第2节核外电子排布的初步知识
全国高中化学竞赛辅导讲义—核外电子的排布
全国⾼中化学竞赛辅导讲义—核外电⼦的排布第⼆节核外电⼦的排布【竞赛要求】⽤s、p、d等来表⽰基态构型（包括中性原⼦、正离⼦和负离⼦）核外电⼦排布。
【授课⽇期】年⽉⽇【本节内容】⼀、多电⼦原⼦的能级⼆、核外电⼦的排布规律【知识整理】⼀、多电⼦原⼦的能级1、鲍林的轨道能级图：1939 年，鲍林(Pauling，美国化学家)根据光谱实验的结果，提出了多电⼦原⼦中原⼦轨道的近似能级图，⼜称鲍林能级图①近似能级图是按原⼦轨道的能量⾼低来排的，并不是按离核远近排的。
严格意义上只能叫“顺序图”,顺序是指轨道被填充的顺序或电⼦填⼊轨道的顺序，把能量的相近能级划成⼀组，称为能级组：第⼀能级组1s s轨道能容纳2个电⼦第⼆能级组2s,2p第三能级组3s,3p p轨道能容纳6个电⼦第四能级组4s,3d,4p第五能级组5s,4d,5p d轨道能容纳10电⼦第六能级组6s,4f,5d,6p第七能级组7s,5f,6d,7p f轨道能容纳14电⼦第⼋能级组8s,5g,6f,7d,8p第九能级组 9s,6g,7f,8d,9p g轨道能容纳18电⼦②主量⼦数n 相同，⾓量⼦数l越⼤能量越⾼，即发⽣“能级分裂”现象。
例如：E4s< E4p < E4d < E4f 。
③当主量⼦数 n和⾓量⼦数同时变动时，发⽣“能级交错”。
例如：E4s< E3d< E4p ， E6s< E4f< E5d< E6p 。
可以按徐光宪的近似公式n+0.7 l计算能级。
“能级交错”和“能级分裂”现象都是由于“屏蔽效应”和“钻穿效应”引起的。
2、屏蔽效应和钻穿效应⑴屏蔽效应：由于其它电⼦对某⼀电⼦的排斥作⽤⽽抵消了⼀部分核电荷，使有效核电荷降低，消弱了核电荷对该电⼦的吸引，这种作⽤称为屏蔽作⽤或屏蔽效应。
屏蔽效应使原⼦轨道能量升⾼。
⑵钻穿效应：外层电⼦钻到内部空间⽽靠近原⼦核的现象，通常称为钻穿作⽤。
由于电⼦的钻穿作⽤的不同⽽使它的能量发⽣变化的现象称为钻穿效应，钻穿效应使原⼦轨道能量降低。
高二化学《物质结构与性质》精品课件2：1.2.1基态原子的核外电子排布
一 基态原子的核外电子排布原则
1．能量最低原则 (1)核外电子的排布轨按道能量由低 到 高 ，由 里 到 外 依次排列，使整个原子处于 最低 的能量状态。 (2)基态原子核外电子在原子轨道上的排列顺序为 1s,2s,2p,3s, 3p,4s, 3d,4p,5s,4d,5p,6s ，适用于大多数基态原子 的核外电子排布。
(2)根据轨道能量高低顺序可知E4s<E3d，对于21Sc来说， 最后3个电子应先排满4s，再排3d，应为 1s22s22p63s23p63d14s2，违反了能量最低原则。
(3)对于22Ti来说，3p共有3个轨道，最多可以排6个电 子，如果排10个电子，则违反了泡利不相容原理。
[答案] (1)洪特规则 (2)能量最低原则 (3)泡利不相 容原理
(2)洪特通过分析光谱实验的结果进一步指出，能量相同 的原子轨道在 全充满 (d10)、半充满 (d5)和 全空 (d0)状态时，
体系能量低，原子较稳定。
归纳总结
(1)泡利原理可叙述成：在同一原子中，不可能有两个 电子处于完全相同的状态，或者说，一个原子中不会存在四 个量子数(n、l、m、ms)完全相同的两个电子。
2．泡利不相容原理 (1)每个原子轨道上最多容纳 两个 电子，且一个原子轨 道上的电子自旋方向必须 相反 。
(2)在原子中，每个电子层最多能容纳2n2个电子，每个
能级最多能容纳2(2l＋1)个电子。
3．洪特规则 (1)对于基态原子，电子在 能量相同 的轨道上排布时， 应尽可能分占 不同 的轨道并且自旋方向 相同 。
[答案] D
二 基态原子电子排布的表达方式
[例3] 已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的
高中化学 第1章 原子结构 第2节 第2课时 核外电子排布
促敦市安顿阳光实验学校第2课时核外电子排布与元素周期表、原子半径1.认识核外电子排布与元素周期表的关系，了解元素周期表中各区、周期、族的划分依据。
2.了解原子结构与原子半径周期性变化的联系。
核外电子排布与元素周期表1.核外电子排布与周期划分的本质联系(1)周期与能级组、原子轨道的对关系(2)规律①7个能级组对7个周期。
②周期序数＝□1________________。
③本周期所包含元素种数＝对能级组所含原子轨道数的2倍＝对能级组最多容纳的电子数。
2.核外电子排布与族的划分(1)划分依据：取决于原子的□2________和价电子排布。
(2)规律①主族元素②过渡元素③稀有气体→价电子排布：□9______(□10________除外)3．元素周期表的分区(1)根据核外电子排布根据核外电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区：s区、p区、d区、ds区和f区。
除ds区外，区的名称来自最后填入电子的能级的符号。
