專題20原子的組成及排布規律【知識框架】「原子核『質子（Z）袂定元盍種真「原子核I中子（N=A.—Z）-E［司、N不同為同位素Q毎層最多容納2［/牛電子餵外層不超過&于如）改外層電子數不超過垢個,臓第三層不超過貌個【基礎回顧】一、原子的構成（1）原子的組成瘵子v:x一質子（刀牛—核電荷數決定元素的種類I質量數近似相對原子質量愛同位素備子＜ I?［中承A-Z）個］連質子數決定氐決定原子的種類I亠皿誌決定主族元素化學性質嘔子的電子詁結*構示）意圖核卜電子電子數（￡洽「最外層電子？I各層電子數-電子掃E布（分層掃E布）電子層〔險JAL+芒（2）符號:逅丁中各數字的含義xjfitfWX協子的.的正電荊*ft-+J曲xjfitfWX協子的.的正電荊Ifc—nXc_一個扌卜子中金（3）組成原子的各種微粒及相互關系質子數（Z）=核電荷數=原子序數質量數（A）=質子數（Z）+中子數（N）陽離子的核外電子數二質子數-所帶電荷數陰離子的核外電子數=質子數+所帶電荷數二、核外電子排布1、核外電子排布（1） 排布方式分層排布，電子層由里到外依次是：第一、…、七層，符號分別對應：K、L、M、N、0、P、Q。（2） 排布規律電子是在原子核外距核由近及遠，能量由低至高的不同電子層上分層排布。每層最多容納的電子數為2n2（n代表電子層數）。電子一般總是先排在能量低的電子層里，即最先排在K層，當K層排滿后，再排L層，依此類推。最外層電子數不超過8個（或2個），次外層不超過18個，倒數第3層不超過32個。2、構造原理能量最低原理（★選修內容）（1） 能層與能級能層多電子原子的核外電子的能量是不同的。按電子的能量差異，可將核外電子分成不同的能層。原子核外電子的每一個能層（序數為n）最多可容納的電子數為2n2。能級多電子原子中，同一能層的電子，能量也不同，還可以把它們分成能級。（2） 構造原理隨著原子核電荷數的遞增，基態原子的核外電子按照上圖中箭頭的方向依次排布，即1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p該原理適用于絕大多數基態原子的核外電子排布。【思考】核外電子排布完全依照電子層順序排列嗎？核外電子排布的規律并不完全依據電子層順序，而是按能級順序進行的。（3） 能量最低原理、基態與激發態光譜能量最低原理原子的電子排布遵循構造原理能使整個原子的能量處于最低狀態。基態與激發態原子核外電子在一定條件下會發生躍遷，躍遷過程中伴隨著能量的變化。■.壬E54904E 日4更EH￡E殛盤EWE殛71袈F：%E5%9F%BA%E6%80%81%E5%8E%9F%E5%AD%90 - .. %E6%BF%80%E5%8F%91%E6%E光譜光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。不同元素的原子發生躍遷時會吸收或釋放不同的光，用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發射光譜，總稱為原子光譜。利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。電子云與原子軌道電子云電子云是電子在核外空間各處出現概率的形象化描述。黑點密的地方表示電子出現的概率大，黑點疏的地方表示電子出現的概率小。原子軌道電子云輪廓圖給出了電子在核外經常出現的區域。這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。原子軌道軌道形狀軌道個數球形1P紡錘形泡利原理和洪特規則泡利原理條件：當電子在同一個軌道中排布時；結論：1個軌道里最多容納2個電子，且自旋方向相反。洪特規則條件：當電子排布在同一能級的不同軌道時；結論：總是優先單獨占據一個軌道，而且自旋方向相同。基態原子的核外電子在原子軌道上排布要遵循三個原則：能量最低原理、泡利原理、洪特規則。