《2017-2018学年高中化学第1章原子结构与元素周期律第1节原子结构第2课时核外电子排布同步备课学案鲁科版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中化学第1章原子结构与元素周期律第1节原子结构第2课时核外电子排布同步备课学案鲁科版必修2（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第第 2 2 课时课时 核外电子排布核外电子排布目标导航 1.了解原子核外电子的排布规律。2.能画出 118 号元素的原子结构示意图。3.了解原子的最外层电子排布与元素的原子得失电子能力和化合价的关系。一、核外电子排布1核外电子分层排布(1)依据：含多个电子的原子里，电子能量不同，运动区域离核远近不同。(2)电子层与电子能量的关系电子层序数1234567电子层符号KLMNOPQ电子离核距离由近及远电子能量由低到高2.核外电子排布规律(1)核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层。(2)原子核外各电子层最多容纳 2n2个电子。(3)原子最外层电子数不能
2、超过 8 个(K 层为最外层时不能超过 2 个)；次外层电子数不超过 18 个(当 K 层或 L 层为次外层时分别为 2 个和 8 个)，倒数第三层电子最多不超过 32个。3核外电子排布表示方法(1)原子结构示意图(2)离子结构示意图请写出 Mg2、Cl的结构示意图：Mg2：；Cl：。【议一议】1单核离子的最外层电子一定达到 8 电子稳定结构吗？答案 不一定，如 Li、Be2最外层达到 2 电子稳定结构，而 H最外层已经没有电子。2当原子 N 层上有电子时，M 层上的电子是否已经排满？2答案 不一定。M 层排满时是 18 个电子，当 M 层为最外层时不能超过 8 个电子，故当M 层排布 8 个
3、电子后，还有电子时，就排布在 N 层上，例如，钙原子，K、L、M、N 层的电子数分别为 2、8、8、2。二、原子核外电子排布与元素性质的关系1原子得失电子与原子核外电子排布的关系元素的性质与原子的最外层电子排布密切相关。(1)稀有气体元素原子最外层电子数为 8(氦最外层只有 2 个电子)，结构稳定，既不容易获得电子，也不容易失去电子。(2)金属元素原子最外层电子数一般小于 4，较易失去电子。(3)非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于 4，较易获得电子，形成 8 电子稳定结构。2元素化合价与原子核外电子排布的关系元素的化合价与原子的电子层结构特别是与最外层电子数有关。(1)稀有气体元素常见的
4、化合价为 0 价。(2)金属元素一般易失去最外层电子达到稳定结构，其最高正价为n(n为原子最外层电子数)。(3)非金属元素一般易得到一定数目的电子，达到稳定结构，其最低负价为(8n)(n为原子最外层电子数)。【议一议】1原子最外层电子数小于 4 的元素一定是金属元素吗？答案 不一定。如 H、He、B 三种非金属元素原子的最外层电子数分别为 1、2、3 个。2为什么当元素原子的最外层电子数为 4 时，化学性质比较稳定？答案 当元素原子的最外层电子数为 4 时，既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以化学性质比较稳定。3请你用原子结构的知识解释：为什么 Na、Mg 在化学反应中表现还原性，而O2、
5、Cl2在反应中容易表现出氧化性？答案 Na、Mg 原子最外层电子数分别为 1 个和 2 个，容易失去电子达到稳定结构，因而 Na、Mg 在化学反应中表现出还原性，O 原子、Cl 原子最外层分别为 6 个和 7 个电子，容易得到电子达到稳定结构，因而 O2、Cl2在反应中表现出氧化性。4请你用原子结构的知识推断核电荷数为 34 的元素的最高正价和最低负价。答案 核电荷数为 34 的元素 K、L、M、N 电子层上的电子数分别为 2、8、18、6，原子最外层有 6 个电子，所以其最高正价为6 价，最低负价为2 价。一、核外电子排布31核外电子排布规律(1)一低：电子由里向外依次排布在能量逐渐升高的电
