高中化學 1.2.1 原子核外電子的排布課件 新人教版必修2.ppt

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成才之路 化學,路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索,人教版 必修2,物質結構 元素周期律,第一章,第二節(jié) 元素周期律,第一章,第1課時 原子核外電子的排布,第一章,核外電子是處在一定的軌道上繞核運行的，正如太陽系的行星繞太陽運行一樣；核外運行的電子分層排布，按能量高低而距核遠近不同。這個模型被稱為“玻爾原子模型”?，F代物質結構理論在新的實驗基礎上保留了“玻爾原子模型”合理的部分，并賦予其新的內容。你想知道核外電子是如何排布的嗎？請讓我們一起走進教材第二節(jié)元素周期律。,學習目標 1了解原子的核外電子能量高低與分層排布的關系。 2了解核外電子分層排布規(guī)律。,新知預習 1電子的能量狀況 通常情況下，在離核較近的區(qū)域內運動的電子能量_，在離核較遠的區(qū)域內運動的電子能量_。,較低,較高,不同,K,L,M,N,O,P,Q,近,遠,低,高,3.原子核外電子的分層排布 在含有多個電子的原子里，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_個電子； (3)原子最外層電子數目不能超過_個(K層為最外層時不能超過_個)； (4)次外層電子數目不能超過_個，倒數第三層電子數目不能超過_個。,能量最低,能量逐漸升高,2n2,8,2,18,32,自主探究 1電子極其微小，即使使用最先進的掃描隧道顯微鏡(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。一個多世紀以來，科學家們主要采用模型的方法對核外電子的運動情況進行研究。請你查詢有關原子結構模型的資料，與同學們討論電子在原子核外是怎樣運動的。 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行的，正如太陽系的行星繞太陽運行一樣；在核外運動的電子分層排布，按能量高低而距核遠近不同。,(2)電子層模型 在含有多個電子的原子里，電子分別在能量不同的區(qū)域內運動，我們把不同的區(qū)域簡化為不連續(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構)。 能量最低原理：由于原子中的電子是處在原子核的引力場中(類似于地球上的萬物處于地心的引力場中)，電子總是盡可能地先排布在能量最低的電子層，即最內層，當一層排滿后再排布在下一層。,2你認為原子結構的知識對于理解物質結構和性質的關系有哪些幫助？ 提示：原子的最外層電子數和電子層數直接決定原子得失電子的難易，原子最外層電子數越少，電子層數越多，就越容易失電子，單質還原性就越強；原子最外層電子數越多，電子層數越少，就越容易得電子，單質氧化性就越強。 元素的化合價與原子的最外層電子數有關，通過分析元素在物質中的化合價，可確定這種元素的化合價在該元素所有化合價中的位置，進而可判斷該元素的價態(tài)變化情況(是升價還是降價還是既能升價又能降價)。這樣就可確定含這種元素的物質是表現氧化性還是表現還原性。,原子核外電子排布的一般規(guī)律,思維導圖,1電子層 在含有多個電子的原子里，電子的能量并不完全相同，離核的遠近也不相同，電子分別在能量不同的區(qū)域內運動。我們把不同的電子運動區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層，稱為電子層。 (1)通常(參看教材13頁圖17)，能量低的電子在離核較近的區(qū)域運動，而能量高的電子在離核較遠的區(qū)域運動； (2)第1至第7電子層符號分別是K、L、M、N、O、P、Q。,教材點撥,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K層排滿后，再排布L層等。 (2)各電子層容納電子數的規(guī)律：各電子層最多容納的電子數為2n2(n僅代表電子層數)，原子核外最外層電子數不超過8個(當K層為最外層時不超過2個)，次外層電子數目不超過18個，倒數第3層電子數目不超過32個；在核電荷數120號元素原子中，各電子層最多能容納的電子數為K層2個、L層8個、M層8個。,注意：核外電子數排布規(guī)律中的各項是相互聯系的，不能孤立地理解或應用其中的某一部分。 