高中化学 第1章 物质结构 元素周期律 第2节 元素周期律（第1课时）原子核外电子的排布 新人教必修2

成才之路·化学路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·必修②.物质结构元素周期律第一章.第二节元素周期律第1课时原子核外电子的排布第一章.新知识·预习探究2新思维·名师讲堂3新考题·随堂自测4新视点·专家博客6新提升·达标作业5新情境·激趣入题1.新情境·激趣入题..新知识·预习探究.●学习目标1．了解原子的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规律。●新知预习1．电子的能量状况通常情况下，在离核较近的区域内运动的电子能量________________，在离核较远的区域内运动的电子能量________________。较低较高.2．电子层(1)定义：________的区域简化成的不连续的壳层。(2)不同电子层的表示及能量关系各电子层序号1234567符号_______________________与原子核的距离由______到______能量由______到______不同KLMNOPQ近远低高.3.原子核外电子的分层排布在含有多个电子的原子里，电子依能量的不同是分层排布的，其主要规律是：(1)核外电子总是尽先排布在____________的电子层，然后由里向外，依次排布在______________的电子层；(2)原子核外各电子层最多容纳__________个电子；(3)原子最外层电子数目不能超过________个(K层为最外层时不能超过________个)；(4)次外层电子数目不能超过________个，倒数第三层电子数目不能超过______个。能量最低能量逐渐升高2n2

821832.●自主探究1．电子极其微小，即使使用最先进的扫描隧道显微镜(STM)，也只能观察到排列有序、紧密堆积的电子，而观察不到比原子小得多的电子。一个多世纪以来，科学家们主要采用模型的方法对核外电子的运动情况进行研究。请你查询有关原子结构模型的资料，与同学们讨论电子在原子核外是怎样运动的。.提示：(1)玻尔原子模型：核外电子是处在一定的轨道上绕核运行的，正如太阳系的行星绕太阳运行一样；在核外运动的电子分层排布，按能量高低而距核远近不同。(2)电子层模型①在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称为电子层(有人把这种电子层模型比拟为洋葱式结构)。②能量最低原理：由于原子中的电子是处在原子核的引力场中(类似于地球上的万物处于地心的引力场中)，电子总是尽可能地先排布在能量最低的电子层，即最内层，当一层排满后再排布在下一层。.2．你认为原子结构的知识对于理解物质结构和性质的关系有哪些帮助？提示：原子的最外层电子数和电子层数直接决定原子得失电子的难易，原子最外层电子数越少，电子层数越多，就越容易失电子，单质还原性就越强；原子最外层电子数越多，电子层数越少，就越容易得电子，单质氧化性就越强。元素的化合价与原子的最外层电子数有关，通过分析元素在物质中的化合价，可确定这种元素的化合价在该元素所有化合价中的位置，进而可判断该元素的价态变化情况(是升价还是降价还是既能升价又能降价)。这样就可确定含这种元素的物质是表现氧化性还是表现还原性。.新思维·名师讲堂.●教材点拨1．电子层在含有多个电子的原子里，电子的能量并不完全相同，离核的远近也不相同，电子分别在能量不同的区域内运动。我们把不同的电子运动区域简化为不连续的壳层，称为电子层。(1)通常(参看教材13页图1－7)，能量低的电子在离核较近的区域运动，而能量高的电子在离核较远的区域运动；(2)第1至第7电子层符号分别是K、L、M、N、O、P、Q。原子核外电子排布的一般规律.2．核外电子的排布规律(1)核外电子分层排布：核外电子一般总是尽可能地先排布在能量最低的电子层里，即最先排布K层，当K层排满后，再排布L层等。(2)各电子层容纳电子数的规律：各电子层最多容纳的电子数为2n2(n仅代表电子层数)，原子核外最外层电子数不超过8个(当K层为最外层时不超过2个)，次外层电子数目不超过18个，倒数第3层电子数目不超过32个；在核电荷数1～20号元素原子中，各电子层最多能容纳的电子数为K层2个、L层8个、M层8个。注意：核外电子数排布规律中的各项是相互联系的，不能孤立地理解或应用其中的某一部分。.3．核外电子排布的表示方法——结构示意图结构示意图是用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数，弧线表示各电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。