【技能方法】核外電子排布與元素推斷1、短周期核外電子排布規律最外層電子數為1的原子有H、Li、Na；最外層電子數為2的原子有He、Be、Mg；最外層電子數與次外層電子數相等的原子有Be、Ar；最外層電子數是次外層電子數2倍的原子是C；最外層電子數是次外層電子數3倍的原子是0；最外層電子數是次外層電子數4倍的原子是Ne；次外層電子數是最外層電子數2倍的原子有Li、Si；內層電子總數是最外層電子數2倍的原子有Li、P；電子層數與最外層電子數相等的原子有H、Be、Al；電子層數為最外層電子數2倍的原子有Li；最外層電子數是電子層數2倍的原子有He、C、S；最外層電子數是電子層數3倍的原子有0。2、熟記常見的等電子微粒

常見“10e-”微粒分子：Ne、HF、HO、NH、CH；3 4陽離子：Na+、Mg2+、Al3+、H0+、NH+；4陰離子：F~、O2-、OH~、NHi。2常見“18e-”微粒分子：Ar、HCl、HS、HO、F、CH、CHOH；2 22 2 26 3陽離子：K+、Ca2+；陰離子：Cl-、S2-、HS-o其他等電子微粒“14e-”：Si、N、CO、CH、C2-；2222“16e-”：S、O、CH、HCHOo2 24【基礎達標】下列關于鈉元素的幾種表達式錯誤的是( )A.Na+的電子排布圖:B.Na的電子排布式：1S22S22P63S1Na的簡化電子排布式：［Na］3s1【答案】D【解析】Na的簡化電子排布式為［Na］3s1。即上一周期的稀有氣體［元素符號］+該原子的價電子排布。【陜西省西安市鐵一中2015屆高三尖子班一模化學試題】設某兀素某原子核內的質子數為m中子數為n則下述論斷正確的是( )不能由此確定該元素的原子量這種元素的原子量為m+n若碳原子質量為W克，此原子的質量為(m+n)W克核內中子和質子共同決定元素種類【答案】A【解析】試題分析：A、由于該元素可能存在同位素，因此不能根據該原子確定該元素的相對原子質量，A正確；B、根據A中分析可知不能確定該元素的原子量，B錯誤；C、若碳原子質量為W克，此原子的質量為(m+n)W/12克，C錯誤；D、核內質子數決定元素種類，與中子數無關系，D錯誤，答案選Ao考點：考查元素及元素組成的應該判斷原子的核電荷數小于18的某元素X，其原子的電子層數為n，最外層電子數為2n+1，原子核內質子數為2n2—1。下列有關X的說法中不正確的是（ ）X能形成化學式為X（OH）的堿3X能與某些金屬元素形成化合物X原子的最外層電子數和核電荷數肯定為奇數X可能形成化學式為KXO的鹽3【答案】A【解析】符合題意的元素X可能是氮或氯元素，A項不正確。bvii%EF%BC%8D某元素的一個原子形成的離子可表示為 ，下列說法正確的是（ ）bvn%EF%BC%8D含有的中子數為a+bbvn%EF%BC%8D含有的電子數為a—nX原子的質量數為a+b+nb1個X原子的質量約為【答案】D【解析】bvn%EF%BC%8D中a表示質子數，b表示質量數，“n—”表示X得到n個電子，則其bvn%EF%BC%8D含有的中子數為b—a，電子數為a+n。1mol. 的質量約為bg，則1個Xb原子的質量約為'125T【福建省福州市2015屆高三上學期期末質量檢測】碘元素的一種 核素可用于治療腫瘤。下列有關碘元素的說法正確的是（ ）125t核外有72個電子127J2F；廠【與n【互為同素異形體125t能使淀粉溶液變藍最外層電子數為7【答案】D【解析】試題分析：碘元素是53號元素，了I核外有53電子，錯誤；B.二I與了I質子數相同,125t而中子數不同，互為同位素，錯誤；C.碘單質能使淀粉溶液變藍，而 是原子，因125t此不能使淀粉溶液變藍，錯誤；D. 是鹵素的原子，最外層電子數為7,正確。考點：考查碘元素的同位素原子的結構、性質及分類的知識。