高中化学课时2核外电子排布讲义鲁科版必修.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,2,课时核外电子排布,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,1,.,核外电子的分层排布,(1),依据,在含有多个电子的原子里,能量低的电子通常在,离核较近,的区域内运动,能量高的电子通常在,离核较远,的区域内运动,也就是说核外电子是,分层排布的,。,(2),电子层与能量的关系,目标导航,预习导引,(3),核外电子排布规律,由里向外,依次排布在能量逐渐,升高,的电子层里。,第,n,电子层最多可容纳的电子数为,2,n,2,。,最外层电子数,不超过,8,个,(,第一层为最外层时,电子数,不超过,2,个,),。,(4),核外电子排布的表示方法,结构示意图,原子结构示意图,离子结构示意图,目标导航,预习导引,预习交流,1,根据已有知识,你认为相对于宏观物体的运动,电子的运动有什么特点,?,答案,:,电子具有区别于宏观物体的几大特征,:(1),质量很小,(9.10910,-31,kg);(2),带负电荷,;(3),运动空间范围小,(,直径约,10,-10,m);(4),运动速度快,因此电子的运动特征就与宏观物体的运动有着极大的不同,它没有确定的轨道。,目标导航,预习导引,2,.,原子最外层电子排布与元素化学性质的关系,目标导航,预习导引,预习交流,2,请你用原子结构的知识解释,:,为什么,Na,、,Mg,在化学反应中表现出还原性,而,O,2,、,Cl,2,在化学反应中表现出氧化性,?,答案,:,钠、镁原子最外电子层上分别有,1,个、,2,个电子,次外电子层上都有,8,个电子。钠、镁原子分别失去,1,个、,2,个电子就都形成了最外电子层为,8,个电子的稳定的电子层结构。因此,金属钠、金属镁在化学反应中常表现出还原性。,氧原子和氯原子,最外电子层上的电子数分别是,6,、,7,它们分别得到,2,个、,1,个电子就都形成了最外电子层为,8,个电子的稳定的电子层结构。因此,氧气和氯气在化学反应中常表现出氧化性。,问题导学,即时检测,一,二,一、核外电子的排布规律,活动与探究,1,.,请你分析以下几种原子的结构示意图是否正确,不正确的违背了什么规律,?,答案,:,正确,;,违背了电子按能量由低到高的顺序排布的规律,L,层应排,22,2,=8(,个,);,违背了各电子层最多能容纳,2,n,2,个电子的规律,;,违背了最外层电子数不超过,8,个及各电子层最多能容纳,2,n,2,个电子的规律。,三,问题导学,即时检测,一,二,2,.,当,N,层上有电子时,M,层上的电子是否一定排满,?,答案,:,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,:,三,问题导学,即时检测,一,二,迁移与应用,例,1,已知,A,、,B,、,C,、,D,、,E,都是前,18,号元素,且原子序数依次增大,其中,A,原子和,D,原子的最外层电子数都是各自电子层数的,2,倍,;B,和,C,能组成,C,2,B,或,C,2,B,2,型化合物,;,在,C,2,B,中,C,的阳离子和,B,的阴离子电子层结构相同,;E,原子的质子数是,A,与,C,原子的质子数之和。请回答,:,(1)A,元素的名称为,。,(2)C,2,B,的化学式为,。,(3)E,形成的单质为,色。,(4)C,2,B,2,与,AB,2,反应的化学方程式为,。,思路点拨,解答本题应注意以下三点,:(1)C,的阳离子和,B,的阴离子电子层结构相同,即二者的电子总数相等,;(2),前,18,号元素的电子层数只可能为,1,、,2,、,3;(3)A,、,B,、,C,、,D,、,E,的原子序数依次增大。,三,问题导学,即时检测,一,二,解析,:,A,、,D,原子的最外层电子数都是各自电子层数的,2,倍,故,A,、,D,分别可能为氦、碳和硫。,B,和,C,能组成,C,2,B,或,C,2,B,2,型化合物,且在,C,2,B,中,C,的阳离子和,B,的阴离子电子层结构相同,则,B,和,C,分别为氧和钠,D,为硫。根据,“E,原子的质子数是,A,与,C,原子的质子数之和,”,可知,E,为氯,A,为碳。