(2)根据元素金属性与非金属性4．金属元素与非金属元素在元素周期表中的位置(1)金属元素和非金属元素的线为沿B、Si、As、Te、At与Al、Ge、Sb、Po之间所画的一条连线，非金属性较强的元素处于元素周期表的右上角位置，金属性较强的元素处于元素周期表的左下角位置。
(2)处于d区、ds区和f区的元素是金属元素。
s区的元素除氢、氦外，也是金属元素。
自我校对：□1最外层电子所在轨道的主量子数□2价电子数目□3n s1～2□4n s2n p1～6周期序数对能级组原子轨道数最多容纳电子数价电子排布式元素种数ⅠA族0族1 1s 12 1s11s2 22 2s2p 4 8 2s12s22p683 3s3p4 8 3s13s23p684 4s3d4p 9 18 4s14s24p6185 5s4d5p 9 18 5s15s25p6186 6s4f5d6p 16 32 6s16s26p6327 7s5f6d7p 16 32 7s1－不完全□5价电子数□6(n－1)d1～10n s0～2□7价电子数□8n s电子数□9n s2n p6□10He 1．判断正误(1)元素周期表中每一周期主族元素最外层电子都是由1个逐渐增加到8个。
原子核外电子的排布
原子核外电子的排布教学目标知识技能：了解原子核外电子运动的特征和电子云的概念，明确微观粒子和宏观物体的运动有不同的规律；初步掌握原子核外电子排布规律，会画1～20号元素原子和离子结构示意图；会根据原子、阳离子和阴离子的质子数和核外电子数之间的关系进行有关的计算。
能力培养：培养学生的观察能力、分析能力和抽象思维的能力。
科学思想：通过微观粒子与宏观物体运动的分析，培养学生辩证思维的思想。
科学品质：对学生进行严格的科学态度教育。
科学方法：通过观察、学会分析，归纳，总结问题。
重点、难点电子云概念；原子核外电子排布的规律；1～20号元素原子和离子结构示意图；根据原子、阳离子和阴离子的质子数和核外电子数之间的关系进行有关的计算。
教学过程设计教师活动学生活动设计意图【引入】日常生活中，我们经常接触到一些运动着的物体，如：【软件演示】奔驰在公路上的汽车；飞行的炮弹；围绕地球作高速运转的人造卫星；遨游在浩瀚太空的宇宙飞船……它们的运动和原子核外电子这样的微观粒子的运动有什么区别呢？原子核外的电子到底是如何运动的？有什么特点？原子核外电子的排布有何规律？这是我们这节课要研究的主要内容。
观察软件演示的各个运动物体的动画画面，思考宏观物体的运动规律。
通过栩栩如生的动画画面，激发学生的求知欲，为新课的学习奠定情感的基础。
【板书】第二节原子核外电子的排布【设问】核外电子的运动和宏观物体的运动有什么不同？续表教师活动学生活动设计意图【板书】一、原子核外电子运动的特征【软件演示】宏观物体运动和核外电子运动的区别：1．宏观物体运动速度和核外电子运动速度相比可忽略不计。
在思考问题的过程中，通过观察软件演示的有关核外电子和宏观物体相对比的数据，比较宏观物体和核外电子运动的不同。
观察、分析表中数领悟培养学生的观察能力、分析问题和归纳总结的能力，明确微观粒子和宏观物体的不同之处，培养辩证思维的思想。
运动物体运动速度（km/s）汽车炮弹人造卫星宇宙飞船氢原子核外电子(约为光速的1％)2．核外电子运动范围和宏观物体的运动范围相比可忽略不计。
原子核外电子排布的初步知识
核外电子 原子
原子核
质子 中子
2、 在原子中，质子数、核电荷数
和电子数之间有何关系？ 相等
原子结构模型的建立
英国剑桥大学卡文迪什实验室的三代 师生前赴后继精心雕塑原子结构模型，曾 经为原子结构模型的建立奠定了坚实的基 础。
英国 汤姆逊通过实验发现了电子。 他借助于天才的想象力，于1940年提出 了第一个原子结构模型。他认为电子是 一层层的镶嵌在带正电的球体之中，就 好象是葡萄干分布与布丁之中。这个模 型称“葡萄干—布丁无核模型”
三：元素的化学性质主要由最外层 电子数决定。
失去2个电子
+12 2 8 2
+12 2 8 阳离子
镁原子（Mg）
镁离子（Mg2+ )
+16 2 8 6 得到2个电子 +16 2 8 8 阴离子
硫原子（S）
硫离子（ S2- ）
失去1个电子
+11 2 8 1
+11 2 8 阳离子
钠原子（Na）
钠离子（ Na+ ）
卢瑟福的“太阳系模型” 或“原子行星模 型”。
1913年，卢瑟福的学生，丹麦哥本哈 根学派的创始人玻尔在原子有核模型的基 础上，指出核外电子只能在限定的稳定的 “轨道”内绕核运转，按能量高低而距核 远近不同。1913年他提出电子分层运动的 原子模型。这个模型被称电子壳模型。 1922年玻尔由于在原子结构理论方面的重 大贡献获得诺贝尔物理学奖，玻尔热爱祖 国，婉言拒绝外来高薪聘请，使哥本哈根 成为物理学家和化学家“朝拜的胜地”。
• A.它们都是原子 • B.它们都属于稳定结构 • C.它们都是离子 • D.它们表示的不是同一种元素
人教版高中化学必修2原子的核外电子排布课件
P
+15
2 85
