2-2
原子中的電子排列
電子在原子核外如何分佈
?
• 電子在核外並非隨機分布,是以原子 核為中心,由內向外分成若干殼層。
愈靠近原子核,電子受原子核作用力愈強
愈靠近原子核,電子受原子核作用力愈強
殼層容納電子數
1) 電子從最接近原子核且能階最低的殼層 (K 層, n = 1) 開始填起,再依序填入 離原子核較遠而能階較高的殼層。
2) 每一殼層可容納的電子個數不一,但最 多可容納 個電子。
殼層 殼層 K 層 L 層 M 層 N 層
nn
值 值 1 2 3 4
容納電子數
容納電子數 2×1
2=
2 2×2
2=
8 2×3
2=
18 2×4
2= 32
2n2
電子的分布 -
由低能階→高能階填入
殼層
KK
LL
MM
NN
…………
填入最多的電子數
22
88
88
1818
…………
ee-- ee--
ee-- ee--
ee--
ee-- ee--
ee--
ee--
ee--
ee--
ee-- ee--
ee-- ee-- ee--
ee-- ee--
ee-- ee--
ee-- ee--
ee-- ee--
ee-- ee-- ee-- ee--
ee-- ee--
ee--
ee-- ee--
ee--
ee-- 核核 ee--
1. 氫原子 ( 原子序 1) : 原子核中 1 個質子,
原子核外 1 個電子,
電子分佈在 K 層。
2. 氦原子 ( 原子序 2) : 原子核中 2 個質子,
原子核外 2 個電子,
電子分佈在 K 層。
ee-- ee--
ee-- ee--
ee-- ee--
ee-- 核核 ee--
Al 電子排列記為
( 2 , 8 , 3 )
原子序= 13 , K層有 2 個電子,
L層有 8 個電子,
M 層有 3 個電子
O電子排列記為( 2 , 6 ) 原子序= 8 ,
K層有 2 個電子,
L層有 6 個電子
3. 鋰原子 ( 原子序 3) :
原子核中 3 個質子,原子核外 3 個電子
, 前 2 電子分佈在 K 層,第 3 個電子分佈 在 L 層。
4. 鈹原子 ( 原子序 4) ~氖原子 ( 原子序 10) :
前 2 電子分佈在 K 層,其他電子分佈在
L 層 。
第三週期:原子序 11 ~原子序 18
鈉原子~氬原子: K 層與 L 層填滿電 子,其他電子填入 M 層。
M 層最多可容納 18 個電子﹐但
在填入 8 個電子時最穩定。以鈉原
子與氬原子為例:
價殼層與價電子
•
距原子核最遠或最外層填有電子的殼層 稱為 價殼層 ,在價殼層上的電子稱為 價 電子。
•
價殼層的電子在反應中較容易轉移,原 子間的交互作用決定於 價電子的能量和 數量。
•
例如磷 (P) 的電子排列為 2,8,
5,表示價
殼層上有 5 個電子,價電子數為 5 個。
試寫出鋰(原子序 =3 )
氟(原子序 =9 ) 氖(原子序 =10 ) 氬(原子序 =18 )
鋰 鋰 2,1,0 2,1,0 氟 氟 2,7,0 2,7,0 氖 氖 2,8,0 2,8,0 氬 氬 2,8,8 2,8,8
等原子之電子等 原子分布於
(K,L,M) 層的排
列方式。
事實上,電子並非做圓周運動,
電子是以電子雲分布在原子核四周
電子雲表示電子出現在原子核 周圍的機率以電子出現機率=
90% 以內畫出的形狀,即為 軌域(電子雲)的形狀
核核 e-
鎂原子其電子點式
電子點式
路易斯電子點式
•
價殼層
(valence shell)•
電子所在的最外層
•
價電子
(valence electron)•
價殼層上的電子
ee--
ee-- ee--
ee--
ee-- ee--
ee--
ee-- 核核 ee--
F
碳原子的核外電子排列之簡單表示法:
(A) 碳原子核外電子排列;
(B) 電子排列簡圖; (C) 碳原子的電子點式
內層
外層
原子序 1~20 元素的電子點式
族數 族數 價電 價電 子數 子數
Ⅰ
Ⅰ
AA
11
Ⅱ Ⅱ A A 2 2
Ⅲ Ⅲ A A 3 3
Ⅳ
Ⅳ
AA
44
Ⅴ
Ⅴ
AA
55
Ⅵ
Ⅵ
AA
66
Ⅶ
Ⅶ
AA
77
Ⅷ
Ⅷ
AA
88
A 族元素:價電子數=族數
元素性質的規律性
•
相同價電子數的元素,有相類似性質。
•
氦 (
2He) 有兩個價電子,第 1 殼層已經填滿;
氖 (
10Ne) 和氬 (
18Ar) 的價殼層都有 8 個電子,
這類元素特別安定,稱為惰性氣體或鈍氣。
某原子在K層有 2 個電子, L 層有 8 個電子, M 層 ( 最外層 ) 有 6 個電子,該原子的中子數比質子數多 1 個。有關此原子的敘述,下列何者正確?