例如：钠原子结构示意图为：.4．原子结构示意图与离子结构示意图的比较结构示意图包括原子结构示意图和离子结构示意图。原子结构示意图中，核内质子数等于核外电子数；离子结构示意图中，二者则不相等。例如：阳离子：核外电子数小于核电荷数；阴离子：核外电子数大于核电荷数，其差值均为离子所带的电荷数。. (2015·陕西省宝鸡市扶风高中高一4月月考)原子核外电子是有规律地进行排布的，它们分层排布在K、L、M、N、O……层上，下列叙述正确的是()A．K层上容纳的电子数只能是2个B．K层上容纳的电子数可以超过2个C．L层上最多只能容纳8个电子D．最外层上容纳的电子数可以超过8个●典例透析.【解析】A．K层上容纳的电子数可能是1或2，错误；B.K层上容纳的电子数最多为2，错误；C.L层上最多只能容纳8个电子，正确；D.最外层上容纳的电子数不超过8个，K层为最外层容纳电子数不超过2个，错误。【答案】C.(2015·河北省广平县一中高一4月月考)下列微粒的结构示意图，正确的是()..【答案】A.●教材点拨1．元素性质与原子核外电子排布的关系(1)当原子最外层电子数达到8(氦为2)时，该原子处于稳定结构，化学性质较稳定。(2)一般来讲，当原子最外层电子数小于4时，易失电子，表现为金属性；最外层电子数大于4时，易得到电子，表现为非金属性；最外层电子数等于4时，既不易失去也不易得到电子，易形成共价化合物。元素性质与原子核外电子排布的关系.(3)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。例如：①稀有气体原子核外电子排布已达稳定结构，既不易得电子也不易失电子，所以稀有气体元素的常见化合价为零。②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。③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可显－1价。.... (2015·经典习题选萃)A、B、C、D、E均为短周期元素，A元素的原子M层上有一个电子；B元素次外层电子数是最外层电子数的4倍；C原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；D元素原子最外层电子数为a，次外层电子数为b；E元素的原子M层电子数为a－b，L层电子数为a＋b，则A、B、C、D、E元素的元素符号分别为________、________、________、________、________。●典例透析.【解析】A元素的原子M层上有一个电子可知A元素K、L层已经排满，所以A原子的核外电子排布是2、8、1，A的原子序数为11，是Na；B元素次外层是最外层电子数的4倍，所以B元素原子次外层电子数只能是8，最外层电子数为2，K层电子数已排满2，即B的原子序数为12，是Mg；C原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，因为最外层电子数最多为8，所以C原子次外层排满后电子数只能为2，即为K层，C原子的核外电子排布是2、4，是碳元素；E元素的原子M层电子数为a－b，说明L电子层已经排满为8，所以a＋b＝8，b＜8，又知D元素次外层电子数为b，所以b只能等于2，a＝6，即D是O、E是Si。【答案】NaMgCOSi. 某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时，忘记在圆圈内标出其质子数，请你根据下面的提示做出自己的判断。(1)该微粒是中性微粒，这种微粒的符号是________。(2)该微粒的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是____________________。.(3)该微粒的氧化性很弱，得到1个电子后变为原子，原子的还原性很强，这种微粒的符号是________。(4)该微粒的还原性很弱，失去1个电子后变为原子，原子的氧化性很强，这种微粒的符号是________。【解析】核外电子排布为2、8、8构型的单核微粒主要有：Ar、S2－、Cl－、K＋、Ca2＋。(1)单核中性微粒为原子，原子的核电荷数＝核外电子数，因此，此微粒是核电荷数为18的氩原子；(2)具有还原性能被溴水氧化的是硫离子。(3)氧化性很弱的＋1价的是钾离子；(4)还原性很弱的－1价的是氯离子。.【答案】(1)Ar(2)S2－(3)K＋(4)Cl－【点拨】由微粒结构示意图的各部分含义，可知该微粒共有3个电子层，共18个电子。根据题意结合组成原子的各微粒之间的关系，可判断该微粒为中性时或分别带正负电荷时，原子核内质子的数值。