2.第1章 第1节 第2课时 元素周期律和元素周期表-【金版新学案】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版2019 双选）

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 课程标准解读 1．了解原子核外电子的排布规律，认识原子结构示意图的含义。 2．能画出1～20号元素的原子结构示意图。 3．了解原子的最外层电子排布与元素原子得失电子能力和化合价的关系。 4．学会由元素原子的核外电子排布推测元素得失电子能力的方法。 知识点一　核外电子排布　　　　　　　　　　　　　　　　 1．核外电子排布规律 能量规律 电子层序数 一 二 三 四 五 六 七 电子层符号 K L M N O P Q 离核距离 电子能量 数量规律 每个电子层最多容纳2n2个电子 最外层容纳的电子不超过8个(K层为最外层时不超过2个) 2．核外电子排布的表示方法——结构示意图(以钠原子为例) 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 元素种类 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4 一般大于或等于4 8(He为2) 原子得失电 子的能力 一般易失电子 一般易得电子 既不易失电子，也不易得电子 单质具有 的性质 具有还原性 具有氧化性 一般不与其他物质反应 (2)原子结构与元素化合价的关系 金属元素 非金属元素 稀有气体元素 只显正价且一般等于最外层电子数，如、 一般既有正价又有负价，最高正价＝最外层电子数，最低负价＝最外层电子数－8，如、 (O、F除外) 原子结构为稳定结构，常见化合价为零 电子进入电子层时，先排能量低的电子，再排能量高的电子；原子在失去电子时则顺序相反。　　 [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)S2－的结构示意图为。(×) (6)Cl原子的最外层电子数为7，故其最高正价为＋7。(√) 学生用书第7页 (7)Mg2＋、O2－、Al3＋、Ne电子层结构相同，故所含核外电子总数相同。(√) (8)最外层电子数小于4的元素为金属元素，大于4的为非金属元素。(×) 市场中所售汽车部分使用磷酸铁锂电池。 问题1　写出磷酸铁锂电池中锂原子和磷原子的结构示意图。 提示：　根据核外电子排布规律可以推测两种元素原子的核外电子排布图分别为Li：、P：。 问题2　磷酸铁锂电池中哪种元素的原子能形成10电子的微粒？哪种元素能形成18电子微粒？ 提示：　氧元素能够形成10电子的微粒；磷元素能够形成18电子的微粒。 如： 2．推断10e－和18e－微粒的思维模型 (1)10e－微粒 (2)18e－微粒 Ｋ　　 1．在第n电子层中，当它作为原子的最外层时，其最多容纳的电子数与第(n－1)层相同；当它作为原子的次外层时，其最多容纳的电子数比(n－1)层多10个。则对此电子层的判断正确的是(　　) A．必为K层 B．必为L层 C．必为M层 D．可为任意层 C　[根据核外电子排布规律，最外层不超过8个电子，而K层最多可容纳2个电子，L层最多可容纳8个电子，M层最多可容纳18个电子。当n层为最外层时，最多可容纳8个电子，而第(n－1)层也可容纳8个电子，则(n－1)层为次外层，故n层应为M层；当n为次外层时，其最多容纳的电子数比(n－1)层多10个，则证明n层最多可容纳18个电子，也应为M层。] 2．下列微粒的结构示意图中表示阴离子的是(　　) A． B． C． D． D　[A为O原子，B为Na＋，C为Cl原子，D为Cl－。] 3．(2024·河北承德一中周测)下列离子中，所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是(　　) A．Mg2＋　　 B．Na＋ C．Al3＋　　 D．K＋ A　[Mg2＋带2个单位的正电荷，有2个电子层，所带电荷数与该离子的核外电子层数相等，A项符合题意；Na＋带1个单位的正电荷，有2个电子层，B项不符合题意；Al3＋带3个单位的正电荷，有2个电子层，C项不符合题意；K＋带1个单位的正电荷，有3个电子层，D项不符合题意。] 学生用书第8页 知识点二　原子结构与元素原子得失电子能力 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．实验探究Na、Mg、K元素原子的失电子能力 元素 Na Mg K 实验过程 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 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 2K＋2H2O===2KOH＋H2↑ 实验结论 与水反应的剧烈程度：K＞Na＞Mg 2．判断依据 3．原因解释 (1)在电子层数相同时，核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越难失电子而越易得电子； (2)最外层电子数相同时，电子层数越多，最外层电子离核越远，原子越易失电子而越难得电子。 [判断正误](正确的打“√”，错误的打“×”) (1)还原性：Na＞Mg＞Al。(√) (2)氧化性：Na＋＞Mg2＋＞Al3＋。(×) (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。(×) (6)非金属元素的原子不能形成简单阳离子。(×) (7)化合物中金属元素只显正价，非金属元素只显负价。(×) (8)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。(√) 问题1　根据Na、Mg、K分别与水反应的现象，你能得出这三种金属元素原子失电子能力的强弱吗？ 提示：　失电子能力为K>Na>Mg。 问题2　你能利用原子的结构知识解释上述得出的结论吗？ 