高中化學(xué)必修2學(xué)案第1章第1節(jié)課時(shí)2核外電子排布

課時(shí)2核外電子排布目標(biāo)與素養(yǎng)：1.了解1～18號(hào)元素原子的核外電子排布。(微觀探析)2.了解核外電子的排布規(guī)律。(微觀探析)3.了解原子的最外層電子數(shù)與元素原子得失電子的能力和化合價(jià)的關(guān)系。(證據(jù)推理)一、核外電子的分層排布1．電子層與電子能量的關(guān)系電子層數(shù)1234567電子層符號(hào)KLMNOPQ電子能量2.核外電子排布規(guī)律微點(diǎn)撥：核外電子排布的規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地理解。3．核外電子排布的表示方法——原子結(jié)構(gòu)示意圖二、原子的最外層電子排布與元素化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系元素結(jié)構(gòu)與性質(zhì)金屬元素非金屬元素稀有氣體元素最外層電子數(shù)一般小于4一般大于或等于48(He為2)穩(wěn)定性不穩(wěn)定不穩(wěn)定穩(wěn)定得失電子能力易失電子易得電子不易得、失電子化合價(jià)只顯正價(jià)既有正價(jià)，又有負(fù)價(jià)0價(jià)微點(diǎn)撥：原子最外層電子數(shù)小于4不一定是金屬元素，如氫原子最外層電子數(shù)是1，屬于非金屬元素。1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)最外層電子數(shù)為2的原子一定是金屬元素。 ()(2)最外層電子數(shù)大于4的原子一定是非金屬元素。 ()(3)不容易得電子的原子一定容易失電子。 ()(4)氧原子的最外層電子數(shù)為6，故其最高正價(jià)為＋6。 ()(5)金屬原子只有還原性。 ()[答案](1)×(2)×(3)×(4)×(5)√2．下面關(guān)于多電子原子核外電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的敘述正確的是()A．核外電子是分層運(yùn)動(dòng)的B．所有電子在同一區(qū)域里運(yùn)動(dòng)C．能量高的電子在離核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)D．能量低的電子在離核遠(yuǎn)的區(qū)域繞核旋轉(zhuǎn)[答案]A3．下列有關(guān)原子或離子的結(jié)構(gòu)示意圖表示正確的是()D[A.K層排滿才能排L層，K層最多排2個(gè)電子，故A錯(cuò)誤；B.最外層最多排8個(gè)電子，故B錯(cuò)誤；C.S2－得到2個(gè)電子后，最外層為8個(gè)電子，故C錯(cuò)誤；D.Mg2＋失去2個(gè)電子后，最外層為8個(gè)電子，D正確。]原子核外電子排布規(guī)律1.“一低”——原子核外電子首先排布在能量最低的電子層上。2．“三不超”——最外層不超過8個(gè)電子(K層為最外層時(shí)不超過2個(gè)電子)；次外層不超過18個(gè)電子；倒數(shù)第3層不超過32個(gè)電子。3．“一穩(wěn)定”【典例1】根據(jù)下列敘述，寫出元素名稱并畫出原子結(jié)構(gòu)示意圖。信息元素名稱原子結(jié)構(gòu)示意圖A元素原子核外M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半B元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1.5倍C元素＋1價(jià)離子C＋的電子層排布與Ne相同D元素原子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的eq\f(1,3)[解析]L層有8個(gè)電子，則M層有4個(gè)電子，故A為硅。當(dāng)次外層為K層時(shí)，最外層電子數(shù)則為3，是硼；當(dāng)次外層為L(zhǎng)層時(shí)，最外層電子數(shù)為1.5×8＝12，違背了排布規(guī)律，故不可能。C元素原子的質(zhì)子數(shù)為10＋1＝11，故為鈉。當(dāng)次外層為K層時(shí)，D為氧；當(dāng)次外層為L(zhǎng)層時(shí)，最外層則有24個(gè)電子，故不可能。[答案](從左到右，從上到下)硅1～20號(hào)元素原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)原子核中無中子的原子是eq\o\al(1,1)H。(2)最外層有1個(gè)電子的元素：H、Li、Na、K。(3)最外層有2個(gè)電子的元素：He、Be、Mg、Ca。(4)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：Be、Ar。(5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍的元素：C。(6)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍的元素：O。(7)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的4倍的元素：Ne。