【能力提升】【北京市第六十六中學2015屆高三上學期期中檢測】下列說法中正確的是（ ）最外層有5個電子的原子都是非金屬原子最外層有2個電子的原子都是金屬原子非金屬元素呈現的最低化合價，其絕對值等于該元素原子的最外層電子數非金屬元素呈現的最高化合價不超過該元素原子的最外層電子數【答案】D【解析】試題分析：A、最外層有5個電子的原子不都是非金屬原子，如Sb最外層5個電子，但是金屬元素，錯誤；B、最外層有2個電子的原子不都是金屬原子，如He屬于非金屬，錯誤；C、 非金屬元素呈現的最低化合價，其絕對值等于8-該元素原子的最外層電子數，錯誤;D、 非金屬元素呈現的最高化合價不超過該元素原子的最外層電子數，正確，答案選Do考點：考查元素原子的最外層電子與化合價、金屬、非金屬的關系【遼寧省實驗中學分校2014—2015學年度上學期期中測試】下列說法正確的是（）含共價鍵的化合物一定是共價化合物氣態單質分子中一定含有共價鍵由非金屬元素組成的化合物可能是離子化合物離子化合物中一定含有離子鍵由不同元素組成的多原子分子里，一定只存在極性共價鍵②③ B.②③⑤C.③④ D.①②④【答案】C【解析】試題分析：①只含有共價鍵的化合物才是共價化合物，錯誤；②氣態單質中不一定含有共價鍵,如稀有氣體中不含任何化學鍵，錯誤；③由非金屬元素組成的化合物可能是離子化合物，如銨鹽，正確；④離子化合物中一定含有離子鍵，因為含有離子鍵的化合物才是離子化合物，正確；⑤由不同元素組成的多原子分子里，不一定只存在極性共價鍵，如H0則存在非極性共價鍵，錯誤，答案選Co22考點：考查化合物的類型、化學鍵類型的判斷某元素的一種同位素X的原子質量數為A，含N個中子，它與1H原子組成HX分子,m在agHX中所含質子的物質的量是（m

A%EF%BC%8E(A%EF%BC%8DMEF%BC%8Bid)molA%EF%BC%8E(A%EF%BC%8DMEF%BC%8Bid)molB%EF%BC%8E-(A%EF%BC%8DN)ido1AC%EF%BC%8E (A%EF%BC%8DN)molA%EF%BC%8BidD%EF%BC%8E-(A%EF%BC%8DMEF%BC%8Bm)molA【答案】A【解析】TOC\o"1-5"\h\zX原子的質子數為(A—N),—個HX中所含的質子數為(A—N+m),HX的摩爾質量m m為(A+m)g?mol-1，所以agHX中所含質子的物質的量為m (A%EF%BC%8DN^EF%BC%8Bin)mol\o"CurrentDocument"A%EF%BC%8Bin 。【遼寧省錦州市2015屆高三上學期期末考試】某短周期金屬元素原子核外最外層電子數是最內層電子數的1.5倍，下列說法正確的是（ ）該元素的單質性質活潑，具有較強的還原性，可以用于某些金屬冶煉該元素的單質常溫下不與濃硫酸反應該元素的單質無需特別保存，因為其性質穩定，不易與空氣中的成分反應D?該元素的最高價氧化物對應的水化物只能與酸反應【答案】A【解析】試題分析：某短周期金屬元素原子核外最外層電子數是最內層電子數的1.5倍，所以最外層電子數是3個，又因為是金屬，所以是鋁元素。A、鋁是活潑的金屬，可發生鋁熱反應,用于冶煉金屬，A正確；B、常溫下鋁遇濃硫酸發生鈍化，但鈍化是化學變化，B錯誤；C、鋁易被氧化為氧化鋁覆蓋在金屬鋁的表明而耐腐蝕，C錯誤；D、氫氧化鋁是兩性氫氧化物，與強堿也反應，D錯誤，答案選A。考點：考查元素推斷的有關應用【遼寧省撫順市第二中學2015屆高三上學期期中考試】甲乙丙丁4種物質分別含2、3種元素，它們的分子中各含18個電子，甲是氣體氫化物，在水中分步電離出2種陰離子。下列推斷合理的是（）某鈉鹽溶液含甲電離出的陰離子，則該溶液呈堿性，只能與酸反應乙與氧氣的摩爾質量相同，則乙一定含有極性鍵和非極性鍵丙中含有第二周期IVA族的元素，則丙一定是甲烷的同系物丁和甲中各元素的質量比相同，則丁中一定含有-1價的元素【答案】D【解析】試題分析：甲是18電子的氫化物，且其水溶液為二元弱酸，不難得出甲為HS,乙與氧氣的摩2爾質量相同，可能為CHOH、NH等符合，丙中含有第二周期IVA族的元素，可能為CHOH,3 24 3丁和甲中各元素質量比相同，應為H0，則A.