提示：　钠、镁原子的电子层数相同，但镁原子的核电荷数多，导致镁原子半径小，最外层电子离核近，原子核对最外层电子吸引能力更强，故Mg比Na难失电子；K、Na的最外层电子数相同，但K比Na的电子层数多，导致钾原子半径更大，最外层电子离核较远，原子核对最外层电子吸引能力更弱，故K比Na更易失电子。 学生用书第9页 问题3　请尝试用问题2的理论比较硫、氯原子得电子能力的强弱。 提示：　硫、氯原子的电子层数相同，但氯原子的核电荷数多，导致氯原子半径小，原子核对最外层电子吸引能力更强，故氯原子比硫原子更容易得到电子。 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，原子半径越小，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，原子半径越大，最外层电子离核越远，原子越容易失电子而越难得电子。　　 1．对于核电荷数为1～18的元素，下列有关元素性质与原子结构的理解正确的是(　　) A．原子最外层电子数小于4的元素一定是金属元素 B．原子最外层电子数大于4的元素一定是非金属元素 C．原子最外层电子数与该元素的常见化合价的绝对值一定相等 D．原子最外层电子数与其电子层数相等的元素一定是金属元素 B　[硼原子的最外层有3个电子，但硼元素为非金属元素，A项错误；F的常见化合价是－1(单质中F的化合价为0)，稀有气体元素的常见化合价是0，C项错误；原子最外层电子数与其电子层数相等的元素有H、Be、Al，D项错误。] 2．元素X、Y形成的简单离子X＋、Y2＋与O2－的核外电子排布相同，元素Z形成的简单离子Z＋与Cl－的核外电子排布相同，则元素原子失电子能力的强弱顺序正确的是(　　) A．X＞Y＞Z B．Z＞Y＞X C．Z＞X＞Y D．Y＞Z＞X C　[根据信息可知X为Na，Y为Mg，Z为K，元素原子失电子能力的强弱顺序是K＞Na＞Mg，故C项正确。] 3．(2024·河北涿鹿月考)下列叙述能证明金属元素原子A的失电子能力比金属元素原子B的强的是(　　) A．常温时，A能从水中置换出氢气，而B不能 B．1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多 C．A原子的电子层数比B原子的电子层数多 D．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少 A　[常温时，通过金属从水中置换出氢气的难易程度可判断金属元素原子的失电子能力强弱，A项符合题意；金属元素原子的失电子能力强弱与其失电子数目多少无关，B项不符合题意；金属元素原子的失电子能力强弱与其电子层数和最外层电子数多少有关，是由二者共同决定的，不是单独一个条件所能决定的，C、D项不符合题意。] 　　　　　　　　　　　　　　　　 (1)最外层电子数小于4的未必为金属，如：氢元素最外层电子数为1却为非金属元素；最外层电子数大于4的未必为非金属元素，如金属钋，最外层有6个电子却为金属元素。 (2)不易失电子的元素的原子不一定易得电子，不易得电子的元素的原子也不一定易失电子，如稀有气体元素的原子或C、Si等。 学生用书第10页 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列说法不符合电子排布规律的是(　　) A．核外电子总是优先排在能量低的电子层上 B．某原子M层上的电子数为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层上的4倍 D．N层为次外层时，最多可容纳的电子数为18 B　[电子是在能量由低到高的不同电子层上分层排布的，且总是优先排在能量低的电子层上，A项不符合题意；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，M层上最多能排18个电子，不可能排32个电子，B项符合题意；当K、L层上排满电子，即电子数分别是2、8时，M层上的电子数也可以是8，如Cl－、K＋，C项不符合题意；次外层电子数不超过18，D项不符合题意。] 2．(2024·河南平顶山一中月考)下列粒子的结构示意图错误的是(　　) A． B． C． D． C　[根据核外电子排布规律可知，K原子的结构示意图为。] 3．下列叙述正确的是(　　) A．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 C．两种原子，如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素 D．原子最外层电子数为6的元素，其最高正化合价一定为＋6 C　[核外电子排布完全相同的微粒，可能是不同的离子，如F－和Na＋，二者的化学性质不相同，A项错误；H＋不具有稀有气体元素原子的核外电子排布，B项错误；两种原子，如果核外电子排布相同，则它们的质子数一定相等，所以一定属于同种元素，C项正确；O原子的最外层电子数是6，但O元素没有最高正价＋6价，D项错误。] 4．(2024·河南南阳一中高一月考)1～20号元素中的某元素形成的微粒的结构示意图可表示为，其中y≠0。 (1)x表示____________，y表示________________。 (2)若该微粒是原子，则x和y的数量关系为________。 (3)若该微粒是阳离子，则x和y的数量关系为________，该微粒可以是________(写出一种离子符号)。 (4)若该微粒是阴离子，则x和y的数量关系为________，该微粒可以是________(写出一种离子符号)。 解析：　该微粒结构示意图中，x表示核电荷数，y表示最外层电子数。当x＝10＋y时，该微粒不带电，表示原子；当x>10＋y时，核电荷数大于核外电子数，该微粒带正电荷，表示阳离子；当x<10＋y时，核电荷数小于核外电子数，该微粒带负电荷，表示阴离子。 答案：　(1)核电荷数　最外层电子数 (2)x＝10＋y(或x－y＝10) (3)x>10＋y(或x－y>10)　K＋(其他合理答案也可) (4)x<10＋y(或x－y<10)　S2－(其他合理答案也可) 学科网（北京）股份有限公司 $$