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19
第二关：画图
画出下列微粒的结构示意图。
19K 35Br 53I S2- K+
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第三关：元素推断
最外层电子数是电子层数2倍的短周期元素是:
He、C、S
内层电子数是最外层电子数2倍的元素是：
Li、P
某短周期元素的核电荷数是电子层数的5倍，其
具体示例
Mg2＋ Cl－
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17
过关斩将
第一关 下列粒子的结构示意图正确的是( ⑦)
①Li
②Na
③Na+
④Cl
⑤Cl-
⑥K
⑦Ca2+
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⑧Xe
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第三关：元素推断
最外层电子数是电子层数2倍的元素是:
He、C、S、Kr
内层电子数是最外层电子数2倍的元素是：
Li、P
某元素的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外 层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为
自主学习任务一
请画出元素周期表中1-18号元素原子的结 构示意图
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H
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
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自主学习任务二
观察稀有气体原子的核外电子的排布，你 发现了什么？
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自主学习任务二 稀有气体元素原子电子层排布
核电 元素 元素
英国物理学家 汤姆生 J.J.Thomson,1856~1940
高中化学鲁科版必修2 第1章第1节第2课时 核外电子排布 课件
[答案] (1)原子由质子、中子和电子构成。它们之间的关系 是质量数等于质子数和中子数的和，质子数等于原子核外电 子数。 (2)根据上述实验中的描述“α 粒子是一种不带电子、带有 2 个单位正电荷、质量数等于 4 的微粒”可知，在 α 粒子中有 2 个质子和 2 个中子，符号为42He2＋。 (3)原子中存在原子核，且原子核只占原子体积的很小一部 分。(其他合理解释也可)
(5)某化学老师在讲卢瑟福测定实验时，设计了学生探究活
动，向圆圈 A、B、C 中投乒乓球，若 B 为标准模型，向
A、B、C 中各投入 20 次乒乓球，请回答下列问题：
①A 中没有反弹，B 中有 1 次反弹，则说明原子是什么结构？ ②若 B 中有 1 次反弹，C 中有 10 次反弹，则又说明什么问题？
(4)①金原子核带正电荷。
②金原子核的质量远大于 α 粒子的质量。(写出上述两点中 的一种或者其他合理答案也可) (5)①A 中没有反弹说明没碰到质量大的物质，也就是说可能 是空心的，B 中有 1 次反弹说明碰到了质量大的物质，说明 原子不是空心的。
②B 中有 1 次反弹，C 中有 10 次反弹说明原子中质量大的 物质所占的体积很小，即原子核比原子小很多，电子的运动 空间较大。
易失去最外层电子，达到 稳定结构，其最高正价为 ＋m(m为最外层电子数)
得到一定数目的电子，达 到稳定结构，其最低负价 为m－8(H为m－2)
[互动讲练] (原创)下列有关原子结构的说法正确的是( B ) A．从氢元素(1号元素)到氖元素(10号元素)次外层电子数均为2 B．从钠元素(11号元素)到氩元素(18号元素)次外层电子数均为8 C．最外层电子数为2的元素原子易失电子，均具有强的还原性 D．某元素原子M层电子数比K层电子数多5个，该元素的最高正 价为＋5 [解析] A项中，氢元素、氦元素只有1层电子；C项中氦元素 原 子最外层有2个电子，它是稳定结构；D项中的元素是Cl元 素, 最 高正价为＋7。
《核外电子排布的初步知识》化学教案设计
一、教学目标1. 让学生了解原子的基本结构，知道原子核外电子的存在。
2. 使学生掌握核外电子的排布规律，能运用所学知识解释一些简单的化学现象。
3. 培养学生运用科学的方法观察、思考问题的能力。
二、教学内容1. 原子的基本结构2. 核外电子的排布规律3. 核外电子排布的意义三、教学重点与难点1. 教学重点：核外电子的排布规律，核外电子排布的意义。
2. 教学难点：核外电子排布规律的推导和应用。
四、教学方法采用问题驱动法、案例分析法和小组合作法，引导学生主动探究核外电子的排布规律，培养学生的实践能力和团队合作精神。
