高中化学 第一章第二节第1课时 原子核外电子的排布同步辅导与检测课件 新人教版必修2.ppt

第二节元素周期律第1课时原子核外电子的排布 物质结构元素周期律 第1课时原子核外电子的排布 电子是在研究阴极射线的本质过程中得到的 阴极射线究竟是什么 物理学家汤姆逊设计了一个巧妙的实验装置 证实了阴极射线是由带负电荷的粒子组成的 并推算出其质量和电荷比值 得出来源于各种不同物质的阴极射线粒子都是一样的 而且是比原子小得多的粒子 其质量只是氢离子的千分之一 汤姆逊认定这种粒子必定是 建造一切化学元素的物质 也就是一切化学原子所共有的组成部分 期间 物理学家佩兰利用当时刚问世的借助于散射光分辨率比普通显微镜高20倍的超显微镜 开展了一系列检验布朗运动理论的实验 于1909年发表了 布朗运动和分子实在性 的论文 引起强烈的反响 并于1926年获诺贝尔物理学奖 至此 各国科学家一致认为 分子和原子的实在性已没有怀疑的余地了 正如爱因斯坦所说的那样 分子和原子是否存在的问题是他在大学时代关心和讨论的一个重大问题 而今天再也没有物理学家为这个问题而操心了 原子中的核外电子是如何运动的呢 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的规律 原子核外电子的排布 1 核外电子的能量 1 在多电子原子中 电子的能量 2 电子能量与运动区域的关系 电子能量较低 运动区域离核 电子能量较高 运动区域离核 不同 较近较远 2 电子层 区域 不同的区域不连续 k lmnopq 较低 较高 3 电子分层排布电子总是尽可能先从 排起 当一层 后再填充下一层 内层充满 应用思考 1 讨论分析元素的化学性质主要取决于原子结构的哪部分 提示 原子核外电子离核越远 能量越高 活泼性越强 故原子发生化学反应时 主要是最外层电子发生变化 所以元素原子的化学性质主要取决于原子核外的电子层数和最外层电子数 2 前20号元素与稀有气体原子电子层结构相同的离子 1 与he原子电子层结构相同的离子有 2 与ne原子电子层结构相同的离子有 3 与ar原子电子层结构相同的离子有 提示 1 li be2 h 2 f o2 n3 na mg2 al3 3 cl s2 p3 k ca2 综合拓展 一 核外电子分层排布的规律1 能量最低原理原子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升高的电子层 即排满了k层才排l层 排满了l层才排m层 2 各电子层的电子分布规律以n表示原子核外电子层的序号 1 各电子层最多容纳电子数为2n2 2 当n为最外层时 最多容纳8个电子 n 1时最多容纳2个电子 3 当n为次外层时 最多容纳18个电子 特别关注 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 最多可以排布18个电子 而当它是最外层时 最多可以排布8个电子 2 电子不一定排满m层才排n层 如k和ca的核外电子排布情况分别为 二 核外电子排布的表示方法 特别关注 质子数与核外电子数的关系 原子 核内质子数 核外电子数 阳离子 核内质子数 核外电子数 离子所带电荷数 阴离子 核内质子数 核外电子数 离子所带电荷数 尝试应用 1 下列叙述正确的是 a 电子的能量越低 运动区域离核越远b 核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动c 稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子d 当m层是最外层时 最多可排布18个电子 b 2 从某微粒的原子结构示意图反映出 a 质子数和中子数b 中子数和电子数c 核电荷数和核外电子层排布的电子数d 质量数和核外电子层排布的电子数 c 3 下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是 c 一 原子核外电子排布规律 2011年山东临沂模拟 下列说法中肯定错误的是 a 某原子k层上只有一个电子b 某原子m层上电子数为l层上电子数的4倍c 某离子m层上和l层上的电子数均为k层的4倍d 某原子的核电荷数与最外层电子数相等 解析 k层即是第一层 只有1个电子的是氢原子 a项正确 原子m层上有电子 说明l层已排满8个电子 此时m层上电子数为l层的4倍 为32个 与最多有2n2即18个相矛盾 b项错误 m层 l层上的电子数均为k层上的4倍 即为 2 8 8 电子排布 则s2 cl k ca2 均满足 c项正确 氢原子的核电荷数与最外层电子数相等 d项正确 答案 b 名师点睛 1 20号元素原子核外电子排布的特点 1 最外层电子数和次外层电子数相等的原子有be ar 2 最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是c 3 最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是o 4 最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是ne 5 次外层电子数是最外层电子数2倍的原子是li si 6 内层电子总数是最外层电子数2倍的原子是li p 7 电子层数和最外层电子数相等的原子是h be al 8 电子层数是最外层电子数2倍的原子是li ca 9 最外层电子数是电子层数2倍的原子是he c s 10 最外层电子数是电子层数3倍的原子是o 变式应用 1 已知a b c三种元素的原子中 质子数为a b c 且都小于18 a元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍 b元素的原子核外m层电子数是l层电子数的一半 