(A) 此原子的原子序為 16 (B) 此原子的質量數為 17
(C) 此原子的電子點式為
(D) 此原子的質子排列為 (K,L,M)=2,8,6
(E) 此原子與
3216S 為同位素
答案: (A)(C) (D)• 下列關於分子化合物的敘述,何者 正確? ( 有三答 )
(A) 原子間以共用電子對鍵結而成的 化合物稱為分子化合物
(B) 水是分子化合物
(C) 氯化氫是分子化合物
(D) 分子化合物的水溶液皆會導電 (E) 分子化合物皆為電解質
答案: (A)(B)(C)
• 氫原子與氧原子結合成水分子的敘述
,下列何者正確? (有二答 ) (A) 氫原子的最外層電子數是 1 (B) 氧原子的價電子數為 8
(C) 氫與氧彼此共用電子形成鍵結 (D) 氫與氧原子間鍵結屬於離子鍵 (E) 一個水分子重約 18 克
答案: (A)(C)
• 下列各粒子中,各電子層均達 到 2n
2個電子的是 ( 有二答 ) (A)He
(B)Ne (C)Ar
(D)K
+答案: (A)(B)
• 下列哪些物質為離子化合物?
( 有三答 )
(A)MgO (B)SiO
2(C)CaF
2(D)KClO
3(E)NF
3答案: (A)(C)(D)
有關元素及其價電子的敘述,何者正確?
( 有二答 )
(A)Be 與 He 價電子數相同,故化性相似 (B) 鈍氣元素皆有 8 個價電子,化性相似
(C) 由電子排列而言, Na
+、 Mg
2+
、 Al
3 +皆為穩定的陽離子
(D) 同位素間質子數、價電子數均相同 (E) 同週期的元素,其價電子數相同
答案: (C)(D)
• 在下列分子中,化學鍵型完全相 同的是 ( 有二答 )
(A)HCl 與 NaI (B)H
2S 和 SO
2(C)I
2和 NaBr (D)Au 和 Na
(E)NaCl 和 NaOH
答案: (B)(D)
• 下列關於元素性質與其電子排列的敘述
,何者正確? ( 有三答 )
(A) 價電子數相同的元素,化學性質相似 (B)A 族元素的族數皆等於其價電子數
(C) 週期表是依照元素的原子序排列 (D) 同一週期的元素,其價電子所在的 層數相同
(E) 原子序為 2 與原子序為 10 的元素,
有相似的化學性質
答案: (A)(C)(E)
有關電子和原子,何者錯誤? ( 有二答 ) (A) 由陰極射線的實驗結果,推定電子為 原子所含的基本粒子
(B) 電子在原子核外的殼層不停地繞核運 動 (C) 原子的電子殼層具有特定的能階,能 階能量不具連續性
(D) 週期表同一族元素,價電子能階愈高
,原子的半徑愈小
(E) 電子由一能階轉移到距原子核較遠的能 階時會釋放能量
答案: (D)(E)
下列元素的原子序,分別為甲 7 ,乙 11
,丙 14 ,丁 17 ,戊 18 ,己 20 ,則 下列何者正確? ( 有三答 )
(A) 甲至己六個元素中,乙最容易形成正 一價的陽離子
(B) 甲至己六個元素中,戊最容易形成負 一價的陰離子
(C) 甲元素最外層的電子數 5
(D) 丁和己形成的化合物之化學式為己丁
(E) 甲和丁形成的化合物為共價分子化合
物 答案: (A)(C)(E)
下列關於元素性質與其電子排列的敘述,何者 正確? ( 有三答 )
(A) 原子序為 3 與原子序為 10 的元素,有類似 的化學性質
(B) 最外層電子數目相同的元素,具有類似的化 學性質
(C) 鎂原子的最外層電子數為 2
(D) 除氦外,同一行鈍氣元素均有相同的最外 層電子數
(E) 週期表第二列的元素均有相同的最外層電子 數,其化學性質也相同
答案: (B)(C)(D)
• 下列各元素中,何組的電子排列
,最外層的電子數相同? ( 有二 答 ) (A)
12Mg 、
56Ba
(B)
5B 、
15P
(C)
7N 、
33As (D)
9F 、
18Ar (E)
3Li 、
13Al
答案: (A)(C)
• 有四種元素,其原子序分別為:甲 為 1 ,乙為 8 ,丙為 10 ,丁為 11
,戊為 12 ,則下列有關原子間的鍵 結之敘述,何者正確? ( 有三答 )
(A) 甲與乙為分子化合物 (B) 乙與丁為離子化合物 (C) 甲與丙為分子化合物 (D) 丁與戊為離子化合物 (E) 丁之純質為金屬
答案: (A)(B)(E)
•
關於原子間化學鍵結的敘述,何者正確?
