1、合作探究 自主预习 第 2 课时 核外电子排布 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1.了解 118 号元素原子的核外电子排布。 2.了解核外电子的排布规律。 3.了解原子的最外层电子数与元素原子得失电子 的能力和化合价的关系。 1.能运用核外电子排布规律,画出118号元素的原 子结构示意图。 2.知道电子是按能量高低在核外由近及远分层排 布的,以及 K、L、M、N、O、P、Q 等所表示的含 义。 3.知道常见的 10 电子及 18 电子微粒。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 1.核外电子的分层排布 (1)依据 在含有多个电子的原子里,能量低的电子通常在离核较近的区域内运动
2、,能量高 的电子通常在离核较远的区域内运动,也就是说核外电子是分层排布的。 (2)电子层与能量的关系 电子层序数 1 2 3 4 5 6 7 电子层符号 K L M N O P Q 电子能量 电子离核由近及远 电子能量由低到高 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 (3)核外电子排布规律 由里向外,依次排布在能量逐渐升高的电子层里。 第n电子层最多可容纳的电子数为2n2。 最外层电子数不超过8个(第一层为最外层时,电子数不超过2个)。 (4)核外电子排布的表示方法结构示意图 原子结构示意图 如Na: 离子结构示意图 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 预习交流预习交流1
3、根据已有知识,你认为相对于宏观物体的运动,电子的运动有什么特点? 答案:电子具有区别于宏观物体的几大特征:(1)质量很小(9.10910-31kg);(2)带 负电荷;(3)运动空间范围小(直径约10-10 m);(4)运动速度快,因此电子的运动特征就 与宏观物体的运动有着极大的不同它没有确定的轨道。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 2.原子最外层电子排布与元素化学性质的关系 元素结构与 性质 稀有气 体元素 金属元素 非金属元素 原子最外层 电子数 8(He 为 2) 一般4 一般4 稳定性 稳定 不稳定 不稳定 得失电子能 力 既不易得电 子,也不易失 电子 易失电子 易得
4、电子 化合价 0 只显正价 既显负价,又显正价(O 一 般不显正价、F 不显正价) 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 预习交流预习交流2 请你用原子结构的知识解释:为什么Na、Mg在化学反应中表现出还原性,而O2、 Cl2在化学反应中表现出氧化性? 答案:钠、镁原子最外电子层上分别有1个、2个电子,次外电子层上都有8个电 子。钠、镁原子分别失去1个、2个电子就都形成了最外电子层为8个电子的稳定 的电子层结构。因此,金属钠、金属镁在化学反应中常表现出还原性。 氧原子和氯原子,最外电子层上的电子数分别是6、7,它们分别得到2个、1个电 子就都形成了最外电子层为8个电子的稳定的电子层结
5、构。因此,氧气和氯气在化 学反应中常表现出氧化性。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 一、核外电子的排布规律 活动与探究 1.请你分析以下几种原子的结构示意图是否正确,不正确的违背了什么规律? 答案:正确;违背了电子按能量由低到高的顺序排布的规律,L层应排 222=8(个);违背了各电子层最多能容纳2n2个电子的规律;违背了最外层电 子数不超过8个及各电子层最多能容纳2n2个电子的规律。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 2.当N层上有电子时,M层上的电子是否一定已排满? 答案:不一定。因M层排满时是18个电子,但当M层为最外层时不能超过8个电 子,故M层电
6、子数多于8个电子时,就会先排布在N层上。例如,钙原子: 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移与应用 例1已知A、B、C、D、E都是前18号元素,且原子序数依次增大,其中A原子和 D原子的最外层电子数都是各自电子层数的2倍;B和C能组成C2B或C2B2型化合物; 在C2B中C的阳离子和B的阴离子电子层结构相同;E原子的质子数是A与C原子的 质子数之和。请回答: (1)A元素的名称为 。 (2)C2B的化学式为 。 (3)E形成的单质为 色。 (4)C2B2与AB2反应的化学方程式为 。 思路点拨:解答本题应注意以下三点:(1)C的阳离子和B的阴离子电子层结构相 同,即二者的电
