化学（鲁科版）新课堂必修二第1章第1节第2课时核外电子排布

第2课时核外电子排布1．了解1～18号元素原子的核外电子排布。2．了解核外电子的排布规律。(重点)3．了解原子的最外层电子数与元素原子得失电子的能力和化合价的关系。(重点)核外电子的分层排布[基础·初探]1．电子层与电子能量的关系电子层数1234567电子层符号KLMNOPQ电子能量eq\o(→,\s\up17(电子离核由近及远、电子能量由低到高))2.核外电子排布规律3．核外电子排布的表示方法——原子结构示意图[探究·升华][思考探究]1．当N层上有电子排布时，M层上的电子是否已排满？【提示】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．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的“最外层上排布的电子数不能超过8个”相矛盾，不符合电子排布的规律，即M层不是最外层时最多排18个电子，而它作为最外层时最多只能排8个电子。[认知升华]1．核外电子排布规律及应用(1)“一低”电子首先排布在能量最低的电子层里。先排满能量低的电子层，再排能量稍高的电子层。2．核电荷数为1～20的原子结构特点(1)原子核中无中子的原子：eq\o\al(1,1)H。(2)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K。(3)最外层有2个电子的元素：He、Be、Mg、Ca。(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C。(6)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：O。(7)最外层电子数是内层电子总数一半的元素：Li、P。(8)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。(9)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。(10)最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：Ne。[题组·冲关]题组1原子或离子结构示意图1．下列四种粒子的结构示意图中，属于稀有气体元素的原子是()【解析】A．为氟原子，错误；B.为氯原子，错误；C.为氯离子，错误；D.为氩原子，属于稀有气体元素，正确。【答案】D2．根据下列原子结构示意图判断，化学性质最稳定的是()【解析】最外层电子数决定元素的化学性质，当最外层电子数大于或等于4且小于8时，易得到电子；当最外层电子数小于4时，易失去电子；当最外层电子数等于8时，为稳定结构。解题时我们还要注意特例：稀有气体中的氦，最外层只有2个电子，但为稳定结构。【答案】B3．写出元素符号并画出下列元素的原子结构示意图。【导学号：】(1)原子核外有2个电子层，核外有10个电子的原子____________。(2)质量数为23，中子数为12的原子____________。(3)电子总数是最外层电子数3倍的原子____________。题组2核外电子排布规律及应用4．原子核外电子是分层排布的，下列关于L层与M层的比较不正确的是()A．L层离核比M层离核近B．电子在M层上运动时所具有的能量高于L层C．当L层上的电子数为奇数时，M层上不可能有电子D．当L层上的电子数为偶数时，M层上一定有电子【解析】A项，L层离核比M层离核近，A项正确；离核越远，电子能量越高，M层离核的距离大于L层离核的距离，B项正确；C项，L层最多可容纳8个电子，当L层上电子数为奇数时，说明L层上电子未填满，M层上不可能有电子，C项正确；D项，由氖原子的L层上有8个电子而其M层上无电子可知，D项错误。【答案】D5．某原子的原子核外有3个电子层，最外层有4个电子，该原子核内的质子数为()A．14 B．15C．16 D．17【解析】该原子核外各个电子层上的电子数目分别为2、8、4，所以其核内质子数为14。【答案】A6．下列各微粒中，各个电子层电子数都达到2n2个的是()A．Ne、Ar B．Al3＋、S2－C．F－、Na＋ D．He、Cl－【解析】A．B.Al只有2个电子层，达到了这两个电子层最大数目；Ar核外有三个电子层，第一层、第二层达到最大数目，而第三电子层只有8个电子，未达到该电子层的最大数目，错误。B.Al3＋核外有两个电子层，达到了K、L两个电子层的最大数目；S2－核外有三个电子层，达到了K、L两个电子层的最大数目，而M层只有8个电子，未达到该电子层的最大数目，错误。C.F－和Na＋核外有两个电子层，都达到了K、L两个电子层的最大数目，正确。D.He核外只有1个电子层，达到了这个电子层最大数目；而Cl－核外有三个电子层，达到了K、L两个电子层的最大数目，而M层只有8个电子，未达到该电子层的最大数目，错误。【答案】C7．