2020高中化学第一章原子结构与元素周期律第一节原子结构第2课时核外电子排布教案鲁科版必修2 5页

- 1 - 第 2 课时　核外电子排布 [学习目标]　1.了解原子核外电子的排布规律。2.能画出 1～18 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、核外电子排布规律 [自主学习] 1．核外电子排布规律 (1)能量规律：离核由近到远，电子能量□01 由低到高。 (2)数量规律 ①每层最多容纳电子数为 □02 2n2(n 为电子层数)。 ②最外层电子数不超过 □03 8(第一层为最外层时不超过 □04 2)。 2．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＋：□10 ；Cl－：□11 。 当原子第 4 层上有电子时，第 3 层上的电子是否已经排满？ 提示：不一定。第 3 层排满时是 18 个电子，当第 3 层为最外层时不能超过 8 个电子，故 当第 3 层排布 8 个电子后，如果还有电子，就排布在第 4 层上，例如，钙原子，第 1、2、3、 4 层的电子数分别为 2、8、8、2。 [点拨提升] 1．电子层序数与符号的关系 - 2 - 电子能量大小关系：Q>P>O>N>M>L>K。 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)，倒数第三层电子数最多不超过 32 个。 3．最外电子层中排满 8 个电子(He 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－)。 [练习与活动] 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．某离子 M 层上和 L 层上的电子数均为 K 层的 4 倍 C．某原子 M 层上电子数为 L 层上电子数的 4 倍 D．存在核电荷数与最外层电子数相等的离子 答案　C 解析　每个电子层上最多容纳 2n2 个电子，如 K 层最多容纳 2 个电子，但可以不排满，A 对；最外层上的电子数不超过 8 个(K 为最外层时不超过 2 个)，B 对；电子首先占据能量低的 电子层，M 层上若有电子，则 L 层上必有 8 个电子，M 层上不可能有 32 个电子，C 错；离子的 最外层电子数常为 2 或 8，存在核电荷数和最外层电子数都为 8 的离子：O2－ ，D 对。 2．在第 n 电子层中，当它作为原子的最外电子层时，最多容纳的电子数与 n－1 层相同， 当它作为原子的次外层时，其电子数比 n＋1 层最多能多 10 个，则此电子层是(　　) A．K 层 B．L 层 C．M 层 D．N 层 答案　C 解析　n 作为最外层时，最多只能容纳 8 个电子，所以 n－1 层应为 8 个电子，为 L 层， 则 n 应为 M 层；若 n 为次外层，则 n＋1 为最外层，则次外层电子数最多为 10＋8＝18，则进 一步证明 n 为 M 层。 规律方法 (1)核外电子排布的规律是相互联系的，不能孤立地理解，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。 - 3 - (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 K 、Ca 。 二、元素性质与原子核外电子排布的关系 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [自主学习] 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□01 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 □02 8(氦最外层只有 □03 2 个电子)，结构□04 稳定，既 不容易□05 获得电子，也不容易□06 失去电子。 (2)金属元素原子最外层电子数一般□07 小于 4，较易□08 失去电子形成阳离子。 (3)非金属元素原子最外层电子数一般□09 大于或等于 4，有较强□10 获得电子的倾向，活泼 非金属元素的原子则较易□11 得到电子，形成阴离子。 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□12 最外层电子数有关。 1．原子最外层电子数小于 4 的元素一定是金属元素吗？ 提示：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．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、Cl2 在 反应中容易表现出氧化性？ 提示：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。 [点拨提升] 元素的性质与原子结构的关系 - 4 - [练习与活动] 3．下列叙述正确的是(　　) A．核外电子排布完全相同的两种微粒化学性质一定相同 B．单原子形成的离子一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 C．核外电子排布相同的两种原子一定属于同种元素 D．最外层电子数少的元素一定是活泼金属元素 答案　C 解析　核外电子排布完全相同的微粒 S2－和 K＋化学性质不相同，A 项错误；H＋不具有稀 有气体元素原子的核外电子排布，B 项错误；核外电子排布相同的两种原子具有相同的质子数， C 项正确；H 最外层电子数少，但它是非金属元素，D 项错误。 4．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到的化合物的化学式为 ________。 (2)下列原子中，最容易形成阳离子的是__________。(填字母) a. b. c. d. 答案　(1)Mg3N2　(2)b 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 - 5 - 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 原子最外层有 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，不易形成离子。 规律方法 原子结构与元素性质的相互推断 本课归纳总结