专题2 第三单元 第二课时 原子核外电子排布-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学必修第一册教师用书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，从回顾初中原子结构知识及原子结构示意图入手，系统梳理核外电子分层排布（电子层序数、符号、离核远近与能量高低关系）、原子结构示意图的表示方法及意义，进而总结核外电子排布规律（各层电子数限制、最外层电子数等），并关联元素性质（得失电子、化合价）与电子排布的关系，构建从微观结构到宏观性质的认知支架。 该资料以问题驱动和证据推理为特色，通过设置K原子电子排布讨论、对比原子与离子结构示意图等环节，培养学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的化学学科核心素养。课中借助表格总结（如电子层关系表、化合价与电子数关系表）辅助教师清晰授课，课后通过多样化练习题（选择、填空、推断）及能力培养题，帮助学生巩固知识、查漏补缺，提升解决实际问题的能力。

第二课时　原子核外电子排布 1.回顾初中所学原子结构知识，结合原子结构示意图，了解核外电子能量高低与分层排布的关系。 2.依据稀有气体元素原子的电子层排布，思考并总结出核外电子排布规律，并学会书写常见简单原子的原子结构示意图。培养宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的化学学科核心素养。 知识点一　原子核外电子排布 1.核外电子的分层排布 在多电子的原子里，电子的能量并不相同。能量低的，通常在离核　近　的区域运动；能量高的，通常在离核　远　的区域运动。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 序数（n） 1 2 3 4 5 6 7 符号 K L M N O P Q 离核远近 由近到远 能量高低 由　低　到　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）书写示例 写出氧和镁的原子结构示意图： O：　　，Mg：　　。 1.K原子的核外电子排布是还是？请说明理由。 提示：。若钾原子的M层排布9个电子，此时M层就成为最外层，最外层上排布的电子数不能超过8个。 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层不一定充满电子。 1.核外电子的排布规律 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，最外层达到稳定结构，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，最外层达到稳定结构，其核外电子数＝质子数＋所带电荷数。 如：F：F－： 1.某元素原子的原子核外有三个电子层，最外层电子数是4，该原子核内的质子数是（　　） A.14 B.15 C.16 D.17 解析：A　由题知，该原子的结构示意图为。 2.下列原子或离子的核外电子排布错误的是（　　） A.Na＋： B.19K： C.Cl－： D.35Br： 解析：B　A项，Na＋质子数为11，核外电子数为10，其离子结构示意图为，正确；B项，19K质子数为19，核外电子数为19，其原子结构示意图为，错误；C项，Cl－质子数为17，核外电子数为18，其离子结构示意图为，正确；D项，35Br质子数为35，核外电子数为35，其原子结构示意图为，正确。 3.某粒子的结构示意图为，下列关于该粒子的说法正确的是（　　） A.该粒子为阳离子 B.最外层电子数为2 C.核外电子数为8 D.已形成相对稳定的结构 解析：D　A项，该粒子的质子数为17，核外电子数为2＋8＋8＝18，该粒子为阴离子Cl－，错误；B项，该粒子的最外层电子数为8，错误；C项，该粒子的核外电子数为2＋8＋8＝18，错误；D项，该粒子的最外层电子数为8，已形成相对稳定的8电子结构，正确。 知识点二　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）活泼金属元素原子的最外层电子数较少，容易　失去　电子，形成稳定的电子层结构。 （2）活泼非金属元素原子的最外层电子数较多，容易　得到　电子，形成稳定的电子层结构。 2.元素化合价与核外电子排布的关系 元素 最外层电子数 氯化物和氧化物的化学式 失去或得到的电子数 化合物中的化合价 Na 1 NaCl、Na2O 1 ＋1 Mg 2 MgCl2、MgO 2 ＋2 O 6 — 2 －2 Cl 7 — 1 －1 3.原子核外电子排布与元素化学性质的关系 （1）元素的化学性质主要取决于原子的最外层电子排布，元素化合价的数值也与原子的电子层结构特别是最外层电子数有关。 （2）通常把最外层有8个电子（最外层为K层时，只有2个电子）的结构，称为相对稳定结构。稀有气体元素原子就是上述结构，一般不与其他物质发生化学反应。在化学反应中，不稳定结构总是通过各种方式（如得失电子等）趋向达到相对稳定结构。 （3）活泼金属单质与活泼非金属单质反应中 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。 