高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)與元素周期律1.1.2核外電子排布課件魯科版.ppt

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第2課時(shí) 核外電子排布,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,1.核外電子的分層排布 (1)依據(jù) 在含有多個(gè)電子的原子里,能量低的電子通常在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng),能量高的電子通常在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng),也就是說核外電子是分層排布的。 (2)電子層與能量的關(guān)系,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,(3)核外電子排布規(guī)律 ①由里向外,依次排布在能量逐漸升高的電子層里。 ②第n電子層最多可容納的電子數(shù)為2n2。 ③最外層電子數(shù)不超過8個(gè)(第一層為最外層時(shí),電子數(shù)不超過2個(gè))。 (4)核外電子排布的表示方法——結(jié)構(gòu)示意圖 ①原子結(jié)構(gòu)示意圖 ②離子結(jié)構(gòu)示意圖,,,,,,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,預(yù)習(xí)交流1 根據(jù)已有知識,你認(rèn)為相對于宏觀物體的運(yùn)動(dòng),電子的運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)? 答案:電子具有區(qū)別于宏觀物體的幾大特征:(1)質(zhì)量很小(9.109×10-31kg);(2)帶負(fù)電荷;(3)運(yùn)動(dòng)空間范圍小(直徑約10-10 m);(4)運(yùn)動(dòng)速度快,因此電子的運(yùn)動(dòng)特征就與宏觀物體的運(yùn)動(dòng)有著極大的不同——它沒有確定的軌道。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,2.原子最外層電子排布與元素化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系,,,,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,預(yù)習(xí)交流2 請你用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋:為什么Na、Mg在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出還原性,而O2、Cl2在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出氧化性? 答案:鈉、鎂原子最外電子層上分別有1個(gè)、2個(gè)電子,次外電子層上都有8個(gè)電子。鈉、鎂原子分別失去1個(gè)、2個(gè)電子就都形成了最外電子層為8個(gè)電子的穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。因此,金屬鈉、金屬鎂在化學(xué)反應(yīng)中常表現(xiàn)出還原性。 氧原子和氯原子,最外電子層上的電子數(shù)分別是6、7,它們分別得到2個(gè)、1個(gè)電子就都形成了最外電子層為8個(gè)電子的穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。因此,氧氣和氯氣在化學(xué)反應(yīng)中常表現(xiàn)出氧化性。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,一、核外電子的排布規(guī)律 活動(dòng)與探究 1.請你分析以下幾種原子的結(jié)構(gòu)示意圖是否正確,不正確的違背了什么規(guī)律? 答案:①正確;②違背了電子按能量由低到高的順序排布的規(guī)律,L層應(yīng)排2×22=8(個(gè));③違背了各電子層最多能容納2n2個(gè)電子的規(guī)律;④違背了最外層電子數(shù)不超過8個(gè)及各電子層最多能容納2n2個(gè)電子的規(guī)律。,三,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,2.當(dāng)N層上有電子時(shí),M層上的電子是否一定排滿? 答案:不一定。因M層排滿時(shí)是18個(gè)電子,但當(dāng)M層為最外層時(shí)不能超過8個(gè)電子,故M層電子數(shù)多于8個(gè)電子時(shí),就會(huì)先排布在N層上。例如,鈣原子:,三,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,遷移與應(yīng)用 例1已知A、B、C、D、E都是前18號元素,且原子序數(shù)依次增大,其中A原子和D原子的最外層電子數(shù)都是各自電子層數(shù)的2倍;B和C能組成C2B或C2B2型化合物;在C2B中C的陽離子和B的陰離子電子層結(jié)構(gòu)相同;E原子的質(zhì)子數(shù)是A與C原子的質(zhì)子數(shù)之和。請回答: (1)A元素的名稱為 。 (2)C2B的化學(xué)式為 。 (3)E形成的單質(zhì)為 色。 (4)C2B2與AB2反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 思路點(diǎn)撥解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn):(1)C的陽離子和B的陰離子電子層結(jié)構(gòu)相同,即二者的電子總數(shù)相等;(2)前18號元素的電子層數(shù)只可能為1、2、3;(3)A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大。,三,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,解析:A、D原子的最外層電子數(shù)都是各自電子層數(shù)的2倍,故A、D分別可能為氦、碳和硫。