五、教学过程1. 导入：通过展示原子结构模型，引导学生思考原子内部结构及核外电子的存在。
2. 新课导入：介绍原子的基本结构，讲解核外电子的排布规律。
3. 案例分析：分析一些简单的化学现象，让学生运用所学知识解释。
4. 课堂讨论：分组讨论核外电子排布的意义及在实际应用中的例子。
5. 总结与反思：回顾本节课所学内容，巩固核外电子排布的规律及应用。
6. 作业布置：布置一些有关核外电子排布的练习题，巩固所学知识。
教案设计要根据学生的实际情况和教学目标进行调整，确保教学过程的顺利进行。
六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对核外电子排布规律的理解程度。
2. 练习题：布置针对性的练习题，检验学生对核外电子排布的掌握情况。
3. 小组讨论：评估学生在团队合作中的表现，了解他们运用所学知识解决实际问题的能力。
七、教学资源1. 原子结构模型：用于展示原子内部结构，帮助学生直观地理解核外电子的存在。
2. PPT课件：展示核外电子排布规律及应用实例，方便学生理解和记忆。
3. 练习题及答案：用于巩固所学知识，及时发现并纠正学生的错误。
八、教学进度安排1. 第一课时：介绍原子的基本结构，讲解核外电子的排布规律。
2. 第二课时：分析化学现象，运用核外电子排布规律进行解释。
3. 第三课时：讨论核外电子排布的意义及在实际应用中的例子。
2020届人教版高一化学必修2讲义：第一章 第二节 第一课时 原子核外电子的排布含答案
第二节⎪⎪元素周期律第一课时原子核外电子的排布[课标要求]1．了解原子核外电子能量高低与分层排布的关系。
2．了解核外电子分层排布的规律。
1．原子核外电子排布规律：(1)各层最多容纳的电子数目为2n2个(n为电子层序数)。
(2)最外层电子数目不超过8个(K层为最外层时，不超过2个)，次外层电子数目不超过18个。
(3)核外电子总是先排布在能量较低的电子层里，然后由里向外，依次排布在能量逐渐升高的电子层里，即按K、L、M、N…依次排列。
2．常见10电子粒子：(1)分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4。
(2)阳离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH＋4、H3O＋。
(3)阴离子：O2－、F－、OH－。
原子核外电子的排布1．电子的能量(1)在多电子原子中，电子的能量不同。
(2)电子能量与运动区域。
电子能量较低→运动区域离核较近。
电子能量较高→运动区域离核较远。
2．电子层(1)概念：在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域运动，把不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层(也称作洋葱式结构)。
(2)电子层的表示方法及与能量的关系。
n 1 2 3 4 5 6 7 表示方法字母K L M N O P Q离核远近由近到远能量高低由低到高3.电子的分层排布电子总是尽可能地先从内层排起，当一层充满后再填充下一层，即原子核外电子排布时，先排K层，充满后再填充L层。
[特别提醒]原子最外电子层排满8个电子时为稳定结构，但只有一个电子层时，排满2个电子时为稳定结构，如Li＋为2电子稳定结构。
1．核外电子是分层排布的，共划分为几层？按能量由低到高、离核由近及远的排列顺序是什么？其中M层和N层哪一层能量更高？提示：7；K、L、M、N、O、P、Q；N层能量高于M层。
2．M电子层最多可容纳18个电子，为什么钾原子的核外电子排布不是而是？提示：若钾原子的M层排布9个电子，此时M层就成为最外层，这和电子排布规律中“最外层电子数不超过8个”相矛盾，不符合电子排布规律。
原子结构第二课时(核外电子排布)定稿
习 题 巩 固
4：在1~18号元素中，用元素符号回答
1）最外层只有1个电子的原子
H Li Na
2）最外层只有2个电子的原子 He Be Mg
3）L层有5个电子的原子 M层有5个电子的原子
N P C
4）最外层电子数是次外层电子数2倍的原子 5）M层电子数是L层电子数0.5倍的原子
Si
5、按核外电子排布规律，预测核电荷数为 118的元素的原子核外电子层排布是( D )
27Al
C 9Be D
35Br-
1.记住1-20号元素的特殊的电子层结构 (1）最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K; (2）最外层电子数等于次外层电子数的元素Be、Ar；
(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；
(4)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：O； （5）最外层电子数是内层电子总数一半的元素：Li、P;
