专题2 第3单元 第2课时 原子核外电子排布-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书Word（苏教版）

本高中化学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规律（电子层符号、能量高低、各层容纳电子数），原子（离子）结构示意图的规范表示，以及元素性质（得失电子、化合价）与电子排布的关系，通过交流研讨（如电子层本质探讨）和例题解析搭建学习支架。 资料以“结构决定性质”化学观念为核心，通过稀有气体电子排布表格分析、Ca原子排布特例研讨等培养科学思维，任务驱动设计（规律探究与性质关联）助力科学探究与实践。课中教师可利用互动研讨提升教学效果，课后测评帮助学生查漏补缺，强化知识应用。

第2课时　原子核外电子排布 [学习目标]　1.掌握原子核外电子的排布规律。　2.能用原子(离子)结构示意图表示常见原子(离子)的核外电子排布。　3.掌握元素性质与原子核外电子排布的关系。 任务一　核外电子排布规律 1.原子核外电子排布 (1)含多个核外电子的原子中，电子运动的主要区域离核　有远有近　，在离核较近的区域运动的电子能量　较低　，在离核较远的区域运动的电子能量　较高　，可以认为电子在原子核外是分层排布的。 (2)我们把核外电子运动的不同区域看成不同的电子层。 (3)核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。其关系如下： 电子层(n)符号 1　 2　3　 4　 5　6　7 K　L　M　N　O　P　Q 离核远近能量高低 近远 低高 2.核外电子排布的表示方法——原子结构示意图 (1)钠原子的结构示意图如下(请注明其意义) (2)离子结构示意图 ①阳离子：元素的原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期稀有气体元素原子相同的电子层结构，其核外电子数＝　质子数－所带电荷数　。如： Mg：Mg2＋：。 ②阴离子：元素的原子得到电子变成简单阴离子时，形成和同周期稀有气体元素原子相同的电子层结构，其核外电子数＝　质子数＋所带电荷数　。如： F：F－：。 特别提醒：离子结构示意图，最外层满足8e－(最外层为K层时，满足2e－)稳定结构。 [交流研讨]　观察下表，回答问题。 稀有气体元素的原子核外电子排布 元素 各电子层的电子数 K L M N O P 2He 2 10Ne 2 8 18Ar 2 8 8 36Kr 2 8 18 8 54Xe 2 8 18 18 8 86Rn 2 8 18 32 18 8 (1)原子核周围是否真实存在这样的电子层？ 提示：电子层不是真实存在的，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。 (2)当M层有电子时，K、L层是否一定充满电子？当N层有电子时，M层是否充满电子？ 提示：当M层有电子时，K、L层一定充满电子；当N层有电子时，M层不一定充满。 (3)M电子层最多容纳18个电子，Ca原子的核外电子排布不是而是，请说明理由。 提示：若钙原子的M层排布10个电子，此时M层就成为最外层，这和电子排布规律中的“最外层上排布的电子数不能超过8个”相矛盾，不符合电子排布的规律，即M层不是最外层时最多排18个电子，而它作为最外层时最多只能排8个电子。 学生用书⬇第41页 原子核外电子排布规律及其之间的关系 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 答案：B 解析：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，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，B项错误；K层上最多只能排2个电子，2×4＝8，存在M层和L层都为8个电子的离子，C项正确；当K层作为最外电子层，原子的核电荷数与最外层电子数相等，如H、He，D项正确。 2. (2024·苏州常熟中学高一调研)某元素的一种微粒结构示意图如图所示，下列有关说法错误的是(　　) A.若微粒为原子，它是元素Ar B.