2024-2025學年新教材高中化學第一章原子結(jié)構(gòu)元素周期律第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第2課時核外電子排布學案魯科版必修第二冊

PAGE1-第2課時核外電子排布課程標準核心素養(yǎng)1.了解原子核外電子的排布規(guī)律。2.能畫出1～20號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。3.了解原子結(jié)構(gòu)與元素得失電子實力之間的關(guān)系。1.宏觀辨識與微觀探析深化對原子結(jié)構(gòu)的相識，建立原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)之間的關(guān)系。2.科學探究與創(chuàng)新意識形成試驗探究元素性質(zhì)、比較物質(zhì)性質(zhì)的思路。核外電子排布1．核外電子排布規(guī)律(1)能量規(guī)律電子層序數(shù)一二三四五六七電子層符號KLMNOPQ離核距離eq\o(→,\s\up7(由近到遠))電子能量eq\o(→,\s\up7(由低到高))(2)數(shù)量規(guī)律①每層最多容納的電子數(shù)是2n2(n表示電子層數(shù))。②最外層容納的電子不超過8個(K層為最外層時不超過2個)，次外層不超過18個。2．核外電子排布的表示方法——結(jié)構(gòu)示意圖(1)鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖(2)簡潔離子的結(jié)構(gòu)示意圖①Na＋的結(jié)構(gòu)示意圖為；②Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖為。1．核電荷數(shù)為1～20的原子或離子的結(jié)構(gòu)特點(1)原子核中無中子的原子：1H。(2)最外層電子數(shù)①有1個電子：H、Li、Na、K。②有2個電子：Be、Mg、Ca、He。③等于次外層電子數(shù)：Be、Ar。④是次外層電子數(shù)的2倍：C。⑤是次外層電子數(shù)的3倍：O。⑥是次外層電子數(shù)的4倍：Ne。⑦是內(nèi)層電子總數(shù)的一半：Li、P。⑧等于電子層數(shù)：H、Be、Al。⑨是次外層電子數(shù)的一半：Li、Si。⑩是電子總數(shù)的一半：Be。最外電子層中排滿8個電子(He為2個)時，為相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其他的電子層結(jié)構(gòu)為相對不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。2．推斷10e－和18e－微粒的思維模型(1)10e－微粒 (2)18e－微粒1．推斷正誤(1)離核越遠的電子能量越低。()(2)每個電子層最多容納2n2個電子。()(3)S2－的結(jié)構(gòu)示意圖為。()(4)M層為最外層時，最多容納18個電子。()答案：(1)×(2)√(3)√(4)×2．某元素的原子核外有三個電子層，M層的電子數(shù)是L層電子數(shù)的eq\f(1,2)，則該元素的符號是()A．Li B．SiC．Al D．K解析：選B。依據(jù)原子核外電子的排布規(guī)律可知，K層排滿2個電子后再排L層，L層需排滿8個電子后再排M層，M層的電子數(shù)是L層電子數(shù)的eq\f(1,2)，即M層電子數(shù)為4，則該元素的核外電子數(shù)是2＋8＋4＝14，即原子序數(shù)為14，該元素是Si元素。3．依據(jù)下列敘述，畫出對應(yīng)微粒的結(jié)構(gòu)示意圖。(1)元素原子的最外層電子數(shù)為電子層數(shù)的3倍：___________________________。(2)與Ar原子電子層結(jié)構(gòu)相同的－1價陰離子：_______________________。(3)質(zhì)量數(shù)為23、中子數(shù)為12的原子：________________________________________。答案：(1)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)間的關(guān)系1．原子的最外層電子數(shù)與元素的化學性質(zhì)的關(guān)系稀有氣體元素金屬元素非金屬元素最外層電子數(shù)8(He為2)一般小于4一般大于或等于4得失電子實力既不易得電子也不易失電子較易失去電子較易得到電子化合價0價0價和正價一般為0價和負價，有的也顯正價構(gòu)成的簡潔離子不能形成簡潔離子陽離子一般為陰離子2.原子結(jié)構(gòu)與元素原子得失電子實力(1)比較元素的單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)置換出氫氣的難易程度。置換反應(yīng)越簡潔發(fā)生，元素原子的失電子實力越強。(2)通常所說的元素的金屬性、非金屬性分別與元素原子的失電子實力和得電子實力相對應(yīng)。