4.3 核外电子排布（题型专练）化学沪科版必修第一册

第一节 核外电子排布（题型突破·举一反三） 题型01 电子层与电子的能量 题型02 核外电子排布的一般规律 题型03 原子与离子的结构示意图 题型04 化学用语的正误判断 题型05 依据排布规律书写化学用语 题型06 由电子排布推断元素 ▌题型01 电子层与电子的能量 1.电子层 （1）概念 在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称为电子层。 （2）表示方法 通常把能量最低、离核最近的电子层叫做第一层；能量稍高、离核稍远的电子层称为第二层；这样由内向外以此类推,分别用n =1，2，3，4，5，6，7或K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。各电子层的表示符号以及离核远近、能量高低关系可表示如下： 电子层数n 1 2 3 4 5 6 7 电子层符号 K L M N O P Q 离核远近 近→远 能量高低 低→高 2.电子的能量 （1）在多电子原子中，电子的能量不同。 （2）在离核较近的区域内运动的电子的能量较低,在离核较远的区域内运动的电子的能量较高。 【典例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．电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层 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 【变式1-1】下列叙述中错误的是 A．原子最外层电子数不超过8个 B．原子中易失去的电子能量一定最低 C．原子的次外层电子数不超过18个 D．M层电子的能量比L层电子的能量高 【变式1-2】下列关于原子结构的说法有误的是 A．原子的种类由质子数和中子数决定 B．可发生核聚变反应是化学变化 C．在原子结构分层排布中，M层(第三层)容纳电子数最多为18 D．在化学反应过程中，原子核不发生变化，但原子外层电子可能发生变化 ▌题型02 核外电子排布的一般规律 （1）“分层”是指核外电子分层排布。 （2）“一低”是指核外电子按照能量最低原则排布。一般情况下，核外电子总是尽可能先从能量最低的电子层排起，即由内向外，最先排布在K层，当K层排满后再排L层，当L层排满后再排M层。 （3）“三不超”是指各电子层容纳电子数的规律。各电子层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数)，原子核外最外层电子不超过8个(K层为最外层时不超过2个)，次外层电子不超过18个，倒数第3层电子不超过32个。 【典例2】下列原子或离子的核外电子排布错误的是 A．Na+ B．19K C． D．35Br 【变式2-1】某离子的原子核里有n个质子，该离子的电子层排布与氩原子相同，此离子所带的电荷可能是 A．+(n-18) B．-n C．-(n+18) D．+(18-n) 【变式2-2】分别与氩和氖的核外电子排布相同的离子所形成的化合物是 A．CaF2 B．HCl C．Na2O D．H2O 【变式2-3】下列离子中，所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是（ ） A．Al3+ B．Mg2+ C．Be2+ D．H+ ▌题型03 原子与离子的结构示意图 原子与离子结构示意图比较 微粒 原子 阳离子 阴离子 结构 质子数=电子数 质子数＞电子数 质子数＜电子数 电性 不显电性 带正电 带负电 最外层电子数 不一定是8 一般是8 一般是8 化学性质 不一定稳定 相对稳定 相对稳定 【典例3】下列微粒结构示意图所表示的微粒中，最稳定的是 A．   B．    C．   D．   【变式3-1】表示 A．氯原子的结构示意图 B．氯离子的结构示意图 C．氯原子的电子式 D．氯离子的电子式 【变式3-2】元素X的一个原子失去2个电子，转移到Y元素的两个原子中去。关于形成的化合物（只含X、Y两种元素）的说法正确的是 A．化学式是 B．电子式是 C．存在与两种离子 D．由与两种离子形成的离子化合物 ▌题型04 化学用语的正误判断 【典例4】下列化学用语描述正确的是 A．电子式： B．氚的原子结构模型： C．的离子结构示意图： D．和互为同位素 【变式4-1】下列化学用语表述正确的是 A．分子的结构式 B．的电子式 C．的结构示意图 D．中子数为7的碳原子 【变式4-2】下列有关化学用语表示错误的是 A．HClO的电子式： B．中子数为143的U： C．氨分子的空间结构示意图： D．用电子式表示的形成过程： 【变式4-3】下列化学用语的表示不正确的是 A．