1、基础课时2核外电子排布原子结构与元素原子得失电子能力学 习 任 务1.通过书写120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。一、核外电子排布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4原子的最外层电子排布与元素化学性质的关系元素结构与性质金属元素
2、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价判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(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。()答案(1)(2)(3)(4)(5)二、原子结构与元素原子得失电子能力1实验探究Na、Mg、K元素的失电子能力：元素NaMgK实
3、验过程实验现象钠熔化成闪亮的小球，在水面上四处游动，发出“嘶嘶”响声，逐渐消失，溶液变红色加热时反应缓慢，溶液变浅红色比钠与水反应更剧烈，反应过程中有燃烧现象，并伴有轻微的爆炸，溶液变红色反应方程式2Na2H2O=2NaOHH2Mg2H2OMg(OH)2H22K2H2O=2KOHH2实验结论与水反应的剧烈程度：KNaMg2.判断依据3原因解释(1)若原子的电子层数相同，则核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越难失电子、越容易得电子。(2)若原子的最外层电子数相同，电子层数越多，最外层电子离核越远，原子越容易失电子、越难得电子。判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)还原性：NaMgAl
4、。()(2)氧化性：NaMg2Al3。()(3)金属原子失电子数目越多，还原性越强。()(4)金属钠可以从MgCl2溶液中置换出金属镁。()(5)因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强。()答案(1)(2)(3)(4)(5)核外电子排布的规律及其表示方法洋葱是我们非常熟悉的一种蔬菜，洋葱切开后，我们会看到里面一层一层的呈现，电子层模型类似于切开的洋葱。请思考：1原子核周围是否真实存在这样的壳层？提示：电子层不是真实存在的，是科学家为了表达形象，根据电子经常出现的区域而设想的结构模型。2电子在原子核外是否沿固定轨迹做高速旋转？提示：电子在某一区域内做无规则运动。3根据核外电子排布规律判
5、断M层最多容纳多少个电子？铁元素的原子结构示意图为，为什么铁元素的原子结构示意图不是?提示：根据核外电子排布规律可以判断M层最多容纳18个电子。若铁元素的原子结构示意图为时，元素原子的最外层电子数为16，超过了8个电子，不符合原子核外电子的排布规律。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，排满能量最低的电子层后，再排布在能量较高的电子层。(2)四不超(3)“一稳定”相对不稳定结构相对稳定结构2核外电子排布的表示方法原子结构示意图：为了形象表示原子核外电子排布的情况而采用的直观图示。如氯原子结构示意图为1(易错题)核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子层数为a，最外
6、层电子数为(2a1)。下列有关该元素的说法中，不正确的是 ()A元素X的原子核内质子数为(2a21)B元素X形成的单质既可以作氧化剂又可以作还原剂C元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2个(n表示电子层数)D由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌消毒的作用C分类讨论X为何种元素：当a1时，最外层电子数为3，不合理；当a2时，最外层电子数为5，合理，X为N；当a3时，最外层电子数为7，合理，X为Cl；所以元素X可能是N(或Cl)。若X为N，则2a217；若X为Cl，则2a2117，故A项正确。N、Cl都是非金属元素，既有正价又有负价，单质中的价态为中间价态，所以既能作氧化剂又能作还原
7、剂，故B项正确；Cl的第三电子层中只有8个电子，不符合2n2，故C项错误；HClO可用于杀菌消毒，故D项正确。 2下列关于原子核外电子排布的说法不正确的是()A第n电子层最多可容纳的电子数为2n2B次外层中最多可容纳的电子数为18(次外层不为第一、二电子层)C最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层D原子核外电子排布中，每个电子层上的电子数一定不同D根据原子核外电子排布规律可知，第n电子层最多可容纳的电子数为2n2，A项正确；最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层，即K层，C项正确；18号元素原子结构示意图为，D项错误。3A、B两种原子，A原子L层比B原子M层少3个电子，B原子L层电子数
