1.1.2原子结构与元素原子得失电子能力-课件-2024-2025学年高一化学同步精品课堂（鲁科版2019必修二）

鲁科版 必修二 第一章 原子结构 元素周期律 第一节 原子结构与元素性质 课时2 原子结构与元素原子得失电子能力 课程标准与核心素养 PART 01 宏观辨识与微观探析：能通过宏观实验现象（如钾在空气中燃烧的剧烈程度）推测原子结构（最外层电子数少、原子半径大），建立 “微观结构→宏观性质” 的认知桥梁。 证据推理与模型认知：根据氢原子光谱实验数据，理解电子跃迁与能量变化的关系，构建玻尔模型的量子化思想，认识模型的局限性。 课程标准与核心素养 科学探究与创新意识：通过 “电子层能量模拟” 实验，探究核外电子排布的规律，培养控制变量、分析数据的能力。 科学态度与社会责任：结合同位素在医学（如碘 - 131 治疗甲状腺疾病）和能源（核能开发）中的应用，辩证认识科技发展与社会伦理的平衡。 课程标准与核心素养 新课讲解 PART 02 新课引入 1911年，英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射实验，提出原子结构的“核式模型”。 新课引入 1913年，丹麦科学家玻尔根据氢原子光谱实验提出行星轨道式的电子分层排布原子结构模型。 新课引入 1926年，奥地利物理学家薛定谔等以量子力学为基础提出电子云模型。 新课引入 原子结构模型的演变历程 道尔顿——实心球原子模型 汤姆逊——“葡萄干布丁”模型 卢瑟福——核式模型 玻尔——电子分层排布模型 量子力学模型 核外电子排布 原子核外电子排布的特征 核外电子 运动空间 运动速率 测不准 具有“广阔” 的运动空间 速 率 很 快，接 近 光 速 所处位置和运动速率不能同时准确测定 核外电子排布 电子层 在多电子原子里把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。 电子层 由内向外 字母表示 K L M N O P Q 数字表示 1 2 3 4 5 6 7 离核远近 电子能量 电子离核由近及远 电子能量由低到高 思考与讨论 1. 当K层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？除了K层，其他各层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？ 2. 次外层最多容纳的电子数是多少？ 3. 你能归纳出第n层最多能容纳的电子数吗？ 4. 根据归纳的规律，用原子结构示意图表示核电荷数为1~20号元素原子的核外电子排布。 【思考】下表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中你能发现什么规律？ 思考与讨论 ① 当K层为最外层时，最多能容纳的电子数 是多少？ 稀有气体元素原子的电子排布 K层为最外层时，最多能容纳的电子数为2个 【思考】下表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中你能发现什么规律？ 思考与讨论 稀有气体元素原子的电子排布 ② 除了K层，其他各层为最外层时，最多能 容纳的电子数是多少？ 其他各层为最外层时，最多容纳电子数为8个 【思考】下表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中你能发现什么规律？ 思考与讨论 稀有气体元素原子的电子排布 ③ 次外层最多容纳的电子数是多少？ ④ 倒数第三层最多容纳的电子数是多少？ 次外层最多能容纳电子数为18个 倒数第三层最多容纳的电子数为32个 【思考】下表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中你能发现什么规律？ 思考与讨论 稀有气体元素原子的电子排布 ⑤ 你能归纳出第n层最多能容纳的电子数吗？ 2×12、2×22、2×32、2×42...... 原子核外每一层最多能容纳的电子数为2n2 【思考】下表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中你能发现什么规律？ 