高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第1节 原子结构与元素性质第2课时导学案

第2课时　原子结构与元素原子得失电子能力

学业要求

1．了解原子核外电子的排布规律，认识原子结构示意图的含义。

2．能画出1～20号元素的原子结构示意图。

3．知道元素原子得失电子能力的判断依据，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。

知识网络

学业基础——自学·思记·尝试

一、核外电子排布

1．原子核外电子排布的特征：

2．电子层

3.核外电子排布规律：

4.核外电子排布的表示方法——原子结构示意图：

5．原子结构与元素性质、元素化合价的关系：

(1)原子结构与元素性质的关系：

(2)原子结构与元素化合价的关系：

二、原子结构与元素原子得失电子能力

1．实验探究Na、Mg、K元素的失电子能力：

2.判断依据：

3．原因解释：

(1)在电子层数相同时，核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越难________而越易________；

(2)最外层电子数相同，电子层数越多，最外层电子离核越远，原子越易________而越难________。

[即学即练]

1．(双选)下列关于核外电子排布的说法不正确的是(　　)

A．第n电子层最多可容纳的电子数为n2

B．次外层中最多可容纳的电子数为18

C．最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层

D．最多可容纳8个电子的电子层一定是第二电子层

2．下面是某同学所画的某些原子的原子结构示意图，你认为正确的是(　　)

    　A    　　B    　　C    　　D

3．(原创)陶瓷家族中有“全能冠军”之称的工程陶瓷由氮元素与X元素组成，其化学式为X3N4。已知X元素的原子M层上有4个电子，则X元素为(　　)

A．C　　　 　B．Al    C．O　　　 　D．Si

4．某元素原子最外层有2个电子，下列关于该元素叙述正确的是(　　)

A．是金属元素        B．是惰性气体元素

C．其最高价为＋2价        D．不能准确判断

5．测定地下水中氡气含量的增加可以作为一种地震前兆。已知氡(Rn)的原子结构示意图为，试根据氡(Rn)的原子结构预测氡气的化学性质(　　)

A．非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应

B．比较活泼，能与钠等反应

C．不太活泼，与氮气性质相似

D．很难与其他物质发生反应

核心素养——合作·探究·分享

一1～20号元素原子核外电子排布特征

[例1]　下列说法中正确的是（　　）

A．某单核微粒的核外电子排布为，则该微粒一定是氩原子

B．最外层只有3个电子的元素一定是金属元素

C．N与H3O＋具有相同的质子数和电子数

D．最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的原子容易失去电子成为阳离子

状元随笔　比较半径大小时，电子层数越多，离子半径越大；核外电子排布相同时，核电荷数大的离子半径小。

[提升1]　核电荷数为1～20的元素中，下列叙述正确的是(　　)

A．最外层只有1个电子的元素一定是金属元素

B．最外层只有2个电子的元素一定是金属元素

C．原子核外各层电子数相等的元素是非金属元素

D．最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是非金属元素

关键能力

1～20号元素原子核外电子排布特征

(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na、K。

(2)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg、Ca。

(3)最外层电子数与次外层电子数存在倍数关系的情况

①最外层电子数＝次外层电子数的原子：Be、Ar。

②最外层电子数＝次外层电子数2倍的原子：C。

③最外层电子数＝次外层电子数3倍的原子：O。

④最外层电子数＝次外层电子数4倍的原子：Ne。

⑤最外层电子数＝次外层电子数的原子：Li、Si。

(4)最外层电子数与电子层数存在倍数关系的情况

①最外层电子数＝电子层数的原子：Li、Ca。

②最外层电子数＝电子层数的原子：H、Be、Al。

③最外层电子数＝电子层数2倍的原子：He、C、S。

④最外层电子数＝电子层数3倍的原子：O。

(5)最外层电子数＝内层电子总数的原子：Li、P。

(6)原子核内无中子的原子：。

二等电子微粒

[例2]　A、B、C都是核外电子总数为10的微粒。

(1)A为中性微粒，如果A的水溶液显碱性，则A是________(填化学式，下同)。

(2)B是带电微粒，如果B为阳离子且其水溶液能使紫色的石蕊溶液变红，则B是________；如果B为阴离子且其水溶液能使无色酚酞溶液变红，则B是________。

(3)若1个C微粒中含有5个原子核，带正电荷，可与另一种核外电子数为10的阴离子在加热条件下反应生成两种核外电子总数均为10的中性微粒，则C为________，上述反应的离子方程式为

________________________________________________________________________。

状元随笔　一个原子只含有一个原子核，因此，微粒中含有几个原子核就有几个原子。

 [提升2]　两种微粒的质子数和电子数均相等，它们不可能是(　　)

A．不同的分子    B．不同的离子

C．互为同位素    D．一个为分子，另一个为离子

状元随笔　微粒中，分子或原子中电子数等于质子数，不显电性；阴、阳离子中电子数一定不等于质子数；一种微粒与另一种微粒的质子数和电子数均相等，它们可能是不同分子、原子或离子，一定不是一种分子和一种离子。

关键能力

电子总数或质子总数相同的粒子

电子总数或质子总数相同的微粒可以是分子、原子，也可以是离子；可以是单核微粒，也可以是多核微粒。

1．电子总数相同的粒子

(1)10电子微粒

(2)18电子微粒

(3)2电子微粒

注意：常见“几核几电子微粒”的说法中，微粒中含有几个原子，就为几核，如2核18电子的分子有HCl、F2；2核18电子的离子有HS－、；4核10电子的分子有NH3等。

2．质子总数相同的粒子

(1)离子

9质子的有F－、OH－、；11质子的有Na＋、H3O＋、；17质子的有Cl－、HS－等。

寻找具有相同质子数的离子时，常以单核离子为基础，通过其相邻元素氢化物形成的离子来确定，如确定9个质子的离子，以F－为基础，然后确定8＋1(质子数分别为8、1的两种原子)形成的离子、7＋2形成的离子等。

(2)分子

14质子的有N2、CO；16质子的有S和O2等。

质子数相同的分子，其电子数也相同，因此记忆时可通过联想法：如与N2具有相同质子数的分子，以N的质子数7为中心，结合常见物质可确定双原子分子CO(质子数6＋8＝7＋7)。

学考评价——夯实·测控·演练

1．在下列电子层上运动的电子能量最低的是(　　)

A．L　　　　B．K    C．N　　　　D．M

2．下列叙述中，正确的是(　　)

A．在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核近的区域内运动

B．微粒的最外层只能是8个电子才稳定

C．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同

D．一般核外电子总是先排在能量低的电子层上，例如只有排满了L层后才排M层

3．下列原子结构示意图表示的微粒中，所属元素非金属性最强的是(　　)

A．    B．

C．    D．

4．下列各组中的两种微粒，所含质子数、电子数都相等的是(　　)

A．NH3和        B．F2和Ar

C．H2O和OH－D．Na＋和NH3

5．有甲、乙、丙三种元素，甲原子M层的电子数是其K层电子数的，乙原子核内无中子，丙原子核内有8个质子。

(1)写出丙的元素符号：________。

(2)写出甲、乙、丙三种元素组成的化合物在水中的电离方程式：__________________________________。

(3)画出甲的原子结构示意图：________________。

第2课时　原子结构与元素原子得失电子能力

学 业 基 础

一、

2．K　L　M　近　远　低　高

3．升高　2n2　8　2

4．原子核　电子层　该电子层上的电子数　核电荷数或质子数

5．(1)4　4　8　2　失　得　得　失　还原　氧化

二、

1．红　浅红　更剧烈　红

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑

2K＋2H2O===2KOH＋H2↑

K>Na>Mg

2．水或酸　越强　越弱

3．(1)失电子　得电子　(2)失电子　得电子

[即学即练]

1．答案：AD

2．答案：D

3．答案：D

4．答案：D

5．解析：根据氡的原子结构示意图可知，最外层已经满足8电子稳定结构，所以很难与其他物质发生化学反应。

答案：D

核 心 素 养

[例1]　解析：该单核粒子的核电荷数未知，不一定是氩原子，也可能为K＋、Ca2＋、S2－等，A错误；最外层只有3个电子的元素可能为非金属元素硼，B错误；N与H3O＋的质子数均为11，电子数均为10，C正确；最外层电子数是次外层电子数2倍的元素为碳元素，最外层有4个电子，既难得电子也难失电子，D错误。

答案：C

[提升1]　解析：A错，最外层只有1个电子的元素如氢元素，属于非金属元素。B错，最外层有2个电子的元素如氦元素，属于非金属元素。C错，原子核外各层电子数相等的元素不一定是非金属元素，如铍元素原子核外有两个电子层，每层上都是2个电子，但铍元素是金属元素。D对，最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是氧，氧元素属于非金属元素。

答案：D

[例2]　解析：(1)中性微粒溶于水后溶液显碱性，则该微粒为NH3。(2)可使紫色石蕊溶液变红，则B溶液显酸性，结合其为10电子的阳离子可知为H3O＋；使酚酞溶液变红色的溶液显碱性，结合其为10电子的阴离子可知为OH－。(3)含有5个原子核即含有5个原子，再结合10电子、阳离子等信息可知其为  ，与碱反应生成氨气与水，故可知与反应的10电子阴离子为OH－，由此可得反应的离子方程式。

答案：(1)NH3　(2)H3O＋　OH－

(3)　＋OH－NH3↑＋H2O

[提升2]　解析：质子数和电子数均相等的两种微粒，可能是不同分子，如NH3、CH4；可能是不同离子，如F－和OH－；可能是不同原子，如、，、互为同位素；分子不带电，离子带电荷，所以它们的质子数和电子数不可能相等；故选D。

答案：D

学 考 评 价

1．解析：原子核外电子是分层排布的，离原子核越近能量越低，而电子层从内到外依次用K、L、M、N……表示，所以在题述电子层中N层上电子能量最高，K层上电子能量最低，故选B。

答案：B

2．解析：离核越近区域内运动的电子能量越低，离核越远区域内运动的电子能量越高，故A错误；通常认为最外层有8个电子的结构是一种稳定结构，最外层是第一电子层时有2个电子为稳定结构，故B错误；两种粒子，核外电子排布相同，则最外层电子数相等，它们的化学性质不一定相同，如F－和Na＋的化学性质不同，故C错误；一般核外电子总是先排在能量最低的、离核最近的电子层上，例如先排满了L层后才排M层，故D正确。

答案：D

3．解析：为Cl，为Al，为Na，为F，元素非金属性最强的为F，故选D。

答案：D

4．解析：A项，NH3的质子数为7＋1×3＝10，NH3的电子数为10，的质子数为7＋1×2＝9，的电子数为9＋1＝10；B项，F2的质子数为18，其电子数为9×2＝18，Ar的质子数等于电子数，为18；C项，H2O的质子数等于电子数，为1×2＋8＝10，OH－的质子数为8＋1＝9，OH－的电子数为9＋1＝10；D项，Na＋的质子数为11，电子数为11－1＝10，NH3的质子数等于电子数，为7＋1×3＝10；故选B。

答案：B

5．解析：有甲、乙、丙三种元素，甲原子M层的电子数是其K层电子数的，其M层电子数为1，则甲为Na；乙原子核内无中子，则乙为H；丙原子核内有8个质子，则丙为O。(1)由上述分析可知，丙的元素符号为O。(2)Na、H、O三种元素组成的化合物为NaOH，在水中的电离方程式为NaOH===Na＋＋OH－。(3)甲为钠，核电荷数为11，其原子结构示意图为。

答案：(1)O　(2)NaOH===Na＋＋OH－

(3)