(8)最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的一半的元素：Li、P。(9)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半的元素：Li、Si。(10)最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的元素：H、Be、Al。1．下列說法中肯定錯(cuò)誤的是()A．某原子K層上只有1個(gè)電子B．某原子M層上電子數(shù)為L(zhǎng)層上電子數(shù)的4倍C．某離子M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍D．某離子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等B[K、L、M層上最多容納的電子數(shù)分別為2、8、18，K層上可以有1～2個(gè)電子，A正確；當(dāng)M層上排有電子時(shí)，L層上一定排滿電子，即L層上的電子數(shù)為8，由于18<8×4，故B錯(cuò)；當(dāng)K、L層排滿電子，即電子數(shù)分別是2、8時(shí)，M層上的電子數(shù)也可以是8，例如Cl－、K＋均屬于這種情況，C正確；O2－的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)均為8，故D正確。]原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)、元素化合價(jià)的關(guān)系原子類別與元素性質(zhì)的關(guān)系與元素化合價(jià)的關(guān)系稀有氣體最外層電子數(shù)為8(He為2)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，性質(zhì)不活潑原子結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，常見化合價(jià)為零金屬元素原子最外層電子數(shù)一般小于4，較易失去電子易失去最外層電子，達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其最高正價(jià)為＋m(m為最外層電子數(shù))非金屬元素原子最外層電子數(shù)一般大于或等于4，較易獲得電子，形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)得到一定數(shù)目的電子，達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其最低負(fù)價(jià)為m－8(H為m－2)【典例2】核電荷數(shù)為1～18的元素中，下列敘述正確的是()A．原子最外層只有1個(gè)或2個(gè)電子的元素一定是金屬元素B．核外電子排布完全相同的兩種微?；瘜W(xué)性質(zhì)一定相同C．原子核外各層電子數(shù)相等的元素不一定是金屬元素D．核電荷數(shù)為17的元素容易獲得1個(gè)電子D[在核電荷數(shù)為1～18的元素中，最外層只有1個(gè)電子的元素有H、Li、Na，其中H為非金屬元素，最外層只有2個(gè)電子的元素有He、Be、Mg，其中He為稀有氣體元素，A項(xiàng)錯(cuò)誤；核外電子排布完全相同的微粒O2－與Na＋化學(xué)性質(zhì)不相同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；原子核外各層電子數(shù)相等的只有Be，它是金屬元素，C項(xiàng)錯(cuò)誤；核電荷數(shù)為17的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，其最外層有7個(gè)電子，很容易獲得1個(gè)電子而成為8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D項(xiàng)正確。]1最外層電子數(shù)小于4的不一定為金屬元素，如H、He等；最外層電子數(shù)大于4的不一定為非金屬元素，如Po等。2活潑金屬易形成陽離子，活潑非金屬易形成陰離子，但是碳難以形成C4－、C4＋；氫元素可以形成H＋和H－。2．X、Y、Z為短周期元素，這些元素原子的最外層電子數(shù)分別為1、4、6，則由這三種元素組成的化合物的化學(xué)式可能是()A．XYZ B．X3YZC．XYZ2 D．X2YZ3D[元素組成的化合物分子中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0。X元素原子的最外層電子數(shù)為1，則其在化合物中的化合價(jià)為＋1價(jià)；Y元素原子的最外層電子數(shù)為4，則其在化合物中的化合價(jià)為＋4價(jià)；Z元素原子的最外層電子數(shù)為6，則其在化合物中的化合價(jià)為－2價(jià)；所以根據(jù)化合物中的正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0的原則可知這三種元素組成的化學(xué)式可能是X2YZ3。如H2CO3、Na2SiO3等。]巧記10電子、18電子微粒1.10電子微粒2．18電子微?！