高中化学1.1.2核外电子排布课件(鲁科版必修2)

1、第2课时 核外电子排布1.1.了解原子核外电子排布规律，能画出了解原子核外电子排布规律，能画出1 1号号1818号元素的原子号元素的原子结构示意图。结构示意图。2.2.了解原子的最外层电子排布与元素原子得、失电子能力和化了解原子的最外层电子排布与元素原子得、失电子能力和化合价的关系。合价的关系。一、核外电子的分层排布一、核外电子的分层排布1.1.核外电子的运动特征核外电子的运动特征: :(1)(1)具有具有“_”_”的运动空间。的运动空间。(2)(2)运动速率很快。运动速率很快。(3)(3)所处位置和运动速率不能同时准确测定。所处位置和运动速率不能同时准确测定。广阔广阔2.2.核外电子的排布规

2、律核外电子的排布规律: :(1)(1)依据依据: :电子能量高低，运动区域离核远近。电子能量高低，运动区域离核远近。(2)(2)电子层与电子能量的关系电子层与电子能量的关系: :电子层序数电子层序数一一二二三三四四五五六六七七电子层符号电子层符号_O OP PQ Q电子能量电子能量电子离核电子离核_电子能量电子能量_K KL LM MN N由近及远由近及远由低到高由低到高(3)(3)排布规律排布规律: :各层最多能容纳的电子数是各层最多能容纳的电子数是_(n_(n表示电子层序数表示电子层序数) )。各原子最外电子层上能容纳的电子数不超过各原子最外电子层上能容纳的电子数不超过_个个(K(K层为最

3、外层为最外层时不超过层时不超过_个电子个电子) )。次外电子层上不超过次外电子层上不超过_个电子，倒数第个电子，倒数第3 3层上最多不超过层上最多不超过_个电子。个电子。核外电子总是尽可能排在能量最低的电子层里，然后由核外电子总是尽可能排在能量最低的电子层里，然后由_往往_依次排布在能量逐渐依次排布在能量逐渐_的电子层里。的电子层里。2n2n2 28 82 218183232里里外外升高升高3.3.核外电子排布的表示方法核外电子排布的表示方法结构示意图结构示意图: :人们常用原子结人们常用原子结构示意图构示意图来简明地表示电子在原子核外的分层排布情况。如来简明地表示电子在原子核外的分层排布情况

4、。如钠原子的结构示意图如图所示。钠原子的结构示意图如图所示。钠的原子结构示意图钠的原子结构示意图电子层电子层原子核原子核电子数电子数核电荷数核电荷数二、原子结构与元素性质之间的关系二、原子结构与元素性质之间的关系元素的性质与原子的核外电子排布密切相关，元素的化学性质元素的性质与原子的核外电子排布密切相关，元素的化学性质主要决定于原子的主要决定于原子的_电子排布，元素的化合价电子排布，元素的化合价的数值的数值也与原子的电子层结构特别是也与原子的电子层结构特别是_电子数有关。电子数有关。最外层最外层最外层最外层【思考辨析思考辨析】1.1.判断正误判断正误: :(1)(1)核外电子排布相同的原子，其

5、核内质子数也一定相等。核外电子排布相同的原子，其核内质子数也一定相等。( )( )分析分析: :由于是原子，所以核外电子数等于核内质子数。若核外由于是原子，所以核外电子数等于核内质子数。若核外电子排布相同，核外电子数相等，核内质子数也一定相等。电子排布相同，核外电子数相等，核内质子数也一定相等。(2)(2)同种元素的离子和原子，电子层数一定相同。同种元素的离子和原子，电子层数一定相同。( )( )分析分析: :同种元素的离子和原子，电子层数不一定相同，如同种元素的离子和原子，电子层数不一定相同，如NaNa+ +的的结构示意图为结构示意图为 ，而钠原子的结构示意图为，而钠原子的结构示意图为 ，二

