高中化学 专题1 微观结构与物质的多样性 第一单元 核外电子排布与周期律 1.1.1 原子核外电子

高中化学专题1 微观结构与物质的多样性第一单元核外电子排布与周期律1.1.1 原子核外电子的排布导学案苏教版必修2
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第一单元原子核外电子排布与元素周期律
第1课时原子核外电子的排布
【目标导航】
1。

知道核外电子能量高低与分层排布的关系.
2.能够根据核外电子排布规律写出常见简单原子的原子结构示意图。

【自主学习】
一、原子结构
1．原子的构成
2．原子结构的表示方法—-原子结构示意图
以钠原子结构示意图为例：
[议一议］
1．原子形成阳离子或阴离子后,其电子层结构发生了哪些变化？
2．有下列简单离子：①Na＋、②Mg2＋、③S2－、④Cl－、⑤K＋、⑥F－
(1）与Ne电子层结构相同的是________；
(2)与Ar电子层结构相同的是________；
（3)画出下列离子的结构示意图:
②________、③________ 、⑤________、⑥________。

二、原子核外电子排布
1．电子层
（1)定义：人们把核外电子运动的__________叫做不同的电子层。

对于多电子原子，核外电子是______排布的。

(2)分类
电子层（n） 1 23 4 5 6 7
符号
离核远近
能量高低
2.核外电子排布规律
［议一议］
1．核外电子为什么是分层排布的?
2．最外层是不是一定最多排8个电子？M层一定容纳18个电子吗？
3．单核离子的最外层电子一定达到8电子稳定结构吗?
4．请你用原子结构的知识解释：
(1)为什么钠元素在化合物中通常显＋1价,氯元素在化合物中通常显－1价？
（2）为什么Na、Mg在化学反应中表现还原性，而O2、Cl2在反应中容易表现出氧化性?
【难点突破】
一、原子或离子结构示意图
1．原子结构示意图的表示方法（以Na为例）
2．离子结构示意图
（1)金属元素原子失去电子形成阳离子：
Mg:―→Mg2＋：
原子结构示意图离子结构示意图
(2）非金属元素原子获得电子形成阴离子：
F：―→F－：
原子结构示意图离子结构示意图
例1 在下列结构示意图表示的微粒中,属于原子的有________(填序号，下同)；属于阳离子的有________；属于阴离子的有________;属于同种元素的有________。

分析以上各图，请总结出原子和离子的区别:
(1)________________________________________________________________________;
（2)________________________________________________________________________；（3）________________________________________________________________________。

知识总结
错误!错误!错误!错误!错误!
变式训练1 具有下列结构示意图的微粒，既可以是原子又可以是阴离子和阳离子的是
（）
规律总结离子结构示意图：核电荷数1～18的离子最外层电子数一般为8个或2个；
原子结构示意图:核电荷数1～18的原子最外层电子数一般小于8个(稀有气体除外）。

二、核外电子排布规律及其与元素性质的关系
1．关于核外电子排布规律的理解
(1)核外电子的排布规律中的各项是相互联系的，不能孤立地满足其中的一项，必须同时满足各项要求。

电子总是尽先排布在能量较低的电子层里，即电子先排满K层，当K层排满再排L 层，排满L层才排M层，但是不能继续向后推电子排满M层后，再排N层。

如钾原子按这种排法,其原子结构就如图1所示，虽然M层排9个电子并不超过最多18个，但是与最外层不能超过8个电子相矛盾，所以钾的核外电子排布结构如图2所示.
（2）最外电子层中排满8个电子（He为2个）的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要变为稳定的电子层结构。

如
(Na）错误!(Na＋），(O）错误!（O2－）。

2．元素性质与原子核外电子排布的关系
元素类别稀有气体元
素
金属元素非金属元素
原子最外
层电子数
8(He为2)一般小于4一般大于或等于4
关键提醒(1)元素原子的化学性质主要与原子的最外层电子有关.
（2）化合价是元素的一种重要性质，元素的化合价的数值与原子的电子层结构,特别是最外层电子数有关.
（3)原子最外层电子数等于4时，既不易失去电子也不易得到电子，所以化学性质比较稳定。

