化學(xué) 課時(shí)2 核外電子排布 魯科版必修2

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1、第第2課時(shí)核外電子排布課時(shí)核外電子排布目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引1.核外電子的分層排布(1)依據(jù)在含有多個(gè)電子的原子里,能量低的電子通常在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng),能量高的電子通常在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng),也就是說(shuō)核外電子是分層排布的。(2)電子層與能量的關(guān)系目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引(3)核外電子排布規(guī)律由里向外,依次排布在能量逐漸升高的電子層里。第n電子層最多可容納的電子數(shù)為2n2。最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)(第一層為最外層時(shí),電子數(shù)不超過(guò)2個(gè))。(4)核外電子排布的表示方法結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖離子結(jié)構(gòu)示意圖目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引預(yù)習(xí)交流預(yù)習(xí)交流1根據(jù)已有知識(shí),你認(rèn)為相對(duì)于宏觀物體的運(yùn)動(dòng),電子的運(yùn)動(dòng)有什么

2、特點(diǎn)?答案:電子具有區(qū)別于宏觀物體的幾大特征:(1)質(zhì)量很小(9.10910-31kg);(2)帶負(fù)電荷;(3)運(yùn)動(dòng)空間范圍小(直徑約10-10m);(4)運(yùn)動(dòng)速度快,因此電子的運(yùn)動(dòng)特征就與宏觀物體的運(yùn)動(dòng)有著極大的不同它沒(méi)有確定的軌道。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引2.原子最外層電子排布與元素化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引預(yù)習(xí)交流預(yù)習(xí)交流2請(qǐng)你用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋:為什么Na、Mg在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出還原性,而O2、Cl2在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出氧化性?答案:鈉、鎂原子最外電子層上分別有1個(gè)、2個(gè)電子,次外電子層上都有8個(gè)電子。鈉、鎂原子分別失去1個(gè)、2個(gè)電子就都形成了最外電子層為8個(gè)電子的穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。因此

3、,金屬鈉、金屬鎂在化學(xué)反應(yīng)中常表現(xiàn)出還原性。氧原子和氯原子,最外電子層上的電子數(shù)分別是6、7,它們分別得到2個(gè)、1個(gè)電子就都形成了最外電子層為8個(gè)電子的穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。因此,氧氣和氯氣在化學(xué)反應(yīng)中常表現(xiàn)出氧化性。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二一、核外電子的排布規(guī)律活動(dòng)與探究活動(dòng)與探究1.請(qǐng)你分析以下幾種原子的結(jié)構(gòu)示意圖是否正確,不正確的違背了什么規(guī)律?答案:正確;違背了電子按能量由低到高的順序排布的規(guī)律,L層應(yīng)排222=8(個(gè));違背了各電子層最多能容納2n2個(gè)電子的規(guī)律;違背了最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)及各電子層最多能容納2n2個(gè)電子的規(guī)律。三問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二2.當(dāng)N層上有電子時(shí),M層上的電子是否一

4、定排滿?答案:不一定。因M層排滿時(shí)是18個(gè)電子,但當(dāng)M層為最外層時(shí)不能超過(guò)8個(gè)電子,故M層電子數(shù)多于8個(gè)電子時(shí),就會(huì)先排布在N層上。例如,鈣原子:三問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二遷移與應(yīng)用遷移與應(yīng)用例例1已知A、B、C、D、E都是前18號(hào)元素,且原子序數(shù)依次增大,其中A原子和D原子的最外層電子數(shù)都是各自電子層數(shù)的2倍;B和C能組成C2B或C2B2型化合物;在C2B中C的陽(yáng)離子和B的陰離子電子層結(jié)構(gòu)相同;E原子的質(zhì)子數(shù)是A與C原子的質(zhì)子數(shù)之和。請(qǐng)回答:(1)A元素的名稱為。(2)C2B的化學(xué)式為。(3)E形成的單質(zhì)為色。(4)C2B2與AB2反應(yīng)的化學(xué)方程式為。思路點(diǎn)撥解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn):(1)C的陽(yáng)

5、離子和B的陰離子電子層結(jié)構(gòu)相同,即二者的電子總數(shù)相等;(2)前18號(hào)元素的電子層數(shù)只可能為1、2、3;(3)A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大。三問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二解析:A、D原子的最外層電子數(shù)都是各自電子層數(shù)的2倍,故A、D分別可能為氦、碳和硫。B和C能組成C2B或C2B2型化合物,且在C2B中C的陽(yáng)離子和B的陰離子電子層結(jié)構(gòu)相同,則B和C分別為氧和鈉,D為硫。根據(jù)“E原子的質(zhì)子數(shù)是A與C原子的質(zhì)子數(shù)之和”,可知E為氯,A為碳。答案:(1)碳(2)Na2O(3)黃綠(4)2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2三問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二遷移訓(xùn)練遷移訓(xùn)練1下列表示式書寫正確的是()答案:B三