B和C能組成C2B或C2B2型化合物,且在C2B中C的陽離子和B的陰離子電子層結(jié)構(gòu)相同,則B和C分別為氧和鈉,D為硫。根據(jù)“E原子的質(zhì)子數(shù)是A與C原子的質(zhì)子數(shù)之和”,可知E為氯,A為碳。 答案:(1)碳 (2)Na2O (3)黃綠 (4)2CO2+2Na2O2 2Na2CO3+O2,三,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,遷移訓(xùn)練1下列表示式書寫正確的是( ) 答案:B,三,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,解析:A項(xiàng),第二電子層有9個(gè)電子,違背了各電子層最多容納電子數(shù)為2n2的規(guī)律;C項(xiàng),最外層有9個(gè)電子,違背了最外層電子數(shù)不超過8及各電子層最多能容納2n2個(gè)電子的規(guī)律;D項(xiàng),第一電子層只有1個(gè)電子,違背了電子按能量由低到高的順序排布的規(guī)律。,三,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,1.核外電子排布規(guī)律 (1)“一低”——電子首先排布在能量最低的電子層里。并盡量由能量低的電子層,依次排入能量高的電子層。 2.幾點(diǎn)說明 (1)核外電子排布規(guī)律是相互聯(lián)系的,不能孤立地應(yīng)用其中的一項(xiàng)。 (2)熟練掌握1~20號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是順利解答推斷題的基礎(chǔ)。 (3)注意原子結(jié)構(gòu)示意圖與離子結(jié)構(gòu)示意圖的區(qū)別。 (4)最外電子層中排滿8個(gè)電子(He為2個(gè))時(shí),這種電子層結(jié)構(gòu)為相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。不穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)在一定條件下會(huì)變?yōu)榉€(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu),所以,原子通過得失電子變成離子。,三,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,二、元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 活動(dòng)與探究 (1)元素的化學(xué)性質(zhì)與原子的最外層電子排布有什么關(guān)系? 答案:元素的性質(zhì)與原子的最外層電子排布密切相關(guān)。例如:稀有氣體元素原子核外最外層電子數(shù)為8(氦除外,它的最外層只有2個(gè)電子),是相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),既不容易獲得電子,也不容易失去電子;金屬元素原子最外層電子數(shù)一般小于4,較易失去電子成為陽離子;非金屬元素原子最外層電子數(shù)一般大于或等于4,有較強(qiáng)的獲得電子的傾向,活潑非金屬元素的原子較容易得到電子形成陰離子。,三,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,(2)稀有氣體的化合價(jià)為什么通常為0價(jià),鈉在化合物中通常顯+1價(jià),而氯在化合物中常顯-1價(jià)?通過討論你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律? 答案:稀有氣體元素原子核外電子排布已達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),既不容易獲得電子也不容易失去電子,所以稀有氣體元素的常見化合價(jià)為0價(jià);鈉原子的最外層電子數(shù)為1,容易失去這個(gè)電子而達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此鈉元素在化合物中顯+1價(jià);氯原子最外層有7個(gè)電子,容易得到1個(gè)電子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此氯元素在化合物中常顯-1價(jià)。 化合價(jià)是元素的一種重要性質(zhì)。元素化合價(jià)的正負(fù)及數(shù)值與原子的電子層結(jié)構(gòu),特別是原子的最外層電子數(shù)有密切的關(guān)系。,三,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,遷移與應(yīng)用 例2某元素原子的最外層電子數(shù)為次外層電子數(shù)的3倍。 (1)該元素原子的簡單離子的結(jié)構(gòu)示意圖為 。 (2)該元素原子在化學(xué)反應(yīng)中容易 電子,通常顯 性。 解析:若該元素原子核外有3個(gè)或3個(gè)以上的電子層,則最外層電子數(shù)必大于8,這與“原子最外層電子數(shù)不能超過8個(gè)”相矛盾,故該元素原子核外應(yīng)該有2個(gè)電子層。由此可確定其原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ,該元素為氧元素,氧離子的結(jié)構(gòu)示意圖為 。氧原子最外層有6個(gè)電子,在反應(yīng)中容易得到電子,顯氧化性。 答案:(1) (2)得到 氧化,三,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,遷移訓(xùn)練2化合價(jià)一般取決于原子的( ) A.核內(nèi)質(zhì)子數(shù) B.核外電子總數(shù) C.核外電子層數(shù) D.最外層電子數(shù) 答案:D 解析:化合價(jià)是元素原子與其他原子化合時(shí)所表現(xiàn)出來的性質(zhì)。反應(yīng)時(shí)主要是最外層電子發(fā)生得失,故化合價(jià)主要取決于最外層電子數(shù)。,三,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,“組成與結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”是在研究物質(zhì)性質(zhì)當(dāng)中被普遍采用的規(guī)律。