高中化學(xué) 第1章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第2節(jié) 元素周期律（第1課時(shí)）原子核外電子的排布 新人教必修2

成才之路·化學(xué)路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索人教版·必修②.物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第一章.第二節(jié)元素周期律第1課時(shí)原子核外電子的排布第一章.新知識(shí)·預(yù)習(xí)探究2新思維·名師講堂3新考題·隨堂自測(cè)4新視點(diǎn)·專家博客6新提升·達(dá)標(biāo)作業(yè)5新情境·激趣入題1.新情境·激趣入題..新知識(shí)·預(yù)習(xí)探究.●學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解原子的核外電子能量高低與分層排布的關(guān)系。2．了解核外電子分層排布規(guī)律?！裥轮A(yù)習(xí)1．電子的能量狀況通常情況下，在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量________________，在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量________________。較低較高.2．電子層(1)定義：________的區(qū)域簡(jiǎn)化成的不連續(xù)的殼層。(2)不同電子層的表示及能量關(guān)系各電子層序號(hào)1234567符號(hào)_______________________與原子核的距離由______到______能量由______到______不同KLMNOPQ近遠(yuǎn)低高.3.原子核外電子的分層排布在含有多個(gè)電子的原子里，電子依能量的不同是分層排布的，其主要規(guī)律是：(1)核外電子總是盡先排布在____________的電子層，然后由里向外，依次排布在______________的電子層；(2)原子核外各電子層最多容納__________個(gè)電子；(3)原子最外層電子數(shù)目不能超過(guò)________個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過(guò)________個(gè))；(4)次外層電子數(shù)目不能超過(guò)________個(gè)，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過(guò)______個(gè)。能量最低能量逐漸升高2n2

821832.●自主探究1．電子極其微小，即使使用最先進(jìn)的掃描隧道顯微鏡(STM)，也只能觀察到排列有序、緊密堆積的電子，而觀察不到比原子小得多的電子。一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)家們主要采用模型的方法對(duì)核外電子的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行研究。請(qǐng)你查詢有關(guān)原子結(jié)構(gòu)模型的資料，與同學(xué)們討論電子在原子核外是怎樣運(yùn)動(dòng)的。.提示：(1)玻爾原子模型：核外電子是處在一定的軌道上繞核運(yùn)行的，正如太陽(yáng)系的行星繞太陽(yáng)運(yùn)行一樣；在核外運(yùn)動(dòng)的電子分層排布，按能量高低而距核遠(yuǎn)近不同。(2)電子層模型①在含有多個(gè)電子的原子里，電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，我們把不同的區(qū)域簡(jiǎn)化為不連續(xù)的殼層，也稱為電子層(有人把這種電子層模型比擬為洋蔥式結(jié)構(gòu))。②能量最低原理：由于原子中的電子是處在原子核的引力場(chǎng)中(類似于地球上的萬(wàn)物處于地心的引力場(chǎng)中)，電子總是盡可能地先排布在能量最低的電子層，即最內(nèi)層，當(dāng)一層排滿后再排布在下一層。.2．你認(rèn)為原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)對(duì)于理解物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系有哪些幫助？提示：原子的最外層電子數(shù)和電子層數(shù)直接決定原子得失電子的難易，原子最外層電子數(shù)越少，電子層數(shù)越多，就越容易失電子，單質(zhì)還原性就越強(qiáng)；原子最外層電子數(shù)越多，電子層數(shù)越少，就越容易得電子，單質(zhì)氧化性就越強(qiáng)。元素的化合價(jià)與原子的最外層電子數(shù)有關(guān)，通過(guò)分析元素在物質(zhì)中的化合價(jià)，可確定這種元素的化合價(jià)在該元素所有化合價(jià)中的位置，進(jìn)而可判斷該元素的價(jià)態(tài)變化情況(是升價(jià)還是降價(jià)還是既能升價(jià)又能降價(jià))。這樣就可確定含這種元素的物質(zhì)是表現(xiàn)氧化性還是表現(xiàn)還原性。.