【本讲教育信息】
一、教学内容
第一单元 核外电子排布与周期律（一）
二、考点清单
1. 了解原子核外电子运动的特征。
2. 初步掌握原子核外电子排布规律，会画1～20号元素原子结构示意图。 3. 元素化合价随原子序数的递增而变化的规律，微粒半径及大小的比较。 4. 元素的金属性和非金属性随原子序数的递增而呈现周期性变化的规律
三、全面突破 （一）知识点：
1. 原子核外按能量高低的不同，划分为不同的区域，电子在不同区域分层运动，分为不同电子层，一共分为7个电子层，n依次为 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6 、 7 ；分别称为 K 、 L 、 M 、 N 、 O 、 P 、 Q 。
2. 原子核外电子排布规律：①电子总是从能量最低的电子层排起，然后由里往外排 ②各层最多能容纳的电子数目为2n2（n为电子层数） ③最外层最多能容纳的电子数目为8（K层为最外层，不超过2个电子），次外层电子数目不超过18，倒数第三层不超过32个电子。
以下是9号氟元素和19号钾元素的原子结构示意图
【思考】分析钾原子的核外电子排布是2，8，8，1而不是2，8，9的原因。
【分析】钾原子的第三层为最外层时，最多能容纳的电子数为8，所以不可能为9。 注意：这几条规律是相互联系的，不能孤立理解，必须同时遵循这几条规律。 以下1～20号元素的原子结构示意图： 1H 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 2He 3Li 10Ne 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca 另外，离子的写法与原子的写法有没有区别?
（1）钠离子： （2）O2-： 【答案】（1）
（2）
【深化思考】元素原子结构的特殊性
①原子核中无中子的原子：1 1H。
②最外层有1个电子的原子：H、Li、Na、K。 ③最外层有2个电子的原子：Be、Mg、He、Ca。 ④最外层电子数等于次外层电子数的原子：Be、Ar。
⑤最外层电子数是次外层电子数2倍的原子：C；是次外层电子数3倍的原子：O；是次外层电子数4倍的原子：Ne。
⑥电子层数与最外层电子数相等的原子：H、Be、Al。 ⑦电子总数为最外层电子数2倍的原子：Be。
⑧次外层电子数是最外层电子数2倍的原子：Si、Li。
⑨内层电子数之和是最外层电子数2倍的原子：Li、P。
（二）元素周期律 1. 原子序数
（1）概念：按照核电荷数由小到大的顺序给元素编的序号。 （2）数值：等于该元素原子的核内质子数（核电荷数）。 2. 原子最外层电子数的递变规律
（1）1～2号元素，最外层电子数由 1 到 2 递变。
（2）3～10号元素、11～18号元素，最外层电子数重复着从 1 到 8 的周期性变化。
3. 原子半径的递变规律：3～9号元素或11～17号元素随着原子序数的递增，原子半径呈现由 大 到 小 的周期性变化。
【延伸探究】如何比较粒子半径的大小？
4. 元素的主要化合价和最高价氧化物的水化物的酸碱性的变化规律：
5. 元素非金属性的递变规律
【归纳】1）元素金属性强弱的判断
比较元素金属性的强弱，其实质是看元素原子失电子的能力，越易失电子，金属性越强。 （1）从元素原子结构判断：
①当最外层电子数相同时，核电荷数越多，金属性越强； ②当电子层数相同时，核电荷数越多，金属性越弱。 （2）从元素单质及其化合物的相关性质判断：
①金属单质与水或与酸（非氧化性酸）反应置换出氢越容易，元素金属性越强。②最高价氧化物对应水化物碱性越强，表明元素金属性越强。
2）元素非金属性强弱的判断
比较元素非金属性的强弱，其实质是看元素原子得电子的能力，越易得电子，非金属性越强。
（1）从元素原子结构判断：①当最外层电子数相同时，核电荷数越多，非金属性越弱。②当电子层数相同时，核电荷数越多，非金属性越强；
（2）从元素单质及其化合物的相关性质判断：①单质跟氢气化合的难易程度、条件及生成氢化物的稳定性，单质越易与H2化合，生成的氢化物也就越稳定，氢化物的还原性也就越弱，说明其非金属性也就越强。②最高价氧化物对应水化物的酸性越强，说明其非金属性越强。③非金属单质如果发生置换反应，被置换出的非金属元素非金属性较弱。 6. 元素周期律
（1）概念；元素的性质随着元素核电荷数的递增而呈周期性的变化的规律。
（2）实质：元素周期律是原子核外电子排布随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。
【特别说明】元素性质呈现周期性变化的原因是核外电子排布的周期性，换言之，原子结构决定了元素的性质特点（主要化合价，原子半径大小，元素的金属性与非金属性等）。
【典型例题】