6、問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二解析:A項(xiàng),第二電子層有9個(gè)電子,違背了各電子層最多容納電子數(shù)為2n2的規(guī)律;C項(xiàng),最外層有9個(gè)電子,違背了最外層電子數(shù)不超過(guò)8及各電子層最多能容納2n2個(gè)電子的規(guī)律;D項(xiàng),第一電子層只有1個(gè)電子,違背了電子按能量由低到高的順序排布的規(guī)律。三問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二1.核外電子排布規(guī)律(1)“一低”電子首先排布在能量最低的電子層里。并盡量由能量低的電子層,依次排入能量高的電子層。2.幾點(diǎn)說(shuō)明(1)核外電子排布規(guī)律是相互聯(lián)系的,不能孤立地應(yīng)用其中的一項(xiàng)。(2)熟練掌握120號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是順利解答推斷題的基礎(chǔ)。(3)注意原子結(jié)構(gòu)示意圖與離子結(jié)構(gòu)示意圖的區(qū)別。(4)最外電子

7、層中排滿8個(gè)電子(He為2個(gè))時(shí),這種電子層結(jié)構(gòu)為相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。不穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)在一定條件下會(huì)變?yōu)榉€(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu),所以,原子通過(guò)得失電子變成離子。三問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二二、元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系活動(dòng)與探究活動(dòng)與探究(1)元素的化學(xué)性質(zhì)與原子的最外層電子排布有什么關(guān)系?答案:元素的性質(zhì)與原子的最外層電子排布密切相關(guān)。例如:稀有氣體元素原子核外最外層電子數(shù)為8(氦除外,它的最外層只有2個(gè)電子),是相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),既不容易獲得電子,也不容易失去電子;金屬元素原子最外層電子數(shù)一般小于4,較易失去電子成為陽(yáng)離子;非金屬元素原子最外層電子數(shù)一般大于或等于4,有較強(qiáng)的獲得電子的傾向,活潑非金屬元素的

8、原子較容易得到電子形成陰離子。三問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二(2)稀有氣體的化合價(jià)為什么通常為0價(jià),鈉在化合物中通常顯+1價(jià),而氯在化合物中常顯-1價(jià)?通過(guò)討論你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?答案:稀有氣體元素原子核外電子排布已達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),既不容易獲得電子也不容易失去電子,所以稀有氣體元素的常見(jiàn)化合價(jià)為0價(jià);鈉原子的最外層電子數(shù)為1,容易失去這個(gè)電子而達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此鈉元素在化合物中顯+1價(jià);氯原子最外層有7個(gè)電子,容易得到1個(gè)電子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此氯元素在化合物中常顯-1價(jià)?；蟽r(jià)是元素的一種重要性質(zhì)。元素化合價(jià)的正負(fù)及數(shù)值與原子的電子層結(jié)構(gòu),特別是原子的最外層電子數(shù)有密切的關(guān)系。三問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)

9、一二遷移與應(yīng)用遷移與應(yīng)用例例2某元素原子的最外層電子數(shù)為次外層電子數(shù)的3倍。(1)該元素原子的簡(jiǎn)單離子的結(jié)構(gòu)示意圖為。(2)該元素原子在化學(xué)反應(yīng)中容易電子,通常顯性。解析:若該元素原子核外有3個(gè)或3個(gè)以上的電子層,則最外層電子數(shù)必大于8,這與“原子最外層電子數(shù)不能超過(guò)8個(gè)”相矛盾,故該元素原子核外應(yīng)該有2個(gè)電子層。由此可確定其原子結(jié)構(gòu)示意圖為,該元素為氧元素,氧離子的結(jié)構(gòu)示意圖為。氧原子最外層有6個(gè)電子,在反應(yīng)中容易得到電子,顯氧化性。答案:(1)(2)得到氧化三問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二遷移訓(xùn)練遷移訓(xùn)練2化合價(jià)一般取決于原子的()A.核內(nèi)質(zhì)子數(shù)B.核外電子總數(shù)C.核外電子層數(shù)D.最外層電子數(shù)答案:

