1.1.2原子结构-核外电子排布 课件 高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

第1章

原子结构元素周期律

第1节

原子结构与元素性质第2课时原子结构——核外电子排布素养目标1.通过书写1~20号元素的原子结构示意图,归纳总结核外电子的排布规律,建立核外电子分层排布的理念,形成宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。2.通过分析常见元素原子的最外层电子数与元素性质的关系,树立结构决定性质的理念,学会根据元素原子的核外电子排布推断元素的性质,从而培养证据推理与模型认知的化学学科核心素养。学习要点一个规律:核外电子排布规律。两个示意图:原子结构示意图、离子结构示意图。一个关系:元素原子的最外层电子数与元素性质的关系。知识点一核外电子排布基础落实•必备知识全过关一、核外电子的分层排布1.电子层与其电子的能量电子层序数1234567电子层符号

OPQ与原子核的距离由

到

能量由

到

K

LMN近远低高2.原子核外电子排布的一般规律(1)“一低”——电子首先排布在能量较低的电子层里,排满能量较低的电子层后,再排能量较高的电子层。(2)(3)“一稳定”二、核外电子排布的表示方法——原子结构示意图1.原子结构示意图原子结构示意图简明地表示电子在原子核外的分层排布情况。钠元素的原子结构示意图如下,请注明其意义:电子层粒子符号原子核核电荷数该电子层上的电子数2.离子结构示意图原子得到或失去一定数目的电子形成阴离子或阳离子,原子核不发生改变,只是核外电子(一般是最外层电子)数目发生了改变。如Mg2+和Cl-的结构特别提醒(1)最外电子层排满8个电子(K层为最外层时排满2个)时称为稳定结构。(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:正误判断(1)电子的能量越低,运动区域离核越远。(

)(2)钾的原子结构示意图为

。(

)(3)核外电子排布相同的微粒,化学性质可能几乎完全相同,也可能不同。(

)(4)每个电子层容纳的电子数必须是2n2个。(

)(5)F-、Na+、Al3+是与Ne原子具有相同电子层结构的离子。(

)××√×√名师点拨(1)离子结构示意图中,阳离子:核内质子数>核外电子数,阴离子:核内质子数<核外电子数,且差值为离子所带的电荷数。(2)离子结构示意图中最外层电子一般为8电子稳定结构。重难突破•能力素养全提升探究角度1核外电子的排布规律例1下列关于核外电子排布的说法中不正确的是(

)A.每个电子层最多可容纳的电子数为2n2(n代表电子层数)B.次外层最多可容纳的电子数为18C.最多可容纳2个电子的电子层一定是K层D.最多可容纳8个电子的电子层一定是L层D解析

根据核外电子排布规律可知,每个电子层最多可容纳的电子数为2n2,A项正确;次外层最多可容纳的电子数为18,B项正确;最多可容纳2个电子的电子层一定是K层,C项正确;由于最外层电子数不超过8,因此最多可容纳8个电子的电子层不一定是L层,D项错误。[对点训练1]下列有关核外电子排布规律的说法错误的是(

)A.L层最多能容纳8个电子B.M层最多能容纳18个电子C.距离原子核越远,电子的能量越高D.对简单离子来说,最外层电子数一定为2或8D解析

根据核外电子排布规律可知,每个电子层最多能容纳2n2(n为电子层数)个电子,故A、B项正确;能量越低的电子离原子核越近,能量越高的电子离原子核越远,故C项正确;H+核外没有电子,故D项错误。探究角度2核外电子的排布规律的应用例2(2024福建莆田二中高一阶段检测)已知X、Y、Z三种元素的质子数依次增大,且均小于18。X元素的原子最外层电子数是电子层数的2倍,且常温下X的单质为固体;Y元素的原子的最外层电子数与其K层的电子数相等;Z-具有与氩原子相同的电子层结构。下列说法正确的是(

)A.0.1molZ的单质中含3.4mol质子B.Y的单质不能与O2反应C.X元素的氧化物都是酸性氧化物D.化合物YZ2属于非电解质A解析

X、Y、Z三种元素的质子数依次增大,且均小于18,X元素的原子最外层电子数是电子层数的2倍,且常温下X的单质为固体,可推出X是C元素;Y元素的原子的最外层电子数与其K层的电子数相等,可推出Y是Mg元素;Z-具有与氩原子相同的电子层结构,则Z元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1,可推出Z是Cl元素。Z是Cl元素,Cl2分子中质子数为34,0.1

mol

Cl2中含3.4

mol质子,故A正确;Y是Mg元素,金属Mg能与O2反应生成氧化镁,故B错误;X是C元素,CO不是酸性氧化物,故C错误;MgCl2溶于水能导电,属于电解质,故D错误。[对点训练2]核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数为n,最外层电子数为(2n+1),原子核内质子数是(2n2-1),则下列有关X的说法中不正确的是(