例1. 有X、Y两种原子，X原子的M层比Y原子的M层少3个电子，Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的二倍，则X为 ，Y为 。
【分析】X ：K L M Y：K L M
2 8 x 2 8 x+3
又因为Y原子的L层电子数恰好为X原子的L层电子数的二倍，所以X原子的L层电子数为4，即x = 0。所以X为：C ；Y为Al。
例2. 今有x值 微粒符号 微粒名称 结构示意图 【分析】 x值 微粒符号 微粒名称 结构 示意图 8 O2－ 氧离子 结构示意图，试指出x的可能数值及相应微粒的名称和符号，并画出
该微粒的结构示意图。 9 F－ 氟离子 10 Ne 氖原子 11 Na+ 钠离子 12 Mg2+ 镁离子 13 Al3+ 铝离子 ［思考］还有哪些微粒有10电子？
【分析】10电子微粒一共有15种。有5分子，5阳离子，5阴离子。
①5分子：HF（1+9） H2O （2+8） NH3 （3+7） CH4 （ 4 + 6 ） Ne ②5阳离子：Na、Mg、Al、NH4、H3O。 ③5阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、NH2－。
＋ 2＋3＋＋＋
例3. 下列各组元素性质的递变情况错误的是 （ ） A. Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 B. P、S、Cl元素最高正价依次升高 C. N、O、F原子半径依次增大 D. Na、K、Rb的电子层数依次增多
【分析】 此题考查元素性质的递变规律，解答此类题应严格遵循元素周期律的递变关系，把握好核外电子排布与原子半径、元素化合价、元素金属性、元素非金属性的关系。根据元素周期律可知，随着原子序数的递增，原子结构、原子半径、元素的金属性和非金属性呈周期性的变化，A、B、D选项均正确，C选项中原子半径应是依次减小。
【答案】C
例4. a元素的阴离子、b元素的阴离子和c元素的阳离子具有相同的电子层结构，已知a的原子序数大于b的原子序数，则a、b、c 3种离子半径的大小顺序为 （ ）
A. a > b > c B. b > a > c C. c > a > b D. c > b > a
【分析】由于a元素的阴离子、b元素的阴离子具有相同的电子层结构，且a的原子序数大于b的原子序数，电子层结构相同，序数越小，半径越大，所以，b的离子半径大于a的离子半径。c为阳离子，和a、b的离子电子层结构相同，所以c的离子半径小于a、b。
答案：B。
例5. 下列叙述中能肯定A金属比B金属活泼性强的是 （ ） A. A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少 B. A原子电子层数比B原子电子层数多
C. 1 mol A从酸中置换H+生成的H2比1 mol B从酸中置换H+生成的H2多 D. 常温时，A能从水中置换出氢，而B不能 【分析】
【答案】 D
例6. 下列叙述中， 错误的是 （ ） A. 原子半径：Cl>S>O B. 还原性：Na>Mg>Al C. 稳定性：HF>HCl>HBr
D. 酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4
【分析】A错。Cl和S具有相同电子层，所以原子序数越小，半径越大，即S的原子半径大于Cl。S和O具有相同的最外层电子数，而S的电子层比O多，所以S的原子半径大于O。B对。C对。F、Cl、Br氧化性（非金属性）依次减弱，所以氢化物稳定性减弱。D对。非金属性：Cl > S > P，所以其最高价氧化物对应水化物酸性依次减弱。
【答案】A
例7. 有A、B、C、D四种元素。A的最高正价与其负价的绝对值之差为6。A、D次外层都是8个电子；A、D的化合物DA在水溶液中能电离出具有相同电子层结构的阴、阳离子。B有两个电子层，其最高正价与最低负价的代数和为零。C2与氖原子具有相同的电子
层结构。试写出上述各元素的符号：
A ，B ，C ，D 。
【分析】A的最高正价与其负价的绝对值之差为6，且已知最高正价与负价绝对值之和为8，所以得到A的最高正价为+7，负价为－1。又因为次外层电子数为8，所以A为Cl。B的最高正价为+4，负价为－4，为C。C一定是O。D的阳离子与A具有相同的电子层结构，所以D为K。
【答案】Cl C O K
例8. 今有A、B、C、D四种元素，其中A元素是1826年法国青年科学家巴拉尔发现的。他在研究海水制盐时。往剩余的副产物苦卤中通入氯气后发现溶液颜色变深，若经进一步提取，可得一种红棕色液体，有刺鼻的臭味。B、C、D的原子层排布均不超过3个电子层。D原子核内的质子数正好等于C原子核内质子数的2倍，而它们最外层电子数恰好相等。D原子的最内电子层上电子数是B原子核外电子数的2倍。则：
