第1节 构成物质的微观粒子 第3课时（导学案）（解析版）

第1节构成物质的微观粒子第3课时原子核外电子排布离子一、知识目标1.知道原子核外电子是分层排布的；2.了解原子结构示意图的含义；3.以氯化钠为例，了解离子的形成过程；4.知道离子与原子的区别与联系。二、核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：通过氯化钠形成的宏观实验，辨识反应现象，探析微观本质：钠原子失电子→钠离子（Na⁺）、氯原子得电子→氯离子（Cl⁻），建立宏观现象与微观粒子变化的关联；借助原子结构示意图，辨识不同元素的电子层排布差异，理解电子转移是离子形成的微观动因。2.证据推理与模型认知：基于原子电中性特征和稳定结构需求，推理典型金属（Na）、非金属（Cl）形成离子的必然性，构建“原子结构→电子转移→离子形成”的因果链；通过对比钠原子与钠离子、氯原子与氯离子的结构示意图，认知模型差异，归纳离子与原子的区别与联系。3.科学态度与社会责任：通过模拟电子排布活动，探究电子分层排布规律（第1层≤2个、最外层≤8个），理解示意图中“圆圈”“数字”“弧线”的含义；尝试设计其他离子化合物（如MgCl₂）的形成过程，创新应用原子结构模型预测离子电荷（Mg²⁺、Cl⁻），体会模型迁移的价值。一、学习重点1.知道原子核外电子是分层排布的。2.以氯化钠为例，了解离子的形成过程。二、学习难点1.知道离子与原子的区别与联系。一、原子核外电子排布1.原子核外的电子在核外空间做高速运动。在含有多个电子的原子中，电子按运动区域离核远近不同分为不同的电子层。2.原子结构示意图中，圆圈代表原子核，圆圈内数字表示核内质子数，弧线代表电子层，弧线上的数字表示该层的电子数。3.氧原子核外有8个电子，分为2个电子层，第一层有2个电子，第二层有6个电子。二、离子1.在某些化学变化中，电中性的原子因得到或失去电子形成带电荷的微观粒子，称为离子。2.金属钠与氯气反应时，每个钠原子失去1个电子，形成带1个单位正电荷的Na⁺（填离子符号）；每个氯原子得到1个电子，形成带1个单位负电荷的Cl⁻（填离子符号）。3.氯化钠（NaCl）是由钠离子和氯离子构成的，离子也是构成物质的一种微观粒子。4.分子、原子和离子都是构成物质的微观粒子。5.在化学反应中，原子可以通过得到或失去电子形成离子，离子也可以通过失去或得到电子转变成原子。6.由分子构成的物质如氧气、水；由原子构成的物质如铜、铁；由离子构成的物质如氯化钠。一、新课导入问题思考：同学们，我们知道原子由原子核和核外电子构成，电子在核外高速运动。大家有没有想过，这么多电子在核外运动会不会相互碰撞？它们的运动有什么规律呢？答案：电子运动速度快，应该不会碰撞。二、原子核外电子排布活动一：电子分层排布的认识问题探究：为了简明、方便的表示原子核外电子的排布情况，我们可以用原子结构示意图，大家观察钠原子的结构示意图，说说各部分代表什么含义？答案：圆圈代表原子核，+11是核内质子数，弧线代表电子层，弧线上的数字是该层电子数。活动二：电子排布规律总结问题讨论：观察这些原子结构示意图，总结电子分层排布的规律：1.第一层最多排几个电子？第二层最多排几个电子？2.最外层电子数有什么限制？（只有1层的原子呢？）答案：第一层最多排2个，第二层最多排8个；最外层一般不超过8个，只有1层的不超过2个。问题练习：试试画出下列原子的结构示意图。锂原子3氧原子8氯原子17镁原子12氖原子10磷原子15答案：问题思考：再仔细观察这些原子的结构示意图，想想可以把这些原子分为几类？答案：可以分为金属、非金属、稀有气体原子等。问题归纳：结合部分原子结构示意图填写下表原子原子的最外层电子数特点结构是否稳定推测原子化学性质得失电子稀有气体原子金属原子非金属原子答案：原子原子的最外层电子数特点结构是否稳定推测原子化学性质得失电子稀有气体原子8个（He为2个）稳定比较稳定既不得电子，也不失电子金属原子一般少于4个不稳定不稳定易失去电子非金属原子一般多于4个不稳定不稳定易得到电子典例：根据下列原子的结构示意图，回答下列问题：具有相对稳定结构的是（填序号，下同）；易失电子的原子的是；易得电子的原子的是；化学性质相似的是。答案：A，B，C和D，C和D。（1）相对稳定结构判断：最外层电子数为8（只有一层时为2）的结构相对稳定，A原子最外层电子数是8，所以具有相对稳定结构的是A。