)A.氢化物为电解质B.常温下X的单质为气体C.氢化物易溶于水D.是非金属元素A解析

核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数为n,最外层电子数为(2n+1),原子核内质子数是(2n2-1),假设n=1,最外层电子数为3,不合理,舍去;n=2时,最外层电子数为5,质子数为7,符合题意;n=3时,最外层电子数为7,质子数为17,符合题意,故元素X可能为氮元素或氯元素。元素X可能为氮元素或氯元素,其氢化物为氨气或氯化氢,二者均易溶于水,氯化氢为电解质,氨气为非电解质,故A项错误、C项正确;元素X可能为氮元素或氯元素,二者均为非金属元素,常温下N2、Cl2均为气体,故B项、D项正确。知识点二

原子结构与元素性质、元素化合价的关系基础落实•必备知识全过关一、元素性质与原子最外层电子数的关系稀有气体元素原子最外层电子数为8(氦原子除外,它的最外层只有2个电子),原子结构稳定,原子既不容易获得电子也不容易失去电子;金属元素原子最外层电子数一般小于4,原子较易

电子形成阳离子;非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于4,原子较易

电子形成阴离子。

失去

获得二、元素性质与原子结构的关系

元素类型稀有气体元素金属元素非金属元素原子最外层电子数8(氦为2)一般

4

一般

或等于4

原子得失电子能力

得失电子

一般易

电子

一般易

电子

单质的氧化性或还原性一般不跟其他物质反应只具有

性

一般具有

性,也可能显示

性

小于大于不易失得还原氧化还原元素类型稀有气体元素金属元素非金属元素化合价一般为零价在化合物中只显

价,且一般等于

绝大多数在化合物中既能显

价,也能显

价,其最高正价=_____________

(O、F除外),负价=最外层电子数-8

元素的化合价与原子的电子层结构,特别是最外层电子数有关正最外层电子数正负最外层电子数名师点拨(1)化合价是元素的重要性质,元素显示正价还是负价及其数值与原子的最外电子层电子数关系密切。(2)金属元素原子最外层电子数较少,只能失去电子而只显正价。(3)非金属元素原子的最外层电子数较多,较易获得电子或电子发生偏移,既可显正价又可显负价。(4)元素的化学性质主要由原子的最外层电子数决定。正误判断(1)最外层电子数等于8的微粒,一定为稀有气体元素的原子。(

)(2)S原子的最外层电子数为6,故其最高正价为+6价。(

)(3)最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体元素的原子。(

)(4)某元素原子的最外层只有2个电子,则该元素一定是金属元素。(

)×√××重难突破•能力素养全提升探究角度原子结构与元素性质例题(2024山东省实验中学高一月考)某元素原子的最外层有2个电子,下列关于该元素的叙述正确的是(

)A.一定是金属元素B.对应原子一定容易失去2个电子C.最高正价一定为+2价D.化学性质可能不活泼D解析

最外层有2个电子的原子可能为氦原子、镁原子等。氦元素不属于金属元素,A项错误;氦元素是稀有气体元素,化学性质不活泼,对应原子不容易失去电子,B项错误、D项正确;氦元素一般难形成化合物,化合价通常为0价,C项错误。【变式设问】最外层电子数小于4的一定是金属元素的原子吗?金属元素的原子最外层电子数一定小于4吗?提示

金属元素与非金属元素依据原子最外层电子数进行划分只是一般规律,它们之间没有明显的界限,如氢原子的最外层电子数是1,铋原子的最外层电子数是5。归纳总结

前20号元素原子的结构特点

(2)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na、K。(3)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg、Ca。(4)原子最外层电子数与次外层电子数存在倍数关系:①最外层电子数与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倍的原子有Li、Si。(5)原子最外层电子数与其他相关数的关系:①内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P。②电子层数与最外层电子数相等的原子有H、Be、Al。③电子层数是最外层电子数2倍的原子有Li、Ca。④电子层数是最外层电子数3倍的原子是Na。⑤最外层电子数是电子层数2倍的原子有He、C、S。⑥最外层电子数是电子层数3倍的原子是O。[对点训练1]“结构决定性质”是化学的核心观念。下列有关钠原子结构与性质的说法错误的是(