7、子总数相等;(2)前18号元素的电子层数只可能为1、2、3;(3)A、B、 C、D、E的原子序数依次增大。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 解析:A、D原子的最外层电子数都是各自电子层数的2倍,故A、D分别可能为 氦、碳和硫。B和C能组成C2B或C2B2型化合物,且在C2B中C的阳离子和B的阴离 子电子层结构相同,则B和C分别为氧和钠,D为硫。根据“E原子的质子数是A与C 原子的质子数之和”,可知E为氯,A为碳。 答案:(1)碳 (2)Na2O (3)黄绿 (4)2CO2+2Na2O2 2Na2CO3+O2 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移训练1下列
8、表示式书写正确的是( ) 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 解析:A项中第二电子层有9个电子,违背了各电子层最多容纳电子数为2n2的规 律;C项中最外层有9个电子,违背了最外层电子数不超过8及各电子层最多能容纳 2n2个电子的规律;D项中第一电子层只有1个电子,违背了电子按能量由低到高的 顺序排布的规律。 答案:B 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 1.核外电子排布规律 (1)“一低”电子首先排布在能量最低的电子层里。并尽量由能量低的电子 层,依次排入能量高的电子层。 (2)“两不超” 各电子层电子数不超过 22 最外层电子数不超过 8 个(第一 层为最外层
9、时不超过 2 个) 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 2.几点说明 (1)核外电子排布规律是相互联系的,不能孤立地应用其中的一项。 (2)要熟练掌握120号元素的原子结构示意图,这是顺利解答推断题的基础。 (3)注意原子结构示意图与离子结构示意图的区别。 (4)最外电子层中排满8个电子(He为2个)时,这种电子层结构为相对稳定结构,其 他的电子层结构为相对不稳定结构。不稳定的电子层结构在一定条件下会变为 稳定的电子层结构,从而原子通过得失电子变成离子。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 二、元素的性质与原子结构的关系 活动与探究 (1)元素的化学性质与原子的
10、最外层电子排布有什么关系? 答案:元素的性质与原子的最外层电子排布密切相关。例如:稀有气体元素原子 核外最外层电子数为8(氦除外,它的最外层只有2个电子),是相对稳定的结构,既不 容易获得电子,也不容易失去电子;金属元素原子最外层电子数一般小于4,较易失 去电子成为阳离子;非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于4,有较强的获 得电子的倾向,活泼非金属元素的原子较容易得到电子形成阴离子。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 (2)稀有气体的化合价为什么通常为0价,钠在化合物中通常显+1价,而氯在化合 物中常显-1价?通过讨论你能发现什么规律? 答案:稀有气体元素原子核外电子排布
11、已达稳定结构,既不容易获得电子也不容 易失去电子,所以稀有气体元素的常见化合价为0价;钠原子的最外层电子数为1, 容易失去这个电子而达到8电子稳定结构,因此钠元素在化合物中显+1价;氯原子 最外层有7个电子,容易得到1个电子达到8电子稳定结构,因此氯元素在化合物中 常显-1价。 化合价是元素的一种重要性质。元素化合价的正负及数值与原子的电子层结 构,特别是原子的最外层电子数有密切的关系。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移与应用 例2某元素原子的最外层电子数为次外层电子数的3倍。 (1)该元素原子的简单离子的结构示意图为 。 (2)该元素原子在化学反应中容易 电子,通常显
12、 性。 解析:若该元素原子核外有3个或3个以上的电子层,则最外层电子数必大于8,这 与“原子最外层电子数不能超过8个”相矛盾,故该元素原子核外应该有2个电子层。 由此可确定其原子结构示意图为 ,故该元素为氧元素,氧离子的结 构示意图为 。氧原子最外层有6个电子,在反应中容易得到电子,显 氧化性。 答案:(1) (2)得到 氧化 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移训练2化合价一般取决于原子的( ) A.核内质子数 B.核外电子总数 C.核外电子层数 D.最外层电子数 解析:化合价是元素原子与其他原子化合时所表现出来的性质。反应时主要是 最外层电子发生得失,故化合价主要取决于