甲是18電子的氫化物，且其水溶液為二22元弱酸，不難得出甲為HS,某鈉鹽溶液若為NaHS溶液，其中含有HS-、OH-，但NaHS2既能與鹽酸等反應生成HS,也能與NaOH反應生成NaS，故A錯誤；B.氧氣的摩爾質22量為32g/mol，乙的摩爾質量也為32g/mol，且含有18電子，CHOH符合，CHOH中只含有極性鍵無非極性鍵，故B錯誤；C.第二周期IVA族元素為C，如CHOH符合：但CHOH3 3不是CH的同系物，故C錯誤；D.HS中元素的質量比為1：16,HO分子中元素的質量2 22比也為1：16,H2O2中氧元素的價態為一1價，故D正確，故選Do考點：考查無機物的推斷。【終極闖關】【湖南省岳陽市2015屆高三教學質量檢測試卷（一）】X、Y、Z、W、R屬于短周期主族元素。X的原子半徑是短周期主族元素中最大的，Y元素的原子最外層電子數為m,次外層電子數為n,Z元素的原子L層電子數為m+n,M層電子數為m-n,W元素與Z元素同主族，R元素原子與Y元素原子的核外電子數之比為2:1。下列敘述錯誤的是（）X與Y形成的兩種化合物中陰、陽離子的個數比均為1：2Y的氫化物比R的氫化物穩定，熔沸點高Z、W、R最高價氧化物對應水化物的酸性強弱順序是：R〉W〉ZRY、WY通入BaCl溶液中均有白色沉淀生成222【答案】D【解析】試題分析：X、Y、Z、W、R屬于短周期主族元素。X的原子半徑是短周期主族元素中最大的，則X是NaoY元素的原子最外層電子數為m,次外層電子數為n,Z元素的原子L層電子數為m+n,M層電子數為m-n,則m+n=8,所以Y是第二周期元素，則n=2,因此m=6,所以Y是氧元素，Z是硅元素。W元素與Z元素同主族，則W是碳元素。R元素原子與Y元素原子的核外電子數之比為2:1,則R是硫元素。則A.X與Y形成的兩種化合物氧化鈉和過氧化鈉中陰、陽離子的個數比均為1：2,A正確；B.氧元素的非金屬性強于S,則Y的氫化物水比S的氫化物穩定，水分子間存在氫鍵，熔沸點高于HS,B正2確；C.非金屬性越強，最高價氧化物水化物的酸性逐漸增強，非金屬性是SiVCVS,則Z、W、R最高價氧化物對應水化物的酸性強弱順序是：R〉W〉Z,C正確；D.C02、SO2通入BaCl溶液中均沒有白色沉淀生成，D錯誤，答案選Do 【 【2015新課標I卷理綜化學】W、X、Y、Z均為短周期主族元素，原子序數依次增加,且原子核外L電子層的電子數分別為0、5、8、8,它們的最外層電子數之和為18。下列說法正確的是（）A.單質的沸點：W〉XB?陰離子的還原性：W〉Z2考點：考查元素推斷的有關應用

氧化物的水化物的酸性：YVZX與Y不能存在于同一離子化合物中【答案】B【解析】W的L層無電子，則W是H元素；X的L層有5個電子，則X是N元素，Y與Z的L層都是8個電子，則二者都是第三周期元素。由“最外層電子數之和為18”可知Y與Z的最外層電子數之和為12。又因為Z的原子序數大于Y且均為主族元素，所以Y是P，Z是Cl元素。A、氫氣與氮氣都是分子晶體，相對分子質量大的沸點高，沸點X〉W。錯誤；B、H元素的非金屬性比Cl弱，所以簡單陰離子的還原性W〉Z。正確；C、未指明是最高價氧化物的水化物，故不能判斷酸性（如：H3PO4>HCl0,但H3PO4<HClO4）。錯誤；D、N與P可以同時存在于同一離子化合物中，如磷酸銨。錯誤【2015上海化學】中國科學技術名詞審定委員會已確定第116號元素Lv的名稱為鉝。關于 的敘述錯誤的是（ ）原子序數116中子數177核外電子數116相對原子質量293【答案】D【解析】元素符號左下角表示的是原子核內的質子數，原子核內的質子數等于該元素的原子序數，所以該元素的原子序數是116,正確。B?在原子符號的左上角表示的該元素原子的質量數，質量數就是質子數與中子數的和，所以該原子的中子數是293-116=177，正確。C.對于元素的原子來說，原子核內的質子數等于原子核外的電子數，等于元素的原子序數，所以該原子的原子核外電子