)A.钠原子次外层有8个电子B.钠原子变成钠离子失去1个电子C.钠离子的结构示意图为D.钠元素在化合物中呈+1价与钠原子的最外层电子数有关C解析

Na原子的次外层为L层,有8个电子,A项正确;Na原子最外层有1个电子,Na原子容易失去最外层的1个电子变成Na+,B项正确;Na+的结构示意图为

,C项错误;Na原子最外层有1个电子,钠原子易失去最外层的1个电子而呈+1价,D项正确。[对点训练2](2024河南郑州中牟一中高一月考)下列说法正确的是(

)A.两种微粒,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同B.质子数和电子数相等的粒子一定是原子C.不存在两种质子数和电子数完全相同的阳离子和阴离子D.非金属元素原子的最外层电子数都大于或等于4C解析

核外电子排布相同的微粒,化学性质不一定相同,如Na+和Ne,故A错误;粒子包括原子、分子和离子等,CH4和H2O所含质子数和电子数相等,它们是分子而不是原子,故B错误;阳离子中质子数=电子数+电荷数,阴离子中质子数=电子数-电荷数,所以不存在两种质子数和电子数完全相同的阳离子和阴离子,故C正确;非金属元素原子的最外层电子数不都大于或等于4,如H原子的最外层电子数为1,故D错误。知识点三

10电子微粒和18电子微粒基础落实•必备知识全过关一、常见的10电子微粒

二、常见的18电子微粒

原子核数分子离子单核ArK+、Ca2+、Cl-、S2-双核F2、HClHS-三核H2S—四核PH3、H2O2—五核SiH4、CH3F—特别提醒电子总数或质子总数相同的微粒可以是分子、原子,也可以是离子;可以是单核微粒,也可以是多核微粒。名师点拨若两种微粒的质子数和核外电子数分别相等,则它们的关系可能是:重难突破•能力素养全提升探究角度10电子微粒、18电子微粒的应用例题

已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同微粒,它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件已经略去):(1)如果A、B、C、D均是10电子微粒,请写出A、D的微粒符号:A

;D

。

(2)如果A和C是18电子微粒,B和D是10电子微粒,请写出A与B在溶液中发生反应的离子方程式:___________________________________________

。

H2OH2S+OH-===HS-+H2O或H2S+2OH-===S2-+2H2O或HS-+OH-===S2-+H2O解析

(1)10电子微粒A、B反应得到10电子微粒C、D,应是铵根离子与氢氧根离子反应得到氨气与水,而C、B都能与氢离子反应,可推知A为,B为OH-,C为NH3,D为H2O。(2)如果A和C是18电子微粒,B和D是10电子微粒,结合转化关系,可推出A为H2S或HS-,B为OH-,C为HS-或S2-,D为H2O;A与B在溶液中发生反应的离子方程式为H2S+OH-===HS-+H2O或H2S+2OH-===S2-+2H2O或HS-+OH-===S2-+H2O。规律方法

寻找10电子微粒和18电子微粒的思维模型(1)10电子微粒的推断方法。(2)18电子微粒的推断方法。[对点训练1]下列说法正确的是(

)A.某微粒核外电子排布为2、8、8结构,则该微粒一定是氩原子B.最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C.F-、Na+、Mg2+、Al3+是与Ne原子具有相同电子层结构的离子C解析

核外电子排布为2、8、8结构的微粒可以是Cl-、S2-、K+、Ar等,A错误;最外层电子达到稳定结构的微粒也可以是离子,如Na+,B错误;F-、Na+、Mg2+、Al3+、Ne均为10电子微粒,电子层结构相同,C正确;和OH-的质子数分别为11和9,电子数都为10,D错误。[对点训练2]A+、B+、C-、D、E五种粒子(分子或离子)中,每个粒子均有10个电子。已请回答:(1)写出B+和E反应的离子方程式:

。

(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:

。

CH4、HFNa+、Mg2+随堂检测·全达标知识点一原子的构成1234题组1核外电子排布规律1.下列叙述正确的是(

)A.电子的能量越高,运动区域离核越近B.某原子K层上只有1个电子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解析

电子的能量越高,运动区域离核越远,A错误;氢原子K层上只有1个电子,B正确;氦原子最外层只有2个电子,C错误;最外层最多可排布8个电子,D错误。12342.下列说法一定错误的是(

)A.某原子的最外层电子数为3,该原子不一定是金属原子B.某原子M层上的电子数为L层电子数的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.某离子的核电荷数与最外层电子数相等B解析

硼原子的最外层电子数为3,A正确;当M层上排有电子时,L层上一定排满电子,即L层上的电子数为8,若M层上的电子数为L层电子数的4倍,即M层上的电子数为32,由于M层上最多可容纳1