2020版新教材高中化学第1章原子结构元素周期律第1节第2课时原子结构--核外电子排布课件鲁科版必修第二册 31页

第 2 课时　原子结构 —— 核外电子排布 知识铺垫 新知预习 自主测试 2 . 钠元素原子结构示意图为 , 钠原子易失去最外层的 1 个电子形成 8 电子稳定结构 , 故钠在化合物中显示 +1 价。 3 . 元素的化学性质由 原子的最外层电子数 决定 , 元素种类由 质子数 决定。 知识铺垫 新知预习 自主测试 一、核外电子的分层排布 1 . 核外电子的分层排布 (1) 在含有多个电子的原子里 , 能量 低 的电子通常在离核较近的区域内运动 , 能量 高 的电子通常在离核较远的区域内运动。 (2) 原子核外共有 7 个电子层 , 这些电子层由内向外依次称为 K 电子层、 L 电子层、 M 电子层、 N 电子层 …… 2 . 核外电子排布的规律 知识铺垫 新知预习 自主测试 二、核外电子排布的表示方法 —— 结构示意图 氯原子的结构示意图 知识铺垫 新知预习 自主测试 三、元素性质与原子结构的关系 知识铺垫 新知预习 自主测试 【微思考 1 】 核外电子排布相同的微粒化学性质一定相同吗 ? 提示 : 核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同 , 如同位素的化学性质几乎完全相同 , 但 Na + 、 Ne 、 F - 、 Mg 2+ 的化学性质均不同。 【微思考 2 】 原子最外层电子数为 1 的元素是否一定为金属元素 ? 提示 : 不一定。如氢原子最外层只有 1 个电子。 知识铺垫 新知预习 自主测试 1 . 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. 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 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. 微粒的最外电子层只有达到 8 个电子才稳定 答案 : B 解析 : 在多电子的原子里 , 能量高的电子通常在离核远的区域内运动 , 故 A 项错误 ; 核外电子总是先排在能量低的电子层里 , 例如一般先排满了 L 层后才排 M 层 , 故 B 项正确 ; 两种微粒 , 若核外电子排布完全相同 , 其性质不一定相同 , 如 Na + 和 Ne 核外都有 10 个电子 , 电子排布相同 , 但是二者性质不同 , 故 C 项错误 ; 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 个电子即为稳定结构 , 故 D 项错误。 知识铺垫 新知预习 自主测试 2 . 下图为几种粒子的结构示意图 , 填写以下空白。 (1) 属于阴离子结构的粒子是 　　　　　　　 ( 填编号 , 下同 ) 。   (2) 形成物质种数最多的元素的原子是 　　　　　 。   (3) 对应单质常温下能与水发生反应的微粒是 　　　　　　 。   (4) 某元素 R 形成的氧化物为 R 2 O 3 , 则 R 的离子结构示意图可能是 　　　　　　 。   答案 : (1) ② 　 (2) ① 　 (3) ②③⑦ 　 (4) ⑤ 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 对核外电子排布规律的理解 问题探究 M 层最多可容纳 18 个电子 , 为什么钾原子的核外电子排布不 是 提示 : (1) 核外电子排布规律是相互联系的 , 不能孤立地应用其中的一项。当 M 层不是最外层时 , 最多可以排布 18 个电子 , 而当 M 层是最外层时 , 最多可以排布 8 个电子。 (2) 电子不一定排满 M 层才排 N 层 , 如 K 和 Ca 两种原子的核外电子排布情况分别为 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 知识归纳 1 . 核外电子排布规律 (1)“ 一低 ”—— 电子首先排布在能量最低的电子层里 , 排满能量最低的电子层后 , 再排布在能量较高的电子层。 (2) 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 2 .1~18 号元素原子的结构特点 ② 原子最外层有 1 个电子的元素 :H 、 Li 、 Na 。 ③ 原子最外层有 2 个电子的元素 :Be 、 Mg 、 He 。 ④ 原子最外层电子数等于次外层电子数的元素 :Be 、 Ar 。 ⑤ 原子最外层电子数是次外层电子数 2 倍的元素 :C 。原子最外层电子数是次外层电子数 3 倍的元素 :O 。原子最外层电子数是次外层电子数 4 倍的元素 :Ne 。 ⑥ 原子的电子层数与最外层电子数相等的元素 :H 、 Be 、 Al 。 ⑦ 原子的电子总数为最外层电子数 2 倍的元素 :Be 。 ⑧ 原子次外层电子数是最外层电子数 2 倍的元素 :Li 、 Si 。 ⑨ 原子内层电子数是最外层电子数 2 倍的元素 :Li 、 P 。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 典例剖析 例 1 核电荷数小于 18 的某元素 X, 其原子核外的电子层数为 n , 最外层电子数为 (2 n +1), 原子核内质子数是 (2 n 2 -1), 则下列有关 X 的说法不正确的是 ( 　　 ) A. 最高正价为 +3 价 B. 其最低负价可能为 -1 价 C. 氢化物易溶于水 D. 