1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”） （1）元素的化学性质主要取决于原子的最外层电子排布。（　√　） （2）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。（　×　） （3）S原子的最外层电子数为6，故其最高正价为＋6。（　√　） （4）Na＋的结构示意图为，最外层达到8电子稳定结构，不易得失电子。（　√　） （5）稀有气体元素原子最外层电子数都达到2或8个，所以稀有气体都很稳定。（　√　） 2.（2026·江苏省扬州中学高一月考）已知最外层电子数相同的原子具有相似的化学性质。下列原子中与氧原子化学性质相似的是（　　） 解析：D　A中最外层为4个电子，B中最外层为8个电子，C中最外层为2个电子，D中最外层为6个电子。氧原子的最外层为6个电子，最外层电子数相等的原子，化学性质是相似的，D项正确。 3.下列结构示意图表示的原子中，易变为阳离子并能够与氯离子组成XY2型化合物的是（　　） A. B. C. D. 解析：D　A是非金属元素氧原子的结构示意图，其形成的离子是阴离子；B是稀有气体元素氖原子的结构示意图，其不易变为离子；C是金属元素钠原子的结构示意图，其形成的离子是Na＋，Na＋与Cl－组成的化合物是NaCl；D是金属元素镁原子的结构示意图，其形成的离子是M，M与Cl－组成的化合物是MgCl2。 能力培养　常见元素原子的核外电子排布规律 有A、B两种原子，A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，A和B分别是（　D　） A.硅原子和钠原子 B.硼原子和氢原子 C.氯原子和碳原子 D.碳原子和铝原子 解析：设A原子L、M层电子数分别为x、y，依题意，A、B两原子的电子层结构为 　 　电子层 原子　　　 K L M A原子 2 x y B原子 2 2x y＋3 B原子的M层至少有3个电子，因而其L层的电子数必然是8，求得x＝4。对A原子来说，L层有4个电子时只能是最外层，即y＝0，y＋3＝3。因此，这两种原子分别为碳原子和铝原子，D项正确。 　核电荷数为1～20的元素原子的核外电子排布规律 （1）原子核中无中子的原子H。 （2）最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K。 （3）最外层有2个电子的元素：He、Be、Mg、Ca。 （4）最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；是次外层电子数3倍的元素：O。 （5）最外层电子数是电子层数3倍的元素：O。 （6）电子层数是最外层电子数2倍的元素：Li、Ca。 （7）电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。 （8）次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。 （9）内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。 （10）最外层电子数是电子层数2倍的元素：He、C、S。 【迁移应用】 1.两种元素原子X和Y，Y原子的第三层比氩原子的第三层少6个电子，Y原子的第二层电子数恰好为X原子第二层电子数的2倍，则X、Y的质子数分别为（　　） A.14和12 B.6和12 C.12和6 D.8和12 解析：B　Y原子的第三层比氩原子的第三层少6个电子，则Y是Mg元素，Y原子的第二层电子数恰好为X原子第二层电子数的2倍，则X原子第二层有4个电子，X是碳元素，B项正确。 2.在核电荷数为1～18的元素中，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半；D元素原子最外层有1个电子，D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同。则4种元素原子序数关系中正确的是（　　） A.C＞D＞B＞A B.D＞B＞A＞C C.A＞D＞C＞B D.B＞A＞C＞D 解析：A　 A元素原子的次外层电子数只能是2，最外层电子数是4，A的原子序数为6；B元素的内层电子总数只能是2，最外层电子数为6，B的原子序数为8；C元素原子有3个电子层，L层必有8个电子，M层有4个电子，C的原子序数为14；D的阳离子与B的阴离子（即O2－）电子层结构相同，且D原子最外层有1个电子，则D为Na元素，原子序数为11。故原子序数：C＞D＞B＞A。 3.（2026·江苏省梁丰高级中学高一月考）有A、B、C、D四种元素（核电荷数均小于18），且它们的原子序数依次增大。其中A元素是宇宙中最轻的元素，B元素原子的核外电子总数是其最内层电子数的3.5倍；C为金属元素且原子的最外层电子数和最内层电子数相等；D元素可以与A元素形成AD型化合物。 （1）写出四种元素的元素符号：A　 H　；B　 N　；C　 Mg　；D　 Cl　。 （2）画出C元素的离子结构示意图　　。 （3）写出A、B、D形成的化合物在水中的电离方程式：　NH4ClN＋Cl－　。 解析：A元素是宇宙中最轻的元素，则A为H元素；B元素原子的核外电子总数是其最内层电子数的3.5倍，则为N元素（N的电子总数为7，内层电子数为2）；C为金属元素且原子的最外层电子数和最内层电子数相等，则C为Mg元素，最外层电子数为2。