6、子层里。(2)两不超：各电子层电子数不超过 2n2个；最外层电子数不超过 8 个(K 为最外层时不超过 2 个)。2书写原子结构示意图注意的问题(1)核外电子的排布规律是相互联系的，不能孤立地理解和应用其中的一项，必须同时满足各项要求。如当 M 层不是最外层时，最多可以排 18 个电子，而当它是最外层时，最多可以排 8 个电子。例如钾原子的核外电子排布：M 层最多可容纳 18 个电子，但若排布为，则违背了最外层不超过 8 个电子的规律，所以钾原子结构示意图为。(2)电子不一定排满 M 层才排 N 层，如 K 和 Ca 的核外电子排布情况分别为、。 【关键提醒】 最外电子层中排满 8 个电子(H
7、e 为 2 个)时，这种电子层结构为相对稳定结构，其他的电子层结构为相对不稳定结构。不稳定的电子层结构在一定条件下会变为稳定的电子层结构。如(Na)易失去电子变为(Na)，(O)易得到电子变为(O2)。【例 1】 在 118 号元素中，某元素 R 的最外层上的电子数与电子层数相同，该元素可能有( )A1 种B2 种C3 种D4 种解析 由题意可从以下三种情况进行分析：R 有 1 个电子层，且最外层上有 1 个电子：，氢元素。R 有 2 个电子层，且最外层上有 2 个电子：，铍元素。R有 3 个电子层，且最外层上有 3 个电子：，铝元素。所以该元素可能有 3 种。答案 C【规律总结】 利用短周期
8、元素原子结构的特殊性推断元素(1)原子核中无中子的原子： H；1 1(2)最外层有 1 个电子的原子：H、Li、Na；4(3)最外层有 2 个电子的原子：He、Be、Mg；(4)最外层电子数次外层电子数的原子：Be、Ar；(5)最外层电子数次外层电子数 2 倍的原子：C；(6)最外层电子数次外层电子数 3 倍的原子：O；(7)最外层电子数次外层电子数 4 倍的原子：Ne；(8)最外层电子数电子层数的原子：H、Be、Al；(9)最外层电子数电子层数 2 倍的原子：He、C、S；(10)最外层电子数电子层数 3 倍的原子：O；(11)最外层电子数内层电子总数一半的原子：Li、P；(12)次外层电子
9、数最外层电子数 2 倍的原子：Li、Si；(13)内层电子数最外层电子数一半的原子：C；(14)电子层数是最外层电子数 2 倍的原子有 Li。变式训练 1 根据原子核外电子排布规律，回答下列问题。(1)画出下列元素的原子或离子结构示意图。某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数：_。L 层电子数是 M 层电子数 2 倍的原子：_。最外层电子数是次外层电子数 4 倍的2 价阴离子：_。电子总数为 18 的 M(M 代表某元素符号)：_。(2)有下列简单离子：Na、Mg2、S2、Cl、K、F与 Ne 电子层结构相同的是_；与 Ar 电子层结构相同的是_。答案 (1)、 (2) 解析 (1)某元素原
10、子的最外层电子数等于次外层电子数，则有两种情况：一是该原子 K、L 层电子数都为 2，原子结构示意图为；二是该原子的 K、L、M 层电子数分别为 2、8、8，原子结构示意图为。L 层电子数是 M 层电子数 2 倍的原子 K、L、M层电子数分别为 2、8、4，原子结构示意图为。最外层电子数是次外层电子数 45倍的原子结构示意图为，则最外层电子数是次外层电子数 4 倍的2 价阴离子的核电荷数为 8，结构示意图为。M 的核电荷数是 19，离子结构示意图为。(2)Ne、Ar 原子核外分别有 10、18 个电子，Na、Mg 分别失去最外层 1、2 个电子形成Na、Mg2，原子最外层达到 8 电子稳定结构