（1）四种元素分别为：A ，B ，C ，D 。 （2）写出巴拉尔发现A元素单质的离子方程式：
（3）写出由上述某元素的单质与另外两种元素的化合物反应生成两种酸的化学方程式： 。
【分析】A为红棕色液体，A单质为Br2，那么A为Br。又因为D原子最内层电子数是B原子核外电子数的2倍，所以，B为H。因为D原子核内的质子数正好等于C原子核内质子数的2倍，而它们最外层电子数恰好相等，所以D为S，而C为O。
答案：（1）A：Br B：H C：O D：S （2）2Br－ + Cl2 = Br2 + 2Cl－ （3）Br2 + H2O
例9. 有X、Y、Z、W四种元素，已知X的核外没有电子，Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y原子、Z原子和W的电子层数相同，常见的Z单质是黑色固体，Y、Z、W三种元素可形成ZY2型和W2Y型化合物。填写下列空白：
（1）写出四种元素的符号：X ，Y ，Z ，W 。 （2）写出ZY2与W2Y反应的方程式 。
（3）写出X、Y、W三种元素形成的化合物与ZY2反应的化学方程式 。 【分析】推断题应从中最先找出最熟悉的信息，大胆假设，快速求解。本题已知X+的核外没有电子，所以肯定为X为H。另外特殊结构的原子Y，知其为O。
【答案】（1）H O C Na
（2）CO2+Na2O==Na2CO3
（3）2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O（或NaOH+CO2==NaHCO3）
四、本讲小结
1）重点要掌握1～20号元素的原子结构示意图的写法。
2）掌握核外电子排布的三条规律：①电子总是从能量最低的电子层排起，然后由里往外排
②各层最多能容纳的电子数目为2n2（n为电子层数）
③最外层最多能容纳的电子数目为8（K层为最外层，不超过2个电子），次外层电子数目不超过18，倒数第三层不超过32个电子。
3）对应的电子层数：1、2、3、4、5、6、7分别对应K 、L、 M、N、O、P、Q。解题过程中，尤其是做推断题时，能快速找到对应电子层及所排电子情况。
4）元素周期律的本质原因是原子核外电子排布的周期性。
5）粒子半径比较的一般法则是：①电子层数不同，电子层数越多，半径越大（注意是大致适用）；②电子层数相同，序数大，半径小。这两个原则，离子也适用。如：K+ < S2－，因为K的序数为19，而S的序数为16，电子层结构相同，序数越小，半径越大。
6）元素非金属性强弱的判断
+
+
HBrO + HBr
五、超前思维（核外电子排布与周期律（二）） 1. 元素周期表编排原则：
（1）按 的顺序从左到右排列。
（2）将 的元素排列成一个横行，称为一个 。
（3）把 的元素排列成一个纵行，称为一 。 2. 元素周期表的结构 （1）周期
（2）族
过渡元素： 。
【模拟试题】（答题时间：60分钟）
一、选择题：（每题有1～2个答案，每题3分，共54分）
1. 下列各项的叙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
2
D. 各电子层（n）最多可容纳的电子数为n 2. 用化学方法不能实现的是 （ ） A. 生成一种新分子 C. 生成一种新核素
B. 生成一种新离子 D. 生成一种新单质
D. S2－
3. 与Ne的核外电子排布相同的离子是 （ ） A. Cl－ B. Na+ C. K+
4. 由（m、n均大于0）的原子构成的单质，与盐酸反应有可燃性气体生成。
该结构中n和m的关系，正确的是 （ ） A. m>n B. 0< n < 10 C. m =10－n D. m<4
*5. 元素A、B、C原子核内质子数之和为31，最外层电子数之和为17，这三种元素是（ ） A. N、P、Cl B. P、O、S C. N、O、S D. O、F、Cl
6. 下列各种说法正确的是 （ ）
A. 元素的性质随着相对原子质量的递增呈周期性变化 B. 从Na到Ar，随着原子序数的递增原子半径逐渐变小
C. 11～17号元素的化合价的变化和3～9号元素化合价的变化完全相同
D. 没有元素原子核外电子排布的周期性变化，就没有元素性质的周期性变化 7. 某元素的单质0.2mol与足量的水反应，可生成标准状况下的氢气2.24L。反应生成的该元素离子有10个电子，该元素是： （ ）
A. K B. Cl C. Na D. S
**8. 某元素气态氢化物的分子式的化学式是HnR，这种元素的最高价氧化物对应水化物分子中有m个氧原子，则其最高价氧化物对应水化物分子为 （ ）
A. H2m－8+nROm B. H2m－8+mROm C. H2ROm D. H2mROm
*9. 某元素气态氢化物化学式为RH3，此元素最高价氧化物对应水化物的化学式可能是 （ ）