+19 289 +3 3 +20 282 +10 2 8 1
2、某元素的原子核外有3个电子层，最外层 有4个电子，该原子核内的质子数为 ( A ) A.14 B.15 C.16 D.17
【
迁移与应用】
1.下列原子结构示意图中,正确的是
A. B. C. D.
2.某元素原子的原子核外有三个电子层,M层 有4个电子,该原子核内的质子数为
核外电子排布的一般规律
最外层电子不能超过 8 个(K层是最外层时不 超过 2 个)，次外层电子不能超过 18 个，
倒数第三层电子不能超过
32 个。
一低四不超
任务一：
请画出1—20号元素 原子结构示意图
展示交流
K
Ca
Na
元素符号 原子核
上课第二节第一课时核外电子排布和元素周期律)
最高
价氧 化物 的通
式
R2O
主RO族元R素2O的3 最RO高2正化RO合5 价RO3 =最外层电子数
R2O7
最高 价氧
=主族序数
化物 对应 的水 化物 的通
非金属最高正价+|负化合价| =8 ROH
R(OH)2
R(OH)3 H4RO4
H2RO3
H3RO4 HRO3
H2RO4
HRO4
式
原子序数 最高正价 最低负价
注：以上规律是相互联系的，不能孤立地机械 地套用
注意：
1.以上几点是互相联系的，不能孤立地
理解。如：当M层不是最外层时，最多可以 排布18个电子，而当它是最外层时，则最 多可以排布8个电子。
2.该规律只适用于主族元素原子核外 电子的排布
3.主族元素原子内层电子数目分别是： 2、8、18、32
4 核外电子排布的表示方法—— 原子结构示意图法
NH3
五核 10 电子
CH4
NH－2 H3O＋ NH＋4
(2)常见的 18 电子粒子
①分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4 等； ②阳离子：K＋、Ca2＋；
③阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－。
以1~18号元素为例，观察同周期 元素从左到右元素原子的核外电 子排布，原子半径，和主要化合 价有什么变化规律？
2．电子层
(1)概念：在含有多个电子的原子里， 电子 运 动 的 __能__量__不__同_____ 的 区 域 简 化 为 __不__连__续____的壳层，称作电子层。(也称作 洋葱式结构，如图所示)
(2)不同电子层的表示及能量关系
各电 序号(n) 1 2 3 4 5 6 7
核外电子排布的初步知识 化合价
核外电子排布的初步知识化合价学习目标1、常识性了解原子核外电子分层排布的初步知识，知道电子层所表示的意义，了解原子结构示意图的涵义。
2、了解稀有气体元素、典型的金属元素和非金属元素原子核外电子排布的特点；理解元素的性质与核外电子排布的关系，逐步提高对物质结构的性质关系的认识。
3、了解解离子的形成，常识性了解NaCl和HCl的形成过程。
4、常识性了解化合价的定义和实质5、记忆常见元素和原子团的化合价6、知道化合价物中元素化合价的一般规则7、了解化学式与化合价之间的关系，并学会根据化合价书写化学式，根据化学式计算化合价的方法。
知识要点：1．了解原子的核外电子是分层排布的。
2．了解原子结构示意图的涵义3．要对离子化合物和共价化合物的定义和形成原因有一个大致的印象。
知识重点和难点：重点：原子的核外电子是分层排布的；元素的化学性质跟元素原子的结构紧密相关。
难点：对核外电子分层运动想象表象的形成。
知识详解：一、核外电子是分层排布的。
在原子中，由于空间很小，而电子的运动速率极快，所以与人们常见的宏观物体的运动不同。
如，汽车在公路上奔驰、人造卫星按一定轨道围绕地球旋转是不同的；人们无法找到电子运动的固定轨道。
比如，已知氢原子的原子核有一个质子，带一个单位正电荷，核外有一个电子，带一个单位负电荷，它在核外一定距离的空间内高速运动，哪怕是一瞬间，它在这一定距离的空间内也是无所不在的。
不同的电子所具有的能量不同，经常运动的区域也不相同，能量高的电子离核远，能量低的电子离核近，为了描述原子中电子的运动状态，我们说电子由于所具有的能量不同而分层排布。
离核最近的叫第一层，能量稍高离核稍远的叫第二层，依次类推，叫三、四、五、六、七层；或根据离核由近及远用英文字母“K、L、M、N、O、P、Q”来表示。
二、原子结构示意图以氢原子为例：掌握原子结构示意图的含义掌握前20号元素的原子结构示意图三、元素的化学性质由最外层电子数决定1．稀有气体元素的原子，最外电子排布为8电子（氦为2个电子）的稳定结构，既不易得电子，又不易失电子，所以化学性质稳定。
鲁科版高中化学选择性必修2物质结构与性质精品课件 第1章第2节 第2课时 核外电子排布与元素周期表