例2 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L层和M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
方法规律解答此类问题通常要根据核外电子排布规律之间相互联系、相互制约的关系，利用反例法、假设法或特殊值代入法.
变式训练2 已知核电荷数1~18的A、B、C、D四种元素的原子中，质子数为B〈C，A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个。

D的原子核外K层、L层电子数之和等于M 层电子数的2倍,试推断:
(1）元素的名称：C________，D________。

（2)原子结构示意图：A____________，B____________。

方法规律可以利用1～18号元素原子结构的特殊性推断元素。

例如:①原子核中无中子的原子：错误!H；②最外层有1个电子的原子：H、Li、Na；③最外层有2个电子的原子：He、Be、Mg;④最外层电子数＝次外层电子数2倍的原子:C；⑤最外层电子数＝次外层电子数3倍的原子：O；⑥最外层电子数＝电子层数的原子:H、Be、Al；⑦最外层电子数＝电子层数2倍
的原子：He、C、S；⑧最外层电子数＝电子层数3倍的原子：O；⑨最外层电子数＝内层电子总数一半的原子：Li、P；错误!次外层电子数＝最外层电子数2倍的原子：Li、Si;⑪内层电子数＝最外层电子数一半的原子：C;⑫电子层数是最外层电子数2倍的原子有Li。

【当堂过关】
1．下列原子结构示意图正确的是( )
A。

B.
C。

D。

2．下列微粒的结构示意图中，表示氟离子的是（）
A. B.
C. D.
3．今有A、B两种原子，A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数恰为A 原子L层电子数的2倍，A和B分别是（）
A．Si和Na B．B和H
C．Cl和C D．C和Al
4．根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图.
信息元素名称原子结构示意
图
A元素原子核外M层电子数是L层电子数的
一半
B元素原子最外层电子数是次外层电子数的
1.5倍
C元素＋1价离子C＋的电子层排布与Ne相同
D元素原子次外层电子数是最外层电子数的
1
3
5
（1）元素Y的原子获得3个电子或元素X的原子失去2个电子后，它们的电子层结构都与氖原子的电子层结构相同，X、Y两种元素的单质在高温下反应得到的化合物的化学式为
________。

(2）下列原子中，最容易形成阳离子的是________。

a。

b. c. d.
6．A、B、C、D、E五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20，其中A为非金属元素,C是金属元素；A、C元素原子的最外层都只有一个电子;B和D元素原子的最外层电子数相同，且B元素原子L层电子数是K层电子数的3倍；E元素原子最外层电子数比次外层电子数少1。

回答下列问题：
（1)写出五种元素的元素符号：
A．____________，B。

____________,C。

____________，
D．____________,E。

____________。

（2）画出B、C的原子结构示意图：B._______________________________________________ _________________________，
C．____________________；画出E的离子结构示意图：____________________。

（3）从原子核外电子排布的角度分析C元素的化合价为什么为＋1价？
学案答案精析
第1课时原子核外电子的排布
自主学习
一、1.质子中子核外电子
2．各电子层排布的电子数电子层（从里到外依次为K层、L层、M层) 核电电荷数
议一议
1．原子形成阳离子后，要减少一个电子层，形成阴离子后电子层数不变,但最外层电子数增多，它们都达到了稳定结构。

2．(1）①②⑥（2）③④⑤
（3）
二、1。

(1）不同区域分层（2）（从左到右，从上到下)K L M N O P Q 由近及远由低到高
2．最低较高8 2 18
议一议
1．因为电子的能量不同，能量相近的电子在同一电子层。