新思維·名師講堂.●教材點(diǎn)撥1．電子層在含有多個(gè)電子的原子里，電子的能量并不完全相同，離核的遠(yuǎn)近也不相同，電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)。我們把不同的電子運(yùn)動(dòng)區(qū)域簡(jiǎn)化為不連續(xù)的殼層，稱為電子層。(1)通常(參看教材13頁(yè)圖1－7)，能量低的電子在離核較近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，而能量高的電子在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)；(2)第1至第7電子層符號(hào)分別是K、L、M、N、O、P、Q。原子核外電子排布的一般規(guī)律.2．核外電子的排布規(guī)律(1)核外電子分層排布：核外電子一般總是盡可能地先排布在能量最低的電子層里，即最先排布K層，當(dāng)K層排滿后，再排布L層等。(2)各電子層容納電子數(shù)的規(guī)律：各電子層最多容納的電子數(shù)為2n2(n僅代表電子層數(shù))，原子核外最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)(當(dāng)K層為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè))，次外層電子數(shù)目不超過(guò)18個(gè)，倒數(shù)第3層電子數(shù)目不超過(guò)32個(gè)；在核電荷數(shù)1～20號(hào)元素原子中，各電子層最多能容納的電子數(shù)為K層2個(gè)、L層8個(gè)、M層8個(gè)。注意：核外電子數(shù)排布規(guī)律中的各項(xiàng)是相互聯(lián)系的，不能孤立地理解或應(yīng)用其中的某一部分。.3．核外電子排布的表示方法——結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖是用小圓圈和圓圈內(nèi)的符號(hào)及數(shù)字表示原子核及核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，弧線表示各電子層，弧線上的數(shù)字表示該電子層上的電子數(shù)。例如：鈉原子結(jié)構(gòu)示意圖為：.4．原子結(jié)構(gòu)示意圖與離子結(jié)構(gòu)示意圖的比較結(jié)構(gòu)示意圖包括原子結(jié)構(gòu)示意圖和離子結(jié)構(gòu)示意圖。原子結(jié)構(gòu)示意圖中，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)；離子結(jié)構(gòu)示意圖中，二者則不相等。例如：陽(yáng)離子：核外電子數(shù)小于核電荷數(shù)；陰離子：核外電子數(shù)大于核電荷數(shù)，其差值均為離子所帶的電荷數(shù)。. (2015·陜西省寶雞市扶風(fēng)高中高一4月月考)原子核外電子是有規(guī)律地進(jìn)行排布的，它們分層排布在K、L、M、N、O……層上，下列敘述正確的是()A．K層上容納的電子數(shù)只能是2個(gè)B．K層上容納的電子數(shù)可以超過(guò)2個(gè)C．L層上最多只能容納8個(gè)電子D．最外層上容納的電子數(shù)可以超過(guò)8個(gè)●典例透析.【解析】A．K層上容納的電子數(shù)可能是1或2，錯(cuò)誤；B.K層上容納的電子數(shù)最多為2，錯(cuò)誤；C.L層上最多只能容納8個(gè)電子，正確；D.最外層上容納的電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)，K層為最外層容納電子數(shù)不超過(guò)2個(gè)，錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾.(2015·河北省廣平縣一中高一4月月考)下列微粒的結(jié)構(gòu)示意圖，正確的是()..【答案】A.●教材點(diǎn)撥1．元素性質(zhì)與原子核外電子排布的關(guān)系(1)當(dāng)原子最外層電子數(shù)達(dá)到8(氦為2)時(shí)，該原子處于穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定。(2)一般來(lái)講，當(dāng)原子最外層電子數(shù)小于4時(shí)，易失電子，表現(xiàn)為金屬性；最外層電子數(shù)大于4時(shí)，易得到電子，表現(xiàn)為非金屬性；最外層電子數(shù)等于4時(shí)，既不易失去也不易得到電子，易形成共價(jià)化合物。元素性質(zhì)與原子核外電子排布的關(guān)系.(3)化合價(jià)是元素的一種重要性質(zhì)。元素的化合價(jià)的數(shù)值與原子的電子層結(jié)構(gòu)，特別是最外層電子數(shù)有關(guān)。例如：①稀有氣體原子核外電子排布已達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，既不易得電子也不易失電子，所以稀有氣體元素的常見(jiàn)化合價(jià)為零。