是活泼的非金属元素 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 答案 : A 解析 : 核电荷数小于 18 的某元素 X, 其原子的电子层数为 n , 最外层电子数为 2 n +1, 原子核内质子数是 2 n 2 -1 。若 n =1 时 , 最外层电子数为 3, 不符合题意 ; 若 n =2 时 , 最外层电子数为 5, 质子数为 7, 符合题意 ; 若 n =3 时 , 最外层电子数为 7, 质子数为 17, 符合题意 ; 由于元素 X 可能为氮元素或氯元素 , 最高正价不可能为 +3 价 ,A 项错误 ; 若元素 X 为氯元素 , 其最低负价为 -1 价 ,B 项正确 ; 元素 X 可能为氮元素或氯元素 , 其对应氢化物氨气和氯化氢均易溶于水 ,C 项正确 ; 不管元素 X 是氮元素还是氯元素 , 二者均为活泼的非金属元素 ,D 项正确。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 变式训练 1 - 1 A 、 B 两种原子 ,A 原子 L 层比 B 原子 M 层少 3 个电子 ,B 原子 L 层电子数恰为 A 原子 L 层电子数的 2 倍 , 则 A 、 B 分别是 ( 　　 ) A. 硅和钠 B. 硼和氮 C. 碳和氯 D. 碳和铝 答案 : C 解析 : A 原子 L 层比 B 原子 M 层少 3 个电子 , 则 B 原子 L 层一定有 8 个电子 ;B 原子 L 层电子数恰为 A 原子 L 层电子数的 2 倍 , 则 A 原子 L 层一定有 4 个电子 , 所以 A 为碳原子。 B 原子 M 层有 7 个电子 , 则 B 是氯原子 , 故 C 项正确。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 变式训练 1 - 2 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 2 n 2 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 答案 : D 解析 : 根据核外电子排布规律可知 , 第 n 电子层最多可容纳的电子数为 2 n 2 ,A 项正确 ; 次外层中最多可容纳的电子数为 18,B 项正确 ; 最多可容纳 2 个电子的电子层一定是第一电子层 , 即 K 层 ,C 项正确 ; 由于最外层电子数不超过 8 个 , 因此最多可容纳 8 个电子的电子层不一定是第二电子层 ,D 项错误。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 推断 10 电子微粒、 18 电子微粒的方法 问题探究 根据以下两个实验回答相关问题。 (1) 请你写出甲实验中反应的化学方程式和离子方程式 , 并找出其中的 10 电子微粒。 (2) 试写出乙实验中反应的离子方程式 , 并找出其中的 18 电子微粒。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 提示 : (1)2Na+2H 2 O=2NaOH+H 2 ↑, 2Na+2H 2 O=2Na + +2OH - +H 2 ↑ 。 Na + 、 OH - 和 H 2 O 。 (2)H + +S 2- =HS - 、 HS - +H + =H 2 S↑; S 2- 、 Cl - 、 HS - 和 H 2 S 。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 知识归纳 1 . 常见的 10 电子微粒 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 2 . 常见的 18 电子微粒 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 典例剖析 例 2 通常情况下 , 微粒 A 、 B 为分子 ,C 、 E 为阳离子 ,D 为阴离子 , 它们都含有 10 个电子 ;B 溶于 A 后所得的物质可电离出 C 、 D;A 、 B 、 E 三种微粒反应后可得 C 和一种白色沉淀。请回答 : (1) 用化学符号表示下列 4 种微粒 :A 　　　　 、 B 　　　　 、 C 　　　　 、 D 　　　　 。   (2) 写出 A 、 B 、 E 三种微粒反应的离子方程式 :   　 。   解析 : 常见的 10 电子的分子有 Ne 、 HF 、 H 2 O 、 NH 3 、 CH 4 ,B 溶于 A 后能电离出 10 电子的两种离子 , 则 B 为 NH 3 ,A 为 H 2 O,C 为 N ,D 为 OH - 。因 A 、 B 、 E 三种微粒反应后可得 C 和一种白色沉淀 , 则 E 可能为 Mg 2+ 或 Al 3+ 。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 寻找 10 电子微粒和 18 电子微粒的思维模型 (1)10 电子微粒的推断方法。 (2)18 电子微粒的推断方法。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 变式训练 2 - 1 下列关于指定粒子构成的几种描述不正确的是 ( 　　 ) 答案 : C 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 变式训练 2 - 2 用 A + 、 B - 、 C 2- 、 D 、 E 、 F 、 G 分别表示含有 18 个电子的七种微粒 ( 离子或分子 ), 请回答 : (1)A 元素是 　　　　　　 、 B 元素是 　　　　　　 、 C 元素是 　　　　　　 ( 用元素符号表示 ) 。   (2)D 是由两种元素组成的双原子分子 , 其分子式是 　　　　　　　　 。   (3)E 是所有含 18 个电子的微粒中氧化能力最强的分子 , 其分子式是 　　　　　　 。   (4)F 是由两种元素组成的三原子分子 , 其分子式是 　　　　　　 。   (5)G 分子中含有 4 个原子 , 其分子式为 　　　　　 。   答案 : (1)K 　 Cl 　 S 　 (2)HCl 　 (3)F 2 　 (4)H 2 S (5)H 2 O 2 或 PH 3 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 解析 : (1)A + 、 B - 、 C 2- 、 D 、 E 、 F 、 G 分别表示含有 18 个电子的七种微粒 , 则 A 是 K,B 是 Cl,C 是 S 。 (2)D 是由两种元素组成的双原子分子 , 则其分子式为 HCl 。 (3)E 是所有含 18 个电子的微粒中氧化能力最强的分子 , 则其分子式为 F 2 。 (4)F 是由两种元素组成的三原子分子 , 则 F 是 H 2 S 。 (5)G 分子中含有 4 个原子 , 则该物质是 H 2 O 2 或 PH 3 。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 1 . 某微粒的结构示意图为 , 当 x - y =10 时 , 该微粒为 ( 　　 ) A. 原子 B. 阳离子 C. 阴离子 D. 无法判断 答案 : A 解析 : x - y 恰好是最内层和次外层的电子数之和 , 这说明该微粒是原子。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 2 . 下列说法正确的是 ( 　　 ) 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. 任何元素的原子都是由核外电子、核内中子及质子组成的 D. 核素指一种原子 , 而元素是指一类原子 答案 : D 解析 : 在多电子的原子里 , 能量高的电子通常在离核远的区域内运动 , 故 A 项错误 ; 普通氢原子不含中子 , 故 B 项错 的质子数不相同 , 所以它们不是同位素 , 故 C 项错误 ; 核素指一种原子 , 而元素是指质子数相同的一类原子 , 故 D 项正确。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 3 .( 双选 ) 核电荷数为 1~18 的元素中 , 下列叙述正确的是 ( 　　 ) A. 最外层只有 1 个电子的元素不一定是金属元素 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的 3 倍的元素是非金属元素 答案 : AD 解析 : 最外层只有一个电子的元素不一定是金属元素 , 如氢元素属于非金属元素 , 故 A 项正确 ; 最外层有两个电子的元素不一定是金属元素 , 如氦元素最外层有两个电子 , 但氦元素属于非金属元素 , 故 B 项错误 ; 原子核外各层电子数相等的元素不一定是非金属元素 , 如铍元素的原子有两个电子层 , 每层上都是 2 个电子 , 但铍元素是金属元素 , 故 C 项错误 ; 最外层电子数是次外层电子数的 3 倍的元素是氧元素 , 氧元素属于非金属元素 , 故 D 项正确。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 4 . 下列关于原子结构及微粒间的数量关系的说法不正确的是 ( 　　 ) A. 同种元素的原子均有相同的质子数和中子数 D. 核外电子排布相同的微粒化学性质可能相同 答案 : A 解析 : 同种元素的原子具有相同的质子数 , 可能含有不同的中子数 , 如互为同位素的原子 , 故 A 项错误 ;Na + 、 Mg 2+ 、 O 2- 核外电子层结构相同 , 故 B 项正确 ; 铝元素的原子序数是 13, 因此 Al 3+ 的核外电子数为 13-3=10, 故 C 项正确 ; 核外电子排布相同的微粒 , 可能属于同一种元素 , 化学性质可能相同 , 故 D 项正确。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 5 . 有 X 、 Y 、 Z 三种元素 ,X 元素原子核内无中子 ,Y 元素原子核内有 8 个质子 ,Z 元素原子得到 1 个电子后与氩原子核外电子排布相同。 (1) 写出 X 元素符号 : 　　　　　　　　 。画出 Y 元素的原子结构示意图 : 　　　　　　　　　 。   (2) 写出 Z 单质与 X 2 Y 反应的化学方程式 : 　　　　　　　　　　 。   答案 : (1)H (2)Cl 2 +H 2 O=HCl+HClO 解析 : X 元素的原子核内无中子 ,X 为氢元素。 Y 元素原子核内有 8 个质子 ,Y 为氧元素。 Z 元素原子得到 1 个电子后与氩原子核外电子排布相同 ,Z 为氯元素。 (1)X 为氢元素 , 元素符号为 H; 氧原子结构示意图为 (2)X 2 Y 为水 ,Z 的单质为氯气 , 氯气和水反应生成盐酸和次氯酸 , 反应的化学方程式为 Cl 2 +H 2 O=HCl+HClO 。