2．不是，若K层为最外层，最多排2个电子；不一定,当M层为最外层时,最多容纳8个电子。

3．不一定,如Li＋、Be2＋最外层达到2电子稳定结构，而H＋最外层已经没有电子。

4．(1)钠原子最外层只有1个电子,容易失去这个电子而达到稳定结构,因此钠元素在化合物中通常显＋1价。

氯原子最外层有7个电子,只需得到1个电子便可达到稳定结构,因此氯元素在化合物中常显－1价。

(2)Na、Mg原子最外层电子数分别为1个和2个，容易失去电子达到稳定结构，因而Na、Mg 在化学反应中表现出还原性,O原子、Cl原子最外层分别为6个和7个电子，容易得到电子达到稳定结构，因而O2、Cl2在反应中表现出氧化性.
难点突破
例1 ②⑤⑥①④③④和⑤
(1）原子整体上不显电性,离子显电性
(2）原子核内质子数等于核外电子数,离子核内质子数不等于核外电子数
（3）离子的最外层一般是8e－（只有一个电子层时为2e－）的相对稳定结构
解析同种元素的微粒，质子数一定相同，原子呈电中性；对于阳离子而言,核电荷数必大于核外电子数；对于阴离子而言，核电荷数必小于核外电子数。

原子和离子的区别可以从质子数与核外电子数大小关系、微粒电性等方面考虑。

变式训练1 C [A项中，x＝13，为Al原子，错误；B只能为氮原子,x＝7,错误;C项中，若x ＝18，为Ar原子，若x＝17，为Cl－，若x＝19,为K＋，正确;D只能为氯原子，x＝17，错误。

］
例2 B [K、L、M电子层上最多容纳的电子数分别为2、8、18；K层上可排1个，也可排2个,A正确；当M层上排有电子时,L层上一定排满了8个电子，而M层最多只能排18个电子，所以某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍即32个，是不可能的，B不正确;L、M层填有
电子时，K层电子数为2,则其L、M层的电子数均为8个，离子具有结构，离子可能是S2－、Cl－、K＋、Ca2＋等,C正确；如O2－的结构示意图为,其核电荷数与最外层电子数相等,D正确。

]
变式训练2 (1)氯磷（2）
解析根据核外电子排布规律,A元素次外层只能排2个电子，核电荷数是2＋4＝6，是碳元素；B元素M层上排有电子,则L层上排有8个电子，核电荷数为2＋8＋4＝14，是硅元素；核电荷数1~18元素中，次外层电子数是2个或8个，那么C的最外层电子数是1个或7个，核电荷数是2＋1＝3,是锂元素，或核电荷数是2＋8＋7＝17，是氯元素，由于质子数B<C，故C 是氯元素；D元素M层排有电子，说明K、L层已排满，核电荷数为2＋8＋5＝15，是磷元素。

当堂过关
1．C
2．A ［氟元素的核电荷数为9。

]
3．D [设A原子L、M层电子数分别为x、y,依题意，A、B两原子的电子层结构为
电子层K L M
A原子2x y
B原子22x y＋3
B原子的M层至少有3个电子，因而其L层的电子数必然是8，求得x＝4。

对A原子来说，L 层有4个电子时只能是最外层，即y＝0，y＋3＝3.因此，A、B分别为碳原子和铝原子，D正确.]
4．(从左到右，从上到下)硅硼钠氧
5．(1)Mg3N2(2)b
解析(1)根据题目不难推出X、Y元素分别为Mg、N，Mg、N形成的化合物中，Mg显＋2价，N 显－3价，所以X、Y单质反应生成的化合物为Mg3N2。

（2）a项原子最外层为4个电子，既难得电子，又难失电子，不容易形成阳离子和阴离子；b 原子最外层2个电子，容易失去2个电子而达到8电子稳定结构，容易形成阳离子；c原子最
外层7个电子，容易得到1个电子而达到8电子稳定结构，容易形成阴离子；d原子最外层已经达到2电子稳定结构，不能形成离子。

6．（1）H O Na S Cl （2）
(3）钠元素原子的最外层只有1个电子,易失去而形成最外层为8个电子的稳定结构，故表现为＋1价。

解析由A为最外层电子数为1的非金属元素，知A为氢元素；由B元素原子L层电子数是K 层电子数的3倍，知B为氧元素；又D和B元素原子的最外层电子数相同，核电荷数小于20，知D为硫元素；由C的核电荷数介于B（O）与D（S)之间，其原子的最外层电子数为1，知C 为钠元素；由E的核电荷数大于D(S)小于20，且该元素最外层电子数比次外层电子数少1，知E为氯元素.。