中子数为8的碳原子： B．氯离子的结构示意图： C．N2的结构式：N≡N D．KCl的电子式： ▌题型05 依据排布规律书写化学用语 【典例5】根据原子核外电子排布规律，按要求书写下列化学用语： （1）某金属元素原子的最外层电子数等于次外层电子数： (电子式)。 （2）L层电子数是M层电子数2倍的原子： (结构示意图)。 （3）最外层电子数是次外层电子数4倍的-2价负离子： (电子式)。 （4）电子总数为18的M+(M代表某元素符号)： (电子式)。 【变式5-1】有一种离子化合物A的化学式为，它所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层结构，适当加热，A就分解为两种气体，其中一种是化合物，该反应的化学方程式为 ，所得混合气体的平均相对分子质量为 ，A的电子式为 。 【变式5-2】氮元素在周期表中第___________周期，___________族，其原子结构示意图为___________。 ▌题型06 由电子排布推断元素 【典例6】A、B两种原子，A的L电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是 A．硅原子和钠原子 B．硼原子和氦原子 C．碳原子和氯原子 D．碳原子和铝原子 【变式6-1】电子层结构相同的一组微粒是 A．Na+和F- B．H+和O2- C．S2-和Na+ D．Li和Cl- 【变式6-2】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Ⅹ元素的某种核素没有中子，Z原子最外层电子数比内层电子总数少4，Y与W同主族。下列说法正确的是 A．原子半径： B．最高价氧化物对应水化物的酸性： C．稳定性： D．单质沸点： / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 第一节 核外电子排布（题型突破·举一反三） 题型01电子层与电子的能量 典例精析 【典例1】B 举一反三 【变式1-1】B 【变式1-2】B 题型02核外电子排布的一般规律 典例精析 【典例2)B 举一反三 【变式2-1】A 【变式2-2】A 【变式2-3】B 题型03原子与离子的结构示意图 典例精析 【典例3】B 举一反目 【变式31】B 【变式32】D 1/3 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 题型04化学用语的正误判断 E 典例精析 【典例4)B 举一反三 【变式41】D 【变式42】D 【变式43】B 题型05依据排布规律书写化学用语 E 典例精析 【典例5】(l)Be (2) (3)[:0:]2 (4)K 举一反王 H 7 【变式5-1】9.5 H:N:H [H] ǚ 【变式5-2】第二周期 第VA族 2/3 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 题型06由电子排布推断元素 E 典例精析 【典例6】C 三 举一反三 【变式61】A 【变式62】C 3/3 第一节 核外电子排布（题型突破·举一反三） 题型01 电子层与电子的能量 题型02 核外电子排布的一般规律 题型03 原子与离子的结构示意图 题型04 化学用语的正误判断 题型05 依据排布规律书写化学用语 题型06 由电子排布推断元素 ▌题型01 电子层与电子的能量 1.电子层 （1）概念 在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称为电子层。 （2）表示方法 通常把能量最低、离核最近的电子层叫做第一层；能量稍高、离核稍远的电子层称为第二层；这样由内向外以此类推,分别用n =1，2，3，4，5，6，7或K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。各电子层的表示符号以及离核远近、能量高低关系可表示如下： 电子层数n 1 2 3 4 5 6 7 电子层符号 K L M N O P Q 离核远近 近→远 能量高低 低→高 2.电子的能量 （1）在多电子原子中，电子的能量不同。 （2）在离核较近的区域内运动的电子的能量较低,在离核较远的区域内运动的电子的能量较高。 【典例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．电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层 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 【答案】B 【解析】A．