3核外電子排布的表示方法結構示意圖 結構示意圖是用小圓圈和圓圈內的符號及數字表示原子核及核內質子數，弧線表示各電子層，弧線上的數字表示該電子層上的電子數。例如：鈉原子結構示意圖為：,4原子結構示意圖與離子結構示意圖的比較 結構示意圖包括原子結構示意圖和離子結構示意圖。原子結構示意圖中，核內質子數等于核外電子數；離子結構示意圖中，二者則不相等。例如： 陽離子：核外電子數小于核電荷數；陰離子：核外電子數大于核電荷數，其差值均為離子所帶的電荷數。,(2014試題調研)核電荷數小于或等于18的元素中，原子的最外層電子數是其余電子總數一半的元素種類有( ) A1種 B2種 C3種 D4種 【解析】 在1號18號元素中，符合題給要求的元素原子的電子排布依次為2、1和2、8、5。 【答案】 B,典例透析,變式訓練,點撥：A中核電荷數和核外電子數都是8，這是8O的原子結構示意圖，正確；B中核電荷數為11，這是Na的原子核，鈉原子的核外有11個電子，鈉元素的最高化合價為1價，Na的核外應有10個電子，而圖中核外只有9個電子，錯誤；C中核電荷數和核外電子數都是17，這是17Cl的原子結構示意圖，正確；D中核電荷數和核外電子數分別是17和18，這是17Cl的結構示意圖，正確。,元素性質與原子核外電子排布的關系,思維導圖,1元素性質與原子核外電子排布的關系 (1)當原子最外層電子數達到8(氦為2)時，該原子處于穩(wěn)定結構，化學性質較穩(wěn)定。 (2)一般來講；當原子最外層電子數小于4時，易失電子，表現為金屬性；最外層電子數大于4時，易得到電子，表現為非金屬性；最外層電子數等于4時，既不易失去也不易得到電子，易形成共價化合物。,教材點撥,(3)化合價是元素的一種重要性質。元素的化合價的數值與原子的電子層結構，特別是最外層電子數有關。例如：稀有氣體原子核外電子排布已達穩(wěn)定結構，既不易得電子也不易失電子，所以稀有氣體元素的常見化合價為零。鈉原子最外層只有1個電子，容易失去這個電子而達到穩(wěn)定結構，因此鈉元素在化合物中通常顯1價。氯原子最外層有7個電子，只需得到1個電子便可達到穩(wěn)定結構，因此氯元素在化合物中可顯1價。,(2014經典習題選萃)A、B、C、D、E均為短周期元素，A元素的原子M層上有一個電子；B元素次外層電子數是最外層電子數的4倍；C原子最外層電子數是次外層電子數的2倍；D元素原子最外層電子數為a，次外層電子數為b；E元素的原子M層電子數為ab，L層電子數為ab，則A、B、C、D、E元素的元素符號分別為_、_、_、_、_。,典例透析,【解析】 A元素的原子M層上有一個電子可知A元素K、L層已經排滿，所以A原子的核外電子排布是2、8、1，A的原子序數為11，是Na；B元素次外層是最外層電子數的4倍，所以B元素原子次外層電子數只能是8，最外層電子數為2，K層電子數已排滿2，即B的原子序數為12，是Mg；C原子最外層電子數是次外層電子數的2倍，因為最外層電子數最多為8，所以C原子次外層排滿后電子數只能為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層電子數為ab，說明L電子層已經排滿為8，所以ab8，b8，又知D元素次外層電子數為b，所以b只能等于2，a6，即D是O、E是Si。,(2014試題調研)某同學在畫某種元素的一種單核微粒的結構示意圖時，忘記在圓圈內標出其質子數，請你根據下面的提示做出自己的判斷。 (1)該微粒是中性微粒，這種微粒的符號是_。 (2)該微粒的鹽溶液能使溴水褪色，并出現渾濁，這種微粒的符號是_。,(3)該微粒的氧化性很弱，得到1個電子后變?yōu)樵樱拥倪€原性很強，這種微粒的符號是_。 (4)該微粒的還原性很弱，失去1個電子后變?yōu)樵樱拥难趸院軓?，這種微粒的符號是_。,【解析】 核外電子排布為2、8、8構型的單核微粒主要有：Ar、S2、Cl、K、Ca2。 (1)單核中性微粒為原子，原子的核電荷數核外電子數，因此，此微粒是核電荷數為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價的是鉀離子； (4)還原性很弱的1價的是氯離子。 【答案】 (1)Ar (2)S2 (3)K (4)Cl,【點撥】 由微粒結構示意圖的各部分含義，可知該微粒共有3個電子層，共18個電子。根據題意結合組成原子的各微粒之間的關系，可判斷該微粒為中性時或分別帶正負電荷時，原子核內質子的數值。由此，熟練掌握120號元素的原子核外電子的排布特點尤為重要。