2024高中化学第一章原子结构与元素周期律第一节原子结构第2课时核外电子排布教案鲁科版必修2

PAGE5-第2课时核外电子排布[学习目标]1.了解原子核外电子的排布规律。2.能画出1～18号元素的原子结构示意图。3.了解原子的最外层电子排布与元素的原子得失电子实力和化合价的关系。一、核外电子排布规律[自主学习]1．核外电子排布规律(1)能量规律：离核由近到远，电子能量eq\o(□,\s\up4(01))由低到高。(2)数量规律①每层最多容纳电子数为eq\o(□,\s\up4(02))2n2(n为电子层数)。②最外层电子数不超过eq\o(□,\s\up4(03))8(第一层为最外层时不超过eq\o(□,\s\up4(04))2)。2．核外电子排布表示方法(1)原子结构示意图(2)离子结构示意图请写出Mg2＋、Cl－的结构示意图：Mg2＋：eq\o(□,\s\up4(10))；Cl－：eq\o(□,\s\up4(11))。当原子第4层上有电子时，第3层上的电子是否已经排满？提示：不确定。第3层排满时是18个电子，当第3层为最外层时不能超过8个电子，故当第3层排布8个电子后，假如还有电子，就排布在第4层上，例如，钙原子，第1、2、3、4层的电子数分别为2、8、8、2。[点拨提升]1．电子层序数与符号的关系电子能量大小关系：Q>P>O>N>M>L>K。2．核外电子排布规律(1)核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步上升的电子层。(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。(3)原子最外层电子数不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个)；次外层电子数不超过18个(当K层或L层为次外层时分别为2个和8个)，倒数第三层电子数最多不超过32个。3．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确定条件下会变为稳定的电子层结构。如(Na)易失去电子变为(Na＋)，(O)易得到电子变为(O2－)。[练习与活动]1．下列说法中确定错误的是()A．某原子K层上只有一个电子B．某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍C．某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍D．存在核电荷数与最外层电子数相等的离子答案C解析每个电子层上最多容纳2n2个电子，如K层最多容纳2个电子，但可以不排满，A对；最外层上的电子数不超过8个(K为最外层时不超过2个)，B对；电子首先占据能量低的电子层，M层上若有电子，则L层上必有8个电子，M层上不行能有32个电子，C错；离子的最外层电子数常为2或8，存在核电荷数和最外层电子数都为8的离子：O2－，D对。2．在第n电子层中，当它作为原子的最外电子层时，最多容纳的电子数与n－1层相同，当它作为原子的次外层时，其电子数比n＋1层最多能多10个，则此电子层是()A．K层B．L层C．M层D．N层答案C解析n作为最外层时，最多只能容纳8个电子，所以n－1层应为8个电子，为L层，则n应为M层；若n为次外层，则n＋1为最外层，则次外层电子数最多为10＋8＝18，则进一步证明n为M层。规律方法(1)核外电子排布的规律是相互联系的，不能孤立地理解，如当M层不是最外层时，最多可以排18个电子，而当它是最外层时，最多可以排8个电子。(2)电子不确定排满M层才排N层，如K和Ca的核外电子排布状况分别为K、Ca。二、元素性质与原子核外电子排布的关系[自主学习]1．原子得失电子与原子核外电子排布的关系元素的性质与原子的eq\o(□,\s\up4(01))最外层电子排布亲密相关。(1)稀有气体元素原子最外层电子数为eq\o(□,\s\up4(02))8(氦最外层只有eq\o(□,\s\up4(03))2个电子)，结构eq\o(□,\s\up4(04))稳定，既不简单eq\o(□,\s\up4(05))获得电子，也不简单eq\o(□,\s\up4(06))失去电子。(2)金属元素原子最外层电子数一般eq\o(□,\s\up4(07))小于4，较易eq\o(□,\s\up4(08))失去电子形成阳离子。(3)非金属元素原子最外层电子数一般eq\o(□,\s\up4(09))大于或等于4，有较强eq\o(□,\s\up4(10))获得电子的倾向，活泼非金属元素的原子则较易eq\o(□,\s\up4(11))得到电子，形成阴离子。2．元素化合价与原子核外电子排布的关系元素的化合价与原子的电子层结构特殊是与eq\o(□,\s\up4(12))最外层电子数有关。1．原子最外层电子数小于4的元素确定是金属元素吗？提示：不确定。如H、He、B三种非金属元素原子的最外层电子数分别为1、2、3个。2．请你用原子结构的学问说明：为什么Na、Mg在化学反应中表现还原性，而O2、Cl2在反应中简单表现出氧化性？提示：Na、Mg原子最外层电子数分别为1个和2个，简单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，简单得到电子达到稳定结构，因而O2、Cl2在反应中表现出氧化性。[点拨提升]元素的性质与原子结构的关系[练习与活动]3．下列叙述正确的是()A．核外电子排布完全相同的两种微粒化学性质确定相同B．单原子形成的离子确定具有稀有气体元素原子的核外电子排布C．核外电子排布相同的两种原子确定属于同种元素D．最外层电子数少的元素确定是活泼金属元素答案C解析核外电子排布完全相同的微粒S2－和K＋化学性质不相同，A项错误；H＋不具有稀有气体元素原子的核外电子排布，B项错误；核外电子排布相同的两种原子具有相同的质子数，C项正确；H最外层电子数少，但它是非金属元素，D项错误。4．回答下列问题：(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，最简单形成阳离子的是__________。(填字母)a.b.c.d.答案(1)Mg3N2(2)b解析(1)依据题目不难推出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，不简单