8、恰为A原子L层电子数的2倍，则A、B分别是()A硅和钠B硼和氮C碳和氯D碳和铝CA原子L层比B原子M层少3个电子，则B原子L层一定有8个电子；B原子L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，则A原子L层一定有4个电子，所以A为碳原子。B原子M层有7个电子，则B是氯原子，故C项正确。原子结构与元素性质的关系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。1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？提示：元素的原子最外层达8个电子(1个电子层时为2个电子)时，
9、结构稳定，不易得到电子或失去电子。稀有气体元素原子的最外层电子数为8(He为2)，已达稳定结构，不容易得、失电子，所以不易发生化学反应，被人们称为惰性气体。2请你用原子结构的知识解释：为什么Na、Mg在化学反应中表现还原性，而O2、Cl2在反应中容易表现出氧化性？提示：Na、Mg原子最外层电子数分别为1个和2个，容易失去电子达到稳定结构，因而Na、Mg在化学反应中表现出还原性，O原子、Cl原子最外层分别为6个和7个电子，容易得到电子达到稳定结构，因而O2、Cl2在反应中表现出氧化性。1原子结构与元素性质、元素化合价的关系原子类别与元素性质的关系与元素化合价的关系稀有气体最外层电子数为8(He为
10、2)，结构稳定，性质不活泼原子结构为稳定结构，常见化合价为零金属元素原子最外层电子数一般小于4，较易失去电子易失去最外层电子，达到稳定结构，其最高正价为m(m为最外层电子数)非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于4，较易获得电子，形成8电子稳定结构得到一定数目的电子，达到稳定结构，其最低负价为m8(H为m2，m为最外层电子数)2原子结构与元素原子得失电子能力的关系(1)影响因素：最外层电子数、核电荷数、电子层数。(2)规律：若原子的电子层数相同，则核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越难失电子而越容易得电子。若原子的最外层电子数相同，则电子层数越多，最外层电子离核越远，原子越容易失电子而越
11、难得电子。(3)应用：金属在化学反应中通常表现为失电子，失电子能力越强的金属元素其金属活泼性越强。非金属在化学反应中通常表现为得电子，得电子能力越强的非金属元素其非金属活泼性越强。(1)最外层电子数小于4的不一定为金属元素，如H、He等；最外层电子数大于4的不一定为非金属元素，如Po等。(2)活泼金属易形成阳离子，活泼非金属易形成阴离子，但是碳难以形成C4、C4；氢元素可以形成H和H。 1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该原子有3个电子层B该元素属于金属元素C该原子在化学反应中易得2个电子D该元素的最高化合价为6B由原子结构示意图可知，该元素为S，原子核外有3个电子层，
12、A项正确；该元素原子的最外层电子数是6，大于4，为非金属元素，在化学反应中易得到2个电子而形成阴离子，B项错误，C项正确；该元素原子的最外层电子数是6，最高化合价为6，D项正确。2下列说法错误的是()A将小块钠和镁分别放入冷水中，可判断钠原子和镁原子的失电子能力强弱B钠比铝的密度小，可判断钠的失电子能力比铝强C根据电子层数和核电荷数，可判断硫原子与氯原子得电子能力的强弱D元素的金属性、非金属性分别与元素原子失电子能力和得电子能力相对应B密度为物理性质，不可判断Na、Al失电子能力强弱。3以下是四种微粒的结构示意图。(1)上述微粒中氧化性最强的是_(填字母)，写出一个它表现氧化性的化学方程式：_
13、。(2)上述微粒中还原性最强的是_(填字母)，写出一个它表现还原性的化学方程式：_。(3)电子层结构与C相同、化学性质最稳定的元素，原子的核电荷数是_，用原子结构与元素性质的关系说明它化学性质稳定的原因_。(4)A的一种同位素可用于考古断代，这种同位素的符号是_，这种用途取决于它的_性。解析AD四种微粒依次为C、F、Na、Al3。粒子氧化性最强即得电子能力最强，微粒还原性最强即失电子能力最强。答案(1)B2F22H2O=4HFO2(合理即可)(2)ACCO22CO(合理即可)(3)10原子最外层为8电子稳定结构，不易得失电子，性质稳定(4)C放射10电子微粒、18电子微粒的判断根据以下两个实验
