02 第1章 第1节 第2课时 核外电子排布 原子结构与元素原子得失电子能力(基础课)-【名师导航】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课件(鲁科版)

第2课时 核外电子排布　 原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 第1节　原子结构与元素性质 必备知识 自主预习 一、核外电子排布 1．电子层与电子能量的关系 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 电子层符号 K L M N O P Q 电子能量 由近及远 由低到高 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 2．核外电子排布规律 2n2 8 2 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 3．核外电子排布的表示方法——原子结构示意图 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 4．原子的最外层电子排布与元素化学性质的关系   金属元素 非金属元素 稀有气体元素 最外层电子数 一般小于__ 一般大于或等于__ __(He为__) 稳定性 不稳定 不稳定 稳定 得失电子能力 易__电子 易__电子 ____得、失电子 化合价 只显____ 既有_______，又有____(F除外) ___ 4 4 8 2 失 得 不易 正价 正价 负价 0价 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 判一判　(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)最外层电子数为8的微粒一定是稀有气体元素的原子。 (　　) (4)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。 (　　) × × × √ 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 二、原子结构与元素原子得失电子能力 1．钠、镁失电子能力比较 金属 钠 镁 操作 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 金属 钠 镁 现象 钠与水剧烈反应，溶液变红色 ______________ 原理 反应的化学方程式： ___________________________ — 结论 失电子能力：____＞____ 原因 钠、镁的电子层数____，但镁的核电荷数__，最外层电子离核__，故Mg比Na难失电子 没有明显的现象 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ Na Mg 相同 多 近 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 2．钠、钾失电子能力比较 金属 钠 钾 操作 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 金属 钠 钾 现象 相同点：金属浮在水面上；金属熔成闪亮的小球；小球四处游动；发出嘶嘶的响声；反应后溶液颜色呈____。 不同点：__与水反应更剧烈，甚至可产生____现象 原理 ___________________________ ___________________________ 结论 失电子能力：__＞____ 原因 K、Na最外层电子数____，但K比Na电子层数__，最外层电子离核较__，故K比Na更易失电子 红色 钾 爆炸 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2K＋2H2O===2KOH＋H2↑ K Na 相同 多 远 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 关键能力 情境探究 核外电子排布的规律及其表示方法 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。 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 1．(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？ 提示：(1)电子层不是真实存在的，是科学家为了使表达更加形象化，根据电子经常出现的区域而设想的结构模型。 (2)否，电子在某一区域内做无规则运动。 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 2．写出O、P、S的原子结构示意图。 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 3．M层最多可容纳18个电子，为什么钾原子的核外电子排布不是 ，而是 ？ 提示：(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。如当M层不是最外层时，最多可以排布18个电子，而当它是最外层时，最多可以排布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 。 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 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 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) (3)“一稳定” 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 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 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 1．(双选)下列说法中肯定错误的是(　　) A．某原子K层上有3个电子 B．某原子M层上电子数为L层电子数的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 √ √ 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) AB　[K、L、M层上最多容纳的电子数分别为2、8、18，K层上可以有1～2个电子，A项错误；当M层上排有电子时，L层上一定排满电子，即L层上的电子数为8，由于18<8×4，B项错误；当K层、L层排满电子，即电子数分别是2、8时，M层上的电子数也可以是8，例如Cl－、K＋均属于这种情况，C项正确；O2-的核电荷数与最外层电子数均为8，D项正确。] 2．已知A、B、C三种元素的原子中，质子数A<B<C，且都小于18，A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1。试推断： (1)三种元素的元素符号： A________，B________，C________。 (2)画出三种元素的原子结构示意图： A________，B________，C________。 C Si Cl 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) [解析]　由A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍可知，A是碳元素；由B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半可知，B为硅元素；由C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1，且质子数C>B可知，C为氯元素。 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。 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 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，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。 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 提示：Na、Mg原子最外层电子数分别为1和2，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、Cl原子最外层分别有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。 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？ 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 3．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？ 提示：由于磷的原子结构示意图为 ，因此其最高化合价为＋5价，最低负化合价为－3价；由于硫的原子结构示意图为 ，因此其最高化合价为＋6价，最低负化合价为－2价。 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 4．讨论分析说明硫、氯两种元素，哪种元素原子的得电子能力强？ 提示：S、Cl原子核外均有3个电子层，则核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越容易得电子，所以Cl得电子能力(非金属性)强于S。 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 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) 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 原子类别 与元素性质的关系 与元素化合价的关系 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m－8(H为m－2，m为最外层电子数) 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 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： 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，原子越难失电子而越容易得电子。 ②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难得电子。 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) (3)应用： ①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。 ②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。 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) √ 1．探究金属钾比金属钠活动性强，下列方法无效的是(　　) A．查阅资料，比较钾与钠的原子结构 B．查阅资料，比较钾与钠的主要化合价 C．查看钾、钠在常用金属活动性顺序中的位置 D．在相同条件下使钾、钠分别与水反应，观察、比较反应快慢 B　[钾与钠的主要化合价都只有＋1价，不能说明金属钾比金属钠活动性强。] 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 2．下列事实能说明金属性：Na>Al的是(　　) A．Na最外层有一个电子，Al最外层有3个电子 B．Na能与冷水反应，而Al不能 C．Na的熔、沸点低于Al的 D．Na能从AlCl3的溶液中把Al置换出来 √ 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) B　[金属性的强弱与最外层电子数的多少无对应关系，A项错误；可以通过金属与水反应生成氢气的难易程度判断金属性的强弱，B项正确；熔、沸点的高低与金属性的强弱无对应关系，C项错误；Na进入盐溶液中首先与水反应，因此Na不能从AlCl3的溶液中置换出Al，D项错误。] [教材　活动·探究] (1)预测铍、镁、钙元素的单质与水反应难易程度，并从原子结构的角度解释说明。 (2)预测铍与冷水能否剧烈反应？ (3)镁和铝在金属活动性顺序中均排在氢之前，但是镁与酸反应剧烈，铝与酸反应不剧烈。试利用原子结构的观点解释反应剧烈程度不同的原因。 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) [答案]　(1)与水反应难易程度：钙>镁>铍。它们原子结构最外层都只有2个电子，电子层数：钙>镁>铍，失去电子能力：钙>镁>铍。 (2)铍与冷水不能剧烈反应。因为镁与冷水反应无明显现象，而铍电子层数小于镁，铍比镁更难失去电子。 (3)因镁和铝电子层数相同，铝的核电荷数更大，最外层电子离核更近，原子越难失电子，所以金属性较弱，与酸反应不剧烈。 易错警示 原子最外层电子数小于4的元素不一定是金属元素，如H、He、B。 原子最外层电子数大于4的元素也不一定是非金属元素，如锑(Sb)、铋(Bi)。 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 10电子微粒、18电子微粒的判断 根据以下两个实验回答相关问题。 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 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：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。 Na＋、OH－和H2O。 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 提示：H＋＋S2-===HS－、HS－＋H＋===H2S↑；S2-、Cl－、HS－和H2S。 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。 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 1．10电子微粒 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 2．18电子微粒 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) √ 1．(双选)某粒子结构示意图为 ，若该粒子为离子，则它所带的电荷数可能为(　　) A．8－n　　　　 B．n－8 C．10－n D．n－10 √ CD　[若为阳离子，电荷数为n－2－8＝n－10；若为阴离子，电荷数为2＋8－n＝10－n。] 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) 2．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的转化关系(反应条件已经略去)： (1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒，请写 出A、D的化学式：A________、D________。 (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：________________________________ ________________________________________________________。 H2O HS－＋OH－===S2-＋H2O或H2S＋ OH－===HS－＋H2O 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) [解析]　(1)10电子微粒A、B反应得到两种10电子微粒，应是铵根离子与氢氧根离子反应得到氨气与水，而C、B都能与氢离子反应，可推知A为，B为OH－，C为NH3，D为H2O。(2)如果A、C均是18电子的微粒，B、D均是10电子的微粒，结合转化关系，可推断：A为H2S或HS－，B为OH－，C为HS－或S2-，D为H2O；A与B在溶液中反应的离子方程式为HS－＋OH－===S2-＋H2O或H2S＋OH－===HS－＋H2O。 学习效果 随堂评估 1．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： √ 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) B　[Be原子的核电荷数、核外电子总数都是4，Be原子的结构示意图为 ，故A错误；S原子质子数为16，得到2个电子后，最外层达到8个电子的稳定结构，质子数不变，硫离子的结构示意图为 ，故B正确；氟原子的核电荷数、核外电子总数都是9，氟原子结构示意图为 ，故C错误；钠离子最外层达到8电子稳定结构，质子数不变，其离子结构示意图为 ，故D错误。] 2．(双选)已知钡的失电子能力处于Na和K之间，则下列说法中正确的是(　　) A．Ba可从KCl溶液中置换出K B．Ba可从冷水中置换出H2 C．在溶液中Zn可还原Ba2+生成Ba D．Ba投入NaOH溶液中，有明显的现象 √ √ 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) BD　[钡的失电子能力处于Na和K之间，即失电子能力：K>Ba>Na，三者均与水反应。金属K、Na在KCl溶液中均直接与水反应，所以Ba也直接与水反应，且金属性：K>Ba，所以Ba不能从KCl溶液中置换出K，故A项错误；金属性：Ba>Na，Na与冷水反应生成H2，则Ba可从冷水中置换出H2，故B项正确；金属性：Ba>Zn，则溶液中Zn不能还原Ba2+生成Ba，故C项错误；将Ba投入NaOH溶液中，Ba与水反应生成H2，故D项正确。] 3．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________。 氮 碳 氢 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) (2)XZ3化合物的化学式是________。 (3)根据X、Y的原子结构，预测X、Y具有___________(填“得电子性”或“失电子性”)，且相应的性质X________Y(填“大于”“小于”或“等于”)。 (4)分别写出X、Y的最高价含氧酸的化学式________、________。 NH3 得电子性 大于 HNO3 H2CO3 必备知识 关键能力 学习效果 第2课时　核外电子排布　原子结构与元素原子得失电子能力(基础课) [解析]　由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，可推断Y为C，不可能是S(S有3个电子层，若为S，另外两种元素只可能是H和He，与题意不符)，结合题设XZ3可推断为NH3，从而得知X、Y、Z三种元素分别是氮、碳和氢。X(氮)和Y(碳)元素都具有两个电子层，原子的最外电子层电子数分别是5和4，故它们表现得电子性，且氮最外层电子距离原子核近，半径更小，更容易得电子。 $$