位置,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
目录索引
知识点一 核外电子排布与周期的划分 知识点二 核外电子排布与族的划分 学以致用·随堂检测全达标
知识点一
知识点一 核外电子排布与周期的划分
基础落实•必备知识全过关
1.鲍林近
似能级图
与周期的
32
关系
32
18
18
8
8
2
(1) 能量相近 的原子轨道属于同一能级组。 (2)不同能级组之间的能量差 较大 ,同一能级组内能级之间的能量 差 较小 。
3d54s2 3d104s1 3d104s2
价电子
数目
3
4
5
6
7—
—
二、元素周期表的分区 1.人们将元素周期表分为5个区,并以最后填入电子的轨道能级符号作为该 区的符号,如图所示
2.元素的化合价与核外电子排布的关系 元素的化合价与原子的 核外电子排布 尤其是 价电子排布 有着密 切的关系。 (1)除Ⅷ族、ⅠB族的某些元素、O元素、F元素和0族元素外,元素的最高 化合价等于它所在族的序数,如Sc、Ti、V、Cr、Mn的最高化合价分别为 +3、+4、+5、+6、+7。 (2)一般来说,非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的绝对值之 和等于 8 。 (3)稀有气体元素的化合价在通常情况下为0。
重难突破•能力素养全提升
探p区元素的是( B )
①价电子是4个电子的原子
②最外层有4个电子的原子
③最外层有3个未成对电子的原子 ④价电子有3个未成对电子的原子
A.①④
B.②③
C.②④
D.①③
解析 ①价电子是4个电子的原子可以是副族元素,比如Ti的价电子排布式 为3d24s2,可以看出Ti的价电子数是4,属于d区;②最外层有4个电子的原子 的价电子排布为ns2np2,属于p区;③最外层有3个未成对电子的原子的价电 子排布式为ns2np3,属于p区;④价电子有3个未成对电子的原子也可以是d区 元素,如V的价电子排布为3d34s2或Co的价电子排布为3d74s2,价电子中都有 3个未成对电子。故答案选B。
核外电子排布的初步知识〔二〕最新版最新版
钠+氯气→氯化钠
离子化合物由离子构成
五、共价化合物
以共用电子对形成分子化合物，叫做共价 化合物。
例：氢气+氯气→氯化氢
（1）共价化合物由分子构成。
（2）共用电子对虽被双方原子所共用，但 它会偏向于得电子能力强的一方，使这一 方略显负电性，另一方略显正电性，但整 个分子不显电性。
原子核外电子的排布
1、原子核外电子的排布
学 习 目 标：
1．了解元素原子核外电子排布的初 步知识。 2．学会利用各种图表分析问题总结 规律。 3.能熟练画出常见离子结构示意图。 4.能利用核外电子排布的知识推断元 素。
原子的发现史
公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特 等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微 粒构成的，即原子。
1.道尔顿原子模型(1803年） 2.汤姆生原子模型（1904年） 3.卢瑟福原子模型（1911年） 4.波尔原子模型(1913年） 5.电子云模型（1927~1935年）
道尔顿原子模型
原子是组成物质的基本粒子，它们 是坚实的、不可再分的实心球。
汤姆生原子模型
原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌 着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。
倒数第三层电子不能超过
32 个。
一低四不超
以上各项是相互联系的，不能孤 立地理解、应用其中的某一部分。
深度探究：
• 113号元素原子核外有几个电子层？ 最外层电子数？此元素在周期表中 何位置？属于金属元素还是非金属 元素？ （7、3；第七周期，第ⅢA族；金属）
(2 8 18 32 32 18 3)
思考1：
电子在原子核外是如何运动的？
思考2：电子绕核运动有
没有什么规律呢？
电子的运动特征： 电子质量小； 运动空间小；
原子结构
运动速度快。
归纳总结：
1.核外电子围绕着原子核在不同区域 (电子层)作不规则的高速运动 2.电子按能量高低在核外分层排布。 1 K 2 L 3 M 4 N 5 O 6 P 7 Q
卢瑟福原子模型
原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子 的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星 环绕太阳运转一样。