(3)元素原子得失電子的實力與原子的最外層電子數(shù)、核電荷數(shù)和電子層數(shù)均有關(guān)系。核電荷數(shù)為1～20的元素(除He、Ne、Ar外)，若原子的電子層數(shù)相同，則核電荷數(shù)越大，最外層電子離核越近，原子越難失電子、越簡潔得電子；若原子的最外層電子數(shù)相同，則電子層數(shù)越多，最外層電子離核越遠，原子越簡潔失電子、越難得電子。原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)和化合價的關(guān)系原子類別與元素性質(zhì)的關(guān)系與元素化合價的關(guān)系稀有氣體元素原子最外層電子數(shù)為8(He為2)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，性質(zhì)不活潑原子結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，常見化合價為0金屬元素原子最外層電子數(shù)一般小于4，較易失去電子易失去最外層電子，達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其最高正價為＋m(m為最外層電子數(shù)，下同)非金屬元素原子最外層電子數(shù)一般大于或等于4，較易獲得電子，形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)得到肯定數(shù)目的電子，達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其最低負價為m－8(H為m－2)(1)陽離子是原子通過失去肯定數(shù)目的電子形成的，陰離子是原子通過得到肯定數(shù)目的電子形成的，但原子核均不變。(2)元素原子的最外層電子數(shù)為4時，既不易得電子，也不易失電子，不易形成離子。1.推斷正誤(1)最外層只有2個電子的元素肯定是金屬元素。()(2)非金屬元素原子的最外層電子數(shù)肯定大于或等于4。()(3)非金屬元素原子不能形成簡潔陽離子。()(4)金屬元素在化合物中只顯正價。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√2.元素X的離子結(jié)構(gòu)示意圖為，元素Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，則元素X與元素Y形成常見化合物的化學式為()A．XY B．XY2C．X2Y D．XY3解析：選C。元素X的離子結(jié)構(gòu)示意圖為，元素Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，則X是Na、Y是O，二者形成的常見化合物的化學式為X2Y或X2Y2。3．原子序數(shù)為11～17的元素，隨著核電荷數(shù)的遞增而漸漸增大的是()A．電子層數(shù)B．最外層電子數(shù)C．失電子實力D．與水反應(yīng)置換出氫氣的實力解析：選B。11～17號元素的電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)從1增加到7，失電子實力漸漸減弱，與水反應(yīng)置換出氫氣的實力漸漸減弱。課堂小結(jié)核外電子排布eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(排布規(guī)律\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(分層排布，能量由低到高，離核由近到遠,每層最多容納2n2個（n表示電子層數(shù)）,最外層不超過8個（K層為最外層時不超過2個），次外層不超過18個)),1～20號元素原子結(jié)構(gòu)示意圖,原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(得失電子實力,化合價))))合格考訓(xùn)練1．某元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，那么該原子()A．有3個電子層B．有2個電子層C．最外層電子數(shù)是8D．核電荷數(shù)是10解析：選B。第一層排滿為2個電子，其次層排滿為8個電子，第三層為最外層時，最多排8個電子，若該原子有3個電子層，依題意可知最外層(第三層)要排24個電子，這不行能，則該原子只有2個電子層，第一層為2個電子，其次層為6個電子。2．某元素原子的原子核外有三個電子層，最外層電子數(shù)是4。該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)是()A．14 B．15C．16 D．17解析：選A。據(jù)題意知該原子的結(jié)構(gòu)示意圖為。3．下列微粒的結(jié)構(gòu)示意圖，正確的是()解析：選A。表示Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖，B錯誤；Ar原子的結(jié)構(gòu)示意圖為，C錯誤；K原子的結(jié)構(gòu)示意圖為，D錯誤。