，不超过2个) 次外层电子数不超过18个 倒数第三层电子数最多不超过32个 [微点拨]　 　　核外电子排布规律是相互联系的，不能孤立地、机械地理解和套用。例如，当M层是最外层时，最多可排8个电子，当M层不是最外层时，最多可排18个电子。 3.核外电子排布的表示方法——原子结构示意图 (1)Na原子的结构示意图 (2)写出下列原子或离子的结构示意图 原子或离子 结构示意图 原子或离子 结构示意图 O Mg K+ S2- (3)归纳总结10个电子的粒子和18个电子的粒子 ①核外有10个电子的粒子 ②核外有18个电子的粒子 [微点拨]　 　　书写结构示意图时要注意审题和书写规范：看清是原子还是离子结构示意图，勿忘记原子核内的“+”号。 应用化学 　 　　目前，我国节能与新能源汽车产业规模位居世界前列。磷酸铁锂电池(LiFePO4)由于其安全性好、成本低、循环寿命长、绿色环保等一系列独特优点，广泛应用于乘用车、客车、物流车、低速电动车等领域。 1.写出磷酸铁锂电池中锂原子和磷原子的结构示意图。 提示：根据核外电子排布规律可以推测锂、磷元素原子的结构示意图分别为、。 2.磷酸铁锂电池中铁元素的原子结构示意图为。 (1)根据核外电子排布规律判断M层最多容纳多少个电子? 提示：根据核外电子排布规律可以判断M层最多容纳18个电子。 (2)为什么铁元素的原子结构示意图不能是。 提示：若铁元素的原子结构示意图为时，元素原子的最外层电子数为16，超过了8个电子。 (3)当N层开始排布电子时M层是否排满? 提示：由核外电子排布规律可知：当铁元素原子的N层开始排布电子时M层并没有排满。 3.磷酸铁锂电池中哪种元素的原子能形成10电子的微粒?哪种元素能形成18电子微粒? 提示：氧元素能够形成10电子的微粒；磷元素能够形成18电子的微粒。 [题点多维训练] 1.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.某原子K层上只有一个电子 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，最多可排有18个电子 解析：选B　在多电子原子中，电子的能量越低，运动区域离核越近，电子的能量越高，运动区域离核越远，A错误；某原子K层上只有一个电子，如H原子，B正确；氦为稀有气体元素，其最外层只有2个电子，C错误；由电子的排布规律可知，M层最多排18个电子，但其作为最外层时，最多可排8个电子，D错误。 2.(2025·邯郸一中月考)下列说法正确的是 (　 ) A.钾原子结构示意图为 B.某原子M层电子数为L层电子数的4倍 C.某离子M层和L层电子数均为K层的4倍 D.短周期元素中，内层电子总数是最外层电子数2倍的元素只有P 解析：选C　钾原子结构示意图为，A项错误；L层能容纳8个电子，M层最多容纳18个电子，M层不可能是L层电子数的4倍，B项错误；S2-、K+的L层、M层均有8个电子，是K层的4倍，C项正确；短周期元素中，内层电子总数是最外层电子数2倍的元素除P外，还有Li，D项错误。 3.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 (　 ) A.　　　　　 B. C. D. 解析：选C　解答此题时应注意：①电子总是尽量先排在能量最低的电子层；②各电子层最多容纳的电子数目为2n2；③原子最外层电子数不能超过8(K层为最外层时不能超过2)。A项应该先排满K层再排L层，错误；B项各层最多排2n2个电子，K层最多排2个电子，错误；D项最外层最多只能排8个电子，错误。 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 元素名称 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 解析：L层有8个电子，则M层有4个电子，故A元素为硅元素，原子结构示意图为。当次外层为K层时，B元素原子最外层电子数为3，是硼元素，原子结构示意图为；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，故为钠元素，原子结构示意图为。当次外层为K层时，D元素为氧元素，原子结构示意图为；当次外层为L层时，最外层有24个电子，故不可能。 答案：硅　　硼　　钠　 氧　 新知探究(二)——元素性质与原子核外电子排布的关系 1.原子结构与原子核外电子排布的关系 (1)活泼金属原子的最外层电子数较少，与活泼非金属反应时容易失去电子，形成稳定的电子层结构。如M的形成过程如图(a)所示。 (2)活泼非金属原子的最外层电子数较多，与活泼金属反应时容易得到电子，形成稳定的电子层结构。如氧离子的形成过程如图(b)所示。 2.元素化合价与原子核外电子排布的关系 (1)填写下表空格 元素 原子最外层电子数 失去或得到的电子数 化合物中的化合价 Na 1 1 +1 Mg 2 2 +2 O 6 2 -2 Cl 7 1 -1 (2)总结归纳 ①金属元素的原子失去电子，形成阳离子，在生成的化合物中呈现正化合价。 ②非金属元素的原子得到电子，形成阴离子，在生成的化合物中呈现负化合价。 [题点多维训练] 1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)原子的核外电子排布决定了元素的化学性质。 (√) (2)依据原子的核外电子排布，可知同位素的化学性质非常相似。 (√) (3)稀有气体的原子结构都是稳定的电子层结构，一定不能形成化合物。 (×) (4)某元素原子的最外层电子数为2，在化学反应中一定容易失去电子。 (×) 2.根据下列结构示意图判断，化学性质最稳定的是 (　 ) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A. B. C. D. 解析：选B　原子核外最外层电子数决定元素的化学性质，当最外层电子数大于或等于4且小于8时，易得到电子；当最外层电子数小于4时，易失去电子；当最外层电子数等于8(He为2)时，处于稳定结构。 3.已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质。氧元素原子的核外电子分层排布示意图为，下列原子中，与氧元素原子的化学性质相似的是 (　 ) 解析：选D　根据最外层电子数相等的原子化学性质相似及各元素原子的核外电子分层排布示意图可知，与氧元素原子的化学性质相似的是硫原子。 4.在日常生活中，84消毒液、漂白粉、含氯消毒粉或含氯泡腾片等都属于含氯消毒剂，直接稀释后装在塑料容器里就可以在家进行消毒杀菌。其中，漂白粉的主要成分为氯化钙与次氯酸钙，下列对于钙离子与氯离子的离子结构的叙述不正确的是 (　 ) A.钙离子与氯离子的核外电子排布相同 B.钙离子与氯离子都满足8电子稳定结构 C.钙原子得到电子后得到钙离子，因此钙离子中质子数大于核外电子数 D.氯原子得到电子后形成氯离子，因此氯离子中质子数小于核外电子数 解析：选C　钙原子失去两个电子形成稳定结构，形成钙离子，因此钙离子的核外电子数小于质子数；氯原子得到一个电子形成稳定结构，因此氯离子的核外电子数大于质子数。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.下列陈述不符合原子核外电子排布基本规律的是 (　 ) A.核外电子总是优先排在能量最低的电子层上 B.K层是能量最低的电子层 C.N电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为18 D.各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2 解析：选D　电子按能量由低到高排列，A符合；K层离核最近，能量最低，B符合；次外层电子数不超过18，C符合；各电子层(n)最多可容纳电子数为2n2，D不符合。 2.某元素原子核外有三个电子层，其最外层电子数是次外层电子数的一半，则此元素是 (　 ) A.Li B.C C.Si D.Cl 解析：选C　因某元素的原子核外有三个电子层，其最外层电子数是次外层电子数的一半，所以每一层上的电子数分别为2、8、4，原子序数为14，为Si元素。 3.原子核外电子是分层排布的，下列关于L层与M层的比较不正确的是 (　 ) A.L层离核比M层离核近 B.电子在M层上运动时所具有的能量高于L层 C.当L层上的电子数为奇数时，M层上不可能有电子 D.当L层上的电子数为偶数时，M层上一定有电子 解析：选D　M层离核的距离大于L层离核的距离(L层离原子核比M层近)，M层上电子的能量高(离核越远，电子的能量越高)，A、B正确；L层最多可容纳8个电子，当L层上电子数为奇数时，说明L层上电子未排满，M层上不可能有电子，C正确；如氖原子的L层上有8个电子而其M层上无电子，D错误。 4.核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子相比较，下列数据前者是后者4倍的是 (　 ) ①电子数 ②最外层电子数 ③电子层数 ④次外层电子数 A.①④ B.①③④ C.①②④ D.①②③④ 解析：选A　核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子的电子数分别是16和4，最外层电子数分别是6和2，电子层数分别是3和2，次外层电子数分别为8和2，A项正确。 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.2m B.2m+10 C.2m+2 D.m+2 解析：选C　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.关于核电荷数为1~18的元素，下列叙述正确的是 (　 ) A.原子核外最外层只有一个电子的元素一定是金属元素 B.原子核外最外层只有两个电子的元素一定是金属元素 C.