高中化学鲁科版 (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课时导学案

第2课时　原子结构——核外电子排布

自主学习

核外电子排布

1．电子层

2.核外电子排布规律

3．原子结构与元素性质、元素化合价的关系

(1)原子结构与元素性质的关系

(2)原子结构与元素化合价的关系

在多电子原子中，电子的能量      。能量较低的电子在      的区域内运动，能量较高的电子在      的区域内运动。

1．判断下列说法是否正确：

(1)距核越近的电子能量越高。(　 　)

 (2)每层电子容纳的电子数必须是2n2个。(　 )

 (3)钾元素是19号元素，钾原子最外层电子数是9个。(　 　)

 (4)稀有气体元素原子最外层都排有8个电子。(　 　)

 (5)最外层电子数为4时，既不容易得电子也不容易失电子，化学性质较稳定。(　 　)

 2．核外电子数相等的微观粒子不一定是同种微粒，现有几种微粒的核外电子层结构如图所示，请按要求填空：

(1)若该微粒呈电中性，一般不与其他原子反应，这种微粒名称是__________。

(2)若该微粒带一个单位负电荷，这种微粒的符号是__________。

(3)若该微粒带一个单位正电荷，这种微粒的原子核内有__________个质子。

 (2)该微粒带一个单位负电荷，则该微粒的质子数＝18－1＝17，故该微粒为Cl－。

(3)该微粒带一个单位正电荷，则该微粒的质子数＝18＋1＝19。

3．教材给出了核电荷数为1～20的元素的原子结构示意图，那么简单离子的结构示意图如何写出，以K＋和Cl－为例。

 合作探究

核外电子排布规律

材料一：原子是化学变化中的最小微粒，原子的体积很小。

电子在原子核外排布时，总是首先排布在离核最近能量最低的电子层里，即先排布K层，当K层排满后，再排布L层，依次类推。

材料二：洋葱又名球葱、圆葱等，可将原子结构中的电子层模型类比为洋葱式结构。

有人形象地把核外电子排布比喻成洋葱切面，表明核外电子根据能量高低是分层排布的。核外电子的运动有自己的特点，它不像行星绕太阳旋转有固定的轨道，但却有经常出现的区域。当一个原子核外有多个电子时，不同电子经常出现的区域又有所不同，科学家把这些区域称为电子层。

电子和原子核

(1)原子核周围是否真实存在这样的壳层？

(2)电子在原子核外是否沿固定轨迹运动？

核外电子排布与化学性质

(1)你能写出其中O、P、S的原子结构示意图吗？

(2)惰性气体的化学性质不活泼，一般不易与其他物质发生化学反应。这与惰性气体原子的最外层电子数有什么关系？

核外电子排布规律解读：

(1)“一低”

电子首先排布在能量最低的电子层里。排满能量低的电子层，再排能量高的电子层。

(2)“两不超”

各电子层电子不超过2n2个；最外层电子不超过8个(第一层为最外层时不超过2个)。

(3)“一稳定”

　　　　　　【特别提醒】核外电子排布规律的正确认识

(1)核外电子的排布规律是相互联系的，不能孤立地理解和应用其中的一项，必须同时满足各项要求。如当M层不是最外层时，最多可以排18个电子，而当它是最外层时，最多可以排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、。

思考讨论:

(1)M层上最多可容纳18个电子，为什么钾原子的核外电子排布不是，而是呢？

(2)教材中叙述“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”，据此判断元素磷和硫的最高化合价和最低负化合价分别是多少？

【典例】核电荷数小于18的某元素X，其原子核外的电子层数为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的说法不正确的是(　　)

A．最高正价为＋3价

B．其最低负价可能为－1价

C．氢化物易溶于水

D．是活泼的非金属元素

(1)X元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则该元素的原子核内质子数是多少？(关键能力——分析与推测)

(2)当第n电子层作为原子的最外层时，其最多容纳的电子数与(n－1)层相同；当第n电子层作为原子的次外层时，其最多容纳的电子数比(n－1)层最多容纳的电子数多10个。则n层是K层～N层中的哪一层？(关键能力——理解与辨析)

1．(2021·遵化高一检测)下列微粒的表达式中正确的是(　　)

A．Be原子的结构示意图：

B．S2－的结构示意图：

C．F原子的结构示意图：

D．Na＋的结构示意图：

2．(2021·徐州高一检测)氯元素的原子结构示意图为，下列说法中错误的是(　　)

A．氯元素的摩尔质量为17 g·mol－1

B．氯原子在化学反应中容易得1个电子

C．35.5 g氯离子中含有18NA个电子

D.氯原子与氯离子的核电荷数都为17，但其化学性质差异很大

【拔高题组】

1．(2021·吉林高一检测)根据下列原子结构示意图判断，化学性质最稳定的是(　　)

2．(2021·重庆高一检测)X、Y、Z和R分别代表四种元素。如果aXm＋、bYn＋、cZn－、dRm－四种离子的电子层结构相同(a、b、c、d为元素的原子序数)，则下列关系正确的是(　　)

A．a－c＝m－n　　　　　　 B．a－b＝n－m

C．c－d＝m＋n        D．b－d＝n＋m

稀有气体越来越广泛地应用在工业、医学、尖端科学技术以及日常生活里。如稀有气体通电时会发光，五光十色的各种霓虹灯就是灯管里充入了不同含量的氖、氩、氦等稀有气体的结果。

请从原子结构与元素性质角度解释，为什么人们过去将稀有气体称为惰性气体？

课堂测评

1．(水平1)下列粒子的结构示意图中，表示氯离子的是(　　)

2．(水平1)下列有关原子或离子的结构示意图表示正确的是(　　)

3．(水平1)下列原子(离子)的结构示意图正确的是(　　)

A．①②　　　B．②③　　　C．③④　　　D．①④

4．(水平2)认识原子的结构有利于理解元素的性质，硫元素的原子序数是16，下列说法正确的是(　　)

A．硫原子的结构示意图：

B．硫原子易再得1个电子达到稳定结构

C．硫元素的最高化合价为＋10

D．硫在空气中燃烧生成SO3

5．(水平2)某元素原子的结构示意图为，由此得到的结论不正确的是(　　)

A．该元素属于非金属元素

B．该原子核内有16个质子

C．该原子在化学反应中易失去2个电子

D．M层的电子能量最高

6．(水平2)下列关于15N的说法正确的是(　　)

A．15N原子核内中子数为7

B．15N的原子结构示意图为

C．15N2分子中核外电子数为30

D．15N2分子中核外电子数为14

7．(水平2)现有X、Y、Z三种元素，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5。X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，X和Z可以形成XZ3的化合物。请完成下列问题：

(1) X元素的名称是________；Y元素的名称是__________；Z元素的名称是__________。

(2) XZ3化合物的化学式是__________。

(3)根据X、Y的原子结构，预测X、Y分别具有__________(填“得电子性”或者“失电子性”)，且相应的性质X__________Y(填“大于” “小于”或者“等于”)。

(4)分别写出X、Y的最高价含氧酸的化学式__________、__________。