2024高中化學第一章原子結構與元素周期律第一節(jié)原子結構第2課時核外電子排布教案魯科版必修2

PAGE5-第2課時核外電子排布[學習目標]1.了解原子核外電子的排布規(guī)律。2.能畫出1～18號元素的原子結構示意圖。3.了解原子的最外層電子排布與元素的原子得失電子實力和化合價的關系。一、核外電子排布規(guī)律[自主學習]1．核外電子排布規(guī)律(1)能量規(guī)律：離核由近到遠，電子能量eq\o(□,\s\up4(01))由低到高。(2)數(shù)量規(guī)律①每層最多容納電子數(shù)為eq\o(□,\s\up4(02))2n2(n為電子層數(shù))。②最外層電子數(shù)不超過eq\o(□,\s\up4(03))8(第一層為最外層時不超過eq\o(□,\s\up4(04))2)。2．核外電子排布表示方法(1)原子結構示意圖(2)離子結構示意圖請寫出Mg2＋、Cl－的結構示意圖：Mg2＋：eq\o(□,\s\up4(10))；Cl－：eq\o(□,\s\up4(11))。當原子第4層上有電子時，第3層上的電子是否已經排滿？提示：不確定。第3層排滿時是18個電子，當?shù)?層為最外層時不能超過8個電子，故當?shù)?層排布8個電子后，假如還有電子，就排布在第4層上，例如，鈣原子，第1、2、3、4層的電子數(shù)分別為2、8、8、2。[點撥提升]1．電子層序數(shù)與符號的關系電子能量大小關系：Q>P>O>N>M>L>K。2．核外電子排布規(guī)律(1)核外電子總是先排布在能量最低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步上升的電子層。(2)原子核外各電子層最多容納2n2個電子。(3)原子最外層電子數(shù)不能超過8個(K層為最外層時不能超過2個)；次外層電子數(shù)不超過18個(當K層或L層為次外層時分別為2個和8個)，倒數(shù)第三層電子數(shù)最多不超過32個。3．最外電子層中排滿8個電子(He為2個)時，這種電子層結構為相對穩(wěn)定結構，其他的電子層結構為相對不穩(wěn)定結構。不穩(wěn)定的電子層結構在確定條件下會變?yōu)榉€(wěn)定的電子層結構。如(Na)易失去電子變?yōu)?Na＋)，(O)易得到電子變?yōu)?O2－)。[練習與活動]1．下列說法中確定錯誤的是()A．某原子K層上只有一個電子B．某離子M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍C．某原子M層上電子數(shù)為L層上電子數(shù)的4倍D．存在核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等的離子答案C解析每個電子層上最多容納2n2個電子，如K層最多容納2個電子，但可以不排滿，A對；最外層上的電子數(shù)不超過8個(K為最外層時不超過2個)，B對；電子首先占據(jù)能量低的電子層，M層上若有電子，則L層上必有8個電子，M層上不行能有32個電子，C錯；離子的最外層電子數(shù)常為2或8，存在核電荷數(shù)和最外層電子數(shù)都為8的離子：O2－，D對。2．在第n電子層中，當它作為原子的最外電子層時，最多容納的電子數(shù)與n－1層相同，當它作為原子的次外層時，其電子數(shù)比n＋1層最多能多10個，則此電子層是()A．K層B．L層C．M層D．N層答案C解析n作為最外層時，最多只能容納8個電子，所以n－1層應為8個電子，為L層，則n應為M層；若n為次外層，則n＋1為最外層，則次外層電子數(shù)最多為10＋8＝18，則進一步證明n為M層。規(guī)律方法(1)核外電子排布的規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地理解，如當M層不是最外層時，最多可以排18個電子，而當它是最外層時，最多可以排8個電子。(2)電子不確定排滿M層才排N層，如K和Ca的核外電子排布狀況分別為K、Ca。二、元素性質與原子核外電子排布的關系[自主學習]1．原子得失電子與原子核外電子排布的關系元素的性質與原子的eq\o(□,\s\up4(01))最外層電子排布親密相關。(1)稀有氣體元素原子最外層電子數(shù)為eq\o(□,\s\up4(02))8(氦最外層只有eq\o(□,\s\up4(03))2個電子)，結構eq\o(□,\s\up4(04))穩(wěn)定，既不簡單eq\o(□,\s\up4(05))獲得電子，也不簡單eq\o(□,\s\up4(06))失去電子。(2)金屬元素原子最外層電子數(shù)一般eq\o(□,\s\up4(07))小于4，較易eq\o(□,\s\up4(08))失去電子形成陽離子。(3)非金屬元素原子最外層電子數(shù)一般eq\o(□,\s\up4(09))大于或等于4，有較強eq\o(□,\s\up4(10))獲得電子的傾向，活潑非金屬元素的原子則較易eq\o(□,\s\up4(11))得到電子，形成陰離子。2．元素化合價與原子核外電子排布的關系元素的化合價與原子的電子層結構特殊是與eq\o(□,\s\up4(12))最外層電子數(shù)有關。1．原子最外層電子數(shù)小于4的元素確定是金屬元素嗎？提示：不確定。如H、He、B三種非金屬元素原子的最外層電子數(shù)分別為1、2、3個。2．請你用原子結構的學問說明：為什么Na、Mg在化學反應中表現(xiàn)還原性，而O2、Cl2在反應中簡單表現(xiàn)出氧化性？提示：Na、Mg原子最外層電子數(shù)分別為1個和2個，簡單失去電子達到穩(wěn)定結構，因而Na、Mg在化學反應中表現(xiàn)出還原性，O原子、Cl原子最外層分別為6個和7個電子，簡單得到電子達到穩(wěn)定結構，因而O2、Cl2在反應中表現(xiàn)出氧化性。[點撥提升]元素的性質與原子結構的關系[練習與活動]3．下列敘述正確的是()A．核外電子排布完全相同的兩種微?；瘜W性質確定相同B．單原子形成的離子確定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布C．核外電子排布相同的兩種原子確定屬于同種元素D．最外層電子數(shù)少的元素確定是活潑金屬元素答案C解析核外電子排布完全相同的微粒S2－和K＋化學性質不相同，A項錯誤；H＋不具有稀有氣體元素原子的核外電子排布，B項錯誤；核外電子排布相同的兩種原子具有相同的質子數(shù)，C項正確；H最外層電子數(shù)少，但它是非金屬元素，D項錯誤。4．回答下列問題：(1)元素Y的原子獲得3個電子或元素X的原子失去2個電子后，它們的電子層結構都與氖原子的電子層結構相同，X、Y兩種元素的單質在高溫下反應得到的化合物的化學式為________。(2)下列原子中，最簡單形成陽離子的是__________。(填字母)a.b.c.d.答案(1)Mg3N2(2)b解析(1)依據(jù)題目不難推出X、Y元素分別為Mg、N，Mg、N形成的化合物中，Mg顯＋2價，N顯－3價，所以X、Y單質反應生成的化合物為Mg3N2。(2)a項原子最外層為4個電子，既難得電子，又難失電子，不簡單