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；B．电子在核外排列时，根据能量最低原理，电子先排能量低的然后排能量高的，所以电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层，B正确；C．氦为稀有气体元素，其最外层只有2个电子，C错误；D．由电子的排布规律可知，M层最多排18个电子，但为最外层时，最多可排8个电子，D错误；答案选B。 【变式1-1】下列叙述中错误的是 A．原子最外层电子数不超过8个 B．原子中易失去的电子能量一定最低 C．原子的次外层电子数不超过18个 D．M层电子的能量比L层电子的能量高 【答案】B 【解析】A．原子结构中最外层电子数不超过8个，次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个，A项正确；B．能量越高的电子在离核越远的区域内运动，也就越容易失去，B项错误；C．原子结构中最外层电子数不超过8个，次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个，C项正确；D．离核越远，电子能量越高，因此M层电子的能量比L层电子的能量高，D项正确；答案选B。 【变式1-2】下列关于原子结构的说法有误的是 A．原子的种类由质子数和中子数决定 B．可发生核聚变反应是化学变化 C．在原子结构分层排布中，M层(第三层)容纳电子数最多为18 D．在化学反应过程中，原子核不发生变化，但原子外层电子可能发生变化 【答案】B 【解析】A．同种元素的质子数相同，同种元素的原子由于中子数不同而形成不同的核素，所以原子的种类由质子数和中子数决定，故A正确；B．可发生核聚变反应，原子核发生变化，是核变化，故B错误；C．在原子结构分层排布中，每个电子层最多容纳2n2电子，则M层（第三层）容纳电子数最多为18，故C正确；D．化学变化中最小的微粒是原子，在化学反应过程中，原子核不发生变化，氧化还原反应中氧化剂得电子，还原剂失电子，原子外层电子可能发生变化，故D正确；故选B。 ▌题型02 核外电子排布的一般规律 （1）“分层”是指核外电子分层排布。 （2）“一低”是指核外电子按照能量最低原则排布。一般情况下，核外电子总是尽可能先从能量最低的电子层排起，即由内向外，最先排布在K层，当K层排满后再排L层，当L层排满后再排M层。 （3）“三不超”是指各电子层容纳电子数的规律。各电子层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数)，原子核外最外层电子不超过8个(K层为最外层时不超过2个)，次外层电子不超过18个，倒数第3层电子不超过32个。 【典例2】下列原子或离子的核外电子排布错误的是 A．Na+ B．19K C． D．35Br 【答案】B 【解析】A．Na+质子数为11，核外电子数为10，其离子结构示意图为 ，故A正确；B．19K质子数为19，核外电子数为19，其原子结构示意图为 ，故B错误；C．质子数为17，核外电子数为18，其离子结构示意图为，故C正确；D．35Br质子数为35，核外电子数为35，其原子结构示意图为，故D正确。综上所述，答案为B。 【变式2-1】某离子的原子核里有n个质子，该离子的电子层排布与氩原子相同，此离子所带的电荷可能是 A．+(n-18) B．-n C．-(n+18) D．+(18-n) 【答案】A 【分析】氩原子的结构示意图为，某离子的电子层排布与氩原子相同，则该离子可能是K+、Ca2+、Cl-等。 【解析】A．若是K原子则n=19，K+所带的电荷为+(19-18)，A正确；B．不可能存在带-n电荷的离子满足以上条件，B错误；C．不可能存在带-(n+18)电荷的离子满足以上条件，C错误；D．若n=16则对应的离子为+(18-16)，但+2硫离子的核外电子排布式与氩原子不同，无满足以上条件的带+(18-n) 电荷的离子，D错误；故选A。 【变式2-2】分别与氩和氖的核外电子排布相同的离子所形成的化合物是 A．CaF2 B．HCl C．Na2O D．H2O 【答案】A 【分析】与氩核外电子排布相同的离子有第三周期的非金属阴离子、第四周期的金属阳离子，与氖核外电子排布相同的离子有第二周期的非金属阴离子、第三周期的金属阳离子，以此来解答。 【解析】A．钙离子与氩核外电子排布相同，F－与氖核外电子排布相同的离子，故A选；B．H+不符合与氩核外电子排布相同或与氖核外电子排布相同，故B不选；C．钠离子、氧离子均与氖核外电子排布相同的离子，故C不选；D．H+不符合与氩核外电子排布相同或与氖核外电子排布相同，故D不选；故选A。 【变式2-3】下列离子中，所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是（ ） A．