②鈉原子最外層只有1個(gè)電子，容易失去這個(gè)電子而達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此鈉元素在化合物中通常顯＋1價(jià)。③氯原子最外層有7個(gè)電子，只需得到1個(gè)電子便可達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此氯元素在化合物中可顯－1價(jià)。.... (2015·經(jīng)典習(xí)題選萃)A、B、C、D、E均為短周期元素，A元素的原子M層上有一個(gè)電子；B元素次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的4倍；C原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍；D元素原子最外層電子數(shù)為a，次外層電子數(shù)為b；E元素的原子M層電子數(shù)為a－b，L層電子數(shù)為a＋b，則A、B、C、D、E元素的元素符號(hào)分別為_(kāi)_______、________、________、________、________。●典例透析.【解析】A元素的原子M層上有一個(gè)電子可知A元素K、L層已經(jīng)排滿，所以A原子的核外電子排布是2、8、1，A的原子序數(shù)為11，是Na；B元素次外層是最外層電子數(shù)的4倍，所以B元素原子次外層電子數(shù)只能是8，最外層電子數(shù)為2，K層電子數(shù)已排滿2，即B的原子序數(shù)為12，是Mg；C原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，因?yàn)樽钔鈱与娮訑?shù)最多為8，所以C原子次外層排滿后電子數(shù)只能為2，即為K層，C原子的核外電子排布是2、4，是碳元素；E元素的原子M層電子數(shù)為a－b，說(shuō)明L電子層已經(jīng)排滿為8，所以a＋b＝8，b＜8，又知D元素次外層電子數(shù)為b，所以b只能等于2，a＝6，即D是O、E是Si?！敬鸢浮縉aMgCOSi. 某同學(xué)在畫某種元素的一種單核微粒的結(jié)構(gòu)示意圖時(shí)，忘記在圓圈內(nèi)標(biāo)出其質(zhì)子數(shù)，請(qǐng)你根據(jù)下面的提示做出自己的判斷。(1)該微粒是中性微粒，這種微粒的符號(hào)是________。(2)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(hào)是____________________。.(3)該微粒的氧化性很弱，得到1個(gè)電子后變?yōu)樵?，原子的還原性很強(qiáng)，這種微粒的符號(hào)是________。(4)該微粒的還原性很弱，失去1個(gè)電子后變?yōu)樵樱拥难趸院軓?qiáng)，這種微粒的符號(hào)是________?！窘馕觥亢送怆娮优挪紴?、8、8構(gòu)型的單核微粒主要有：Ar、S2－、Cl－、K＋、Ca2＋。(1)單核中性微粒為原子，原子的核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)，因此，此微粒是核電荷數(shù)為18的氬原子；(2)具有還原性能被溴水氧化的是硫離子。(3)氧化性很弱的＋1價(jià)的是鉀離子；(4)還原性很弱的－1價(jià)的是氯離子。.【答案】(1)Ar(2)S2－(3)K＋(4)Cl－【點(diǎn)撥】由微粒結(jié)構(gòu)示意圖的各部分含義，可知該微粒共有3個(gè)電子層，共18個(gè)電子。根據(jù)題意結(jié)合組成原子的各微粒之間的關(guān)系，可判斷該微粒為中性時(shí)或分別帶正負(fù)電荷時(shí)，原子核內(nèi)質(zhì)子的數(shù)值。由此，熟練掌握1～20號(hào)元素的原子核外電子的排布特點(diǎn)尤為重要。.短周期元素中，A元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍；B元素原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍；C元素原子M層電子數(shù)等于其L層電子數(shù)的一半；D元素原子最外層有1個(gè)電子，D的陽(yáng)離子與B的陰離子電子層結(jié)構(gòu)相同，則4種元素原子序數(shù)關(guān)系中正確的是()A．C＞D＞B＞A B．D＞B＞A＞CC．A＞D＞C＞B D．B＞A＞C＞D.【解析】本題主要考查短周期元素的核外電子排布，依據(jù)核外電子排布規(guī)律判斷出A、B、C、D4種元素的原子序數(shù)。A元素原子的次外層電子數(shù)只能是2，最外層電子數(shù)是4，A的原子序數(shù)為6；B元素的內(nèi)層電子總數(shù)只能是2，最外層電子數(shù)為6，B的原子序數(shù)為8；C元素原子有3個(gè)電子層，L層必有8個(gè)電子，M層有4個(gè)電子，C的原子序數(shù)為14，D的陽(yáng)離子與B的陰離子(即O2－)電子層結(jié)構(gòu)相同，D為Na，原子序數(shù)為11，故原子序數(shù)：C＞D＞B＞A?！敬鸢浮緼.