下列说法中肯定错误的是()【导学号：】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【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；，M层上和L层上的电子数均为K层的4倍，B对；电子首先占据能量低的电子层，如M层上若有电子则L层上必有8个电子，M层上不可能有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，如，D对。【答案】C题组310e－与18e－微粒8．下列微粒电子数相同的一组是()A．Na＋和K＋ B.CH4和NHeq\o\al(＋,4)C．NHeq\o\al(－,2)和Cl－ D．O2－和eq\o\al(16,8)O【解析】各微粒电子数分别为：A中Na＋：10，K＋：18；B中：CH4：10，NHeq\o\al(＋,4)：10；C中：NHeq\o\al(－,2)：10，Cl－：18；D中：O2－：10，eq\o\al(16,8)O：8。【答案】B9．下列各题中的物质均由核电荷数为1～10的元素组成，请填写化学式：【导学号：】(1)原子核内无中子的原子与最外层电子数为5的原子形成的化合物分子是________。(2)L层有5个电子的原子和只有1个电子的原子结合形成的分子是________。(3)由两个原子核结合成10个电子的分子是________。(4)由5个原子核结合成10个电子的分子是________。【解析】根据两个原子的最外层电子数，可以得知这两个原子要都达到稳定结构应该符合的比例关系，又由于是核电荷数为1～10的元素，所以(1)为NH3，(2)为NH3，(3)两个原子核，所以原子比例关系是1∶1，为HF，(4)为CH4。【答案】(1)NH3(2)NH3(3)HF(4)CH410．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转化关系：(1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒，请写出：A的化学式为________；D的化学式为________。(2)如果A和C是18电子的微粒，B和D是10电子的微粒，请写出：A与B在溶液中反应的离子方程式________________________。【解析】考查常见10电子、18电子的微粒和微粒间的转化关系。在熟悉10电子、18电子的常见微粒的基础上，观察框图，容易想到NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up13(△))NH3↑＋H2O的反应，其次应想到HF＋OH－=F－＋H2O，再联想到H2S＋OH－=HS－＋H2O或HS－＋OH－=S2－＋H2O。【答案】(1)HF或NHeq\o\al(＋,4)H2O(2)H2S＋OH－=HS－＋H2O(或HS－＋OH－=S2－＋H2O)【规律总结】巧记10电子、18电子微粒1．10电子微粒2．18电子微粒元素核外电子排布与元素化学性质的关系[基础·初探]元素结构与性质金属元素非金属元素稀有气体元素最外层电子数一般小于4一般大于或等于48(He为2)稳定性不稳定不稳定稳定得失电子能力易失电子易得电子不易得、失电子化合价只显正价既有正价，又有负价0价[探究·升华][思考探究]1．尝试画出钙原子的结构示意图，分析为什么钙在化学反应中表现还原性？【提示】钙原子的结构示意图为，其最外层有2个电子，容易失去电子形成Ca2＋，表现出还原性。2．尝试画出氧原子的结构示意图，分析氧元素的常见化合价。【提示】氧原子的结构示意图为：，氧容易获得2个电子形成O2－，因此氧元素的常见化合价为－2价。[认知升华]1．元素的性质与原子最外层电子排布的关系2.元素的化合价与原子结构的关系金属元素非金属元素稀有气体元素只显正价且一般等于最外层电子数，如eq\o(Na,\s\up6(＋1))、eq\o(Mg,\s\up6(＋2))既有正价又有负价，最高正价＝最外层电子数，最低负价＝最外层电子数－8，如eq\o(Cl,\s\up6(－1))、eq\o(Cl,\s\up6(＋7))0价[题组·冲关]1．核电荷数为1～18的元素中，下列叙述正确的是()A．最外层只有1个电子的元素一定是金属元素B．最外层只有2个电子的元素一定是金属元素C．原子核外各层电子数相等的元素不一定是金属元素D．核电荷数为17的元素容易获得1个电子【解析】在核电荷数为1～18的元素中，最外层只有1个电子的元素有H、Li、Na，其中H为非金属元素，故A项错误；最外层只有2个电子的元素有He、Be、Mg，其中He为稀有气体元素，故B项错误；原子核外各层电子数相等的只有Be，它是金属元素，故C项错误；核电荷数为17的元素的原子结构示意图为，可以看出其最外层有7个电子，很容易获得1个电子而成为8个电子的稳定结构，故D项正确。【答案】D2．下列元素的最高正价为＋5价的是()A．Na B.AlC．P D．Cl【解析】P原子结构示意图为：，根据元素最高化合价＝元素原子的最外层电子数可知选C。【答案】C3．下列图示所表示的微粒得电子能力最强的是()【解析】原子核外电子层数越少，最外层(未填满)上的电子越多，所表示的微粒得电子能力越强，故B项正确。【答案】B4．元素X的最高正价