原子核外最外层只有三个电子的元素一定是金属元素 D.核电荷数为17的元素的原子容易获得1个电子 解析：选D　举反例将A、B、C排除，如H、He、B。它们的原子结构示意图分别为H，He，B。 7.下列说法中正确的是 (　 ) A.某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子 B.最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子 C.F-、Na+、A是与氖原子具有相同电子层结构的离子 D.某元素原子的最外层只有2个电子，则该元素一定位于ⅡA族或0族 解析：选C　某微粒核外电子排布为2、8、8结构，不一定是氩原子，可能是氯离子、钾离子等，故A错误；最外层电子达到稳定结构的微粒不一定是稀有气体的原子，也可能是处于稳定结构的阴离子或阳离子，故B错误；F-、 Na+、A都有2个电子层，第一层上有2个电子， 第二层上有8个电子，与氖原子电子层结构相同，故C正确；原子的最外层只有2个电子，该元素也可能属于过渡元素位于副族，故D错误。 8.(2025·南京一中月考)根据下列三种微粒结构示意图，所获取信息不正确的是 (　 ) ①　　②　　③ A.②③化学性质相同 B.它们表示两种元素 C.①表示的元素是非金属元素 D.①表示的是原子，②表示的是离子 解析：选A　②③微粒的最外层电子数不同，化学性质不相同，A错误；由图中微粒的质子数可知，①微粒属于氮元素，②③微粒均属于铝元素，B正确；①属于氮元素，是非金属元素，C正确；由图可知，①表示的是氮原子，②表示的是铝离子，D正确。 9.下列说法正确的是 (　 ) A.某单核微粒的核外电子排布如图所示，则该微粒一定是氩原子 B.最外层只有1个电子的元素不一定是金属元素 C.N与H3O+具有相同的质子数、中子数和电子数 D.最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的原子容易失去电子成为阳离子 解析：选B　该微粒不一定是氩原子，如x=17时为氯离子，x=19时为钾离子，A错误；H原子的最外层只有1个电子，但H元素不是金属元素，B正确；N与H3O+所含质子数均为11，电子数均为10，中子数分别为7和8，C错误；最外层电子数是次外层电子数2倍的元素为C元素，C原子既不容易失电子也不容易得电子，D错误。 10.下列各组微粒中，核外电子总数相等的是 (　 ) A.CO、H2O B.H2O、HCl C.CO2、N2O D.Na+、Cl- 解析：选C　A项，CO电子数为6+8=14，H2O电子数为2+8=10；B项，HCl电子数为1+17=18；D项，Na+电子数为11-1=10，Cl-电子数为17+1=18。 11.有a和b两种元素的简单离子，若它们的电子层结构相同，则下列关系正确的是 (　 ) A.b-a=n+m B.a-b=n+m C.核电荷数：X<Y D.质子数：Y>X 解析：选B　a和b两种简单离子的电子层结构相同，则其核外电子排布相同，含有相同的电子数，则有a-n=b+m，即a-b=m+n，A错误，B正确；由a-n=b+m，且均为正数可知，a>b，则核电荷数：X>Y，C错误；质子数等于核电荷数，则质子数：X>Y，D错误。 12.A元素的原子最外层电子数是a，次外层电子数是b；B元素的原子M层电子数是(a-b)，L层电子数是(a+b)，则A、B两元素形成化合物的化学式最可能表示为 (　 ) A.B3A2 B.BA2 C.A3B2 D.AB2 解析：选B　因为B的L层电子数为(a+b)且有M层，所以a+b=8，又因A原子最外层电子数为a，次外层电子数为b，且满足a+b=8，所以A原子有两个电子层，且K层为2个电子，L层为6个电子，所以a=6，b=2。进而推知B的各电子层上的电子数分别为2、8、4。即A为O，B为Si。A、B两元素形成化合物的化学式最可能为SiO2。 二、非选择题 13.(6分)已知1~20号元素中A、B、C、D四种元素的原子，质子数为A<B<C<D，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；D的原子核外K层、L层电子数之和等于M、N层电子数之和，试推断： (1)元素的名称：C　　　　，D　　　　。  (2)原子结构示意图：A　　　　，B　　　　。  (3)若没有“质子数为A<B<C<D”的限制，C还可以是　　　　(填名称)元素。  解析：A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，次外层只能是K层，A为碳元素；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半，L层电子数为8，M层电子数为4，B元素为硅元素；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个，符合此条件的元素有锂和氯，因为质子数B<C，C为氯元素；D的原子核外K层、L层电子数之和为10，又等于M、N层电子数之和，D为钙元素。 