4．下列說法中肯定錯誤的是()A．某原子K層上只有一個電子B．某原子M層上電子數(shù)為L層上電子數(shù)的4倍C．某離子M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍D．某原子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等解析：選B。K、L、M電子層上最多容納的電子數(shù)分別為2、8、18；K層上可排1個電子，也可排2個電子，所以A項有可能；當M層上排有電子時，L層上肯定排滿了8個電子，而M層上最多只能排18個電子，又18<8×4，所以B項肯定是錯誤的；K層上最多只能排2個電子，2×4＝8，即M層和L層都為8個電子的離子為，K＋、Ca2＋、Cl－、S2－等均有可能，所以C項有可能；H和He的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等，所以D項有可能。5．依據(jù)下列敘述，寫出相對應(yīng)的微粒符號和結(jié)構(gòu)示意圖。(1)原子核外有2個電子層、10個電子的原子：________。(2)原子核外有3個電子層，最外層有6個電子的原子：________。(3)質(zhì)量數(shù)為28，質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)的原子：________。(4)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的－2價陰離子：________。(5)電子總數(shù)為10的＋1價單核陽離子：________。解析：(1)原子中：核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)，含有10個質(zhì)子的原子為Ne。(2)核外電子排布為2、8、6，是硫原子。(3)質(zhì)子數(shù)為14，是硅原子。(4)該－2價陰離子的次外層電子數(shù)應(yīng)為2，為O2－。(5)該＋1價陽離子的質(zhì)子數(shù)為10＋1＝11，為Na＋。答案：(1)Ne，6．用下面的原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖的編號(A、B、C、D)填空：(1)電子層排布相同的是________。(2)屬于同種元素的是________。(3)屬于金屬元素的是________。(4)屬于稀有氣體元素的是________。解析：電子層排布相同指電子層數(shù)相同，且各層上的電子數(shù)相同；同種元素指核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同；金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般小于4；稀有氣體元素原子的最外層電子數(shù)為8(He為2)。答案：(1)B、C(2)A、B(3)D(4)C

等級性測試1．下列敘述中正確的是()A．在多電子原子中，能量高的電子通常在離核較近的區(qū)域內(nèi)運動B．核外電子總是先排在能量低的電子層上C．兩種微粒，若核外電子排布相同，則其化學性質(zhì)肯定相同D．微粒的最外層只有達到8個電子才穩(wěn)定解析：選B?，F(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論認為，在含有多個電子的原子中，能量低的電子通常在離核較近的區(qū)域內(nèi)運動，電子是在原子核外離核由近及遠、能量由低到高的不同電子層上分層排布的。通常把能量最低、離核最近的電子層叫作第一電子層，A項錯誤，B項正確。核外電子排布相同的微粒可以是陰離子、陽離子和原子，所以化學性質(zhì)可能不同，C項錯誤。最外層有2個電子的微粒也可能是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，如He，D項錯誤。2．下列有關(guān)氯元素及其化合物的表示正確的是()A．質(zhì)子數(shù)為17、中子數(shù)為20的氯原子：eq\o\al(20,17)ClB．氯離子(Cl－)的結(jié)構(gòu)示意圖：C.eq\o\al(35,17)Cl與eq\o\al(37,17)Cl互為同位素D．氯原子M層上有7個電子，在反應(yīng)中只能得電子，因此只具有還原性解析：選C。質(zhì)子數(shù)為17、中子數(shù)為20的氯原子可以表示為eq\o\al(37,17)Cl，A項錯誤；氯離子最外層有8個電子，結(jié)構(gòu)示意圖為，B項錯誤；氯元素既具有氧化性又具有還原性，D項錯誤。3．某元素的原子核外有三個電子層，其最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)的一半多1，此元素是()A．S B．CC．Si D．P解析：選D。原子核外有三個電子層，次外層電子數(shù)肯定是8，最外層電子數(shù)是eq\f(1,2)×8＋1＝5，則核電荷數(shù)為15，是P元素。