10、D解析:化合價(jià)是元素原子與其他原子化合時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)。反應(yīng)時(shí)主要是最外層電子發(fā)生得失,故化合價(jià)主要取決于最外層電子數(shù)。三問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二“組成與結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”是在研究物質(zhì)性質(zhì)當(dāng)中被普遍采用的規(guī)律。物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中的表現(xiàn),與物質(zhì)所含元素的原子結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系,其中與原子最外層電子數(shù)聯(lián)系最為密切。例如,根據(jù)原子核外電子的排布情況可以判斷物質(zhì)的氧化性、還原性和化合價(jià)等,根據(jù)元素的化合價(jià)又能判斷物質(zhì)的組成與性質(zhì)等。特別提示(1)金屬元素呈現(xiàn)正化合價(jià)而沒(méi)有負(fù)化合價(jià)。(2)非金屬元素(F、O除外)既有正化合價(jià)又有負(fù)化合價(jià),若最外層電子數(shù)為n,則其最高正化合價(jià)為n,負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值為8-n。(3)

11、金屬元素只有正化合價(jià)不能說(shuō)明金屬元素不能形成陰離子,如Al(OH)4-等,但在這些離子中,金屬元素的化合價(jià)仍為正化合價(jià)。三問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二三三、常見(jiàn)的10電子微粒和18電子微?；顒?dòng)與探究結(jié)構(gòu)示意圖為的微粒,當(dāng)n取不同值時(shí),將相對(duì)應(yīng)的微粒名稱和符號(hào)填入下表。答案:問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二三遷移與應(yīng)用遷移與應(yīng)用例例3下列各組微粒,具有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的是()A.OH-、H2O、F-D.HCl、F2、H2S思路點(diǎn)撥解決該題應(yīng)抓住“質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)均相同的兩種微粒不可能是一種原子(或分子)與另一種離子”這一關(guān)鍵點(diǎn)。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二三解析:以O(shè)H-為例,O原子中有8個(gè)質(zhì)子,H原子中有1個(gè)質(zhì)子,OH-

12、中的質(zhì)子數(shù)為8+1=9,因?yàn)镺H-帶1個(gè)負(fù)電荷,電子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多1,電子數(shù)為9+1=10。同樣方法可得這些微粒中的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)如下:答案:D易錯(cuò)警示兩種核外電子總數(shù)相等的微粒,它們的質(zhì)子數(shù)可能相同,也可能不同。如CH4、NH3、H2O、HF等質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)均為10;但CH4、NH3、H2O、HF等與Na+、Mg2+、Al3+等離子所含的質(zhì)子數(shù)不同、電子數(shù)相同。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二三遷移訓(xùn)練遷移訓(xùn)練3某帶電微粒的結(jié)構(gòu)示意圖為,則它可以代表的金屬陽(yáng)離子共有()A.1種 B.3種 C.4種D.5種答案:B解析:該題的突破口為常見(jiàn)的10電子微粒。陽(yáng)離子是原子失去電子形成的,所以該結(jié)構(gòu)示意圖可以代表的

13、金屬陽(yáng)離子有Na+、Mg2+、Al3+三種。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二三常見(jiàn)核外電子數(shù)相等的微粒1.核外電子總數(shù)為10的微粒(1)分子Ne及Ne之前元素的氫化物CH4、NH3、H2O、HF。(2)單核離子Ne前后元素形成的陰、陽(yáng)離子:N3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+。(3)多核離子NH3、H2O得失H+形成的陰、陽(yáng)離子:H3O+、2.核外電子總數(shù)為18的微粒(1)分子Ar及Ar之前元素的氣態(tài)氫化物HCl、H2S、PH3、SiH4。(2)離子Ar前后元素形成的陰、陽(yáng)離子:Cl-、S2-、HS-、K+、Ca2+。(3)182=9“雙九”微粒:F2、H2O2、N2H4(NH2NH2)、C2

14、H6(CH3CH3)等。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二三技巧點(diǎn)撥尋找等電子微粒時(shí)不能盲目猜測(cè),應(yīng)注意思維的順序性。(1)若為10電子微粒,首先找到Ne,以Ne為分界,原子序數(shù)比Ne小的非金屬元素的氫化物及這些元素的簡(jiǎn)單陰離子;原子序數(shù)比Ne大的金屬元素形成的簡(jiǎn)單陽(yáng)離子。(2)若為18電子微粒,思維方法與10電子微粒相似。而對(duì)于“雙九”微粒,首先找到F2,以F2為標(biāo)準(zhǔn),原子序數(shù)比F小的O、N、C的氫化物,用H的個(gè)數(shù)補(bǔ)齊。如原子序數(shù)O比F小1則電子數(shù)O2比F2少2則補(bǔ)2個(gè)H為H2O2。(3)據(jù)此技巧,容易找出核外電子總數(shù)為2的微粒有He、H2、Li+、Be2+、H-等。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)12345671.下列