答案：(1)氯　钙　(2)C　Si　(3)锂 14.(10分)(2025·贵阳高一检测)以下是四种粒子的结构示意图： 　 　 　 (1)上述粒子中其单质既能与酸反应又能与碱反应的元素是　　　　(填字母)，将其加入氢氧化钠溶液中反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)C单质与水发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)电子层结构与C相同、化学性质最稳定的元素原子的核电荷数是　　　　，用原子结构与元素性质的关系说明它化学性质稳定的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)在核电荷数1~10的元素内，列举两个与C的电子层结构相同的离子，写出离子的符号：　　　　。  解析：四种粒子按A~D的顺序依次是C、Cl、Na+、Al3+。(1)上述粒子中单质既能与酸反应又能与碱反应的元素为Al，Al能与NaOH溶液反应生成H2，离子方程式为2Al+2OH-+6H2O==2[Al(OH)4]-+3H2↑。(2)Na能与水反应生成H2，离子方程式为2Na+2H2O==2Na++2OH-+H2↑。(3)电子层结构与Na+相同的原子为Ne，其最外层已达8电子稳定结构，故化学性质稳定。(4)在核电荷数1~10的元素内，O原子的核外共有8个电子，其最外层上是6个电子，O原子得到2个电子后形成的O2-与C的电子层结构相同；F原子的核外共有9个电子，其最外层上是7个电子，F原子得到1个电子后形成的F-与C的电子层结构相同。 答案：(1)D 2Al+2OH-+6H2O==2[Al(OH)4]-+3H2↑ (2)2Na+2H2O==2Na++2OH-+H2↑ (3)10　该原子最外层已达8电子稳定结构，故化学性质稳定　(4)O2-、F-(合理即可) 15.(12分)Ⅰ.元素X的某种原子和元素Y的某种原子质量数相同，两者质子数之和为34，但前者比后者核内多2个中子，又知Y的这种原子核内质子数与中子数相等，则这两种元素原子的符号分别为X　　　　　，Y　　　　。  Ⅱ.某金属若干克，其原子核外共有2 mol电子，核内共有1.204×1024个中子；同质量的该金属跟足量稀盐酸反应，有0.2 mol电子发生转移，生成6.02×1022个阳离子，试回答： (1)该金属元素为　　　　，摩尔质量是　　　　。  (2)原子核的组成中，中子有　　　　个，质子有　　　　个。  Ⅲ.根据下列叙述，请将A、B、C、D、E、F填于(1)~(4)的空格处：A带正电荷且存在于B中；B由A、C组成且占原子的绝大部分质量；D等于B中A的数值；E等于A、C两数之和；F带负电荷且质量较小。 (1)核电荷数　　　　；(2)电子　　　　；  (3)质量数　　　　　；(4)中子　　　　。  解析：Ⅰ.设X、Y元素原子的质量数为n，质子数分别为m和p，则X的原子为X，Y的原子为Y，由题意有：解得故元素X为硫，元素Y为氩。Ⅱ.由题意可知生成0.1 mol的金属阳离子需转移0.2 mol电子，且0.1 mol金属共有2 mol电子，可知该元素的一个原子有20个质子，20个中子。Ⅲ.在原子中，带正电荷的是质子(A为质子)；质子存在于原子核中(B是原子核)；原子核由中子和质子组成，且占原子绝大部分的质量(C为中子)；核电荷数等于质子数(D为核电荷数)；质量数=中子数+质子数(E为质量数)；带负电荷的只有电子(F为电子)。 答案：ⅠSAr　Ⅱ.(1)Ca　40 g·mo (2)20　20　Ⅲ.(1)D　(2)F　(3)E　(4)C 16.(16分)据报道，某些花岗岩会释放氡Rn)，对人体造成伤害。 (1)氡原子的质量数是　　　　，质子数是　　　　，中子数是　　　　。  (2)请将Rn的原子结构示意图补全。 (3)请根据Rn的原子结构预测氡气的化学性质　　　。  A.非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应 B.比较活泼，能与钠等金属反应 C.不太活泼，与氮气性质相似 D.很难与其他物质发生反应 选择该选项的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)研究发现，镭能蜕变为Rn，故将Rn称为镭射气；钍能蜕变为Rn，故将Rn称为钍射气；锕能蜕变为Rn，故将Rn称为锕射气。 RnRnRn间的关系　　　。  A.属于同种元素 B.互为同位素 C.属于同种核素 D.属于同种原子 判断依据：　　　决定元素种类，　　　决定核素种类。  答案：(1)222　86　136　(2) (3)D　Rn的最外电子层上有8个电子，这是一种稳定的电子层结构，Rn很难与其他物质发生反应 (4)AB　核内质子数　核内质子数和中子数 学科网（北京）股份有限公司 $$