由此，熟练掌握1～20号元素的原子核外电子的排布特点尤为重要。.短周期元素中，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半；D元素原子最外层有1个电子，D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同，则4种元素原子序数关系中正确的是()A．C＞D＞B＞A B．D＞B＞A＞CC．A＞D＞C＞B D．B＞A＞C＞D.【解析】本题主要考查短周期元素的核外电子排布，依据核外电子排布规律判断出A、B、C、D4种元素的原子序数。A元素原子的次外层电子数只能是2，最外层电子数是4，A的原子序数为6；B元素的内层电子总数只能是2，最外层电子数为6，B的原子序数为8；C元素原子有3个电子层，L层必有8个电子，M层有4个电子，C的原子序数为14，D的阳离子与B的阴离子(即O2－)电子层结构相同，D为Na，原子序数为11，故原子序数：C＞D＞B＞A。【答案】A.(2015·山西省原平市一中高一期末考试)X、W、Y、Z分别代表原子序数依次减小的四种短周期元素，它们满足以下条件：X原子L层电子数是其最外层电子数的2倍；W原子K、L层电子数之和比L、M层电子数之和多1个电子；Y是地壳中含量最多的元素；Z是常见的非金属元素，其一种单质能够导电。请填空：(1)X元素在元素周期表中的位置________。原子结构示意图为________。(2)Y和Z组成的一种其原子个数比为2∶1的化合物化学式：________。.(3)W与Y可组成一种其原子个数比为1∶1的化合物A，写出该化合物A的名称：________；Y和Z组成的一种化合物B，写出该化合物B与化合物A反应的化学方程式________。...新考题·随堂自测.1．(2015·河北省广平县一中高一4月月考)下列有关原子结构的说法，正确的是()A．稀有气体元素原子的最外层电子数都是8B．非金属元素的最外层电子数都大于3C．金属元素的最外层电子数不都小于4D．所有原子核都是由质子和中子构成的.【解析】A．稀有气体元素原子的最外层电子数不一定都是8，例如He是2，A错误；B.非金属元素的最外层电子数不一定都大于3，例如氢元素是1，He是2，B错误；C.金属元素的最外层电子数不都小于4，例如锗、锡等，C正确；D.所有原子核不一定都是由质子和中子构成的，例如H，D错误，答案选C。【答案】C..【解析】A．该粒子的质子数等于核外电子数，所以为原子的结构示意图，则质子数即核电荷数为17，正确；B.该粒子的化学式为Cl原子，错误；C.Cl元素最外层有7个电子，在化学反应中易得到1个电子，表现为－1价，正确；D.最外层电子数为7个，所以易得到电子，正确，答案选B。【答案】B.3．(2015·浙江省杭州地区重点中学高一第二学期期中)下列离子中，所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是()A．Mg2＋ B．Al3＋C．F－ D．H＋【解析】A．Mg2＋所带电荷数为2，核外电子层数为2，正确；B.Al3＋所带电荷数为3，核外电子层数为2，错误；C、F所带电荷数为1，核外电子层数为2，错误；D、H＋所带电荷数为1，核外电子层数为0，错误。【答案】A.4．(2015·湖南省浏阳一中高一下学期月考)短周期的三种元素X、Y、Z，已知X元素的原子最外层只有一个电子，Y元素的原子M层上的电子数是它的内层电子总数的一半，Z元素原子的L层上的电子数比Y元素原子的L层上的电子数少2个，则这三种元素所组成的化合物的化学式不可能的是()A．X2YZ4 B．XYZ3C．X3YZ4 D．X4Y2Z7【解析】X最外层有一个电子，所以化合价为＋1，Y原子最外层为5个电子，Z的最外层为6个电子，负化合价为－2，依据各元素的化合价代数和为0，确定A错误。【答案】A.5．(2015·经典习题选萃)两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在核电荷数为1～18的元素中，满足上述关系的元素共有()A．3对 B．4对C．6对 D．5对..【答案】C..(2)W元素的原子结构示意图为________。(3)X元素的离子结构示意图为________。(4)Y的最高正价为________，最低负价为________。(5)Z的最高价氧化物的水化物的化学式为________。...新提升·达标作业.新视点·专家博客.元素周期律的建立玻义耳是化学这门科学刚刚诞生时涌现出来的第一批化学家之一，他建立了玻义耳气体定律。玻义耳去世以后，化学工作者开始想弄清哪些物质可以再分解为更