6、者电子层数不同。二者电子层数不同。(3)(3)非金属原子形成稳定结构时最外层均应达到非金属原子形成稳定结构时最外层均应达到8 8电子稳定结电子稳定结构。构。( )( )分析分析: :非金属形成稳定结构时最外层不一定达到非金属形成稳定结构时最外层不一定达到8 8电子稳定结电子稳定结构，也可以形成最外层没电子的状态，如构，也可以形成最外层没电子的状态，如H H+ +，或最外层，或最外层2 2个电个电子的稳定结构，如子的稳定结构，如H H- -。(4)(4)原子核外电子的能量是不同的，能量高的在离核较近的位原子核外电子的能量是不同的，能量高的在离核较近的位置运动。置运动。( )( )分析分析: :能

7、量低的电子通常在离核较近的区域运动。能量低的电子通常在离核较近的区域运动。(5)(5)非金属元素原子最外层电子数都大于非金属元素原子最外层电子数都大于4 4。( )( )分析分析: :非金属元素原子最外层电子数不都大于非金属元素原子最外层电子数不都大于4 4，如氢元素原子，如氢元素原子的最外层电子数为的最外层电子数为1 1。2.2.问题思考问题思考: :(1)(1)当当N N层上有电子时，层上有电子时，M M层上的电子是否已排满？层上的电子是否已排满？分析分析: :不一定，因不一定，因M M层排满时是层排满时是1818个电子，但当个电子，但当M M层为最外层时层为最外层时不能超过不能超过8 8

8、个电子，故个电子，故M M层电子数多于层电子数多于8 8个电子时，就会先排布个电子时，就会先排布在在N N层上。例如，钙原子层上。例如，钙原子: : 。(2)(2)原子最外层电子数小于原子最外层电子数小于4 4一定是金属元素吗？一定是金属元素吗？分析分析: :原子最外层电子数小于原子最外层电子数小于4 4的元素，不一定是金属元素，如的元素，不一定是金属元素，如H H、HeHe、B B等最外层电子数分别为等最外层电子数分别为1 1、2 2、3 3。【知识链接知识链接】原子结构示意图原子结构示意图: :原子结构示意图是表示原子核电荷数和电子层排布的图示形式。原子结构示意图是表示原子核电荷数和电子层

9、排布的图示形式。小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数，弧线表示电子层，小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层的电子数。弧线上的数字表示该层的电子数。化合价化合价: :化合价是物质中的原子得失的电子数或共用电子对偏移的数目。化合价是物质中的原子得失的电子数或共用电子对偏移的数目。表示的是原子之间互相化合时原子得失电子的数目，也可以是表示的是原子之间互相化合时原子得失电子的数目，也可以是元素或根在形成化合物时表现出的一种性质。元素或根在形成化合物时表现出的一种性质。一、核外电子排布与结构示意图一、核外电子排布与结构示意图1 1核外电子排布规律的理解核外电子排

10、布规律的理解: :(1)“(1)“一低一低”: :电子首先排布在能量最低的电子层里。排满能量电子首先排布在能量最低的电子层里。排满能量低的电子层，再排能量高的电子层。低的电子层，再排能量高的电子层。(2)“(2)“两不超两不超”: :各电子层电子数不超过各电子层电子数不超过2n2n2 2。最外层电子数不超过最外层电子数不超过8 8个个( (第一层为最外层时不超过第一层为最外层时不超过2 2个个) )。(3)“(3)“一稳定一稳定”: :相对不稳定结构相对稳定结构相对不稳定结构相对稳定结构如如 (Na) (Na(Na) (Na+ +) )， (O) (O(O) (O2-2-) )。一定条件下一定