4．某元素原子的最外層電子數(shù)是次外層的a倍(a＞1)，則該原子的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是()A．2a＋2 B．2a＋10C．a(chǎn)＋2 D．2a解析：選A。原子核外電子排布規(guī)律：最外層不超過8個電子，次外層不超過18個電子。某元素的最外層電子數(shù)是次外層的a倍(a＞1)，所以該元素的次外層只能是K層，為2個電子；最外層是L層，電子數(shù)是2a，所以該元素的核外電子數(shù)是2a＋2；再依據(jù)原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)，所以核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是2a＋2。5．下列是幾種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖，有關(guān)說法正確的是()A．①和②兩種粒子的化學性質(zhì)相像B．③和④均屬于離子結(jié)構(gòu)示意圖C．粒子②在化學反應(yīng)中簡潔失去電子D．①②③④共表示四種元素的粒子解析：選C。①是He，是稀有氣體元素，原子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而②是Mg原子結(jié)構(gòu)示意圖，最外層有2個電子，簡潔失去電子，化學性質(zhì)活潑，故兩種粒子的化學性質(zhì)不相像，A錯誤，C正確；③是Mg2＋結(jié)構(gòu)示意圖，④是Ne原子結(jié)構(gòu)示意圖，B錯誤；①是He元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，②③是Mg元素的粒子結(jié)構(gòu)示意圖，④是Ne元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，共表示三種元素的粒子，D錯誤。6．(2024·丘北其次中學高一月考)核電荷數(shù)為16的元素和核電荷數(shù)為4的元素的原子相比較，下列數(shù)據(jù)中前者是后者4倍的是()①電子數(shù)②最外層電子數(shù)③電子層數(shù)④次外層電子數(shù)A．①④ B．①③④C．①②④ D．①②③④解析：選A。核電荷數(shù)為16的原子的電子數(shù)為16，最外層電子數(shù)為6，電子層數(shù)為3，次外層電子數(shù)為8；核電荷數(shù)為4的原子的電子數(shù)為4，最外層電子數(shù)為2，電子層數(shù)為2，次外層電子數(shù)為2，前者為后者4倍的是電子數(shù)和次外層電子數(shù)，故①④符合題意。7．(2024·石屏其次中學高二開學考試)某粒子結(jié)構(gòu)示意圖為，若該粒子為離子，則它所帶的電荷數(shù)可能為()①8－n②n－8③10－n④n－10A．①② B．①③C．③④ D．②④解析：選C。該粒子核外電子數(shù)為10，若n＞10，質(zhì)子數(shù)＞核外電子數(shù)，該離子為陽離子，則該離子所帶電荷數(shù)是n－10；若n＜10，質(zhì)子數(shù)＜核外電子數(shù)，該離子為陰離子，則該離子所帶電荷數(shù)是10－n，故選C。8．已知X、Y是核電荷數(shù)不大于18的元素。X原子的最外層電子數(shù)為a，次外層電子數(shù)為a＋2；Y原子的最外層電子數(shù)為b－5，次外層電子數(shù)為b。則X、Y元素形成的化合物組成是()A．XY2 B．Y2X3C．Y4X D．YX3解析：選B。X為S，Y為Al，則X與Y形成的化合物為Al2S3。9．在第n電子層中，當它作為原子的最外電子層時，容納電子數(shù)最多與(n－1)層相同，當它作為原子的次外電子層時，其電子數(shù)比(n＋1)層最多能多容納10個電子，則此電子層是()A．K層 B．L層C．M層 D．N層解析：選C。n是最外層時，最多容納8個電子，與(n－1)層電子數(shù)相同，說明(n－1)層應(yīng)有8個電子，即為L層，n為M層；若n為次外層，則(n＋1)為最外層，其電子數(shù)最多為8個，n層電子數(shù)最多為18個，同樣符合題意，進一步證明此電子層為M層。10．若幾種微粒具有相同的質(zhì)子數(shù)，則下列說法肯定正確的是()A．肯定屬于同一種元素B．可能是幾種不同的分子或離子C．彼此之間互為同位素D．不行能是一種分子和一種離子解析：選B。OH－與F－具有相同的質(zhì)子數(shù)，O2分子與S2－具有相同的質(zhì)子數(shù)，所以B項符合題意。11．某元素的微粒的核外電子層結(jié)構(gòu)如圖所示，請回答下列問題：(1)若該微粒是中性微粒，這種微粒的符號是________。(2)若該微粒的鹽溶液能使溴水褪色，并出現(xiàn)渾濁，這種微粒的符號是________。(3)若該微粒的氧化性很弱，得到1個電子后變?yōu)樵?，原子的還原性很強，這種微粒的符號是________。(4)若該微粒的還原性很弱，失去1個電子后變?yōu)樵樱拥难趸院軓?，這