若微粒为阳离子，它可能是元素Al C.若微粒为阴离子，其质子数小于18 D.该微粒最外层已达8电子稳定结构 答案：B 解析：若微粒为原子，则x＝18，它是元素Ar，故A正确；若微粒为阳离子，x＞18，可能是K、Ca等元素，它不可能是元素Al，故B错误；若微粒为阴离子，质子数小于电子数，其质子数小于18，故C正确；根据结构示意图，该微粒最外层达8电子稳定结构，故D正确。 3.X、Y、Z为1～18号元素中的三种元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍，Z原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍。则X、Y、Z三种元素可能的组合是(　　) A.C、Si、Mg B.Li、C、Mg C.C、Mg、Li D.C、O、Mg 答案：A 解析：1～18号元素中最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素是C，次外层电子数是最外层电子数2倍的有Li和Si，次外层电子数是最外层电子数4倍的是Mg。 任务二　核外电子排布与元素性质的关系 1.化学反应的特点：原子核不发生变化，但　最外层电子数　可能发生变化。 2.化合价和核外电子排布的关系 (1)活泼金属在反应中，一般　失去　电子，表现　正　化合价。 (2)活泼非金属在反应中，一般　得到　电子，表现　负　化合价。 (3)化合价与得失电子的关系：失去的电子数＝正价的数值；得到的电子数＝负价的数值。 [交流研讨]　(1)最外层电子数与电子得失有怎样的关系？ 提示：一般来说，最外层电子数小于4易失电子，最外层电子数大于4易得电子，最外层电子数等于4，既不易得也不易失电子。 (2)钠、镁、铝、氧、氟、氯等原子性质活泼，而氦、氖、氩等原子性质稳定，试分析原子最外层电子数的多少对其稳定性有怎样的影响。 提示：一般来说，最外层电子数较少(少于或等于3个)或较多(多于或等于5个)的原子在参加化学反应时，容易失去或得到电子，性质较活泼；最外层为4个电子的原子，较难得到或失去电子，性质较稳定。具有稳定结构的原子一般最外层为8个电子(K层为最外层时为2个电子)。 1.已知一般情况下原子核外最外层电子数相等的元素具有相似的化学性质。氟元素原子的核外电子排布示意图为。下列原子中，与氟元素原子的化学性质相似的是(　　) 答案：D 学生用书⬇第42页 2.核电荷数为1～18的元素中，下列叙述正确的是(　　) A.最外层只有6个电子的元素最高正价为＋6价 B.核电荷数是7的元素原子容易获得1个电子 C.原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素 D.最外层只有4个电子的元素一定是金属元素 答案：C 解析：核电荷数为1～18的元素中，最外层只有6个电子的元素有氧和硫，氧无最高正价，A项错误；核电荷数是7的元素为氮元素，它容易获得3个电子而达到稳定结构，B项错误；原子核外各层电子数相等的元素为铍元素，它是金属元素，C项正确；最外层有4个电子的元素有碳和硅，它们均是非金属元素，D项错误。 3.(2024·河北文安高一月考)中国十大科技成果之一是合成纳米氮化镓。已知镓(Ga)原子结构示意图为，氮原子结构示意图为，则氮化镓的化学式是(　　) A.Ga3N5 B.Ga2N3 C.Ga5N3 D.GaN 答案：D 解析：镓(Ga)原子可失去最外层的3个电子，在形成化合物时，镓为＋3价，氮原子需要得到3个电子达到稳定结构，在化合物中呈－3价，则氮化镓的化学式为GaN。 原子最外层电子数与元素化合价的关系 原子 1.(2024·南通高一检测)原子是由居于原子中心的原子核和核外电子构成的。下列有关原子核外电子排布的说法错误的是(　　) A.电子总是先排布在能量最低的电子层里 B.每个电子层最多能容纳的电子数为2n2 C.最外层电子数不超过8个(K为最外层时不超过2个) D.S2－的M层电子数有6个电子 答案：D 解析：S原子核外有16个电子，S原子的M层电子数是6个，则S2－的M层电子数为8个，故D错误。 2.