13、最外层电子数。 答案:D 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 “组成与结构决定性质”是在研究物质性质当中被普遍采用的规律。物质在化 学反应中的表现,与物质所含元素的原子结构有着密切的关系,其中与原子最外层 电子数联系最为密切。例如,根据原子核外电子的排布情况可以判断物质的氧化 性、还原性和化合价等,根据元素的化合价又能判断物质的组成与性质等。 特别提示:(1)金属元素呈现正化合价而没有负化合价。 (2)非金属元素(F、O除外)既有正化合价又有负化合价,若最外层电子数为n,则 其最高正化合价为n,负化合价为n-8。 (3)金属元素只有正化合价不能说明金属元素不能形成阴离子,如 A
14、l(OH)4-等,但在这些离子中,金属元素的化合价仍为正化合价。 MnO4 - 、Cr2O7 2-、 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 三、常见的10电子微粒和18电子微粒 活动与探究 现有 微粒结构示意图,试填表,当n取不同值时相对应的微粒名称和 符号。 n 值 10 7 8 9 11 12 微粒名称 微粒符号 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 答案: n 值 10 7 8 9 11 12 微粒名称 氖 氮离子 氧离子 氟离子 钠离子 镁离子 微粒符号 Ne N3- O2- F- Na+ Mg2+ 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移与
15、应用 例3下列各组微粒具有相同的质子数和电子数的是( ) 思路点拨:该题的突破口为常见的10电子或18电子微粒,抓住“质子数和电子数 均相同的两种微粒不可能是一种原子(或分子)与另一种离子”这一关键点。 A.OH-、H2O、F- B.NH3、NH4 +、NH 2 - C.H3O+、NH4 +、NH 2 - D.HCl、F2、H2S 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 解析:以OH-为例,O原子中有8个质子,H原子中有1个质子,OH-中的质子数为 8+1=9,因为OH-带1个负电荷,电子数比质子数多1,电子数为9+1=10,同样方法可得 这些微粒中的质子数和电子数如下: 答案:D
16、 微粒 H2O F- NH3 NH4 + NH2 - H2S F2 H3O+ HCl 质子数 10 9 10 11 9 18 18 11 18 电子数 10 10 10 10 10 18 18 10 18 易错警示:对于两种核外电子总数相等的微粒,它们的质子数可能相同,也可能 不同。如CH4、NH3、H2O、HF等质子数、电子数均为10;但CH4、NH3、H2O、 HF等与Na+、Mg2+、Al3+等的质子数不同、电子数相同。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 迁移训练3 表示某带电微粒的结构示意图,则它可以代表的金属阳 离子共有( ) A.1种 B.3种 C.4种 D.5种
17、 解析:该题的突破口为常见的10电子微粒,阳离子是原子失去电子形成的,所以 该结构可以代表的金属阳离子有Na+、Mg2+、Al3+三种。 答案:B 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 常见的核外电子数相等的微粒 1.核外电子总数为10的微粒 (1)分子Ne及Ne之前元素的氢化物CH4、NH3、H2O、HF。 (2)单核离子Ne前后元素形成的阴、阳离子:N3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、 Al3+。 (3)多核离子NH3、H2O得失H+形成的阴、阳离子:H3O+、 、OH-、 等。 2.核外电子总数为18的微粒 (1)分子Ar及Ar之前元素的氢化物HCl、H2S、PH3、S