11、条件下变为变为其他电子层结构其他电子层结构最外电子层中排满最外电子层中排满8 8个电子个电子(He(He为为2 2个个) )易得到电子易得到电子易失去电子易失去电子2.2.离子结构示意图与原子结构示意图离子结构示意图与原子结构示意图: :(1)(1)原子结构示意图原子结构示意图: :原子结构示意图是为了形象地描述极其微原子结构示意图是为了形象地描述极其微小的原子的结构，而采用图示的方法，将原子结构直观地表现小的原子的结构，而采用图示的方法，将原子结构直观地表现出来的一种结构示意图。如钠原子结构示意图为出来的一种结构示意图。如钠原子结构示意图为 (2)(2)离子结构示意图离子结构示意图: :离子

12、结构示意图就是指原子得失电子以后离子结构示意图就是指原子得失电子以后的结构示意图。当原子通过失去最外层电子，而变成阳离子的结构示意图。当原子通过失去最外层电子，而变成阳离子时，该离子结构示意图与其原子结构示意图相比，不仅减少了时，该离子结构示意图与其原子结构示意图相比，不仅减少了一个电子层，而且电子数也减少了，小于核内质子数；当原子一个电子层，而且电子数也减少了，小于核内质子数；当原子通过获得电子，而变成阴离子时，该离子结构示意图与其原子通过获得电子，而变成阴离子时，该离子结构示意图与其原子结构示意图相比电子层数是一样的，但是电子数比原来多了，结构示意图相比电子层数是一样的，但是电子数比原来多

13、了，大于核内质子数。如钠离子结构示意图应该为大于核内质子数。如钠离子结构示意图应该为 。(3)(3)原子结构示意图与离子结构示意图的比较原子结构示意图与离子结构示意图的比较: :微粒微粒原子原子阳离子阳离子阴离子阴离子结构结构质子数质子数= =电子数电子数质子数质子数 电子数电子数质子数质子数 8(188(原子的最外层电子数不超过原子的最外层电子数不超过8 8个个) )，所以只有，所以只有NeNe符合要求。符合要求。【变式备选变式备选】某原子核外共有某原子核外共有n n个电子层个电子层(n3)(n3)，则，则(n(n1)1)层最层最多容纳的电子数为多容纳的电子数为( )( )A A8 B8 B

14、18 C18 C32 D32 D2(n2(n1)1)2 2【解析解析】选选B B。由。由(n(n1)3 2(n1)3 2(n1)1)2 21818，且次外层电子，且次外层电子数最多不超过数最多不超过1818，因此，因此，(n(n1)1)层最多容纳的电子数为层最多容纳的电子数为1818。 类型类型 二二 原子结构与元素性质之间的关系原子结构与元素性质之间的关系【典例典例】(2013(2013长春高一检测长春高一检测) )以下有关原子结构的说法中，以下有关原子结构的说法中，正确的是正确的是( )( )A A原子核都是由质子和中子构成的原子核都是由质子和中子构成的B B原子次外层电子数不一定都是原子

15、次外层电子数不一定都是8 8C C稀有气体元素原子最外层电子数一定都是稀有气体元素原子最外层电子数一定都是8 8D D最外层电子数为最外层电子数为2 2的元素易失电子，所以均具有强的还原性的元素易失电子，所以均具有强的还原性【解题指南解题指南】解答本题要注意以下两点解答本题要注意以下两点: :(1)(1)原子的构成微粒是质子、中子和电子，但是并不是所有的原子的构成微粒是质子、中子和电子，但是并不是所有的原子核中均含有中子；原子核中均含有中子；(2)(2)明确元素的性质和原子的核外电子排布之间的关系。明确元素的性质和原子的核外电子排布之间的关系。【解析解析】选选B B。原子核不一定都有中子，如氕