,答案,:,(1),碳,(2)Na,2,O,(3),黄绿,(4)2CO,2,+2Na,2,O,2,2Na,2,CO,3,+O,2,三,问题导学,即时检测,一,二,迁移训练,1,下列表示式书写正确的是,(,),答案,:,B,三,问题导学,即时检测,一,二,解析,:,A,项,第二电子层有,9,个电子,违背了各电子层最多容纳电子数为,2,n,2,的规律,;C,项,最外层有,9,个电子,违背了最外层电子数不超过,8,及各电子层最多能容纳,2,n,2,个电子的规律,;D,项,第一电子层只有,1,个电子,违背了电子按能量由低到高的顺序排布的规律。,三,问题导学,即时检测,一,二,1,.,核外电子排布规律,(1)“,一低,”,电子首先排布在能量最低的电子层里。并尽量由能量低的电子层,依次排入能量高的电子层。,2,.,几点说明,(1),核外电子排布规律是相互联系的,不能孤立地应用其中的一项。,(2),熟练掌握,120,号元素的原子结构示意图是顺利解答推断题的基础。,(3),注意原子结构示意图与离子结构示意图的区别。,(4),最外电子层中排满,8,个电子,(He,为,2,个,),时,这种电子层结构为相对稳定结构。不稳定的电子层结构在一定条件下会变为稳定的电子层结构,所以,原子通过得失电子变成离子。,三,问题导学,即时检测,一,二,二、元素的性质与原子结构的关系,活动与探究,(1),元素的化学性质与原子的最外层电子排布有什么关系,?,答案,:,元素的性质与原子的最外层电子排布密切相关。例如,:,稀有气体元素原子核外最外层电子数为,8(,氦除外,它的最外层只有,2,个电子,),是相对稳定的结构,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,较易失去电子成为阳离子,;,非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于,4,有较强的获得电子的倾向,活泼非金属元素的原子较容易得到电子形成阴离子。,三,问题导学,即时检测,一,二,(2),稀有气体的化合价为什么通常为,0,价,钠在化合物中通常显,+1,价,而氯在化合物中常显,-1,价,?,通过讨论你能发现什么规律,?,答案,:,稀有气体元素原子核外电子排布已达稳定结构,既不容易获得电子也不容易失去电子,所以稀有气体元素的常见化合价为,0,价,;,钠原子的最外层电子数为,1,容易失去这个电子而达到,8,电子稳定结构,因此钠元素在化合物中显,+1,价,;,氯原子最外层有,7,个电子,容易得到,1,个电子达到,8,电子稳定结构,因此氯元素在化合物中常显,-1,价。,化合价是元素的一种重要性质。元素化合价的正负及数值与原子的电子层结构,特别是原子的最外层电子数有密切的关系。,三,问题导学,即时检测,一,二,迁移与应用,例,2,某元素原子的最外层电子数为次外层电子数的,3,倍。,(1),该元素原子的简单离子的结构示意图为,。,(2),该元素原子在化学反应中容易,电子,通常显,性。,解析,:,若该元素原子核外有,3,个或,3,个以上的电子层,则最外层电子数必大于,8,这与,“,原子最外层电子数不能超过,8,个,”,相矛盾,故该元素原子核外应该有,2,个电子层。由此可确定其原子结构示意图为,该元素为氧元素,氧离子的结构示意图为,。,氧原子最外层有,6,个电子,在反应中容易得到电子,显氧化性。,答案,:,(1),(2),得到氧化,三,问题导学,即时检测,一,二,迁移训练,2,化合价一般取决于原子的,(,),A.,核内质子数,B.,核外电子总数,C.,核外电子层数,D.,最外层电子数,答案,:,D,解析,:,化合价是元素原子与其他原子化合时所表现出来的性质。反应时主要是最外层电子发生得失,故化合价主要取决于最外层电子数。,三,问题导学,即时检测,一,二,“,组成与结构决定性质,”,是在研究物质性质当中被普遍采用的规律。物质在化学反应中的表现,与物质所含元素的原子结构有着密切的关系,其中与原子最外层电子数联系最为密切。例如,根据原子核外电子的排布情况可以判断物质的氧化性、还原性和化合价等,根据元素的化合价又能判断物质的组成与性质等。,特别提示,(1),金属元素呈现正化合价而没有负化合价。,(2),非金属元素,(F,、,O,除外,),既有正化合价又有负化合价,若最外层电子数为,n,则其最高正化合价为,n,负化合价的绝对值为,8,-n,。