c元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个 试推断 1 三种元素的名称和符号 a b c 2 画出三种元素的原子结构示意图 a b c 解析 由a元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍 可知a是碳元素 b元素的原子核外m层电子数是l层电子数的一半 可知b为硅元素 c的原子次外层电子数比最外层电子数多1个 可知c应为氯元素 答案 1 碳c硅si氯cl 2 二 10电子微粒的考查 a b c d e五种微粒 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 b c 2d 1 写出 的离子方程式 写出 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 2 ne ch4 合理即可 3 na mg2 合理即可 名师点睛 判断10电子微粒的方法 10电子微粒是高考的热点 因此高一就要夯实基础 但死记硬背不利于知识的灵活应用 以下是快速确定10电子微粒的有效方法 1 2 h 电子数为零 故与其他粒子结合 原粒子的电子数不增也不减 则 变式应用 2 下列微粒中 核外电子数相同的是 解析 f 中含10个e na 中含10个e ne中含10个e k 中含18个e 为mg2 含10个e 故 中电子数相同 答案 a 水平测试 1 下列关于核外电子排布的说法中不正确的是 a 第n电子层中最多可容纳的电子数为2n2b 第二电子层中最多可容纳的电子数为8c 最多可容纳8个电子的电子层一定是第二电子层d 最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层 解析 当第三 四 五 六 七等电子层作为最外电子层时 其最多能容纳的电子数目也是8 答案 c 2 下列各组微粒中 核外电子总数相等的是 a k 和na b co2和no2c co和co2d n2和co d 3 与氢氧根离子具有相同的质子数和电子数的微粒是 a ch4b nh 4c nh 2d cl c 4 下列叙述中 正确的是 a 核外电子排布完全相同的两种微粒 其化学性质一定相同b 凡单原子形成的离子 一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原子一定属于同种元素d 阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同 解析 na 与ne的原子结构示意图分别为和 核外电子排布相同 但二者化学性质迥然不同 a错 主族元素单原子形成的离子不一定达到8电子或2电子稳定结构 如氢原子转化成氢离子之后原子核外的电子数为零 b错 核外电子排布相同的两原子其电子数必然相等 质子数也相等 核电荷数相等 故一定属于同种元素 c正确 阴离子的核外电子排布是非金属原子得电子之后形成的 比上一周期稀有气体元素原子多一个电子层 如氯离子其离子结构 示意图为 与上一周期的氖元素原子的核外电子排布不同 d错 答案 c 5 某短周期元素r r原子最外层电子数为 2n 1 n为电子层数 下列关于r元素及其化合物推断正确的是 a r含氧酸可能具有强氧化性 弱酸性b r单质在常温下一定易溶于水c r可能是金属元素d r不能与氧气反应 解析 依据题意 n 1 2 3 最外层电子数分别为3 5 7 第一层不可能排3个电子 所以 r可能是氮或氯 次氯酸具有杀菌 消毒作用 答案 a 6 已知某粒子的结构示意图为 试回答 1 当x y 10时 该粒子为 填 原子 阳离子 或 阴离子 2 当y 8时 粒子可能为 填粒子符号 3 写出y 3与y 7的元素最高价氧化物对应水化物间发生反应的离子方程式 解析 1 当x y 10时 x 10 y 说明核电荷数等于核外电子数 所以该粒子应为原子 2 当y 8时 应为有18个电子的粒子 所以可能为氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子等 3 y 3时为铝原子 y 7时为氯原子 其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸 反应的离子方程式为al oh 3 3h al3 3h2o 答案 1 原子 2 arcl s2 k ca2 合理即可 3 al oh 3 3h al3 3h2o 能力提升 7 已知元素x y的核电荷数分别是a和b 它们的离子xm 和yn 的核外电子层结构相同 则下列关系正确的是 a a b m nb a b m nc a b m nd a b m n 解析 由a m b n求出a b n m 答案 a 解析 a选项 该微粒可能是阴离子或阳离子 所以a错 b选项 最外层只有3个电子的元素不一定是金属元素 如硼元素 b错 c选项 nh和h3o 的质子数均为11 电子数均为10 c对 d选项 最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是c原子 较稳定 不容易失去电子 d错 答案 c 9 a b c d e是五种元素 它们的核外电子排布如下表所示 1 属于同一周期的元素是 2 属于同一主族的元素是 3 b单质与水反应的化学方程式是 4 e单质与水反应的化学方程式是 解析 原子电子层数相同的元素位于同一周期 故b d e为同周期 同一主族元素原子最外层电子数相等 故a c e为同主族 b为na 与水反应为2na 2h2o 2naoh h2 e为cl2 与水反应为cl2 h2o hcl hclo 答案 1 b d e 2 a c e 3 2na 2h2o 2naoh h2 4