11、，核外共有 10 个电子，F 原子得到 1 个电子形成 F，F最外层达到 8 电子稳定结构，核外共有 10 个电子。同理 S2、Cl、K核外都共有 18 个电子。【规律总结】 (1)常见的等电子微粒2 电子：H2、He、Li、H、Be210 电子：分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4阳离子：Na、Mg2、Al3、NH、H3O 4阴离子：N3、O2、F、OH、NH等 218 电子：分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4等阳离子：K、Ca2阴离子：Cl、S2、P3、HS等(2)120 号元素中：H 既可形成 H，又可形成 H；B、C、Si 难以形成阳离子和阴离子
12、，不能写出其离子符号。其他除 He、Ne、Ar 外，金属元素都能形成阳离子，非金属元素都能形成阴离子。二、元素的性质与原子结构的关系稀有气体元素金属元素非金属元素最外层电子数8(He 为 2)一般小于 4一般大于或等于 4稳定性稳定不稳定不稳定得失电子能力既不易得电子，也不易失电子容易失去最外层电子，达到稳定结构容易获得电子，达到稳定结构元素化合价0最高正价原子最外层电子数除 H 外，最低负价(8原子最外层电子数)【例 2】 回答下列问题：(1)元素 Y 的原子获得 3 个电子或元素 X 的原子失去 2 个电子后，它们的电子层结构都与氖原子的电子层结构相同，X、Y 两种元素的单质在高温下反应得
13、到的化合物的化学式为_。6(2)下列原子中，最容易形成阳离子的是_。(填字母)a. b.c. d.解析 (1)根据题目不难推出 X、Y 元素分别为 Mg、N，Mg、N 形成的化合物中，Mg 显2 价，N 显3 价，所以 X、Y 单质反应生成的化合物为 Mg3N2。(2)a 项原子最外层为 4 个电子，既难得电子，又难失电子，不容易形成阳离子和阴离子；b 原子最外层 2 个电子，容易失去 2 个电子而达到 8 电子稳定结构，容易形成阳离子；c 原子最外层有 7 个电子，容易得到 1 个电子而达到 8 电子稳定结构，容易形成阴离子；d原子最外层已经达到 2 电子稳定结构，不能形成离子。答案 (1)
14、Mg3N2 (2)b【方法总结】 原子结构与元素性质的相互推断易得电子4元素原子最外层电子数4易失电子原子最外层 电子数4易失电子元素在 反应中易得电子原子最外层 电子数4变式训练 2 某元素的原子 L 层电子数比 M 层电子数多 5 个，该元素的最高正化合价为( )A3 B4 C5 D6答案 A解析 根据 M 层有电子可知 L 电子层已经填充满，即 L 层的电子数为 8 个，则 M 层的电子数为 3 个。M 层是该元素原子的最外层，该元素的最高正化合价为3。1下列说法中肯定错误的是( )A某原子 K 层上只有一个电子B某原子 M 层上电子数为 L 层上电子数的 4 倍C某离子 M 层上和 L
15、 层上的电子数均为 K 层电子数的 4 倍D某原子的核电荷数与最外层电子数相等答案 B解析 K、L、M 电子层上最多容纳的电子数分别为 2、8、18；K 层上可排 1 个电子，也可排 2 个电子， A 正确；当 M 层上排有电子时，L 层上一定排满了 8 个电子，而 M 层上最多只能排 18 个电子， B 一定不正确；K 层上最多只能排 2 个电子，248，即 M 层和7L 层都为 8 个电子的离子结构示意图为，Cl、K、Ca2等均有可能，C 正确； H和 He 的核电荷数与最外层电子数相等，所以 D 正确。2下列结构示意图所代表的微粒中，最难发生化学反应的是( )A BCD答案 A解析 A 项表示的是 Ne 原子，B 项表示的是 Al3，C 项表示的是 Cl，D 项表示的是S2。Ne 是稀有气体元素，它及其他的稀有气体原子具有非常稳定的电子层结构，极难发生化学反应。3简单离子 Rn的两个电子层都已充满，与 Rn电子数相同的简单离子(包含 Rn)通常共有( )A3 种B4 种C5 种D6 种答案 D解析 Rn的两个电