物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中的表現(xiàn),與物質(zhì)所含元素的原子結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系,其中與原子最外層電子數(shù)聯(lián)系最為密切。例如,根據(jù)原子核外電子的排布情況可以判斷物質(zhì)的氧化性、還原性和化合價(jià)等,根據(jù)元素的化合價(jià)又能判斷物質(zhì)的組成與性質(zhì)等。 特別提示(1)金屬元素呈現(xiàn)正化合價(jià)而沒有負(fù)化合價(jià)。 (2)非金屬元素(F、O除外)既有正化合價(jià)又有負(fù)化合價(jià),若最外層電子數(shù)為n,則其最高正化合價(jià)為n,負(fù)化合價(jià)的絕對值為8-n。 (3)金屬元素只有正化合價(jià)不能說明金屬元素不能形成陰離子,如 [Al(OH)4]-等,但在這些離子中,金屬元素的化合價(jià)仍為正化合價(jià)。,三,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,三,三、常見的10電子微粒和18電子微粒 活動(dòng)與探究 結(jié)構(gòu)示意圖為 的微粒,當(dāng)n取不同值時(shí),將相對應(yīng)的微粒名稱和符號填入下表。,答案:,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,三,遷移與應(yīng)用 例3下列各組微粒,具有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的是( ) A.OH-、H2O、F- D.HCl、F2、H2S 思路點(diǎn)撥解決該題應(yīng)抓住“質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)均相同的兩種微粒不可能是一種原子(或分子)與另一種離子”這一關(guān)鍵點(diǎn)。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,三,解析:以O(shè)H-為例,O原子中有8個(gè)質(zhì)子,H原子中有1個(gè)質(zhì)子,OH-中的質(zhì)子數(shù)為8+1=9,因?yàn)镺H-帶1個(gè)負(fù)電荷,電子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多1,電子數(shù)為9+1=10。同樣方法可得這些微粒中的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)如下: 答案:D 易錯(cuò)警示兩種核外電子總數(shù)相等的微粒,它們的質(zhì)子數(shù)可能相同,也可能不同。如CH4、NH3、H2O、HF等質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)均為10;但CH4、NH3、H2O、HF等與Na+、Mg2+、Al3+等離子所含的質(zhì)子數(shù)不同、電子數(shù)相同。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,三,遷移訓(xùn)練3某帶電微粒的結(jié)構(gòu)示意圖為 ,則它可以代表的金屬陽離子共有( ) A.1種 B.3種 C.4種 D.5種 答案:B 解析:該題的突破口為常見的10電子微粒。陽離子是原子失去電子形成的,所以該結(jié)構(gòu)示意圖可以代表的金屬陽離子有Na+、Mg2+、Al3+三種。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,三,常見核外電子數(shù)相等的微粒 1.核外電子總數(shù)為10的微粒 (1)分子——Ne及Ne之前元素的氫化物CH4、NH3、H2O、HF。 (2)單核離子——Ne前后元素形成的陰、陽離子:N3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+。 (3)多核離子——NH3、H2O得失H+形成的陰、陽離子:H3O+、 2.核外電子總數(shù)為18的微粒 (1)分子——Ar及Ar之前元素的氣態(tài)氫化物HCl、H2S、PH3、SiH4。 (2)離子——Ar前后元素形成的陰、陽離子:Cl-、S2-、HS-、K+、Ca2+。 (3)18÷2=9——“雙九”微粒:F2、H2O2、N2H4(NH2NH2)、C2H6(CH3CH3)等。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,一,二,三,技巧點(diǎn)撥尋找等電子微粒時(shí)不能盲目猜測,應(yīng)注意思維的順序性。(1)若為10電子微粒,首先找到Ne,以Ne為分界,原子序數(shù)比Ne小的非金屬元素的氫化物及這些元素的簡單陰離子;原子序數(shù)比Ne大的金屬元素形成的簡單陽離子。(2)若為18電子微粒,思維方法與10電子微粒相似。而對于“雙九”微粒,首先找到F2,以F2為標(biāo)準(zhǔn),原子序數(shù)比F小的O、N、C的氫化物,用H的個(gè)數(shù)補(bǔ)齊。如原子序數(shù)O比F小1→則電子數(shù)O2比F2少2→則補(bǔ)2個(gè)H為H2O2。(3)據(jù)此技巧,容易找出核外電子總數(shù)為2的微粒有He、H2、Li+、Be2+、H-等。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,1,2,3,4,5,6,7,1.下列敘述中正確的是( ) A.在多電子原子里,能量高的電子通常在離核近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng) B.核外電子總是先排在能量低的電子層上 C.兩種微粒,若核外電子排布相同,則其化學(xué)性質(zhì)一定相同 D.微粒的最外層只有達(dá)到8個(gè)電子才穩(wěn)定 答案:B 解析:現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為,在含有多個(gè)電子的原子里,能量低的電子通常在離核較近的區(qū)域運(yùn)動(dòng),電子是在由近及遠(yuǎn),能量由低到高的不同電子層上分層排布的。