,(3),金属元素只有正化合价不能说明金属元素不能形成阴离子,如,Al(OH),4,-,等,但在这些离子中,金属元素的化合价仍为正化合价。,三,问题导学,即时检测,一,二,三,三、常见的,10,电子微粒和,18,电子微粒,活动与探究,结构,示意图为,的微粒,当,n,取不同值时,将相对应的微粒名称和符号填入下表。,答案,:,问题导学,即时检测,一,二,三,迁移与应用,例,3,下列各组微粒,具有相同质子数和电子数的是,(,),A.OH,-,、,H,2,O,、,F,-,D.HCl,、,F,2,、,H,2,S,思路点拨,解决该题应抓住,“,质子数和电子数均相同的两种微粒不可能是一种原子,(,或分子,),与另一种离子,”,这一关键点。,问题导学,即时检测,一,二,三,解析,:,以,OH,-,为例,O,原子中有,8,个质子,H,原子中有,1,个质子,OH,-,中的质子数为,8+1=9,因为,OH,-,带,1,个负电荷,电子数比质子数多,1,电子数为,9+1=10,。同样方法可得这些微粒中的质子数和电子数如下,:,答案,:,D,易错警示,两种核外电子总数相等的微粒,它们的质子数可能相同,也可能不同。如,CH,4,、,NH,3,、,H,2,O,、,HF,等质子数、电子数均为,10;,但,CH,4,、,NH,3,、,H,2,O,、,HF,等与,Na,+,、,Mg,2+,、,Al,3+,等离子所含的质子数不同、电子数相同。,问题导学,即时检测,一,二,三,迁移训练,3,某带电微粒的结构示意图为,则它可以代表的金属阳离子共有,(,),A.1,种,B.3,种,C.4,种,D.5,种,答案,:,B,解析,:,该题的突破口为常见的,10,电子微粒。阳离子是原子失去电子形成的,所以该结构示意图可以代表的金属阳离子有,Na,+,、,Mg,2+,、,Al,3+,三种。,问题导学,即时检测,一,二,三,常见核外电子数相等的微粒,1,.,核外电子总数为,10,的微粒,(1),分子,Ne,及,Ne,之前元素的氢化物,CH,4,、,NH,3,、,H,2,O,、,HF,。,(2),单核离子,Ne,前后元素形成的阴、阳离子,:N,3-,、,O,2-,、,F,-,、,Na,+,、,Mg,2+,、,Al,3+,。,(3),多核离子,NH,3,、,H,2,O,得失,H,+,形成的阴、阳离子,:H,3,O,+,、,2,.,核外电子总数为,18,的微粒,(1),分子,Ar,及,Ar,之前元素的气态氢化物,HCl,、,H,2,S,、,PH,3,、,SiH,4,。,(2),离子,Ar,前后元素形成的阴、阳离子,:Cl,-,、,S,2-,、,HS,-,、,K,+,、,Ca,2+,。,(3)18,2=9“,双九,”,微粒,:F,2,、,H,2,O,2,、,N,2,H,4,(NH,2,NH,2,),、,C,2,H,6,(CH,3,CH,3,),等。,问题导学,即时检测,一,二,三,技巧点拨,寻找等电子微粒时不能盲目猜测,应注意思维的顺序性。,(1),若为,10,电子微粒,首先找到,Ne,以,Ne,为分界,原子序数比,Ne,小的非金属元素的氢化物及这些元素的简单阴离子,;,原子序数比,Ne,大的金属元素形成的简单阳离子。,(2),若为,18,电子微粒,思维方法与,10,电子微粒相似。而对于,“,双九,”,微粒,首先找到,F,2,以,F,2,为标准,原子序数比,F,小的,O,、,N,、,C,的氢化物,用,H,的个数补齐。如原子序数,O,比,F,小,1,则电子数,O,2,比,F,2,少,2,则补,2,个,H,为,H,2,O,2,。,(3),据此技巧,容易找出核外电子总数为,2,的微粒有,He,、,H,2,、,Li,+,、,Be,2+,、,H,-,等。,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,6,7,1,.,下列叙述中正确的是,(,),A.,在多电子原子里,能量高的电子通常在离核近的区域内运动,B.,核外电子总是先排在能量低的电子层上,C.,两种微粒,若核外电子排布相同,则其化学性质一定相同,D.,微粒的最外层只有达到,8,个电子才稳定,答案,:,B,解析,:,现代物质结构理论认为,在含有多个电子的原子里,能量低的电子通常在离核较近的区域运动,电子是在由近及远,能量由低到高的不同电子层上分层排布的。