16、，。原子核不一定都有中子，如氕，A A不正确；当不正确；当M M层是原子的次外层时，电子数可以为层是原子的次外层时，电子数可以为1818，B B正确；稀有气体元正确；稀有气体元素中素中HeHe的最外层电子数为的最外层电子数为2 2，C C不正确；不正确；HeHe的最外层电子数为的最外层电子数为2 2，既不易失电子也不易得电子，不具有强的还原性，既不易失电子也不易得电子，不具有强的还原性，D D不正确。不正确。【名师点评名师点评】讲解本题时应注意以下讲解本题时应注意以下3 3点点: :(1)(1)进一步让学生熟悉原子结构中的一些特殊的问题；进一步让学生熟悉原子结构中的一些特殊的问题；(2)(2)

17、认识原子核外电子排布与元素性质之间的关系；认识原子核外电子排布与元素性质之间的关系；(3)(3)让学生牢记稀有气体中的一些特殊原子的特殊结构。让学生牢记稀有气体中的一些特殊原子的特殊结构。【误区警示误区警示】(1)(1)对原子结构中的特殊原子氕原子中没有中子这一知识点记对原子结构中的特殊原子氕原子中没有中子这一知识点记忆不牢；忆不牢；(2)(2)认为最外层电子数为认为最外层电子数为2 2的原子易失电子，没有考虑到稀有气的原子易失电子，没有考虑到稀有气体中的氦原子最外层也是体中的氦原子最外层也是2 2个电子。个电子。【变式训练变式训练】某元素原子某元素原子M M层电子数比层电子数比K K层电子数

18、多层电子数多5 5个，该元个，该元素的最高正价为素的最高正价为( )( )A.+7 B.+5A.+7 B.+5C.+3 D.C.+3 D.无最高正价无最高正价【解析解析】选选A A。由于。由于K K层电子数为层电子数为2 2个，所以该元素原子的个，所以该元素原子的M M层电层电子数为子数为7 7个，所以根据最高正价等于最外层电子数可知，该元个，所以根据最高正价等于最外层电子数可知，该元素的最高正价为素的最高正价为+7+7价。价。【变式备选变式备选】某元素的原子某元素的原子L L层电子数比层电子数比M M层电子数多层电子数多5 5个，该个，该元素的最高正化合价为元素的最高正化合价为( )( )A

19、.+3 B.+4 C.+5 D.+6A.+3 B.+4 C.+5 D.+6【解析解析】选选A A。根据。根据M M层有电子可知层有电子可知L L层已经填充满，即层已经填充满，即L L层的电层的电子数为子数为8 8个，则个，则M M层的电子数为层的电子数为3 3个。个。M M层是该元素原子的最外层，层是该元素原子的最外层，该元素的最高正化合价为该元素的最高正化合价为+3+3价。价。1.1.下列原子中，最容易形成阳离子的是下列原子中，最容易形成阳离子的是( )( )【解析解析】选选C C。最外层电子数小于。最外层电子数小于4(K4(K层为最外层除外层为最外层除外) )的元素的元素多数为金属元素，一

20、般易失去电子形成阳离子。多数为金属元素，一般易失去电子形成阳离子。2.(20132.(2013金华高一检测金华高一检测) )周期表中周期表中1616号元素与号元素与4 4号元素的原号元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的子相比较，前者的下列数据是后者的4 4倍的是倍的是( )( )A AK K层电子数层电子数 B B最外层电子数最外层电子数 C C电子层数电子层数 D D次外层电子数次外层电子数【解析解析】选选D D。二者的。二者的K K层电子数均为层电子数均为2 2，A A不正确；不正确；1616号元素号元素的最外层电子数是的最外层电子数是6 6而而4 4号元素的最外层电子数是号元素的最外

21、层电子数是2 2，所以是，所以是3 3倍关系，倍关系，B B不正确；不正确；1616号元素有号元素有3 3层电子而层电子而4 4号元素只有号元素只有2 2层电层电子，子，C C不正确；不正确；1616号元素的次外层电子数是号元素的次外层电子数是8,48,4号元素的次外号元素的次外层电子数是层电子数是2 2，二者恰好为，二者恰好为4 4倍关系，倍关系，D D正确。正确。3.3.元素元素Y Y的原子获得的原子获得3 3个电子或元素个电子或元素X X的原子失去的原子失去2 2个电子后，它个电子后，它们的电子层结构都与氖原子的电子层结构相同。们的电子层结构都与氖原子的电子层结构相同。X X、Y Y两种