某元素原子的最外层电子数是次外层电子数的m(m＞1的整数)倍，则该元素原子的核外电子总数为(　　) A.2m B.2m＋10 C.2m＋2 D.m＋2 答案：C 解析：由原子核外电子排布的一般规律可知，最外层电子数不超过8，由于最外层电子数是次外层电子数的m(m＞1)倍，所以次外层电子数小于8，即次外层只能为K层，电子数为2，最外层电子数是2m，则该元素原子的核外电子总数为2m＋2。 3.下列叙述中，正确的是(　　) A.两种微粒若核外电子排布相同，则其化学性质一定相同 B.单原子形成的离子一定有稀有气体元素原子的核外电子排布 C.两种原子的核外电子排布相同，则一定属于同种元素 D.存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子 答案：C 解析：两种微粒，核外电子排布相同，核电荷数不一定相同，则化学性质不一定相同，如O2－、F－、Ne、Na＋、Mg2＋的核外电子排布相同，但化学性质不同，A错误；有些单原子形成的离子并不一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布，如H＋，B错误；核外电子排布相同的原子，其质子数必相等，则一定属于同种元素，C正确；质子数和电子数均分别相同，则粒子所带的电荷数必相等，不可能一个是阳离子(带正电荷)，一个是阴离子(带负电荷)，D错误。 4.观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答有关问题： (1)属于离子结构示意图的是　　、　　(填字母，下同)。 (2)性质最稳定的原子是　　，最容易失去电子的原子是　　，最容易得到电子的原子是　　。 (3)A、D两种元素形成的化合物在水溶液中的电离方程式：　　　　　　　。 (4)在核电荷数1～18的元素内，列举两个与B核外电子层排布相同的离子，写出离子的符号：　　、　　。 答案：(1)B　E　(2)C　D　A　(3)NaClNa＋＋Cl－　(4)F－　Al3＋(合理即可) 解析：根据结构示意图可知A是氯原子，B是氧离子，C是氖原子，D是钠原子，E是镁离子。(1)结构示意图中质子数与核外电子数不相等的是离子。(2)稀有气体元素原子最外层已达到稳定结构，性质最稳定；金属元素的原子易失去电子，非金属元素的原子易得到电子。(3)A、D两种元素形成的化合物为NaCl，NaCl在水溶液中电离出钠离子和氯离子，电离方程式为NaClNa＋＋Cl－。(4)核外有10个电子的离子有氧离子、氟离子、钠离子、镁离子、铝离子等。 课时测评11　原子核外电子排布 (时间：45分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－11题，每小题3分，共33分) 题点1　原子核外电子排布 1.(2024·苏州高一检测)某元素原子的核外电子中，L层电子一定比K层电子(　　) A.数目少 B.数目多 C.能量低 D.能量高 答案：D 解析：L层电子数目可以是8，K层电子数目为2，A错误；L层电子数目可以是1，K层电子数目为2，B错误；离核越近能量越低，离核越远能量越高，C错误，D正确。 2.下列关于电子排布的说法正确的是(　　) A.氧离子(O2－)的核电荷数与最外层电子数相等 B.在多电子的原子中，能量高的电子通常在离核近的区域内运动 C.核外电子总是先排在能量高的电子层上 D.某原子M层电子数为L层电子数的4倍 答案：A 解析：氧离子(O2－)的核电荷数为8，最外层电子数也为8，二者相等，故A正确；在多电子的原子中，能量高的电子通常在离核远的区域内运动，故B错误；核外电子总是先排在能量低的电子层上，故C错误；若有M层，则L层一定排满电子，L层为8个电子，而M层最多容纳18个电子，若M层作为最外层电子，最多8个电子，故D错误。 3.(2024·上海进才中学高一期末)1～18号元素中，原子核外电子层数等于最外层电子数的元素一共有(　　) A.1种 B.3种 C.5种 D.7种 答案：B 解析：1～18号元素中，原子核外电子层数等于最外层电子数的元素是氢、铍、铝，共有3种，故选B。 4.核外电子层结构相同的是(　　) A.Mg2＋、Al3＋、Cl－、Ar B.Na＋、F－、S2－、Ne C.K＋、Ca2＋、S2－、Ar D.Mg2＋、Na＋、Cl－、K＋ 答案：C 解析：镁离子、铝离子的电子层结构相同，比氯离子和氩原子少一个电子层，A错误；钠离子、氟离子和氖原子电子层结构相同，比硫离子少一个电子层，B错误；钾离子、钙离子、硫离子和氩原子核外都是18个电子，所以电子层结构相同，C正确；钠离子和镁离子电子层结构相同，氯离子和钾离子电子层结构相同，且钠离子和镁离子比氯离子和钾离子少一个电子层，D错误。 5.某粒子结构示意图为，若该粒子为离子，则它所带的电荷数可能为(　　) ①8－n　②n－8　③10－n　④n－10 A.①② B.①③ C.③④ D.②④ 答案：C 解析：若为阳离子，所带电荷数＝离子的质子数(n)－离子核外电子总数(2＋8)＝n－10；若为阴离子，所带电荷数＝离子核外电子总数(2＋8)－离子的质子数(n)＝10－n。 6.在原子的第n电子层中，当它属于最外电子层时，最多容纳的电子数目与(n－1)层相同，当它属于次外层时，最多容纳的电子数比(n＋1)层最多容纳的电子数多10个，则此电子层是(　　) A.K层 B.L层 C.M层 D.N层 答案：C 解析：首先K层肯定不可能，因为没有(n－1)层；L层为最外层时最多可容纳的电子数为8，与K层不同；若n层为M层，M层为最外层时最多可容纳的电子数为8，与L层相同，若M为次外层，最多可以容纳18个电子，恰好比(n＋1)层最多容纳的电子数多10个。 题点2　原子结构与元素性质的关系 7.(2024·福建闽清高一月考)“结构决定性质”是化学的核心观念。下列有关钠原子结构与性质的说法错误的是(　　) A.钠原子次外层有8个电子 B.一个钠原子变成钠离子失去1个电子 C.钠离子的结构示意图为 D.钠呈＋1价与钠原子的最外层电子有关 答案：C 解析：Na原子的结构示意图为，1个Na原子容易失去最外层上的1个电子而呈＋1价，变成Na＋，Na＋的结构示意图为，故选C。 8.根据下列结构示意图判断，化学性质最稳定的是(　　) 答案：B 解析：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时，处于稳定结构。当然解题时还要注意特例：稀有气体中的氦，最外层只有2个电子，但为稳定结构。 9.核电荷数1～18的元素A和B，其中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两种元素形成的化合物的化学式可能表示为(　　) A.B3A2 B.AB2 C.A3B2 D.BA2 答案：D 解析：核电荷数1～18的元素A和B，其中A元素的原子最外层电子数是a，次外层电子数是b，b＝2或8；B元素的原子M层电子数是(a－b)，则a＞b，b＝2，L层电子数是(a＋b)，则L层电子数为8，即a＋b＝8，所以a＝8－2＝6，则A为氧元素；B元素的原子M层电子数是a－b＝6－2＝4，B为硅元素，A、B两元素形成的化合物为SiO2，即BA2。 10.下列关于Fe、Fe2＋、Fe3＋的说法正确的是(　　) ①它们的质子数不同　②它们的核外电子排布不同　③它们的最外层电子数不同　④它们的相对原子质量相同　⑤它们的化学性质相同　⑥它们是同种元素 A.①③⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.②③④⑥ D.①②③⑥ 答案：C 解析：Fe、Fe2＋、Fe3＋属于同种元素的不同粒子，因为核外电子排布不同，所以它们的化学性质不同。 11.(2024·邯郸市武安一中期中)已知X、Y、Z、W、R五种元素中，X是宇宙中最丰富的元素，Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍；Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个；W元素原子K层和M层电子总数比其L层电子数多1个；R元素原子最外层有1个电子，其阳离子与Z的阴离子电子核外电子总数相同。下列说法中正确的是(　　) A.上述五种原子中一定都含有质子、电子和中子 B.X、Y、Z只能形成一种化合物 C.YZ2为非电解质 D.RW只有在水溶液中才能发生电离 答案：C 解析：宇宙中最丰富的元素为H元素，即X为H元素；Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍，则内层为2个电子，最外层为4个电子，则Y为C元素；Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个，次外层只能是2个电子，则Z为O元素；W元素原子K层和M层电子总数比其L层电子数多1个，即K层和M层共9个电子，K层2个电子，M层7个电子，W为Cl元素；Z的阴离子为O2－，有10个电子，则R为Na元素。