原子核外电子排布
核外电子的排布规律
如果将来填满第八周期，此周期将有多少种元素？ 分析下表填写下列空白：
稀有气体元素原子的核外电子排布 各电子层的电子数 K
2He(氦) 10Ne(氖) 18Ar(氩) 36Kr(氪) 54Xe(氙) 86Rn(氡)
L 8 8 8 8 8
M
N
O
P
2 2 2 2 2 2 8 18 8 8 8 18 18
Si P
H2SO4 强酸
Cl
HClO4 最强酸
S
非金属性逐渐增强
14Si
15P
16S
17Cl
对应氧化物 氧化物的水化物 酸性强弱 单质与H2反应条件
SiO2
弱酸
P2O5
H4SiO4 H3PO4
Cl2O7 SO3 H2SO4 HClO4
最强酸
中强酸 强酸 逐渐增强 加热
高温
加热 点燃或光照
气态氢化物及稳定性
Mg、水、 酚酞
大量气泡、溶液 变红
加热前——无明显现象， 加热后——大量气泡， 红色明显
2Na + 2H2O ═ 2NaOH + H2 ↑
Mg + 2H2O ═ △ Mg(OH)2 + H2 ↑ (缓慢)
结论：Mg的金属性不如Na
第二组实验：Mg、Al与盐酸反应 反应物 Mg、盐酸 现 象
反应迅速，产生 大量气泡 反应较慢，缓 缓产生气泡
L 8 8 8 8 8
M
N
O
P
2 2 2 2 2 2 8 18 8 8 8 18 18
18 32 18
2 2
8 18 32 32 18 8 8 18 32 50 32 18 8
选修三化学第一章第二节第一课时 基态原子的核外电子排布
第2节原子结构与元素周期表第1课时基态原子的核外电子排布【学习目标】1.了解基态原子的核外电子在原子轨道上的排布顺序。
2.掌握基态原子的核外电子排布规律，会书写1～36号元素原子的核外电子排布式和轨道表示式。
3.学会利用电子排布式、轨道表示式正确表示核外电子排布。
【新知导学】一、基态原子的核外电子排布原则1．原子核外电子排布的轨道能量顺序设想从氢原子开始，随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个______，原子核外便增加一个______，这个电子大多是按下图所示的轨道能量顺序进行填充：观察分析上图，讨论回答下列问题：(1)在多电子原子中，电子进入能级的先后应遵循的原则是什么？(2)多电子原子核外电子排布是否完全遵循电子层的顺序？(3)轨道的能量高低主要是由哪些因素决定的？2．泡利不相容原理泡利不相容原理的内容：一个原子轨道最多只能容纳______个电子，而且这______个电子的自旋方向必须________(用“↓”“↑”表示)。
例如，基态氦原子的轨道表示式为。
根据泡利不相容原理，可以获得以下几个重要结论：(1)每一种运动状态的电子只能有____个。
(2)由于每一个原子轨道包括两种运动状态，所以每一个原子轨道最多只能容纳______自旋方向______的电子。
(3)因为s，p，d，f能级的原子轨道数分别为____，____，____，____个，所以s，p，d，f 各原子轨道分别最多能容纳____，____，____，____个电子。
(4)每个电子层中原子轨道的总数为______个，因此，每个电子层最多能容纳______个电子。
3．洪特规则(1)对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占______并且自旋方向______。
这就是洪特规则。
如碳原子的轨道表示式不是，而是__________________。
(2)能量相同的原子轨道在________(如p6和d10)、________(如p3和d5)和______(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。
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第2节核外电子排布的初步知识
（2课时）
一.知识教学点
1.核外电子是分层排布的。
2.原子结构示意图的含义，结构与性质之间的关系。
3.对离子化合物和共价化合物的形成有一个大致的印象。
二.重、难点
1.重点：原子的核外电于是分层排布的，元素的化学性质与它的结构紧密相连。
2.难点：对核外电子分层运动的表象的形成。
三.教学步骤
(一)明确目标
1.了解核外电子是分层排布的。
2.了解原子结构示意图的含义，进一步了解结构与性质的关系。
3.对离子化合物和共价化合物的形成有一个大致的印象。
(二)整体感知
学习核外电子排布的初步知识是在学过原子构成、核电荷数、质子数、核外电子数及其相互关系的基础上进行的。
其目的在于通过1—18号元素的原子结构示意图，了解核外电子排布的情况，进一步了解元素的性质与结构的关系，并使学生初步了解离子化合物与共价化合物的形成。
但是，应当注意这部分教学对学生来说既难以理解又难以掌握。
因此，本节内容在讲解时不宜加深也不宜拓展，只要学生达到了解的水平即可。
(三)教学过程
[复习提问]：在前面我们学习了原子的结构，那么：
1.原子是怎样构成的？
2.原子核是由哪些微粒构成的？
3.原子的核电荷数，核内质子数与核外电子数有何关系？
[讲解]：虽然我们对原子的结构有所了解，但是我们对核外电子的运动却一无所知。
今天，我们就来了解一下核外电子的运动情况。
[板书]：一.核外电子的排布
[讲述]：对于核外只有一个电子的氢原子来说，核外电子的运动比较简单。
对于核外电子数多于一个的原子，它的电子是怎样运动的呢？
[学生活动]：阅读课本第51页第一段内容。
[提问]：核外电子多于一个的原于其电子是如何运动的？
[总结板书]：(1)在多电子原子里，由于电子的能量不同，电子在不同电子层上运动。
(2)能量低的电子在高核近的区域运动；能量高的电子在高核远的区域运动。
(3)离核最近的电子层叫第—层；离核最远的电子层叫第七层。
核电子的分层运动又叫核外电子的分层排布。
[讲解]：根据以上三点内容我们可以总结出：
[板书]：电子层数：一二三四五六七
高核距离：近——————————→远
能量：低——————————→高
[讲述]：为了能够表示核外电子的排布，我们用原子结构示意图来表示。
[板书]：二.原子结构示意图
[教师活动]：讲解原子结构示意图的含义。
以钠的原子结构示意图为例：
[板书]：1.圆圈及里面的正数表示原于核及核内质子数；
2.弧线表示电子层数；
3.弧线上的数字表示每个电子层上容纳的电子数。
注意：a.每个电子层上最多容纳的电子数为2n2个；
b.电于先填充能量较低的电子层，然后填充能量较高的电子层。
[提问]：那么元素的分类，化学性质与核外电子数有何关系呢？
[板书]：三.元素的分类、化学性质与核外电子数的关系
[提问]：前面我们已经学习过元素的种类是由原子的核内质子数决定的，那么元素的化学性质是由什么决定的呢？
[板书]：元素的种类是由原子的核内质子数决定的。
元素的化学性质是由原子核外最外层电子数决定的。
1.稀有气体元素：最外层电子数为8个（He为2个），化学性质稳定，这种结
构称为稳定结构；
2.金属元素：最外层电子数少于4个，易失去电子，化学性质活泼；
3.非金属元素：最外层电于都大于或等于4个，易得到电子，化学性质活泼。
结论：结构决定性质。
[讲解]：由于金属元素的原子最外层易失去电子，非金属元素的原子最外层易得到电子，形成稳定结构，这样，原来的原子中的核电荷数与核外电子数就不相等而使原子带电，这样带电的原子就叫做离子。
[板书]：四.离子：带电的原子(或原子团)叫做离子。
阳离子：带正电荷的原子(或原子团)叫做阳离子；
阴离于：带负电荷的原于(或原于团)叫做阴离于。
[讲解]：离子形成的过程。
[提问]：原子我们可以用元素符号来表示，那离子我们应该怎么样来表示呢？
[板书]：1.离子符号：
阳离子：Na+、Mg2+、Al3+(NH4+)
阴离子：Cl-、O2-、S2-(SO42-、CO32-、OH-)。
[提问]：下面同学们思考一下离子与原子的有何区别？如何相互转化？
原子阳离子阴离子
结构质子数＝核电荷数质子数＞核电荷数质子数＜核电荷数
电性不带电带正电带负电
表示法Na Mg2+Cl-
相互
转化
物？如何形成的？
[教师活动]：讲解离子化合物氯化钠的形成过程。
[总结板书]：五.离子化合物
1.定义：由阴阳离于相互作用而形成的化合物叫做离子化合物。
2.离子化合物中，阴阳离子所带正负电荷总数相等，化合物本身不显电性。
[提问]：在前面学习氢气的实验室制法时，我们曾经用到盐酸，它是氯化氢的水溶液。
而氯化氢是氢气和氯气在点燃条件下生成的。
那么，氯化氢分子是如何形成的？
[学生活动]：阅读课本第61页有关内容。
[教师活动]：讲解共价化合物的形成过程。
[总结板书]：六.共价化合物
1.共用电子对：P61
2.共价化合物：以共用电子对形成分子的化合物。
3.共价化合物的形成：
[小结]：①形成物质的微粒有：分子，原子和离子。
②由原子构成的物质：金属和稀有气体。
③由分子构成的物质：双原子分子单质，共价化合物。
④由离子构成的物质：离子化合物。
(四)总结、扩展
本节所学内容要求同学能够识别1-18号元素的原子结构示意图，了解原子结构示意
图的含义，掌握离子的概念，能够区别离子和原子，知道离子化合物和共价化合物的形成过程和原理。
通过学习我们还应该学会从微观想象中锻炼自己分析推断的思维方法。
四.布置作业。