（2）得失电子判断：原子最外层电子数小于4时，易失电子，B原子最外层电子数是1，易失电子；最外层电子数大于4时，易得电子，C、D原子最外层电子数分别是6、6，易得电子。（3）化学性质相似判断：原子最外层电子数相同，化学性质相似，C、D原子最外层电子数都是6，化学性质相似。三、离子活动一：离子的形成过程问题练习：分别画出钠原子和氯原子的结构示意图。答案：钠原子的结构示意图，氯原子的结构示意图。问题探究：依据核外电子排布规律分析钠原子和氯原子在反应中的得失电子趋势。答案：钠原子的电子层中最外层只有1个电子，易失去1个电子达到8电子稳定结构；氯原子的电子层中最外层有7个电子，易得到1个电子达到8电子稳定结构。问题讨论：解释钠与氯气反应生成氯化钠的化学变化过程中，钠原子和氯原子发生了怎样的改变？答案：当钠与氯气反应时，钠原子最外层的1个电子转移到氯原子的最外层上，这样两者都形成相对稳定的结构。活动二：离子的符号与意义问题练习：试试写出下列离子的离子符号：氢离子锂离子氟离子铝离子硫离子钙离子答案：H+Li+F-Al3+S2-Ca2+问题思考：Cl-这个符号表示什么呢？答案：氯离子，1个氯离子，1个氯离子带1个单位负电荷。问题探究：“2Mg²⁺”中两个“2”分别表示什么含义？答案：前面的“2”表示2个镁离子，右上角的“2”表示每个镁离子带2个单位正电荷。问题归纳：原子与离子的区别与联系：答案：不带电；带正电荷；带负电荷；=；＞，减少；＜，不变；典例：下列关于离子的说法中不正确的是（）A.离子是构成物质的一种粒子B.氯化钠是由钠离子和氯离子构成的C.离子是一种不显电性的粒子D.在化学反应中离子和原子可以相互转化答案：C。离子是构成物质的一种粒子，如氯化钠就是由钠离子和氯离子构成的，A、B正确；离子是原子得失电子后形成的带电荷的粒子，并非不显电性，C错误；在化学反应中，原子可通过得失电子形成离子，离子也可通过得失电子变回原子，二者可以相互转化，D正确。1.“结构决定性质”是化学的核心观念。如图是硫原子结构示意图，下列说法正确的是（）A.X的值为8B.硫原子的核电荷数为16C.硫原子在化学反中易得到电子，变成阳离子D.硫原子和硫离子的性质完全相同【答案】B【解析】A选项：原子中质子数=核外电子数，16=2+8+X，X=6，A错误。B选项：原子结构示意图中，圆圈内数字是核电荷数，硫原子圆圈内为16，核电荷数为16，B正确。C选项：硫原子最外层6个电子，易得电子，形成阴离子（带负电），C错误。D选项：硫原子和硫离子最外层电子数不同，化学性质不同，D错误。2.1911年，卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的“核式结构模型”。α粒子指某种含有2个质子和2个中子的原子核，该粒子对应原子的结构示意图为（）A．B．C．D．【答案】A【解析】α粒子含2个质子，原子中质子数=核电荷数=核外电子数，所以对应原子质子数为2，核外电子数也为2，原子结构示意图中，圆圈内数字为质子数，核外电子分层排布，第一层最多排2个电子，A选项符合（圆圈内+2，核外2个电子）；B选项核外电子数4错误；C、D选项质子数4错误。3.下列有关分子、原子、离子的说法错误的是（）A．分子、原子、离子都能构成物质B．在化学变化中，原子可以被创造也可以被消灭C．分子和原子不显电性，离子带电荷D．钠原子和钠离子的化学性质不同【答案】C【解析】分子、原子、离子都是构成物质的微观粒子，A正确；化学变化的实质是分子破裂为原子，原子重新组合成新分子，原子在化学变化中不可再分，既不能被创造也不能被消灭，B错误；分子和原子呈电中性，离子是带电的粒子，C正确；钠原子和钠离子最外层电子数不同，化学性质不同，D正确。4.根据下列原子结构示意图判断，具有相对稳定结构的是_________（填序号，下同）；在化学反应中易失去电子的是__________；和②化学性质相似的是__________。【答案】A【解析】相对稳定结构：最外层电子数为8（只有一层时为2），①（只有一层，2个电子）、③（最外层8个电子）具有相对稳定结构。易失电子：最外层电子数小于4（一般），②（最外层1个）、④（最外层1个）易失电子。化学性质相似：最外层电子数相同，②和④最外层均1个电子，化学性质相似。