D元素可以与A元素形成AD型化合物，则AD为HCl。 1.（2026·昆山期中）下列各组原子序数表示的两种元素，能形成AB2型化合物的是（　　） A.6和17 B.9和13 C.11和17 D.12和17 解析：D　A项，形成CCl4；B项，形成AlF3；C项，形成NaCl；D项，形成MgCl2。D项正确。 2.（2026·昆山市高一期中）下列叙述正确的是（　　） A.两种微粒若核外电子排布完全相同，则其化学性质也一定相同 B.凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 C.两种原子若核外电子排布相同，则一定属于同种元素 D.存在质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子 解析：C　A项，F－、Ne、Na＋等的核外电子排布相同，但它们的化学性质是不同的，错误；B项，Fe可以形成Fe2＋或Fe3＋，显然这两种离子不可能均具有稀有气体的核外电子排布，错误；C项，原子的核外电子排布相同，则核外电子数等于核电荷数，也等于质子数，则一定为相同元素，正确；D项，质子数相等，若为阳离子，则核外电子数为质子数减去所带电荷数，若为阴离子，则核外电子数为质子数加上所带电荷数，即质子数相等时的阳离子和阴离子的电子数不可能相等，错误。 3.下列微粒的结构示意图中，表示阴离子的是（　　） A. B. C. D. 解析：B　A项，表示的微粒核内质子数是12，核外电子数是12，该微粒为Mg原子，不符合题意；B项，表示的微粒核内质子数是9，核外电子数是10，该微粒为阴离子F－，符合题意；C项，表示的微粒核内质子数是12，核外电子数是10，该微粒为阳离子Mg2＋，不符合题意；D项，表示的微粒核内质子数是10，核外电子数是10，该微粒为Ne原子，不符合题意。 4.某元素的原子核外有三个电子层，M层的电子数是K层电子数的2倍，则该元素的符号是（　　） A.Li　　 　B.Si C.Al　　 　D.K 解析：B　根据原子核外电子的排布规律可知，K层排满2个电子后再排L层，L层需排满8个电子后再排M层，M层的电子数是K层电子数的2倍，即M层电子数为4，则该元素的核外电子数是2＋8＋4＝14，即原子序数为14，该元素是Si元素。 5.回答下列问题： （1）原子核外电子是分层排布的，当N层为最外层时，最多可容纳的电子数是　8　。 （2）某元素原子，L层上的电子数是M层电子数的两倍，中子数为15，可表示相关信息的原子符号为　Si　。 （3）原子或离子的核外电子排布可以用原子或离子结构示意图简明地表示，如： a　b　c　d 微粒d在化学反应中容易　失去　（选填“得到”或“失去”）电子，达到　稳定　结构；A2＋和B3－两种离子的核外电子排布与c的核外电子排布相同，则A2＋的结构示意图为　　。 解析：（1）原子核外电子排布规律为最外层容纳电子数最多为8（K层为最外层时最多为2）。 （2）L层上的电子数是M层电子数的两倍，则M层电子数为4，该元素原子核外有14个电子，原子核电荷数为14，该元素为Si，原子的中子数为15，质量数为14＋15＝29，则该原子符号为Si。 （3）微粒d原子核内有11个质子，为Na原子，最外层有1个电子，不稳定容易失去1个电子，形成Na＋以达到稳定的电子层结构；由题意知A2＋和B3－两种离子分别为Mg2＋、N3－，其中A2＋的结构示意图为。 6.已知元素X、Y、Z质子数都小于18，并且质子数X＋Y＝Z。X原子的电子层数与它的核外电子数相同，Z原子有两个电子层，外层电子数是内层的电子数的三倍，则 （1）X是　H元素　，Z是　O元素　；Y原子结构示意图　　。 （2）由Y和Z组成，且Y和Z的质量比为7∶20的化合物的分子式是　N2O5　。 （3）X、Z可以形成两种化合物A和B，A中原子个数之比为2∶1，则A的摩尔质量是　18 g·mol－1　。B中两原子个数之比为1∶1，实验室常用B制备少量的氧气，写出该反应的化学方程式　2H2O22H2O＋O2↑　。 解析：X原子的电子层数与它的核外电子数相同，则X为H元素；Z原子有两个电子层，外层电子数是内层的电子数的三倍，最外层电子数为6，则Z为O元素；由于质子数X＋Y＝Z，故Y质子数＝8－1＝7，故Y为N元素。 （1）Y为N元素，原子结构示意图为。 （2）m（N）∶m（O）＝7∶20，可知n（N）∶n（O）＝∶＝2∶5，故该化合物为N2O5。 （3）H、O可以形成两种化合物A和B，A中X、Z原子个数之比为2∶1，则A为H2O，则A的摩尔质量是18 g·mol－1；B中两原子个数之比为1∶1，则B为H2O2，实验室常用H2O2制备少量的氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑。 1.下列说法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：D　K层离原子核最近，能量最低，B正确；次外层电子数不超过18，C正确；各电子层（n）最多容纳的电子数为2n2，D错误。 2.（2025·徐州期末）元素X的离子结构示意图为，元素Y原子的结构示意图为，则元素X与元素Y形成化合物的常见化学式可能为（　　） A.XY B.XY2 C.X2Y D.XY3 解析：C　由离子或原子结构示意图知，X为Na元素，Y为O元素，X与Y形成的常见化合物为Na2O，即X2Y。 3.