Al3+ B．Mg2+ C．Be2+ D．H+ 【答案】B 【解析】A、带3个正电荷，但只有2个电子层，不符合要求； B、带2个正电荷，但只有2个电子层，符合要求； C、带2个正电荷，但只有1个电子层，不符合要求； D、带1个正电荷，核外无电子，不符合要求； 答案选B。 ▌题型03 原子与离子的结构示意图 原子与离子结构示意图比较 微粒 原子 阳离子 阴离子 结构 质子数=电子数 质子数＞电子数 质子数＜电子数 电性 不显电性 带正电 带负电 最外层电子数 不一定是8 一般是8 一般是8 化学性质 不一定稳定 相对稳定 相对稳定 【典例3】下列微粒结构示意图所表示的微粒中，最稳定的是 A．   B．    C．   D．   【答案】B 【分析】在原子结构示意图中，小圆圈表示原子核，圆圈内的数字表示质子数，质子数决定原子的类别，弧线表示电子层，最外层电子数决定原子的化学性质。 【解析】由图可知，  为氯离子的离子结构示意图、  为氖原子的原子结构示意图、  为碳原子的原子结构示意图、  为铝原子的原子结构示意图，氖为稀有气体，化学性质不活泼，所以最稳定的微粒是氖原子，故选B。 【变式3-1】表示 A．氯原子的结构示意图 B．氯离子的结构示意图 C．氯原子的电子式 D．氯离子的电子式 【答案】B 【解析】是氯离子的结构示意图，故答案选B。 【变式3-2】元素X的一个原子失去2个电子，转移到Y元素的两个原子中去。关于形成的化合物（只含X、Y两种元素）的说法正确的是 A．化学式是 B．电子式是 C．存在与两种离子 D．由与两种离子形成的离子化合物 【答案】D 【分析】X元素的1个原子失去2个电子转移到Y元素的2个原子中，形成化合物，所以形成的化合物中 X 的化合价为 +2 价，Y 元素的每个原子接受1个电子，所以Y的化合价为 -1 价。 【解析】A．X 的化合价为 +2 价，Y的化合价为 −1价，形成的化合物为XY2，故A错误； B．X的化合价为 +2价，Y的化合价为 −1价，形成的化合物为 XY2，故B错误； C．化合物中存在 X2+ 与 Y−两种微粒，故C错误； D．反应中有电子的得失，应形成离子化合物，由于化合物中存在 X2+和 Y−两种微粒，所以这种化合物是由 X2+与 Y−两种离子通过离子键结合形成的离子化合物，故D正确； 故选D。 ▌题型04 化学用语的正误判断 【典例4】下列化学用语描述正确的是 A．电子式： B．氚的原子结构模型： C．的离子结构示意图： D．和互为同位素 【答案】B 【解析】A．的电子式中，碳原子应与每个氧原子形成双键以满足8电子稳定结构，正确电子式为，题中电子式仅为单键，碳未达8电子稳定结构，A错误；B．氚（）质子数为1，中子数为2（质量数3=1+2），电子数=质子数=1，原子结构模型中原子核内含1个质子和2个中子，核外1个电子，与描述一致，B正确；C．的质子数=原子序数=8，离子结构示意图中圆圈内应为+8，核外电子数=8+2=10（排布为2、8），正确的离子结构示意图为：，C错误；D．同位素需质子数相同，质子数为6，质子数为7，质子数不同，不互为同位素，D错误；故答案选B。 【变式4-1】下列化学用语表述正确的是 A．分子的结构式 B．的电子式 C．的结构示意图 D．中子数为7的碳原子 【答案】D 【解析】A．HClO中O为-2价，H与Cl和O各形成一个共价键，则HClO的结构式为H-O-Cl，A错误；B．N有5个价电子，则N2的电子式为，B错误；C．Mg2+核外有10个电子，结构示意图为，C错误；D．中子数为7的碳原子的质量数为13，表示为，D正确；故答案为D。 【变式4-2】下列有关化学用语表示错误的是 A．HClO的电子式： B．中子数为143的U： C．氨分子的空间结构示意图： D．用电子式表示的形成过程： 【答案】D 【解析】A．HClO的结构式为H-O-Cl，O原子分别与H原子、Cl原子形成1对共用电子对，其电子式为，A正确；B．核素的表示方法为，其中Z为质子数，A为质量数，质量数=质子数 +中子数。对于U原子，质子数Z = 92，中子数为143，则质量数A = 92 + 143 = 235，所以可表示为，B正确；C．氨分子NH3分子空间结构为三角锥形，键角约为，该球棍模型为，C正确；D．Na2O是离子化合物，用电子式表示其形成过程时，要体现出电子的转移。题中箭头应该由失电子的钠原子指向得电子的氧原子，D错误；故答案选D。 【变式4-3】下列化学用语的表示不正确的是 A．中子数为8的碳原子： B．氯离子的结构示意图： C．N2的结构式：N≡N D．KCl的电子式： 【答案】B 【解析】A．质子数为6、中子数为8的核素，其质量数=质子数+中子数=14，其符号为：，A项正确； B．氯元素是17号元素，氯离子核外有18个电子，其离子的结构示意图：，B项错误； C．