普通H原子没有中子，故A错误；H、C、O可以形成碳酸以及多种有机物，故B错误；CO2是非金属氧化物，是非电解质，故C正确；NaCl在水溶液中和熔融状态下都能电离，故D错误。 12.(12分)观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答有关问题。 (1)与离子相对应的元素的符号是　　　　　　　， 与原子相对应的离子的结构示意图是　　。 (2)电子层结构相同的是　　(填字母，下同)，性质最稳定的是　　，最容易失去电子的是　　，最容易得到电子的是　　。 (3)可直接相互结合形成的化合物的化学式是　　，可经过得失电子后再相互结合形成的化合物的化学式是　　　　　　　。 (4)在核电荷数1～10的元素内，列举两个与B的电子层结构相同的离子，写出离子的符号：　　。 答案：(1)O、Mg　、　(2)B、C、E　C　D　A　(3)MgO　NaCl　(4)N3－、F－ 解析：(1)在A～E这五种粒子中，A是Cl，B是O2－、C是Ne，D是Na，E是Mg2＋。Ne的特殊稳定结构决定了它不能形成离子。(2)电子层结构相同，即电子层数和各个电子层上的电子数目都相同，但与原子核无关。O2－、Ne和Mg2＋都具有稳定的电子层结构，但最稳定的是Ne。(3)阳离子与阴离子可直接相互结合形成化合物；活泼金属元素的原子与活泼非金属元素的原子经过得失电子后可相互结合形成化合物；在化合物里，Na显＋1价，Mg显＋2价、Cl显－1价、O显－2价。(4)在核电荷数1～10的元素内，N原子的核外共有7个电子，其最外层是5个电子，N原子得到3个电子后形成的N3－与B的电子层结构相同；F原子的核外共有9个电子，其中最外层是7个电子，F原子得到1个电子后形成的F－与B的电子层结构相同。 13.(9分)已知A、B、C三种元素的原子中，质子数为A＜B＜C，且都小于18，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。试推断： (1)三种元素的名称和符号： A　　，B　　，C　　。 (2)画出三种元素的原子结构示意图： A　　，B　　，C　　。 答案：(1)碳C　硅Si　氯Cl (2) 解析：由A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，可知A是碳元素；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半，可知B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，可知C应为氯元素。 14.(6分)(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是　　。 (2)已知某粒子的结构示意图为。试回答： ①当x－y＜10时，该粒子为　　(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。 ②当y＝8时，该粒子可能为　　(填名称，任写5种)。 答案：(1)　(2)①阴离子　②氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子(答案合理即可) 解析：(1)设核电荷数＝质子数＝a，元素原子的电子层数为b，最外层电子数为c，依题意有a＝5b，a＝3c，则5b＝3c，b＝。因原子的最外层电子数不超过8，即c为1～8的正整数，故仅当c＝5、b＝3时合理，该元素的核电荷数为15，原子结构示意图为。(2)①当x－y＜10时，x＜10＋y，说明核电荷数小于核外电子数，所以该粒子应为阴离子；②当y＝8时，是有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等。 学生用书⬇第43页 学科网（北京）股份有限公司 $