镜淅?】A＋、B＋、C－、D、E五種微粒(分子或離子)中，每個(gè)微粒均有10個(gè)電子，已知：①A＋＋C－eq\o(=,\s\up15(△))D＋E↑；②B＋＋C－=2D。請(qǐng)回答：(1)C－的離子符號(hào)是________。(2)分別寫出A＋和C－反應(yīng)、B＋和E反應(yīng)的離子方程式：________________________、____________________________。(3)除D、E外，請(qǐng)?jiān)賹懗鰞煞N含10個(gè)電子的分子的分子式_____。[解析]因A＋、C－、D、E均為10電子微粒，且A＋＋C－eq\o(=,\s\up15(△))D＋E↑，則通過排查10電子微粒的性質(zhì)可知，該反應(yīng)為NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up15(△))NH3↑＋H2O，即A＋為NHeq\o\al(＋,4)、C－為OH－、D為H2O、E為NH3；由B＋＋C－=2D可知B＋為H3O＋。[答案](1)OH－(2)NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up15(△))NH3↑＋H2OH3O＋＋NH3=NHeq\o\al(＋,4)＋H2O(3)CH4、HF、Ne(其中的兩種即可)3．下列微粒電子數(shù)相同的一組是()A．Na＋和K＋ B．CH4和NHeq\o\al(＋,4)C．NHeq\o\al(－,2)和Cl－ D．O2－和eq\o\al(16,8)OB[各微粒電子數(shù)分別為A中Na＋：10，K＋：18；B中：CH4：10，NHeq\o\al(＋,4)：10；C中：NHeq\o\al(－,2)：10，Cl－：18；D中：O2－：10，eq\o\al(16,8)O：8。]1．不符合原子核外電子排布基本規(guī)律的是()A．核外電子總是優(yōu)先排在能量最低的電子層上B．K層是能量最低的電子層C．N電子層為次外層時(shí)，最多可容納的電子數(shù)為18D．各電子層(n)最多可容納的電子數(shù)為n2D[A項(xiàng)為能量最低原理，正確；K層離核最近，能量最低，B項(xiàng)正確；次外層電子數(shù)不超過18，C項(xiàng)正確；各電子層最多容納電子數(shù)為2n2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]2．下列微粒結(jié)構(gòu)示意圖中，不正確的是()B[電子在排布時(shí)先排能量低的電子層(K層)，排滿后再排能量較高的L層、M層，K層最多只能排2個(gè)，L層最多能排8個(gè)，M層最多能排18個(gè)，但如果是作為最外層，則最多只能排8個(gè)，B不正確；D表示的是Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖。]3．下列各組微粒中，核外電子層結(jié)構(gòu)相同的是()A．Mg2＋、O2－、Na＋、F－B．Na＋、F－、S2－、ArC．K＋、Ca2＋、S2－、Ba2＋D．Mg2＋、S2－、Na＋、F－A[分析各微粒的核外電子排布情況即可。A項(xiàng)各微粒都含10個(gè)電子，核外電子排布相同。]4．下列說法中正確的是()A．某單核微粒的核外電子排布為，則該微粒一定是氬原子B．最外層只有3個(gè)電子的元素一定是金屬元素C．NHeq\o\al(＋,4)與H3O＋具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)D．最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素的原子容易失去電子成為陽離子C[核外電子排布為的微?？梢允荢2－、Cl－、Ar、K＋、Ca2＋等，A不正確；硼(B)最外層有3個(gè)電子，但硼元素屬于非金屬元素，B不正確；NHeq\o\al(＋,4)和H3O＋質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)都分別是11和10，C正確；最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的原子是碳原子，最外層電子數(shù)是4，既不易失去電子，又不易得到電子，D不正確。]5．以下是4種微粒的結(jié)構(gòu)示意圖。(1)上述微粒中氧化性最強(qiáng)的是________(填字母)，寫出一個(gè)它表現(xiàn)氧化性的化學(xué)方程式：______________________________________________________。(2)上述微粒中還原性最強(qiáng)的是________(填字母)，寫出一個(gè)它表現(xiàn)還原性的化學(xué)方程式：_________________________________________________________。(3)電子層結(jié)構(gòu)與D相同、化學(xué)性質(zhì)最穩(wěn)定的元素，原子的核電荷數(shù)是________，用原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系說明它化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的原因___________________________________________________