( 有二答 )
(A) 金屬與非金屬原子間,通常以共價鍵互相 結合成分子化合物
(B) 一般原子都具有形成惰性氣體穩定電子排 列的趨勢
(C) 氯離子( Cl
-) 的電子排列與氖相同
(D) 鈉( Na )原子失去一個電子後,其電子 排列與氬相同
(E) 兩個原子可藉著共用電子而形成惰性氣體 的電子排列
答案: (B)(E)
• 某原子之原子序為 6 ,原子量為 12
,則關於其結構的敘述,何者正確
? ( 有二答 )
(A) 為金屬原子
(B) 含有 12 個中子 (C) 含有 12 個電子 (D) 含有 4 個價電子
(E) 化學反應進行時,電子可能會發 生共用的現象
答案: (D)(E)
• 下列哪一個物質是離子化合物?
( 有三答 ) (A)CO
2(B)HCl
(C)Na
2CO
3(D)NH
4Cl (E)NaOH
答案: (C)(D)(E)
• 下列元素,若與其他元素化合時
,何者易形成+ 2 價的陽離子?
( 有二答 ) (A)
1H
(B)
2He (C)
13Al (D)
12Mg (E)
4Be
答案: (D)(E)
• 下列元素的電子層排列方式,何 者正確? ( 有三答 )
(A)
9F : 2 , 7
(B)
13Al : 2 , 8 , 2 (C)
18Ar : 2 , 8 , 8 (D)
6C : 2 , 6
(E)
19K : 2 , 8 , 8 , 1
答案: (A)(C)(E)
• 下列關於元素性質與電子排列的敘述,
何者正確? ( 有三答 )
(A) 原子序 4 與原子序 20 的元素有類似 的化學性質
(B) 原子的最外層填滿電子時,其化學性 質特別活潑
(C) 鈍氣元素均有 8 個價電子數
(D) 第三列元素基態原子價殼層均為 M 層
(E) 鉀原子的電子排列,由內往外依序為
2 , 8 , 8 , 1 答案: (A)(D)(E)
• 下列電中性原子,何者的價電子 數與 Mg 相同? ( 有二答 )
(A)
8O (B)
15P (C)
18Ar (D)
2He (E)
4Be
答案: (D)(E)
• 下列哪些元素的核心電子數相 同? ( 有二答 )
(A)
2He (B)
4Be (C)
17Cl (D)
18Ar (E)
20Ca
答案: (C)(D)
• 下列哪些物質是分子化合物?
( 有三答 ) (A)NaCl (B)HCl (C)NH
3(D)NaOH (E)CO
2答案: (B)(C)(E)
• 下列哪些元素含有相同的價電子 數? ( 有二答 )
(A)
12Mg (B)
16S
(C)
7N
(D)
11Na (E)
20Ca
答案: (A)(E)
• 原子序為 8 的元素,最容易與 下列哪一種原子序的原子生成 離子化合物?
(A)12 (B)10 (C)6 (D)1
答案: (A)
• 各物質的電子點式,何者正確?