(2015·山西省原平市一中高一期末考試)X、W、Y、Z分別代表原子序數(shù)依次減小的四種短周期元素，它們滿足以下條件：X原子L層電子數(shù)是其最外層電子數(shù)的2倍；W原子K、L層電子數(shù)之和比L、M層電子數(shù)之和多1個(gè)電子；Y是地殼中含量最多的元素；Z是常見(jiàn)的非金屬元素，其一種單質(zhì)能夠?qū)щ姟Ｕ?qǐng)?zhí)羁眨?1)X元素在元素周期表中的位置________。原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______。(2)Y和Z組成的一種其原子個(gè)數(shù)比為2∶1的化合物化學(xué)式：________。.(3)W與Y可組成一種其原子個(gè)數(shù)比為1∶1的化合物A，寫出該化合物A的名稱：________；Y和Z組成的一種化合物B，寫出該化合物B與化合物A反應(yīng)的化學(xué)方程式________。...新考題·隨堂自測(cè).1．(2015·河北省廣平縣一中高一4月月考)下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的說(shuō)法，正確的是()A．稀有氣體元素原子的最外層電子數(shù)都是8B．非金屬元素的最外層電子數(shù)都大于3C．金屬元素的最外層電子數(shù)不都小于4D．所有原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的.【解析】A．稀有氣體元素原子的最外層電子數(shù)不一定都是8，例如He是2，A錯(cuò)誤；B.非金屬元素的最外層電子數(shù)不一定都大于3，例如氫元素是1，He是2，B錯(cuò)誤；C.金屬元素的最外層電子數(shù)不都小于4，例如鍺、錫等，C正確；D.所有原子核不一定都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，例如H，D錯(cuò)誤，答案選C。【答案】C..【解析】A．該粒子的質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，所以為原子的結(jié)構(gòu)示意圖，則質(zhì)子數(shù)即核電荷數(shù)為17，正確；B.該粒子的化學(xué)式為Cl原子，錯(cuò)誤；C.Cl元素最外層有7個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中易得到1個(gè)電子，表現(xiàn)為－1價(jià)，正確；D.最外層電子數(shù)為7個(gè)，所以易得到電子，正確，答案選B?！敬鸢浮緽.3．(2015·浙江省杭州地區(qū)重點(diǎn)中學(xué)高一第二學(xué)期期中)下列離子中，所帶電荷數(shù)與該離子的核外電子層數(shù)相等的是()A．Mg2＋ B．Al3＋C．F－ D．H＋【解析】A．Mg2＋所帶電荷數(shù)為2，核外電子層數(shù)為2，正確；B.Al3＋所帶電荷數(shù)為3，核外電子層數(shù)為2，錯(cuò)誤；C、F所帶電荷數(shù)為1，核外電子層數(shù)為2，錯(cuò)誤；D、H＋所帶電荷數(shù)為1，核外電子層數(shù)為0，錯(cuò)誤。【答案】A.4．(2015·湖南省瀏陽(yáng)一中高一下學(xué)期月考)短周期的三種元素X、Y、Z，已知X元素的原子最外層只有一個(gè)電子，Y元素的原子M層上的電子數(shù)是它的內(nèi)層電子總數(shù)的一半，Z元素原子的L層上的電子數(shù)比Y元素原子的L層上的電子數(shù)少2個(gè)，則這三種元素所組成的化合物的化學(xué)式不可能的是()A．X2YZ4 B．XYZ3C．X3YZ4 D．X4Y2Z7【解析】X最外層有一個(gè)電子，所以化合價(jià)為＋1，Y原子最外層為5個(gè)電子，Z的最外層為6個(gè)電子，負(fù)化合價(jià)為－2，依據(jù)各元素的化合價(jià)代數(shù)和為0，確定A錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼.5．(2015·經(jīng)典習(xí)題選萃)兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等，則在核電荷數(shù)為1～18的元素中，滿足上述關(guān)系的元素共有()A．3對(duì) B．4對(duì)C．6對(duì) D．5對(duì)..【答案】C..(2)W元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______。(3)X元素的離子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______。(4)Y的最高正價(jià)為_(kāi)_______，最低負(fù)價(jià)為_(kāi)_______。(5)Z的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為_(kāi)_______。...新提升·達(dá)標(biāo)作業(yè).新視點(diǎn)·專家博客.元素周期律的建立玻義耳是化學(xué)這門科學(xué)剛剛誕生時(shí)涌現(xiàn)出來(lái)的第一批化學(xué)家之一，他建立了玻義耳氣體定律。玻義耳去世以后，化學(xué)工作者開(kāi)始想弄清哪些物質(zhì)可以再分解為更