通常把能量最低、離核最近的電子層叫做第一層,所以B項(xiàng)對,A項(xiàng)錯(cuò)。核外電子排布相同的微?？梢允顷庪x子、陽離子和原子,所以性質(zhì)可能不同,C項(xiàng)錯(cuò)。最外層有2個(gè)電子的微粒也可能是穩(wěn)定結(jié)構(gòu),如He,因此D項(xiàng)錯(cuò)。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,1,2,3,4,5,6,7,2.(2017陜西黃陵校級期末)關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的敘述正確的是( ) A.所有的原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的 B.原子的最外層電子數(shù)不超過8個(gè) C.稀有氣體原子的最外層電子數(shù)均為8 D.原子的次外層電子數(shù)都是8 答案:B 解析:A項(xiàng) 的原子核中只含有質(zhì)子,不含有中子,A項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),稀有氣體中氦的最外層電子數(shù)為2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),第2周期元素原子的次外層電子數(shù)為2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,1,2,3,4,5,6,7,3.下列說法中肯定錯(cuò)誤的是( ) A.某原子K層上只有一個(gè)電子 B.某原子M層上電子數(shù)為L層上電子數(shù)的4倍 C.某離子M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍 D.某離子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等 答案:B 解析:H原子核外只有一個(gè)電子,分布在K層上,A對;L層最多可以排布8電子,M層最多只能排布18電子,B錯(cuò);K+、Ca2+、Cl-等離子結(jié)構(gòu)示意圖中,M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍,C對;O2-最外層有8電子,氧元素的核電荷數(shù)為8,D對。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,1,2,3,4,5,6,7,4.下列說法中正確的是( ) A.原子的最外電子層上只有1個(gè)電子的元素一定是活潑的金屬元素 B.原子的最外電子層上只有1個(gè)電子的元素一定有+1的化合價(jià) C.核電荷數(shù)為11的單核粒子,最外電子層上一定只有1個(gè)電子 D.核電荷數(shù)為11的單核粒子,次外電子層上一定有8個(gè)電子 答案:B 解析:由氫的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可知A項(xiàng)是錯(cuò)誤的;B項(xiàng)是正確的;Na+是核電荷數(shù)為11的單核粒子,該實(shí)例能說明C項(xiàng)和D項(xiàng)都是錯(cuò)誤的。,1,2,3,4,5,6,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,7,5.用下面的原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖的編號(A、B、C、D)填空: (1)電子層排布相同的是 。 (2)屬于同種元素的是 。 (3)屬于金屬元素的是 。 (4)屬于稀有氣體元素的是 。 答案:(1)BC (2)AB (3)D (4)C 解析:電子層排布相同是指電子層數(shù)相同,各層上的電子數(shù)相同;同種元素是指核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同;金屬元素的最外層電子數(shù)一般小于4;稀有氣體元素的最外層電子數(shù)為8(He為2)。,1,2,3,4,5,6,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,7,6.根據(jù)下列敘述,寫出相對應(yīng)的微粒符號和結(jié)構(gòu)示意圖。 (1)原子核外有2個(gè)電子層、10個(gè)電子的原子: 。 (2)原子核外有3個(gè)電子層,最外層有6個(gè)電子的原子: 。 (3)質(zhì)量數(shù)為28,質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)的原子: 。 (4)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的-2價(jià)陰離子: 。 (5)電子總數(shù)為10的+1價(jià)單核陽離子: 。,1,2,3,4,5,6,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,7,解析:(1)原子中:核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù),10個(gè)質(zhì)子的原子為Ne;(2)電子排布為2、8、6,應(yīng)是S原子;(3)質(zhì)子數(shù)為 =14,是Si原子;(4)此-2價(jià)陰離子的次外層電子數(shù)應(yīng)為2,為O2-;(5)該+1價(jià)陽離子的質(zhì)子數(shù)為10+1=11,為Na+。,1,2,3,4,5,6,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,7,7.已知A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)中常見的四種不同微粒。它們之間存在如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系: (1)如果A、B、C、D均是10電子的微粒,請寫出: A的化學(xué)式 ;D的化學(xué)式 。 (2)如果A和C是18電子的微粒,B和D是10電子的微粒,請寫出A與B在溶液中反應(yīng)的離子方程式: 。,1,2,3,4,5,6,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測,7,