(A) (B)
(C) (D)
答案: (D)
• 元素 與元素 , 若 A 、 B 化合,可能的化學式為 何者?
(A)AB (B)AB
2(C)A
2B (D)A
2B
3答案: (B)
• 有關物質以化學鍵結合方式的敘述,何 者錯誤?
(A) 共價鍵是電子同時被兩個帶正電荷的 原子核吸引而形成
(B) 離子鍵是由陰陽離子以靜電力互相吸 引而形成
(C) 金屬鍵是由陽離子對游動的價電子吸 引而形成
(D) 氯原子為非金屬,故只能形成共價 鍵
答案: (D)
• 下列哪一組物質是完全由共價 鍵所形成的分子?
(A)NO
2, HBr , NaOH (B)CO , NH
3, F
2(C)CuSO
4, H
2O , CH
4(D)CO
2, BaCl
2, NH
4Cl
答案: (B)
• 下列哪一個離子最不穩定?
(A)Al
2 +(B)O
2 -(C)Na
+(D)Mg
2 +答案: (A)
• n = 3 的電子殼層最多能容納 多少個電子?
(A)3 (B)6 (C)9
(D)18
答案: (D)
• 下列有關波耳模型及電子分布的敘述,
何者正確?
(A) 波耳模型電子在固定軌道上運轉,時 而接近核、時而遠離核
(B) 氫原子的電子運動的軌道從原子核向 外分別以 n 為 0, 1, 2, 3, 4…… 等正整 數表示
(C) 電子分布的殼層中,能階高低次序為 K < L < M
(D) 原子的每一層軌域最多皆為 8 個電
子 答案: (B)
鹼金族及鹵素性質的比較,何者正確?
(A) 鹵素元素所形成的化合物中鹵素必為-
1 價
(B) 鹵素元素的熔點隨原子序增加而昇高 (C) 鹵素中以氟最活潑,鹼金族以鋰最活潑 (D) 鹼金族與水反應生成的氣體均不具有可 燃性
答案: (B)
• 二價錳離子具有 23 個電子,下 列何者是質量數為 55 之錳原子 的中子數目?
(A)28 (B)30 (C)32 (D)34 (E)26
答案: (B)
• 關於元素
20A 與元素
17B 經由化學反 應形成化合物的過程,下列敘述何 者正確?
(A) 兩者以共用電子的方式形成化合 物
(B)A 元素會得到電子 (C)B 元素會失去電子
(D) 形成化合物可能的化學式為 AB
2答案: (D)
• 分子的電子點式,書寫正確的是 (A) 氨
(B) 四氯化碳 (C) 氮
(D) 二氧化碳
答案: (C)
• 下列兩原子的化學性質,何者最 相近?
(A)H 、 He (B)
12C 、
13C (C)O
2、 O
3(D)Na 、 Mg
答案: (B)
• 下列各元素之電子排列,何組 最外層的電子數相同?
(A)
12Mg 、
20Ca (B)
5B 、
15P
(C)
7N 、
14Si (D)
9F 、
18Ar
答案: (A)
• 原子核外最外層電子個數不為
「 8 」的惰性氣體元素為何者
?
(A)Ne (B)Xe (C)He (D)Ar
答案: (C)
• 下列各元素的電子層排列方式何 者錯誤?
(A) 鈣: 2 、 8 、 8 、 2 (B) 氯: 2 、 8 、 7
(C) 磷: 2 、 8 、 5 (D) 硫: 2 、 6
(E) 氬: 2 、 8 、 8
答案: (D)
• 元素 Mg 與元素 N
2形成最 穩定化合物的化學式為何
?
(A)MgN
(B)Mg
2N (C)Mg
3N
2(D)Mg
3N
2答案: (C)
• 某元素 A 原子核外共有電子數 35 個,當 A 元素與氫結合成氫 化物時,其化學式為下列何者?
(A)HA (B)H
2A (C)AH
4(D)AH
3答案: (A)
• CaCl
2原子間鍵結產生的主因 為 (A) 原子間電子對的共用
(B) 原子間電子的轉移 (C) 自由電子的移動
(D) 氫鍵
答案: (B)
• 下列哪一個
1H 元素的最外層 電子數與氫相同?
(A)
6C (B)
5B
(C)
4Be (D)
3Li
答案: (D)
•