,2(2014經典習題選萃)短周期元素中，A元素原子最外層電子數是次外層電子數的2倍；B元素原子最外層電子數是其內層電子總數的3倍；C元素原子M層電子數等于其L層電子數的一半；D元素原子最外層有1個電子，D的陽離子與B的陰離子電子層結構相同，則4種元素原子序數關系中正確的是( ) ACDBA BDBAC CADCB DBACD 答案：A,變式訓練,點撥：本題主要考查短周期元素的核外電子排布，依據核外電子排布規(guī)律判斷出A、B、C、D 4種元素的原子序數。A元素原子的次外層電子數只能是2，最外層電子數是4，A的原子序數為6；B元素的內層電子總數只能是2，最外層電子數為6，B的原子序數為8；C元素原子有3個電子層，L層必有8個電子，M層有4個電子，C的原子序數為14，D的陽離子與B的陰離子(即O2)電子層結構相同，D為Na，原子序數為11，故原子序數：CDBA。,3A、B、C、D、E五種元素，已知： A原子最外層電子數是次外層電子數的2倍，B的陰離子與C的陽離子跟氖原子的電子層結構相同，E原子M層上的電子比K層的多5個。 常溫下B2是氣體，它對氫氣的相對密度是16。 C的單質在B2中燃燒，生成淡黃色固體F，F與AB2反應可生成B2。 D的單質在B2中燃燒，發(fā)出藍紫色火焰，生成有刺激性氣味的氣體DB2，D在DB2中的含量為50%。,根據以上情況回答： (1)A、B、C、D、E各為什么元素？(寫元素符號) (2)畫出E的原子結構示意圖，C的離子結構示意圖。 (3)寫出F和AB2反應的化學方程式。,1(2014經典習題選萃)下列敘述中正確的是( ) A電子的能量越低，運動區(qū)域離原子核越遠 B核外電子的分層排布即是核外電子的分層運動 C稀有氣體元素原子的最外層都排有8個電子 D當M層是最外層時，最多可排布18個電子 答案：B 點撥：在離核較近區(qū)域內運動的電子能量較低，A錯誤；核外電子的分層排布即是核外電子的分層運動，B正確；氦原子最外層只有2個電子，C錯誤；任何電子層作最外層時，所容納的電子均不超過8個，D錯誤。,3(2014江西宜春市上高中學高一月考)兩種元素原子的核外電子層數之比與最外層電子數之比相等，則在核電荷數為118的元素中，滿足上述關系的元素共有( ) A3對 B4對 C6對 D5對 答案：C,4(2014吉林省長白縣高一月考)寫出下列微粒的符號及結構示意圖： 原子核內有10個質子的原子_， 核外有10個電子的二價陽離子_， 核外有18個電子的一價陰離子_， L為最外層，L層電子數是K層電子數的3倍的原子_。,(2)W元素的原子結構示意圖為_。 (3)X元素的離子結構示意圖為_。 (4)Y的最高正價為_，最低負價為_。 (5)Z的最高價氧化物的水化物的化學式為_。,最高正價為6價，最低負價為2價。X原子最外層電子數是Y元素原子最外層電子數的一半，即最外層為3個電子，由題意知X為鋁；由于Z的核電荷數大于Y，Z為金屬，最外層只有一個電子，故Z為鉀，最高價氧化物為K2O，對應水化物為KOH。,元素周期律的建立 玻義耳是化學這門科學剛剛誕生時涌現出來的第一批化學家之一，他建立了玻義耳氣體定律。玻義耳去世以后，化學工作者開始想弄清哪些物質可以再分解為更簡單的物質，哪些物質不可以再分解。后來拉瓦錫又把曾被認為是元素的空氣分為氧氣和氮氣，在拉瓦錫的元素表中共有三十三種元素。英國化學家戴維用電流來分解石灰，結果把石灰分解為氧氣和一種被他稱為“鈣”的新元素，把鎂灰分解為氧氣和另一種被他稱為“鎂”的新元素。另一方面，戴維當時指出，瑞典化學家謝勒用鹽酸制出的綠色氣體是一種名副其實的元素，他把這種元素定名為“氯”。,隨著元素數目在19世紀的增多，每一種元素都具有不同的特性，化學家們開始感到它們像是迷失在一座茂密的叢林中：自然界究竟有多少種元素？它們之間的內在關系怎樣？有沒有規(guī)律？怎樣分類？由于科學的精髓就在于要從表面的雜亂中理出秩序來，所以科學家們一直想從元素的特性當中找出某種規(guī)律來。1829年德國人多貝賴納發(fā)現五十種左右元素性質相近，在原子量上有一種算術級數的關系。他對十五種元素進行分組，三個一組，分成五組。這是根據元素性質和原子量對部分元素進行分類的首次嘗試，它對后來周期律的發(fā)現是很有啟發(fā)的。,1862年法國的地質學家比古耶德尚庫圖瓦發(fā)現，如果按原子量遞增的順序把元素排列成表的形式，他能使性質相似的元素處在同一欄內。兩年以后，英國青年化學家紐蘭茲也發(fā)現：按原子量遞增的順序，每隔八個元素就有重復的物理和化學性質出現，因為和音樂上的八度音相似，所以稱“八音律”。但是，他們兩人還沒有認識到在已知元素之間還有未發(fā)現的元素，因此“八音律”存在許多矛盾。許多年以后，在元素周期表的重要性得到普遍承認以后，他們的論文才得以發(fā)表，紐蘭茲還因此獲得了勛章。,