A. H2RO3 B. H2RO4 C. HRO3 D. H3RO4
10. X、Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径，X、Y、Z三种元素原子序数的关系是 （ ）
A. X>Y>Z B. Y>X>Z C. Z>X>Y D. Z>Y>X
11. X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的电子层结构，下列叙述正确的是 （ ）
A. X的原子序数比Y的小
B. X原子的最外层电子数比Y的多 C. X的原子半径比Y的小 D. X元素的最高正价一般比Y的低
**12. 某非金属元素气态氢化物分子中的氢原子个数与该元素最高价氧化物分子中氧原子的个数之比为2∶1，其氢化物与最高价氧化物相对分子质量之比为8∶15，则该非金属元素的相对原子质量为 （ ）
A. 28 B. 14 C. 19 D. 32 13. 关于同一种元素的原子或离子，下列叙述正确的是（ ） A. 原子半径比阴离子半径小 B. 原子半径比阴离子半径大 C. 原子半径比阳离子半径小
D. 带正电荷多的阳离子半径比带正电荷少的阳离子半径大 14. 不能说明钠的金属性比镁的金属性强的事实是 （ ） A. 钠的最高正化合价为+1，镁的最高正化合价为+2 B. NaOH的碱性比Mg（OH）2的碱性强 C. 钠与冷水反应剧烈，镁与冷水不反应
D. 在熔化状态下，钠可以把镁从MgCl2中置换出来 15. 下列微粒半径大小比较正确的是 （ ） A. Na＜Mg＜Al＜O
+
2+
3+
2－
B. S＞Cl＞Na＞Al
2－
－
+3+
C. Na＜Mg＜Al＜Si D. Cs＜Rb＜K＜Na
16. HF、H2O、CH4、SiH4四种气态氢化物按稳定性由弱到强排列正确的是 （ ） A. CH4＜H2O＜HF＜SiH4 B. SiH4＜HF＜CH4＜H2O C. SiH4＜CH4＜H2O＜HF D. H2O＜CH4＜HF＜SiH4
17. 下列排列顺序正确的是 （ ）
①热稳定性：H2O >HF > H2S ②原子半径：Na > Mg > O
③酸性：H3PO4 > H2SO4 > HClO4
④结合质子（H+）的能力：OH－ > CH3COO－ > Cl－ A. ①③
B. ②④
C. ①④
D. ②③
18. 已知X、Y是原子核电荷数不大于18的元素。X原子的最外层电子数为a，次外层电子数为a+2；Y原子的最外层电子数为b－5，次外层电子数为b。则X、Y两元素形成化合物的组成是 （ ）
A. XY2
二、非选择题：
19.（7分）短周期中置换H能力最强的是_____________元素（符号），化学性质最稳定的元素符号是___________，最高价氧化物对应的水化物酸性最强的分子式为___________，碱性最强的分子式为___________，显两性的分子式为___________，原子半径最大的金属元素的符号是_____________，离子半径最小的金属离子结构示意图________________。 20.（5分）用“＞”或“＜”回答下列问题：
（1）酸性：H2CO3 H2SiO3，H2SiO3 H3PO4
（2）碱性：Ca（OH）2 Mg（OH）2，Mg（OH）2 Al（OH）3 （3）气态氢化物稳定性：H2O H2S，H2S HCl （4）还原性：H2O H2S，H2S HCl
（5）酸性：H2SO4 H2SO3，HClO4 HClO
21. （8分） A、B、C、D四种元素的原子序数均小于18，其最高正价数依次为1，4，5，7，已知B的原子核外次外层电子数为2。A、C原子的核外次外层电子数为8。D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中的最强酸，则：
（1）A、B、C、D的名称分别是________、________、________、________。 （2）A的离子结构示意图是________，C的原子结构示意图是________。
（3）C的最高价氧化物对应的水化物与A的氢氧化物生成_____种盐，化学式为_______。
（4）C、D的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是________。
B. Y4X
C. Y2X3
D. YX3
22.（8分）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，该粒子可能是（写名称）： 、 、 、 、 （3）写出y=3与y=6的元素最高价氧化物对应水化物（酸或碱）发生反应的离子方程式
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容