14、回答相关问题。1请你写出甲实验中反应的化学方程式和离子方程式，并找出其中的10电子微粒。提示：2Na2H2O=2NaOHH2，2Na2H2O=2Na2OHH2。Na、OH和H2O。2试写出乙实验中反应的离子方程式，并找出其中的18电子微粒。提示：HS2=HS、HSH=H2S；S2、Cl、HS和H2S。110电子微粒218电子微粒1下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是()AH3O和OHBCO和N2CHNO2和NO DCH和NHDA.H3O和OH均含有10个电子；B.CO和N2均含有14个电子；C.HNO2和NO均含有24个电子；D.CH中含有8个电子，而NH含有10个电子。2(双选)下列有关说
15、法正确的是()A某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒不一定是氩原子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CF、Na、Mg2、Al3是与Ne原子具有相同电子层结构的离子DNH与OH具有相同的质子数和电子数AC结构示意图为的微粒可以是Cl、S2、K、Ar等，A正确；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，C正确；NH和OH质子数分别为11和9，电子数都为10，D错误。3A、B、C、D、E五种微粒(分子或离子)中，每个微粒均有10个电子，已知：ACDE；BC=2D。请回答：(1)C的离子符号是_。(2)分别写出A和
16、C反应、B和E反应的离子方程式：_、_。(3)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式_。解析因A、C、D、E均为10电子微粒，且AC=DE，则通过排查10电子微粒的性质可知，该反应为NHOHNH3H2O，即A为NH、C为OH、D为H2O、E为NH3；由BC=2D可知B为H3O。答案(1)OH(2)NHOHNH3H2OH3ONH3=NHH2O(3)CH4、HF、Ne(其中的两种即可)1下列微粒结构示意图中，不正确的是()B电子在排布时先排能量低的电子层(K层)，排满后再排能量较高的L层、M层，K层最多只能排2个，L层最多排8个，M层最多能排18个，但如果是作为最外层，则最多只能排8个
17、，B不正确；D表示的是Cl的结构示意图。2不符合原子核外电子排布基本规律的是()A核外电子总是优先排在能量最低的电子层上BK层是能量最低的电子层CN电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为18D各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2DA项为能量最低原理，正确；K层离核最近，能量最低，B项正确；次外层电子数不超过18，C项正确；各电子层最多容纳电子数为2n2，D项错误。3下列叙述能肯定金属A比金属B更活泼的是()AA原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少BA原子电子层数比B原子的电子层数多C1 mol A从酸中置换生成的H2比1 mol B从酸中置换生成的H2多D常温时，A能从水中置换出氢，而
18、B不能D金属A比金属B活泼的依据是A比B更易失去电子，而失电子的能力并不取决于最外层电子数的多少、电子层数的多少，以及与酸反应置换出H2的多少，而是取决于其与酸(或H2O)反应置换出氢的难易程度。4下列说法中正确的是 ()A某单核微粒的核外电子排布为，则该微粒一定是氩原子B最外层只有3个电子的元素一定是金属元素CNH与H3O具有相同的质子数和电子数D最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的原子容易失去电子成为阳离子C核外电子排布为的微粒可以是S2、Cl、Ar、K、Ca2等，A不正确；硼(B)最外层有3个电子，但硼元素属于非金属元素，B不正确；NH和H3O质子数和电子数都分别是11和10，C正确；最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是碳原子，最外层电子数是4，既不易失去电子，又不易得到电子，D不正确。5用A、B、C2、D、E、F、G分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)。请回答下列问题：(1)A元素是_，B元素是_，C元素是_(用元素符号表示)。(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其化学式是_。(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其化学式是_。(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其化学式是_。(5)G分子中含有4个原子，其化学式是_。答案(1)KClS(2)HCl(3)F2(4)H2S(5)H2O2或PH3