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(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册（鲁科版2019）

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 [素养目标]　1.了解原子核外电子的排布。2.能画出1～20号元素的原子结构示意图。3.能用原子结构解释元素性质。4.认识原子核外电子的排布规律。 知识点一　核外电子排布 1．核外电子的排布规律 (1)依据：电子能量高低，运动区域离核远近。 (2)电子层与电子能量的关系 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 (3)核外电子排布规律 2．核外电子排布的表示方法——结构示意图 (1)钠的原子结构示意图 (2)简单离子的结构示意图 ①Na＋的结构示意图为。 ②Cl－的结构示意图为。 1．写出钾原子和钙原子的原子结构示意图。 提示　　 2．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？ 提示　若钾原子的M层排布9个电子，此时M层就成为最外层，这与电子排布规律中的“最外层上排布的电子不能超过8个”相矛盾，不符合电子排布的规律，即M层不是最外层时最多可排18个电子，而它作为最外层时最多只能排8个电子。 3．铁元素的原子结构示意图为。 (1)根据核外电子排布规律判断M层最多容纳多少个电子。 (2)为什么铁元素的原子结构示意图不是？ (3)当N层开始排布电子时M层是否排满？ 提示　(1)根据核外电子排布规律可以判断M层最多容纳18个电子。 (2)若铁元素的原子结构示意图为，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。 (3)由铁元素的原子结构示意图可知，当铁元素原子的N层开始排布电子时M层并没有排满。 4．Ⅰ.写出1～20号元素的原子结构示意图。 (1)H：________　He：________ (2)Li：________　Be：________　B：________ C：________　N：________　O：________ F：________　Ne：________ (3)Na：________　Mg：________　Al：________ Si：________　P：________　S：________ Cl：________　Ar：________ (4)K：________　Ca：________ 提示　(1)　　(2)　　　　　　　　(3)　　　　　　　　(4)　 Ⅱ.总结1～20号元素原子的结构特点。 (1)原子核中无中子的原子是________。 (2)最外层有1个电子的元素：________。 (3)最外层有2个电子的元素：________。 (4)最外层电子数等于次外层电子数的元素：________。 (5)最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素：________。 (6)最外层电子数是次外层电子数的3倍的元素：________。 (7)最外层电子数是次外层电子数的4倍的元素：________。 (8)最外层电子数是内层电子总数的一半的元素：________。 (9)最外层电子数是次外层电子数的一半的元素：________。 (10)最外层电子数等于电子层数的元素：________。 提示　(1)H　(2)H、Li、Na、K　(3)He、Be、Mg、Ca　(4)Be、Ar　(5)C　(6)O　(7)Ne (8)Li、P　(9)Li、Si　(10)H、Be、Al 【归纳提升】 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。 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)。如钾原子。 3．“一稳定” 相对不稳定结构相对稳定结构 如(Na)(Na＋)， (O)(O2－)。 1．A、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 解析　A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，C项正确。 答案　C 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2n2 B．次外层中最多可容纳的电子数为18 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 解析　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；次外层中最多可容纳的电子数为18，B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。 答案　D 3．根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。 (1)A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半：________。 (2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：________。 (3)C元素的单质在常温下可与水剧烈反应，产生的气体能使带火星的木条复燃：________。 (4)D元素的次外层电子数是最外层电子数的：________。 解析　 元素 电子排布特点 原子结构示意图 A元素 L层上有8个电子，则M层上有4个电子，A为硅元素 B元素 当K层为次外层时，最外层电子数为3；当L层为次外层时，最外层电子数为12，不符合原子核外电子排布规律，故B为硼元素 C元素 单质与水反应产生O2的应是F2，C为氟元素 D元素 次外层电子数是最外层电子数的，D为氖元素 答案　(1)硅　　(2)硼　 (3)氟　　(4)氖　 知识点二　原子结构与元素原子得失电子能力 1．实验探究：比较钠、镁、钾三种金属元素的原子失电子能力的强弱 (1)钠、镁与水反应的实验探究 实验项目 实验内容 实验现象 实验结论 与 水 反 应 Na＋H2O 常温下，反应剧烈，溶液变红色 失电子能力：Na>Mg Mg＋ H2O 加热时反应缓慢，溶液变浅红色 (2)金属钠、钾与水反应的比较 实验项目 钠与水反应 钾与水的反应 实验装置 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 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 化学方 程式 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2K＋2H2O===2KOH＋H2↑ 结论 钾的化学性质比钠的更活泼，失电子能力：K>Na 2.元素的金属性、非金属性 (1)金属性是指元素的原子失电子能力，失电子能力越强，金属性越强。 (2)非金属性是指元素的原子得电子能力，得电子能力越强，非金属性越强。 1．元素的金属性强弱与失电子多少有没有关系？试比较Na、Mg、Al的金属性强弱。 提示　比较金属性强弱不能根据原子在反应中失电子数目的多少来判断，应根据失电子的难易程度判断，金属性：Na>Mg>Al。 2．根据钠、镁、钾三种元素的核外电子排布能否推测出三者的失电子能力强弱？ 提示　能。从钾到钠再到镁，元素原子的半径逐渐减小，原子核对外层电子的吸引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱。 3．将Cl2通到Na2S溶液中，有乳白色浑浊出现，试写出反应的离子方程式：________________，非金属性：________________，能否根据元素原子的得电子多少判断非金属性强弱？ 提示　Cl2＋S2－===S↓＋2Cl－　Cl>S 不能根据得电子多少判断非金属性强弱，应根据得电子能力判断。 4．通过下列几种原子的结构示意图探索元素原子得电子能力强弱的判断。 ①　②　③ 上述三种元素的得电子能力强弱顺序为______>______>______。 提示　②　①　③ 5．你认为原子结构的知识对于理解物质结构和性质的关系有哪些帮助？ 提示　原子结构决定了元素的性质，元素的原子通过一定的方式结合为物质。因此，我们可以通过原子结构分析判断物质结构，而物质结构又决定了物质的性质。 原子结构→物质结构→物质性质这种客观的逻辑关系，为我们提供了一种理解物质结构和性质的关系的科学思想方法。 【归纳提升】 1．元素的性质与原子最外层电子排布的关系 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　 易失电子 易得电子 既不易得电子，也不易失电子 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。 (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。 3．根据相关物质性质判断元素原子得失电子能力的强弱 (1)金属活动性顺序中越靠前，元素原子失电子能力越强。 (2)比较元素的单质与水(或非氧化性酸)反应置换出氢气的难易程度：置换反应越容易发生，元素原子失电子的能力越强。 (3)比较金属单质间的置换反应 在水溶液里若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，则Y比X失电子能力强。 1．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．在MgCl2与AlCl3溶液中分别加入过量的氨水，可判断镁原子与铝原子失电子能力强弱 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 解析　钠与冷水剧烈反应，镁与冷水几乎不反应，因此钠的失电子能力强于镁，A项正确；在MgCl2和AlCl3溶液中分别加入过量的氨水，均生成白色沉淀，现象相同，不能判断镁与铝的失电子能力强弱，B项错误；根据电子层数和核电荷数，可判断原子得电子能力强弱，C项正确；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，D项正确。 答案　B 2．下列对氯、硫两种元素及其单质性质的说法错误的是(　　) A．硫原子得电子能力比氯原子强 B．Cl2能与H2S反应生成S，说明氧化性：Cl2>S C．Cl原子最外层有7个电子，S原子最外层有6个电子 D．Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与Fe反应生成FeS 解析　硫原子得电子能力比氯原子弱，A项错误；Cl2能与H2S反应生成S，说明氧化性：Cl2>S，B项正确；氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子，C项正确；Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与Fe反应生成FeS，D项正确。 答案　A 3．(1)写出符合下列条件的原子的元素符号并画出其原子结构示意图。 ①核外有2个电子层、10个电子的原子：________； ②质量数为23、中子数为12的原子：________； ③电子总数是最外层电子数3倍的原子：______。 (2)用下列原子或离子的结构示意图的编号(A、B、C、D)填空： A.　B.　C. D． ①电子层排布相同的是________； ②属于同一种元素的是________； ③属于金属元素的是________； ④属于稀有气体元素的是________。 解析　(1)①核外有2个电子层、10个电子的原子为Ne，原子结构示意图为；②质量数为23、中子数为12的原子为Na，原子结构示意图为；③电子总数是最外层电子数3倍的原子为Li、P，原子结构示意图分别为、。 (2)①由结构示意图可知，B和C的核外电子层排布相同；②核内质子数相等的微粒为同一种元素，故A和B属于同一种元素；③金属元素原子的最外层电子数一般少于4，D为Na，属于金属元素；④稀有气体元素原子的最外层电子数一般为8(He为2)，C为稀有气体。 答案　(1)①Ne：　②Na：　 ③Li：、P： (2)①BC　②AB　③D　④C 1．(2023·福建南平高一月考)下列关于原子核外电子排布规律的说法错误的是(　　) A．K层是能量最低的电子层 B．原子失电子时先失去能量低的电子 C．核外电子总是优先排布在能量较低的电子层上 D．N层为次外层时，最多可容纳的电子数为18 解析　原子核外区域不同，能量不同，距核由近到远，能量由低到高，即离原子核近的电子能量低，离原子核远的电子能量高，则K层是能量最低的电子层，A正确；原子最先失去最外层电子，最外层电子的能量最高，所以原子失电子时先失去能量高的电子，B错误；核外电子总是优先排布在能量较低的电子层上，C正确；N层为次外层时，最多可容纳的电子数为18，D正确。 答案　B 2．某原子共有四个电子层，当第四层共有多少个电子时，才成为稳定结构(　　) A．2个　　　　　　　　 B．8个 C．18个 D．32个 解析　除了第一层作为最外层时，达到2个电子为稳定结构，其他电子层作为最外层时，均是达到8个电子为稳定结构，因此原子共有四个电子层，当第四层共有8个电子时，才成为稳定结构。 答案　B 3．下列粒子的结构示意图中，错误的是(　　) ①Li：　②Cl：　③Mg2＋： ④K：　⑤P：　⑥F： A．②③④⑤ B.①④⑤⑥ C．①②⑤⑥ D．①②④⑤ 解析　①错误，K层最多只能容纳2个电子；②错误，Cl的核电荷数为17；④错误，最外层不能超过8个电子；⑤错误，先排满L层再排M层，L层应排8个电子，M层应排5个电子。 答案　D 4．(双选)(2023·潍坊高一检测)下列关于钠、钾、硫、氯几种元素的说法，错误的是(　　) A．随着核电荷数的增大，钠、硫、氯原子中最外层电子离核越来越近 B．钠原子失去电子的能力强，氯原子得电子的能力强 C．钠与水的反应比钾与水的反应更剧烈 D．硫元素原子得电子能力强于氯元素的原子 解析　随着核电荷数的增大，钠、硫、氯原子中最外层电子离核越来越近，原子越难失电子，越容易得电子，A、B项正确；钾比钠活泼，故钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，C项错误；氯的非金属性比硫强，硫元素原子得电子能力弱于氯元素的原子，D项错误。 答案　CD 5．某实验小组通过以下实验探究钠与镁失电子能力的强弱，实验步骤如下： (1)切取绿豆般大小的一块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油。在一只250 mL烧杯中加入少量的水，在水中滴加两滴酚酞溶液，将金属钠投入烧杯中。 现象为________________________________________________________________。 写出有关反应的化学方程式：_________________________________________。 (2)将已用砂纸打磨除去氧化膜的一小段镁条放入试管中，向试管中加入适量的水，再向水中滴加两滴酚酞溶液。 现象为________________。然后加热试管，现象为____________________________。 写出有关反应的化学方程式：_________________________________________。 (3)实验结论为_________________________________________________________。 解析　原子核外电子层数相同时，随着最外层电子数增大，元素的金属性减弱，Na与Mg核外都有3个电子层，Na最外层有1个电子，Mg最外层有2个电子，故金属性：Na>Mg。 (1)金属钠具有强还原性，能与水剧烈反应，将金属钠投入滴有酚酞的水中的现象：钠与水剧烈反应，钠在水面上迅速游动，并有轻微的嘶嘶声，反应后的溶液变红，化学反应方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑； (2)镁与冷水不反应，只能与热水缓慢反应，镁条表面产生气泡，溶液变浅红色，反应方程式为Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑； (3)由上述实验可得，钠与水反应比镁与水反应要剧烈，与水反应置换出氢气越容易，金属性越强，所以Na比Mg的金属性强。 答案　(1)钠与水剧烈反应，钠在水面上迅速游动，并有轻微的嘶嘶声，反应后的溶液变红 　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ (2)不反应　缓慢反应，产生气泡，溶液变浅红色　Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑　 (3)Na与水反应比Mg与水反应剧烈，所以Na比Mg的金属性强 学科网（北京）股份有限公司 $$