22、元素两种元素的单质在高温下反应得到的化合物的化学式是的单质在高温下反应得到的化合物的化学式是( )( )A.YA.Y3 3X X2 2 B.X B.X2 2Y Y3 3 C.XC.X3 3Y Y2 2 D.Y D.Y2 2X X3 3【解析解析】选选C C。Y Y原子获得原子获得3 3个电子后具有与氖原子相同的电子个电子后具有与氖原子相同的电子层结构，可知层结构，可知Y Y原子最外层具有原子最外层具有5 5个电子，显个电子，显-3-3价。价。X X原子失去原子失去2 2个电子后具有与氖原子相同的电子层结构，可知个电子后具有与氖原子相同的电子层结构，可知X X原子最外层原子最外层具有具有2 2个

23、电子，显个电子，显+2+2价。根据价。根据X X、Y Y所显示的化合价即可写出它所显示的化合价即可写出它们形成的化合物的化学式为们形成的化合物的化学式为X X3 3Y Y2 2。4. (20134. (2013江门高一检测江门高一检测) )根据微粒结构示意图的特征，可把根据微粒结构示意图的特征，可把 三种微粒归为一类，下列三种微粒归为一类，下列微粒中可以归为此类的是微粒中可以归为此类的是( )( )【解析解析】选选C C。 这三种微粒这三种微粒均为阳离子，均为阳离子，A A为原子，为原子，B B和和D D为阴离子，为阴离子，C C为阳离子。为阳离子。5.5.有有V V、W W、X X、Y Y、

24、Z Z五种元素，它们的核电荷数依次增大，且五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于都小于2020。其中。其中: :只有只有X X、Z Z是金属元素；是金属元素；V V和和Z Z元素原子的最外元素原子的最外层只有一个电子；层只有一个电子；W W和和Y Y元素原子的最外层电子数相同，且元素原子的最外层电子数相同，且W W元元素原子素原子L L层电子数是层电子数是K K层电子数的层电子数的3 3倍；倍；X X元素原子的最外层电子元素原子的最外层电子数是数是Y Y元素原子最外层电子数的一半。由此推知元素原子最外层电子数的一半。由此推知( (填元素符号填元素符号):):V V是是_，W W是是_，X

25、X是是_，Y Y是是_，Z Z是是_。【解析解析】W W元素原子元素原子L L层电子数是层电子数是K K层电子数的层电子数的3 3倍，倍，L L层电子数层电子数为为6 6，W W元素为氧；元素为氧；W W和和Y Y元素原子的最外层电子数相同，则元素原子的最外层电子数相同，则Y Y元元素原子的最外层电子数也为素原子的最外层电子数也为6 6，Y Y核电荷数比核电荷数比W W大，且小于大，且小于2020，Y Y为硫；为硫；Z Z是金属元素且原子的最外层只有一个电子，是金属元素且原子的最外层只有一个电子，Z Z为钾；为钾；V V是非金属元素且原子的最外层只有一个电子，是非金属元素且原子的最外层只有一个

26、电子，V V是氢；是氢；X X元素原元素原子的最外层电子数是子的最外层电子数是Y Y元素原子最外层电子数的一半，为元素原子最外层电子数的一半，为3 3，X X为铝。为铝。答案答案: :H O Al S KH O Al S K关于原子结构与元素性质的探究实验关于原子结构与元素性质的探究实验有有A A、B B、C C、D D四种元素，四种元素，A A元素是地壳中含量最多的金属元元素是地壳中含量最多的金属元素；素；B B元素的原子其元素的原子其M M层层( (第三层第三层) )电子数比电子数比L L层层( (第二层第二层) )少少1 1个个电子；电子；C C元素的原子得到元素的原子得到2 2个电子，