18、iH4。 (2)离子Ar前后元素形成的阴、阳离子:Cl-、S2-、HS-、K+、Ca2+。 (3)182=9“双九”微粒:F2、H2O2、N2H4(NH2NH2)、C2H6(CH3CH3)等。 NH2 - NH4 + 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 三 技巧点拨:寻找等电子微粒时不能盲目猜测,应注意思维的顺序性。(1)若为10 电子微粒,首先找到Ne,以Ne为分界,原子序数比Ne小的非金属元素的氢化物及这 些元素的简单阴离子;原子序数比Ne大的金属元素形成的简单阳离子。(2)若为18 电子微粒,思维方法与10电子微粒相似。而对于“双九”微粒,首先找到F2,以F2为标 准,原子序
19、数比F小的O、N、C的氢化物,用H的个数补齐。如原子序数O比F小1 则电子数O2比F2少2则补2个H为H2O2。(3)据此技巧,容易找出核外电子总数为2 的微粒有He、H2、Li+、Be2+、H-等。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 1.有关原子核外电子及其运动状态,下列描述正确的是 ( ) 可以测定某一时刻电子所处的位置 电子质量很小且带负电荷 运动的 空间范围很小 高速运动 有固定的运动轨道 电子的质量约为氢离子 质量的 A. B. C. D. 解析:核外电子在原子核外高速运动,没有固定的轨道,无法测定电子在某一时刻 所处的位置。 答案:B 1 1 837
20、合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 2.在下图所表示的微粒中,氧化性最强的是( ) 解析:A、B代表原子结构示意图,A原子最外层有4个电子,B的原子最外层有7个电 子,即A是碳、B是氟,B原子的氧化性比A的强;C、D都是离子的稳定结构,氧化性 很弱。 答案:B 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 3.下列说法中肯定错误的是( ) A.某原子K层上只有一个电子 B.某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍 C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍 D.某离子的核电荷数与最外层电子数相等 解析:H原子核外只有一个电子,分布在K层上,A对;
21、L层最多可以排布8电子,M层最 多只能排布18电子,B错;K+、Ca2+、Cl-等离子结构示意图中,M层上和L层上的电 子数均为K层的4倍,C对;O2-最外层有8电子,氧元素的核电荷数为8,D对。 答案:B 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 4.下列说法中正确的是( ) A.原子的最外电子层上只有1个电子的元素一定是活泼的金属元素 B.原子的最外电子层上只有1个电子的元素一定有+1的化合价 C.核电荷数为11的单核粒子的最外电子层上一定是只有1个电子 D.核电荷数为11的单核粒子的次外电子层上一定有8个电子 解析:明确单核粒子是原子还是离子。氢、钠等的原子结构和性
22、质说明A项是错 误的、B项是正确的,Na+是核电荷数为11的单核粒子,该实例能说明C项和D项都 是错误的。 答案:B 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 5.用下面的原子或离子结构示意图的编号(A、B、C、D)填空: (1)电子层排布相同的是 。 (2)属于同种元素的是 。 (3)属于金属元素的是 。 (4)属于稀有气体元素的是 。 解析:电子层排布相同是指电子层数相同,各层上的电子数相同;同种元素是指核 内质子数相同;金属元素的最外层电子数一般小于4;稀有气体元素的最外层电子 数为8(He为2)。 答案:(1)BC (2)AB (3)D (4)C 合作探究 自主预
23、习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 6.根据下列叙述,写出微粒符号和结构示意图。 (1)原子核外有2个电子层、10个电子的原子: 。 (2)原子核外有3个电子层,最外层有6个电子的原子: 。 (3)质量数为28,质子数等于中子数的原子: 。 (4)最外层电子数是次外层电子数4倍的-2价阴离子: 。 (5)电子总数为10的+1价单核阳离子: 。 解析:(1)原子中:核外电子数=质子数,10个质子的原子为Ne;(2)电子排布为2、8、6, 应是S原子;(3)质子数为 =14,是Si原子;(4)此-2价阴离子的次外层电子数应为 2,为O2-;(5)该+1价阳离子的质子数为10+1=11,为Na+。 28 2 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测