通常把能量最低、离核最近的电子层叫做第一层,所以,B,项对,A,项错。核外电子排布相同的微粒可以是阴离子、阳离子和原子,所以性质可能不同,C,项错。最外层有,2,个电子的微粒也可能是稳定结构,如,He,因此,D,项错。,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,6,7,2,.(2017,陕西黄陵校级期末,),关于原子结构的叙述正确的是,(,),A.,所有的原子核都是由质子和中子构成的,B.,原子的最外层电子数不超过,8,个,C.,稀有气体原子的最外层电子数均为,8,D.,原子的次外层电子数都是,8,答案,:,B,解析,:,A,项,的原子核中只含有质子,不含有中子,A,项错误,;C,项,稀有气体中氦的最外层电子数为,2,C,项错误,;D,项,第,2,周期元素原子的次外层电子数为,2,D,项错误。,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,6,7,3,.,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.,某离子的核电荷数与最外层电子数相等,答案,:,B,解析,:,H,原子核外只有一个电子,分布在,K,层上,A,对,;L,层最多可以排布,8,电子,M,层最多只能排布,18,电子,B,错,;K,+,、,Ca,2+,、,Cl,-,等离子结构示意图中,M,层上和,L,层上的电子数均为,K,层的,4,倍,C,对,;O,2-,最外层有,8,电子,氧元素的核电荷数为,8,D,对。,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,6,7,4,.,下列说法中正确的是,(,),A.,原子的最外电子层上只有,1,个电子的元素一定是活泼的金属元素,B.,原子的最外电子层上只有,1,个电子的元素一定有,+1,的化合价,C.,核电荷数为,11,的单核粒子,最外电子层上一定只有,1,个电子,D.,核电荷数为,11,的单核粒子,次外电子层上一定有,8,个电子,答案,:,B,解析,:,由氢的原子结构和性质可知,A,项是错误的,;B,项是正确的,;Na,+,是核电荷数为,11,的单核粒子,该实例能说明,C,项和,D,项都是错误的。,1,2,3,4,5,6,问题导学,即时检测,7,5,.,用下面的原子或离子结构示意图的编号,(A,、,B,、,C,、,D),填空,:,(1),电子层排布相同的是,。,(2),属于同种元素的是,。,(3),属于金属元素的是,。,(4),属于稀有气体元素的是,。,答案,:,(1)BC,(2)AB,(3)D,(4)C,解析,:,电子层排布相同是指电子层数相同,各层上的电子数相同,;,同种元素是指核内质子数相同,;,金属元素的最外层电子数一般小于,4;,稀有气体元素的最外层电子数为,8(He,为,2),。,1,2,3,4,5,6,问题导学,即时检测,7,6,.,根据下列叙述,写出相对应的微粒符号和结构示意图。,(1),原子核外有,2,个电子层、,10,个电子的原子,:,。,(2),原子核外有,3,个电子层,最外层有,6,个电子的原子,:,。,(3),质量数为,28,质子数等于中子数的原子,:,。,(4),最外层电子数是次外层电子数,4,倍的,-2,价阴离子,:,。,(5),电子总数为,10,的,+1,价单核阳离子,:,。,1,2,3,4,5,6,问题导学,即时检测,7,解析,:,(1),原子中,:,核外电子数,=,质子数,10,个质子的原子为,Ne;(2),电子排布为,2,、,8,、,6,应是,S,原子,;(3),质子数为,=14,是,Si,原子,;(4),此,-2,价阴离子的次外层电子数应为,2,为,O,2-,;(5),该,+1,价阳离子的质子数为,10+1=11,为,Na,+,。,1,2,3,4,5,6,问题导学,即时检测,7,7,.,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,;D,的化学式,。,(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,:,。,1,2,3,4,5,6,问题导学,即时检测,7,