15、敘述中正確的是()A.在多電子原子里,能量高的電子通常在離核近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)B.核外電子總是先排在能量低的電子層上C.兩種微粒,若核外電子排布相同,則其化學(xué)性質(zhì)一定相同D.微粒的最外層只有達(dá)到8個(gè)電子才穩(wěn)定答案:B解析:現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為,在含有多個(gè)電子的原子里,能量低的電子通常在離核較近的區(qū)域運(yùn)動(dòng),電子是在由近及遠(yuǎn),能量由低到高的不同電子層上分層排布的。通常把能量最低、離核最近的電子層叫做第一層,所以B項(xiàng)對(duì),A項(xiàng)錯(cuò)。核外電子排布相同的微粒可以是陰離子、陽(yáng)離子和原子,所以性質(zhì)可能不同,C項(xiàng)錯(cuò)。最外層有2個(gè)電子的微粒也可能是穩(wěn)定結(jié)構(gòu),如He,因此D項(xiàng)錯(cuò)。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)12345672.(201

16、7陜西黃陵校級(jí)期末)關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的敘述正確的是()A.所有的原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的B.原子的最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)C.稀有氣體原子的最外層電子數(shù)均為8D.原子的次外層電子數(shù)都是8答案:B解析:A項(xiàng)的原子核中只含有質(zhì)子,不含有中子,A項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),稀有氣體中氦的最外層電子數(shù)為2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),第2周期元素原子的次外層電子數(shù)為2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)12345673.下列說(shuō)法中肯定錯(cuò)誤的是()A.某原子K層上只有一個(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)相等答案:B解析:H原子核外只有一個(gè)電子,分

17、布在K層上,A對(duì);L層最多可以排布8電子,M層最多只能排布18電子,B錯(cuò);K+、Ca2+、Cl-等離子結(jié)構(gòu)示意圖中,M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍,C對(duì);O2-最外層有8電子,氧元素的核電荷數(shù)為8,D對(duì)。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)12345674.下列說(shuō)法中正確的是()A.原子的最外電子層上只有1個(gè)電子的元素一定是活潑的金屬元素B.原子的最外電子層上只有1個(gè)電子的元素一定有+1的化合價(jià)C.核電荷數(shù)為11的單核粒子,最外電子層上一定只有1個(gè)電子D.核電荷數(shù)為11的單核粒子,次外電子層上一定有8個(gè)電子答案:B解析:由氫的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可知A項(xiàng)是錯(cuò)誤的;B項(xiàng)是正確的;Na+是核電荷數(shù)為11的單核粒子,該

18、實(shí)例能說(shuō)明C項(xiàng)和D項(xiàng)都是錯(cuò)誤的。123456問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)75.用下面的原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖的編號(hào)(A、B、C、D)填空:(1)電子層排布相同的是。(2)屬于同種元素的是。(3)屬于金屬元素的是。(4)屬于稀有氣體元素的是。答案:(1)BC(2)AB(3)D(4)C解析:電子層排布相同是指電子層數(shù)相同,各層上的電子數(shù)相同;同種元素是指核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同;金屬元素的最外層電子數(shù)一般小于4;稀有氣體元素的最外層電子數(shù)為8(He為2)。123456問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)76.根據(jù)下列敘述,寫出相對(duì)應(yīng)的微粒符號(hào)和結(jié)構(gòu)示意圖。(1)原子核外有2個(gè)電子層、10個(gè)電子的原子:。(2)原子核外有3個(gè)電子層,最外層有6

19、個(gè)電子的原子:。(3)質(zhì)量數(shù)為28,質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)的原子:。(4)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的-2價(jià)陰離子:。(5)電子總數(shù)為10的+1價(jià)單核陽(yáng)離子:。123456問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)7解析:(1)原子中:核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù),10個(gè)質(zhì)子的原子為Ne;(2)電子排布為2、8、6,應(yīng)是S原子;(3)質(zhì)子數(shù)為=14,是Si原子;(4)此-2價(jià)陰離子的次外層電子數(shù)應(yīng)為2,為O2-;(5)該+1價(jià)陽(yáng)離子的質(zhì)子數(shù)為10+1=11,為Na+。123456問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)77.已知A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的四種不同微粒。它們之間存在如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系:(1)如果A、B、C、D均是10電子的微粒,請(qǐng)寫出:A的化學(xué)式;D的化學(xué)式。(2)如果A和C是18電子的微粒,B和D是10電子的微粒,請(qǐng)寫出A與B在溶液中反應(yīng)的離子方程式:。123456問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)7