在核电荷数为1～18的原子中，原子的最外层电子数等于次外层电子数的有（　　） A.1种　　 B.2种 C.3种　　 D.4种 解析：B　若有2层，，若有三层，。 4.下列叙述正确的是（　　） A.核外电子排布完全相同的两种微粒化学性质一定相同 B.单原子形成的离子一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 C.核外电子排布相同的两种原子一定属于同种元素 D.原子最外层电子数少的元素一定是活泼金属元素 解析：C　核外电子排布完全相同的微粒如S2－和K＋，化学性质不相同，A错误；H＋不具有稀有气体元素原子的核外电子排布，B错误；核外电子排布相同的两种原子具有相同的质子数，则一定属于同一种元素，C正确；H元素原子的最外层电子数少，但它是非金属元素，D错误。 5.（2026·泰州中学高一期中）X、Y、Z和R分别代表四种元素，如果aXm＋、bXn＋、cXn－、dXm－四种离子的电子层结构相同（abcd为元素的原子序数），则下列关系正确的是（　　） A.a－c＝m－n B.a－b＝n－m C.c－d＝m＋n D.b－d＝n＋m 解析：D　阳离子的核外电子数为质子数减去所带电荷数，如aXm＋中核外电子数为a－m，依次可以写出式子为：a－m＝b－n＝c＋n＝d＋m，通过移项，可以得D项正确。 6.（2025·淮安淮阴中学月考）写出核电荷数为1～18的元素中符合下列条件的原子（或离子）的微粒符号，并画出其结构示意图。 （1）某元素原子L层上的电子数为K层的3倍：　O　。 （2）某元素原子L层上的电子数为K层的一半：　Li　。 （3）某元素原子得到2个电子后所形成电子总数与氩原子的电子总数相同的离子：　S2－　。 （4）某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数的2倍：　C　。 7.（2026·海门中学高一月考）某粒子的结构示意图，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 解析：C　若为阳离子，所带正电荷数＝核内质子数－核外电子数，所带电荷数为（n－10）。若为阴离子，所带负电荷数＝核外电子数－核内质子数，所带电荷数为（10－n）。 8.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：C　A项，CO的核外电子数为6＋8＝14，H2O的核外电子数为2＋8＝10；B项，HCl的核外电子数为1＋17＝18；D项，Na＋的核外电子数为11－1＝10，Cl－的核外电子数为17＋1＝18。 9.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 解析：D　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而在化合物中呈－3价，则氮化镓的化学式为GaN。 10.（2025·苏州昆山中学检测）X、Y、Z为核电荷数1～18的元素中的三种元素，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 解析：A　核电荷数为1～18的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倍的元素有Li和Si，次外层电子数是最外层电子数4倍的元素是Mg。 11.（2025·徐州月考）已知X、Y、Z、W、R五种短周期元素中，X是原子序数最小的元素；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层电子总数等于其L层电子数；R元素原子最外层有1个电子，其阳离子与Z的阴离子核外电子总数相同。请回答下列问题。 （1）R元素的原子结构示意图为　　；Z元素的名称为　氧　。 （2）含X、Y、Z、R四种元素的化合物的化学式为　NaHCO3　。 （3）W的两种氧化物的化学式是　SO2　和　SO3　。 （4）将少量的YZ2通入足量的RZX溶液中，发生反应的化学方程式为　CO2＋2NaOHNa2CO3＋H2O　。 （5）未知质量的化合物WZ2中，所含质子总数为3.2NA，则： ①WZ2的质量为　6.4 g　。 ②与WZ2质量相同的YX4的体积为　8.96 L　（标准状况下）。 解析：根据X是原子序数最小的元素，可知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，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，其次外层只能是2个电子，即Z为O元素；根据题意可知，W元素原子的K、L层电子数分别为2和8，则M层电子数为6，故W为S元素；结合R元素原子最外层只有1个电子，其阳离子与O2－核外电子总数相同，可知R为Na元素。 （5）①1个SO2分子中所含的质子数为16＋8×2＝32，1 mol SO2中所含质子总数为32NA，所含质子总数为3.2NA，则SO2的物质的量为0.1 mol，其质量为0.1 mol×64 g·mol－1＝6.4 g。②与SO2质量相同的CH4的物质的量为＝0.4 mol，标准状况下的体积为0.4 mol×22.4 L·mol－1＝8.96 L。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $