化学必修 第二册第1节 原子结构与元素性质第2课时学案设计

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第2课时 核外电子排布





核外电子排布





1．核外电子排布规律


(1)能量规律


(2)数量规律


①每层最多容纳的电子数是2n2(n表示电子层数)。


②最外层容纳的电子不超过8个(K层为最外层时不超过2个)，次外层不超过18个。


2．核外电子排布的表示方法——结构示意图


(1)钠的原子结构示意图





(2)简单离子的结构示意图


①Na＋的结构示意图为；


②Cl－的结构示意图为。





1．核电荷数为1～20的原子或离子的结构特点


(1)原子核中无中子的原子：1H。


(2)最外层电子数


①有1个电子：H、Li、Na、K。


②有2个电子：Be、Mg、Ca、He。


③等于次外层电子数：Be、Ar。


④是次外层电子数的2倍：C。


⑤是次外层电子数的3倍：O。


⑥是次外层电子数的4倍：Ne。


⑦是内层电子总数的一半：Li、P。


⑧等于电子层数：H、Be、Al。


⑨是次外层电子数的一半：Li、Si。


⑩是电子总数的一半：Be。


最外电子层中排满8个电子(He为2个)时，为相对稳定结构，其他的电子层结构为相对不稳定结构。


2．推断10e－和18e－微粒的思维模型


(1)10e－微粒





(2)18e－微粒








1．判断正误


(1)离核越远的电子能量越低。( )


(2)每个电子层最多容纳2n2个电子。( )


(3)S2－的结构示意图为。( )


(4)M层为最外层时，最多容纳18个电子。( )


答案：(1)× (2)√ (3)√ (4)×


2．某元素的原子核外有三个电子层，M层的电子数是L层电子数的eq \f(1,2)，则该元素的符号是( )


A．Li B．Si


C．Al D．K


解析：选B。根据原子核外电子的排布规律可知，K层排满2个电子后再排L层，L层需排满8个电子后再排M层，M层的电子数是L层电子数的eq \f(1,2)，即M层电子数为4，则该元素的核外电子数是2＋8＋4＝14，即原子序数为14，该元素是Si元素。


3．根据下列叙述，画出对应微粒的结构示意图。


(1)元素原子的最外层电子数为电子层数的3倍：___________________________。


(2)与Ar原子电子层结构相同的－1价阴离子：_______________________。


(3)质量数为23、中子数为12的原子：________________________________________。


答案：(1)





原子结构与元素性质间的关系





1．原子的最外层电子数与元素的化学性质的关系


2.原子结构与元素原子得失电子能力


(1)比较元素的单质与水(或酸)反应置换出氢气的难易程度。置换反应越容易发生，元素原子的失电子能力越强。


(2)通常所说的元素的金属性、非金属性分别与元素原子的失电子能力和得电子能力相对应。


(3)元素原子得失电子的能力与原子的最外层电子数、核电荷数和电子层数均有关系。核电荷数为1～20的元素(除He、Ne、Ar外)，若原子的电子层数相同，则核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越难失电子、越容易得电子；若原子的最外层电子数相同，则电子层数越多，最外层电子离核越远，原子越容易失电子、越难得电子。





原子结构与元素性质和化合价的关系


(1)阳离子是原子通过失去一定数目的电子形成的，阴离子是原子通过得到一定数目的电子形成的，但原子核均不变。


(2)元素原子的最外层电子数为4时，既不易得电子，也不易失电子，不易形成离子。





1.判断正误


(1)最外层只有2个电子的元素一定是金属元素。( )


(2)非金属元素原子的最外层电子数一定大于或等于4。( )


(3)非金属元素原子不能形成简单阳离子。( )


(4)金属元素在化合物中只显正价。( )


答案：(1)× (2)× (3)× (4)√


2.元素X的离子结构示意图为，元素Y的原子结构示意图为，则元素X与元素Y形成常见化合物的化学式为( )


A．XY B．XY2


C．X2Y D．XY3


解析：选C。元素X的离子结构示意图为，元素Y的原子结构示意图为，则X是Na、Y是O，二者形成的常见化合物的化学式为X2Y或X2Y2。


3．原子序数为11～17的元素，随着核电荷数的递增而逐渐增大的是( )


A．电子层数


B．最外层电子数


C．失电子能力


D．与水反应置换出氢气的能力


解析：选B。11～17号元素的电子层数相同，最外层电子数从1增加到7，失电子能力逐渐减弱，与水反应置换出氢气的能力逐渐减弱。


合格考训练


1．某元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，那么该原子( )


A．有3个电子层


B．有2个电子层


C．最外层电子数是8


D．核电荷数是10


解析：选B。第一层排满为2个电子，第二层排满为8个电子，第三层为最外层时，最多排8个电子，若该原子有3个电子层，依题意可知最外层(第三层)要排24个电子，这不可能，则该原子只有2个电子层，第一层为2个电子，第二层为6个电子。


2．某元素原子的原子核外有三个电子层，最外层电子数是4。该原子核内的质子数是( )


A．14 B．15


C．16 D．17


解析：选A。据题意知该原子的结构示意图为。


3．下列微粒的结构示意图，正确的是( )





解析：选A。表示Cl－的结构示意图，B错误；Ar原子的结构示意图为，C错误；K原子的结构示意图为，D错误。


4．下列说法中一定错误的是( )


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层上的电子数均为K层的4倍


D．某原子的核电荷数与最外层电子数相等


解析：选B。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，所以A项有可能；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，又18<8×4，所以B项一定是错误的；K层上最多只能排2个电子，2×4＝8，即M层和L层都为8个电子的离子为，K＋、Ca2＋、Cl－、S2－等均有可能，所以C项有可能；H和He的核电荷数与最外层电子数相等，所以D项有可能。


5．根据下列叙述，写出相对应的微粒符号和结构示意图。


(1)原子核外有2个电子层、10个电子的原子：________。


(2)原子核外有3个电子层，最外层有6个电子的原子： ________。


(3)质量数为28，质子数等于中子数的原子：________。


(4)最外层电子数是次外层电子数4倍的－2价阴离子：________。


(5)电子总数为10的＋1价单核阳离子：________。


解析：(1)原子中：核外电子数＝质子数，含有10个质子的原子为Ne。


(2)核外电子排布为2、8、6，是硫原子。


(3)质子数为14，是硅原子。


(4)该－2价阴离子的次外层电子数应为2，为O2－。


(5)该＋1价阳离子的质子数为10＋1＝11，为Na＋。


答案：(1)Ne，





6．用下面的原子或离子结构示意图的编号(A、B、C、D)填空：





(1)电子层排布相同的是________。


(2)属于同种元素的是________。


(3)属于金属元素的是________。


(4)属于稀有气体元素的是________。


解析：电子层排布相同指电子层数相同，且各层上的电子数相同；同种元素指核内质子数相同；金属元素原子的最外层电子数一般小于4；稀有气体元素原子的最外层电子数为8(He为2)。


答案：(1)B、C (2)A、B (3)D (4)C


课程标准
核心素养
1.了解原子核外电子的排布规律。


2.能画出1～20号元素的原子结构示意图。


3.了解原子结构与元素得失电子能力之间的关系。
1.宏观辨识与微观探析


深化对原子结构的认识，建立原子结构与元素性质之间的关系。


2.科学探究与创新意识


形成实验探究元素性质、比较物质性质的思路。
电子层序数
一
二
三
四
五
六
七
电子层符号
K
L
M
N
O
P
Q
离核距离
eq \(――→,\s\up7(由近到远))
电子能量
eq \(――→,\s\up7(由低到高))
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
得失电子


能力
既不易得电子


也不易失电子
较易失去


电子
较易得到


电子
化合价
0价
0价和正价
一般为0价和负价，有的也显正价
构成的


简单离子
不能形成


简单离子
阳离子
一般为


阴离子
原子类别
与元素性质的关系
与元素化合价的关系
稀有气体


元素原子
最外层电子数为8(He为2)，结构稳定，性质不活泼
原子结构为稳定结构，常见化合价为0
金属元


素原子
最外层电子数一般小于4，较易失去电子
易失去最外层电子，达到稳定结构，其最高正价为＋m(m为最外层电子数，下同)
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
得到一定数目的电子，达到稳定结构，其最低负价为m－8(H为m－2)
课堂小结
核外电子排布eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(排布规律\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(分层排布，能量由低到高，离核由近到远,每层最多容纳2n2个（n表示电子层数）,最外层不超过8个（K层为最外层时不超过2个），次外层不超过18个)),1～20号元素原子结构示意图,原子结构与元素性质\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(得失电子能力,化合价))))