一、原子核外电子排布1.电子运动与分层：原子核外电子做高速运动，多个电子的原子中电子按离核远近分为不同电子层。2.原子结构示意图：圆圈代表原子核（内标核内质子数），弧线代表电子层，弧线上数字表示该层电子数二、离子1.离子定义：原子在化学变化中因得到或失去电子形成的带电荷微观粒子，分为阳离子（带正电）和阴离子（带负电）。2.实例：钠原子失去1个电子形成钠离子（Na⁺），氯原子得到1个电子形成氯离子（Cl⁻）；氯化钠（NaCl）由钠离子和氯离子构成，离子是构成物质的微观粒子之一。3.转化关系：化学反应中，原子可通过得失电子形成离子，离子也可通过得失电子变回原子。4.构成物质的粒子：分子构成（如氧气、水），原子构成（如铜、铁、金刚石），离子构成（如氯化钠）。考点1原子核外电子排布1．大多数手机中使用的电池是锂离子电池。已知锂离子（Li+）的核内质子数为3，中子数为4。下列说法错误的是（）A．锂离子核外只有1个电子层 B．1个锂离子带1个单位正电荷C．锂离子得到1个电子可以变成锂原子 D．锂原子的中子数为3【答案】D【解析】A.锂原子有3个电子，电子排布为第一层2个、第二层1个。锂原子失去1个电子后，只剩第一层的2个电子，因此锂离子核外只有1个电子层。选项正确；B.由锂离子符号Li+，可知1个锂离子带1个单位正电荷。选项正确；C.锂离子（Li⁺）有3个质子和2个电子，得到1个电子后，电子数变为3，与质子数相等，变为中性锂原子。选项正确；D.题干明确锂离子（Li⁺）的中子数为4，原子得失电子变成离子，过程中质子数、中子数都不发生改变，因此锂原子的中子数也应为4，而不是3。选项错误。故选D。2．如图为氪原子的结构示意图，有关该原子的说法错误的是（）A．核内质子数为36 B．核外有4个电子层C．第一层电子数为8 D．在化学反应中不易得失电子【答案】C【解析】A、原子结构示意图中圆圈内数字表示核内质子数，所以氪原子核内质子数为36，故选项说法正确；B、一个弧线表示一个电子层，氪原子核外有4个弧线，表示核外有4个电子层，故选项说法正确；C、由原子结构示意图可知，氪原子第一层电子数为2，故选项说法错误；D、氪原子最外层电子数是8，在化学反应中不易得失电子，故选项说法正确；故选：C。3．下图是五种粒子的结构示意图。（1）A中X=。（2）由B粒子在化学反应中容易（填“得到”或“失去”）电子。（3）以上五种结构示意图所表示的粒子中，表示原子的是（填字母序号）。【答案】（1）8（2）失去（3）BC/CB【解析】（1）核外电子排布规律：第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子，第三层作为最外层时，最多容纳8个电子，故X=8，故填：8；（2）B元素的原子最外层电子数为2，小于4，在化学反应中容易失去电子，故填：失去；（3）原子中质子数=核外电子数，则表示原子的是BC，故填：BC或CB。考点2离子4．下面是几种粒子的结构示意图：（1）在化学反应中易得到电子的原子是；（填字母，下同）（2）表示已达到相对稳定结构的是；（3）表示阳离子的是。【答案】（1）B（2）ACE（3）C【解析】（1）原子最外层电子数多于4但没有达到8的电子层结构是不稳定结构，在化学反应中易得到电子，因此图中B原子最外层电子数是6，易得到电子。图中D原子最外层电子数是2，易失去电子。而A、C、E的最外层电子数都是8，是相对稳定结构。（2）最外层电子数是8（第一层是最外层时电子数是2）的电子层结构是相对稳定结构，图中A、C、E的最外层电子数都是8，是相对稳定结构。（3）带正电的原子叫阳离子。图中粒子C，原子核内有11个质子，带11个单位正电荷，核外有10个电子，带10个单位负电荷，因此粒子C带1个单位正电荷，是阳离子，其符号为Na+。图中粒子A、E，都带2个单位负电荷，是阴离子。图中粒子B、D，质子数=核外电子数，呈电中性，都属于原子。5．分析如图钠原子、钠离子的结构示意图得到的以下说法中，错误的是（）A．钠原子有3个电子层，钠离子有2个电子层B．钠原子与钠离子的核电荷数不相等C．钠原子在化学反应中可失去1个电子变成钠离子D．钠离子比钠原子化学性质稳定【答案】B【解析】A、由钠原子、钠离子的结构示意图可知，钠原子有三个电子层，钠离子有两个电子层，故A正确，不符合题意；B、由