鲁科版高中化学必修二课件1.1.2核外电子排布

高中化学课件灿若寒星整理制作第2课时核外电子排布1.了解原子核外电子排布规律，能画出1号～18号元素的原子结构示意图。2.了解原子的最外层电子排布与元素原子得、失电子能力和化合价的关系。一、核外电子的分层排布1.核外电子的运动特征:(1)具有“_____”的运动空间。(2)运动速率很快。(3)所处位置和运动速率不能同时准确测定。广阔2.核外电子的排布规律:(1)依据:电子能量高低，运动区域离核远近。(2)电子层与电子能量的关系:KLMN由近及远由低到高(3)排布规律:①各层最多能容纳的电子数是___(n表示电子层序数)。②各原子最外电子层上能容纳的电子数不超过__个(K层为最外层时不超过__个电子)。③次外电子层上不超过___个电子，倒数第3层上最多不超过___个电子。④核外电子总是尽可能排在能量最低的电子层里，然后由___往___依次排布在能量逐渐_____的电子层里。2n2821832里外升高3.核外电子排布的表示方法——结构示意图:人们常用原子结构示意图①来简明地表示电子在原子核外的分层排布情况。如钠原子的结构示意图如图所示。钠的原子结构示意图电子层原子核电子数核电荷数二、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，元素的化学性质主要决定于原子的_______电子排布，元素的化合价②的数值也与原子的电子层结构特别是_______电子数有关。最外层最外层【思考辨析】1.判断正误:(1)核外电子排布相同的原子，其核内质子数也一定相等。()分析: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。(2)同种元素的离子和原子，电子层数一定相同。()分析:同种元素的离子和原子，电子层数不一定相同，如Na+的结构示意图为，而钠原子的结构示意图为，二者电子层数不同。√×(3)非金属原子形成稳定结构时最外层均应达到8电子稳定结构。()分析:非金属形成稳定结构时最外层不一定达到8电子稳定结构，也可以形成最外层没电子的状态，如H+，或最外层2个电子的稳定结构，如H-。(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置运动。()分析:能量低的电子通常在离核较近的区域运动。××(5)非金属元素原子最外层电子数都大于4。()分析:非金属元素原子最外层电子数不都大于4，如氢元素原子的最外层电子数为1。×2.问题思考:(1)当N层上有电子时，M层上的电子是否已排满？分析:不一定，因M层排满时是18个电子，但当M层为最外层时不能超过8个电子，故M层电子数多于8个电子时，就会先排布在N层上。例如，钙原子:。(2)原子最外层电子数小于4一定是金属元素吗？分析:原子最外层电子数小于4的元素，不一定是金属元素，如H、He、B等最外层电子数分别为1、2、3。【知识链接】①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。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。②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。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。一、核外电子排布与结构示意图1．核外电子排布规律的理解:(1)“一低”: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。(2)“两不超”:①各电子层电子数不超过2n2。②最外层电子数不超过8个(第一层为最外层时不超过2个)。(3)“一稳定”:相对不稳定结构相对稳定结构如(Na)(Na+)，(O)(O2-)。一定条件下变为其他电子层结构最外电子层中排满8个电子(He为2个)易得到电子易失去电子2.离子结构示意图与原子结构示意图:(1)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(2)离子结构示意图: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，大于核内质子数。如钠离子结构示意图应该为。(3)原子结构示意图与离子结构示意图的比较:【知识备选】核电荷数为1～20的原子或离子的结构特点1.核电荷数为1～20的原子的结构特点:(1)原子核中无中子的原子:1H。(2)最外层电子数。①有1个电子:H、Li、Na、K②有2个电子:Be、Mg、Ca、He③等于次外层电子数:Be、Ar④是次外层电子数2倍:C⑤是次外层电子数3倍:O⑥是次外层电子数4倍:Ne⑦是内层电子总数的一半:Li、P⑧等于电子层数:H、Be、Al⑨是次外层电子数的一半:Li、Si是电子总数的一半:Be2.电子总数相同的微粒:(1)核外有10个电子的微粒:分子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、H3O+、阴离子:N3-、O2-、F-、OH-、4NH2NH(2)核外有18个电子的微粒:分子:Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4等阳离子:Ca2+、K+阴离子:P3-、S2-、Cl-、HS-(3)核外电子总数及质子总数均相同的粒子:Na+、、H3O+；F-、OH-、Cl-、HS-；核外电子数为10的分子；核外电子数为18的分子；N2、CO、C2H2等。4NH2NH；【学而后思】(1)离子结构示意图的最外层电子一定达到8电子稳定结构吗？提示:不一定。如H+，最外层已经没有电子，再如，Li+最外层只有2个电子，都不是8电子稳定结构。(2)所有的原子一定要得失电子后才能变成稳定结构吗？为什么？提示:不一定。稀有气体元素的原子最外层本身就已经是稳定结构，不需要再得失电子就是稳定结构了。二、原子结构与元素性质和化合价的关系【学而后思】(1)原子结构与元素的性质有何关系？提示:当原子最外层电子数小于4时，在化学反应中易失电子表现出还原性；当最外层电子数大于4而小于8时，在化学反应中易得电子，表现出氧化性。(2)为什么当元素原子的最外层电子数为4时，化学性质较稳定？提示:当元素原子的最外层电子数为4时，既不容易得电子，也不容易失电子，不易形成离子，所以化学性质较稳定。类型一元素的核外电子排布规律【典例】(2013·泉州高一检测)核电荷数小于或等于18的元素中，原子的最外层电子数是其余电子总数一半的元素种类有()A．1种B．2种C．3种D．4种【解题指南】解答本题要注意以下两点:(1)熟练掌握1号～18号元素的核外电子排布情况；(2)明确元素核外电子的排布规律。【解析】选B。在1号～18号元素中，符合题给要求的元素原子的电子排布依次为2、1和2、8、5。【互动探究】(1)若把题干改成“原子的最外层电子数是次外层电子数一半的元素种类”答案选什么?提示:在1号～18号元素中,符合题给要求的元素原子的电子排布依次为2、1和2、8、4,答案仍选B。(2)若把题干改成“原子的最外层电子数是电子总数的一半”答案选什么?提示:在1号～18号元素中,符合题给要求的元素原子的电子排布只有2、2,所以选A。【变式训练】(2013·无锡高一检测)原子核外每个电子层上均含有2n2个电子的元素是()A．BeB．CC．ArD．Ne【解析】选D。原子核外每个电子层上均含有2n2个电子的元素必须具备每层电子排布:K层2个，L层8个，当有3个电子层时，电子数为188(原子的最外层电子数不超过8个)，所以只有Ne符合要求。【变式备选】某原子核外共有n个电子层(n3)，则(n－1)层最多容纳的电子数为()A．8B．18C．32D．2(n－1)2【解析】选B。由(n－1)≥32(n－1)2≥18，且次外层电子数最多不超过18，因此，(n－1)层最多容纳的电子数为18。类型二原子结构与元素性质之间的关系【典例】(2013·长春高一检测)以下有关原子结构的说法中，正确的是()A．原子核都是由质子和中子构成的B．原子次外层电子数不一定都是8C．稀有气体元素原子最外层电子数一定都是8D．最外层电子数为2的元素易失电子，所以均具有强的还原性【解题指南】解答本题要注意以下两点:(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核中均含有中子；(2)明确元素的性质和原子的核外电子排布之间的关系。【解析】选B。原子核不一定都有中子，如氕，A不正确；当M层是原子的次外层时，电子数可以为18，B正确；稀有气体元素中He的最外层电子数为2，C不正确；He的最外层电子数为2，既不易失电子也不易得电子，不具有强的还原性，D不正确。【名师点评】讲解本题时应注意以下3点:(1)进一步让学生熟悉原子结构中的一些特殊的问题；(2)认识原子核外电子排布与元素性质之间的关系；(3)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】(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忆不牢；(2)认为最外层电子数为2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2个电子。【变式训练】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()A.+7B.+5C.+3D.无最高正价【解析】选A。由于K层电子数为2个，所以该元素原子的M层电子数为7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+7价。【变式备选】某元素的原子L层电子数比M层电子数多5个，该元素的最高正化合价为()A.+3B.+4C.+5D.+6【解析】选A。根据M层有电子可知L层已经填充满，即L层的电子数为8个，则M层的电子数为3个。M层是该元素原子的最外层，该元素的最高正化合价为+3价。1.下列原子中，最容易形成阳离子的是()【解析】选C。最外层电子数小于4(K层为最外层除外)的元素多数为金属元素，一般易失去电子形成阳离子。2.(2013·金华高一检测)周期表中16号元素与4号元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的4倍的是()A．K层电子数B．最外层电子数C．电子层数D．次外层电子数【解析】选D。二者的K层电子数均为2，A不正确；16号元素的最外层电子数是6而4号元素的最外层电子数是2，所以是3倍关系，B不正确；16号元素有3层电子而4号元素只有2层电子，C不正确；16号元素的次外层电子数是8,4号元素的次外层电子数是2，二者恰好为4倍关系，D正确。3.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是()A.Y3X2B.X2Y3C.X3Y2D.Y2X3【解析】选C。Y原子获得3个电子后具有与氖原子相同的电子层结构，可知Y原子最外层具有5个电子，显-3价。X原子失去2个电子后具有与氖原子相同的电子层结构，可知X原子最外层具有2个电子，显+2价。根据X、Y所显示的化合价即可写出它们形成的化合物的化学式为X3Y2。4.(2013·江门高一检测)根据微粒结构示意图的特征，可把三种微粒归为一类，下列微粒中可以归为此类的是()【解析】选C。这三种微粒均为阳离子，A为原子，B和D为阴离子，C为阳离子。5.有V、W、X、Y、Z五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中:只有X、Z是金属元素；V和Z元素原子的最外层只有一个电子；W和Y元素原子的最外层电子数相同，且W元素原子L层电子数是K层电子数的3倍；X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半。由此推知(填元素符号):V是________，W是________，X是________，Y是________，Z是________。【解析】W元素原子L层电子数是K层电子数的3倍，L层电子数为6，W元素为氧；W和Y元素原子的最外层电子数相同，则Y元素原子的最外层电子数也为6，Y核电荷数比W大，且小