N2分子中N原子间共用3对电子，结构式为N≡N，C项正确； D．KCl为离子化合物，其电子式为：，D项正确； 答案选B。 ▌题型05 依据排布规律书写化学用语 【典例5】根据原子核外电子排布规律，按要求书写下列化学用语： （1）某金属元素原子的最外层电子数等于次外层电子数： (电子式)。 （2）L层电子数是M层电子数2倍的原子： (结构示意图)。 （3）最外层电子数是次外层电子数4倍的-2价负离子： (电子式)。 （4）电子总数为18的M+(M代表某元素符号)： (电子式)。 【答案】（1） （2） （3） （4）K+ 【解析】（1）B原子的最外层电子数等于次外层电子数，则B元素为Be，Be原子的电子式为：； （2） L层电子数是M层电子数2倍的元素为硅元素，三个电子层，最外层4个电子，原子结构示意图为：； （3） 最外层电子数是次外层电子数4倍，则说明此元素核外只能有2个电子层，即次外层为K层，有2个电子，则最外层有8个电子，故此微粒的核外共有10个电子，又由于是-2价阴离子，故元素的质子数为8，即为O2-，电子式为； （4）由于电子总数为18，且为+1价的单核阳离子，故此微粒的质子数为19，即为K+，电子式也为K+； 【变式5-1】有一种离子化合物A的化学式为，它所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层结构，适当加热，A就分解为两种气体，其中一种是化合物，该反应的化学方程式为 ，所得混合气体的平均相对分子质量为 ，A的电子式为 。 【答案】 9.5 【解析】 离子化合物的所有原子的最外层都符合稳定结构，因此是铵根离子和氢离子，一个铵根离子带一个单位的正电荷，一个氢离子带一个单位的负电荷，电子式为；适当加热，A就分解为两种气体，其中一种是化合物，根据质量守恒定律可知，分解为氨气和氢气：；反应生成等物质的量的氨气和氢气，则所得混合气体的平均相对分子质量为19÷2=9.5。 【变式5-2】氮元素在周期表中第___________周期，___________族，其原子结构示意图为___________。 【答案】 第二周期 第VA族 【解析】 N元素是7号元素，处于元素周期表的第二周期第VA族，原子结构示意图为； ▌题型06 由电子排布推断元素 【典例6】A、B两种原子，A的L电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是 A．硅原子和钠原子 B．硼原子和氦原子 C．碳原子和氯原子 D．碳原子和铝原子 【答案】C 【解析】A的L层比B的M层少3个电子，B的L层电子数恰为A的L层电子数的2倍，说明A、B的核外电子层数分别为2、3；L层最多排8个电子，B的L层电子数恰为A的L层电子数的2倍，说明B的L层有8个电子，A的L层有4个电子，A是碳原子；A的L层比B的M层少3个电子，B为氯原子，故选C。 【变式6-1】电子层结构相同的一组微粒是 A．Na+和F- B．H+和O2- C．S2-和Na+ D．Li和Cl- 【答案】A 【解析】A. Na+和F-都是10个电子，所以电子层结构相同，A项正确； B. H+核外没有电子， O2核外有10个电子，所以电子层结构不相同，B项错误； C. Na+比S2−少一个电子层，C项错误； D. Li原子核外有3个电子，Cl−核外有18个电子，所以电子层结构不相同，D项错误； 答案选A。 【变式6-2】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Ⅹ元素的某种核素没有中子，Z原子最外层电子数比内层电子总数少4，Y与W同主族。下列说法正确的是 A．原子半径： B．最高价氧化物对应水化物的酸性： C．稳定性： D．单质沸点： 【答案】C 【分析】由题意知，XX元素的某种核素没有中子，X是H；Z最外层电子数比内层电子总数少4，则Z是第三周期第VIA族元素S，又由于W是原子序数比Z大的短周期主族元素，则W是，Y与W同主族，则Y为F，据此答题。 【解析】A．根据元素周期表位置关系，同周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素，从上到下原子半径逐渐增大，故原子半径： ，A项错误； B．根据同周期元素，元素非金属性从左往右逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，故最高价氧化物对应水化物的酸性：，B项错误； C．由于非金属性：，故氢化物的稳定性：，C项正确； D．卤素单质沸点随原子序数的增大而逐渐升高，沸点：，D项错误； 故答案选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $