2019-2020学年高中化学 第一章 物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律 第一课时 原子核外

第二节元素周期律第一课时原子核外电子的排布学习目标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．电子的能量(1)在多电子原子中，电子的能量同。(2)电子能量与运动区域。电子能量较低→运动区域离核较。电子能量较高→运动区域离核较。不近远探究点(一)原子核外电子的排布[自学新知]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表示方法n1234567字母________OPQ离核远近由___到___能量高低由___到___KLMN近远低高3.电子的分层排布电子总是尽可能地先从排起，当一层充满后再填充下一层，即原子核外电子排布时，先排层，充满后再填充层。[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。内层KL1．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。[探究思考]原子核外电子的排布规律[深化拓展]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高()(2)稀有气体元素的原子最外层都排有8个电子()(3)M层为最外层时容纳的电子数最多不超过8个()(4)原子核外各电子层容纳的电子数为2n2个()××√×[对点演练]2．某元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则该元素核内质子数为()A．3B．7C．8D．10解析：选C根据原子核外电子排布规律，最外层电子数不超过8(K为最外层时不超过2)。最外层电子数是次外层电子数的3倍，可能为3，也可能为6，若是3，那么次外层电子数为1，不符合排布规律，故可推得最外层电子数为6，次外层电子数为2，则核内质子数为8。答案：C1．原子结构示意图(1)用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核和核电荷数。(2)用弧线表示电子层。(3)弧线上的数字表示该电子层上的电子数。探究点(二)核外电子排布的表示方法——结构示意图[深化拓展](4)原子结构示意图中，核内质子数＝核外电子数。如钠的原子结构示意图：2．离子结构示意图(1)当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期稀有气体元素原子相同的电子层结构(电子层数相同，每层上所排布的电子数也相同)。如(2)非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期稀有气体元素原子相同的电子层结构。如(3)离子结构示意图中，阳离子核内质子数大于核外电子数，阴离子核内质子数小于核外电子数，且差值为离子所带电荷数。(4)单个原子形成简单离子时，其最外层可形成8电子稳定结构(K层为最外层时可形成2电子稳定结构)。1．下列结构示意图所代表的微粒属于阴离子的是()解析：结构示意图中，核外电子数大于核电荷数即为阴离子，小于核电荷数为阳离子，等于核电荷数为中性原子。由此可判断A是氧离子，B是氖原子，C是钠离子，D是镁原子。答案：A[对点演练]2．下列原子(离子)的结构示意图正确吗？如有错误，请改正。(1)磷原子________；(2)碳原子(3)钠原子(4)氟离子________。正确正确________________；不正确；不正确；________________；1．常见“10电子”粒子分子离子一核10电子NeN3－、O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋二核10电子HFOH－三核10电子H2O四核10电子NH3H3O＋五核10电子CH4NH探究点(三)等电子粒子[深化拓展]2.常见“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－。1．与OH－具有相同质子数和电子数的粒子是()A．H2OB．F－C．Na＋D．NH3解析：OH－有9个质子，10个电子，与F－的质子数和电子数完全相同。答案：B[对点演练]2．A＋、B＋、C－、D、E五种粒子(分子或离子)，它们都分别含有10个电子，已知它们有如下转化关系：①A＋＋C－――→△D＋E↑②B＋＋C－―→2D(1)写出①的离子方程式：_____________________________；写出②的离子方程式：_______________________________。(2)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子：____________________。(3)除A＋、B＋外，请再写出两种含10个电子的阳离子：________________________。NH＋4＋OH－=====△H2O＋NH3↑H3O＋＋OH－===2H2ONe、CH4(合理即可)Na＋、Mg2＋(合理即可)解析：先列出常见的10电子粒子，对照分析找出其转化关系。①分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4②阳离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH＋4、H3O＋③阴离子：F－、O2－、OH－。其中发生题给模式的反应分别为NH＋4＋OH－=====△NH3↑＋H2O，H3O＋＋OH－===2H2O，故A＋为NH＋4，B＋为H3O＋，C－为OH－，D为H2O，E为NH3。[题后悟道]A、B、C、D均为10电子粒子，其转化关系如右：该转化一定为NH＋4＋OH－===NH3＋H2O，即A为NH＋4、B为OH－、C为NH3、D为H2O。[核心语句归纳总结]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－。1．下列是几种粒子的结构示意图，有关说法不正确的是()A．①和②属同种元素B．②属于稀有气体元素C．①和③的化学性质相似D．④属于金属元素解析：A项，①和②分别是O和O2－，都属于氧元素，正确；B项，②属于氧元素，不属于稀有气体元素，错误；C项，③为硫原子，①为氧原子，其最外层上均有6个电子，化学性质相似，正确；D项，④为金属钠，正确。答案：B[分层训练·固本提能][课堂巩固落实]2．某元素的原子核外有三个电子层，M层的电子数是L层电子数的12，则该元素的原子是()A．LiB．AlC．SiD．K解析：三个电子层即K、L、M，K层2个电子，L层8个电子，可知M层4个电子，该元素的核外电子排布为2、8、4，是Si元素。答案：C3．已知某短周期元素原子的第三电子层上排布有5个电子，则该元素在周期表中位于()A．第二周期ⅣA族B．第二周期ⅤA族C．第三周期ⅣA族D．第三周期ⅤA族解析：短周期元素电子层数为3，最外层电子数为5，为主族元素，按照周期序数等于电子层数，主族序数等于最外层电子数，该元素位于第三周期第ⅤA族。答案：D4．根据元素周期表判断，下列叙述不正确的是()A．K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等B．L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子L层电子数相等C．L层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子L层电子数相等D．M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子M层电子数相等解析：A项，K层电子为奇数，K层最多容纳2个电子，因此K层电子数为1，属于ⅠA族，正确；B项，L层最多容纳8个电子，如果为偶数是2、4、6、8，若是2、4、6所在的族是ⅡA、ⅣA、ⅥA，如果是8，该元素可能是0族，也可能是其他族，错误；C项，L层为奇数，可能是1、3、5、7，所在族分别是ⅠA、ⅢA、ⅤA、ⅦA，与L层电子数相等，正确；D项，M层属于第三层，电子为奇数，数值分别是1、3、5、7，分别位于ⅠA、ⅢA、ⅤA、ⅦA，与原子M层电子数相等，正确。答案：B5．某微粒的电子层结构为，若(1)该微粒呈电中性，一般不与其他元素的原子反应，则该微粒的符号是________。(2)该微粒的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，则该微粒的符号是________。(3)该微粒的氧化性很弱，但得到电子后形成的微粒的还原性很强，且构成该微粒的元素的原子最外层只有1个电子，则该微粒的符号是________。(4)该微粒的还原性虽弱，但失去电子后形成的微粒的氧化性很强，且构成该微粒的元素的原子得到1个电子即达到稳定结构，则该微粒的符号是________。ArS2－K＋Cl－解析：常见的18电子结构的微粒：Ca2＋、K＋、Ar、Cl－、S2－等，其中只有Ar呈电中性且不活泼，不易发生化学反应，故(1)中微粒为Ar。在这几种微粒中，S2－能被溴水氧化为硫单质，并出现浑浊，故(2)中微粒为S2－。微粒氧化性很弱的有Ca2＋和K＋，得到电子后形成的原子的还原性都很强，但原子最外层只有1个电子的只有K，故(3)中微粒为K＋。有还原性的微粒有S2－和Cl－，S2－的还原性很强，Cl－的还原性较弱，且氯原子的氧化性很强，氯原子得到1个电子即达到稳定结构，故(4)中微粒为Cl－。