27、个电子，D D元素的原子失去元素的原子失去1 1个电子，个电子，所得到的微粒都具有与氖原子相同的电子层结构。回答下列所得到的微粒都具有与氖原子相同的电子层结构。回答下列问题问题: :(1)(1)请写出请写出A A、B B、D D元素的名称。元素的名称。提示提示: :根据根据A A元素是地壳中含量最多的金属元素可知，元素是地壳中含量最多的金属元素可知，A A是铝，是铝，根据根据B B元素的原子其元素的原子其M M层电子数比层电子数比L L层电子数少层电子数少1 1个电子可以推知，个电子可以推知，B B是氯元素；根据是氯元素；根据D D元素的原子失去元素的原子失去1 1个电子后形成与氖原子相个电子

28、后形成与氖原子相同的电子层结构可以推知，同的电子层结构可以推知，D D是钠；故是钠；故A A、B B、D D元素的名称分别元素的名称分别是铝、氯、钠。是铝、氯、钠。(2)(2)将将0.1 mol0.1 mol的镁与的镁与A A的混合物溶于的混合物溶于100 mL 2 molL100 mL 2 molL-1-1H H2 2SOSO4 4溶溶液中，然后再滴加液中，然后再滴加1 molL1 molL-1-1 NaOH NaOH溶液。若在滴加溶液。若在滴加NaOHNaOH溶液的溶液的过程中，沉淀质量过程中，沉淀质量m m随加入随加入NaOHNaOH溶液的体积溶液的体积V V变化如下图所示。变化如下图所

29、示。当当V V1 1160 mL160 mL时，则金属粉末中镁和时，则金属粉末中镁和A A的物质的量各是多少？的物质的量各是多少？提示提示: :由图像可知由图像可知:V1 mL:V1 mL的的NaOHNaOH溶液是与过量溶液是与过量H H2 2SOSO4 4反应的，则反应的，则与与MgMg、AlAl反应的反应的H H2 2SOSO4 4为为0.2 mol0.2 mol0.16 mol0.16 mol 0.12 mol0.12 mol。假设假设n(Mg)n(Mg)x x，n(Al)n(Al)y y，则有方程组，则有方程组: :解得解得:x:x0.06 mol0.06 mol，y y0.04 mo

30、l0.04 mol。12xy0.1 mol,3xy0.12 mol2(3)(3)下面是某同学检验海水中溴离子的实验，请你参与他的探下面是某同学检验海水中溴离子的实验，请你参与他的探究究: :由于溴离子在海水中浓度很低由于溴离子在海水中浓度很低(0.067 gL(0.067 gL-1-1) )，要先取海水，要先取海水样品样品( (设取设取50 mL)50 mL)进行浓缩，浓缩时下面的仪器中不需要的是进行浓缩，浓缩时下面的仪器中不需要的是_(_(填编号填编号) )。A A玻璃棒玻璃棒 B B三脚架三脚架 C C酒精灯酒精灯D D蒸发皿蒸发皿 E E100 mL100 mL烧杯烧杯提示提示: :实验室蒸发浓缩溶液所需仪器为酒精灯、三脚架、蒸发实验室蒸发浓缩溶液所需仪器为酒精灯、三脚架、蒸发皿、玻璃棒，不需要的仪器是烧杯。皿、玻璃棒，不需要的仪器是烧杯。取浓缩后的海水取浓缩后的海水( (假设剩余假设剩余10 mL10 mL左右左右) )进行氧化和萃取。氧进行氧化和萃取。氧化浓缩后海水中的离子，实验中最好选由化浓缩后海水中的离子，实验中最好选由A A、B B、D D三种元素哪三种元素哪种元素形成的物质？写出氧化过程中的离子方程式