核外电子排布 核外电子排布的一般规律 能量规律 核外电子总是尽可能先排布在能量最低的电子层上 然后由内向外依次排布在能量较高的电子层上 数量规律 每层最多容纳2n2个电子 最外层不能超过8个电子(第一层为最外层时不超过2个) 次外层不能超过18个电子 核外电子排布 ①用圆圈表示原子核(在圈内注明核电荷数) ②用弧线表示电子层 ③标出各层上的电子数 核外电子排布的表示方法 (1)原子结构示意图 + 11 2 8 1 Na + 34 2 8 18 6 Se + 26 2 8 14 2 Fe (2)离子结构示意图 + 11 2 8 Na+ + 17 2 8 8 Cl－ 思考与讨论 (1)两种原子，如1H、2H、3H (2)两种分子，如CH4、NH3、H2O、HF (3)两种带电荷数相同的阳离子，如、H3O+ (4)两种带电荷数相同的阴离子，如F－、OH－ (5)一种原子和一种分子，如Ne、HF 思考：两种微粒的质子数和核外电子数分别相等，它们可能的关系有哪些? 核外电子排布 常见的10e－和18e－微粒 (1)10电子微粒 Ne Na+ Mg2+ Al3+ HF H2O NH3 CH4 N3－ H3O+ OH－ O2－ F－ 核外电子排布 常见的10e－和18e－微粒 (2)18电子微粒 Ar K+ Ca2+ HCl H2S PH3 SiH4 HO-OH HS－ S2－ Cl－ 2个9电子微粒结合 F-F NH2-NH2 CH3-CH3 F-CH3 CH3-OH 思考与讨论 Na +11 2 8 1 +12 2 8 2 +13 2 8 3 +14 2 8 4 +15 2 8 5 +16 2 8 6 +17 2 8 7 +18 2 8 8 Mg Al Si P S Cl Ar Li +3 2 1 +4 2 2 +5 2 3 +6 2 4 +7 2 5 +8 2 6 +9 2 7 +10 2 8 Be B C N O F Ne H +1 1 He +2 2 从原子结构示意图中你能获取哪些信息？ 元素性质与原子结构的关系 原子结构与元素性质的关系 (1)稀有气体元素：原子最外层电子数为8(He为2)，原子结构稳定，原子既不容易获得电子，也不容易失去电子 (2)金属元素原子最外层电子数一般小于4，原子较易失去电子形成阳离子。  (3)非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于4，原子较易获得电子形成阴离子。  元素性质与原子结构的关系 原子结构与元素化合价的关系 (1)稀有气体元素原子结构为稳定结构，常见化合价为0。   (3)非金属元素易得到电子达到稳定结构，其最低负价为m-8(H为m-2)。  (2)金属元素易失去最外层电子达到稳定结构，其最高正价为+m (设m为该元素最外层电子数)。  元素性质与原子的最外层电子数密切相关 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 实验探究 1.预测钠、镁两种元素原子失电子能力的强弱，并从原子结构的角度说明理由 比较钠、镁、钾元素原子的失电子能力 2.预测钠、钾两种元素原子失电子能力的强弱，并从原子结构的角度说明理由 预测：钠原子和镁原子的电子层数相同，由于钠原子比镁原子核电荷数小，原子核对最外层电子的吸引力比较弱，失电子能力强。  预测：钠原子和钾原子的最外层电子数相同，钾原子核外电子层数比钠原子多，原子核对最外层电子的吸引力比钠原子弱，失电子能力强。  实验探究 比较钠、镁、钾元素原子的失电子能力 【实验1】钠、镁与水反应 【实验1】钠、钾与水反应 观看实验视频并记录现象 实验探究   钠 镁 实验操作     实验现象 浮、游、熔、响、红 与水缓慢反应，镁条表面产生少量气泡，溶液变浅红色 实验结论 钠的化学性质比镁的活泼，失电子能力Na＞Mg 钠、镁两种元素原子失电子能力比较 比较钠、镁、钾元素原子的失电子能力 实验探究   钠 钾 实验操作     实验现象 浮、游、熔、响、红 比钠与水反应更剧烈，反应放出的热可使生成的气体燃烧，并伴有轻微的爆炸，溶液变红色 实验结论 钾的化学性质比钠的活泼，失电子能力K>Na  钠、钾两种元素原子失电子能力比较 比较钠、镁、钾元素原子的失电子能力 实验探究   钠 钾 实验操作     实验现象 浮、游、熔、响、红 比钠与水反应更剧烈，反应放出的热可使生成的气体燃烧，并伴有轻微的爆炸，溶液变红色 实验结论 钾的化学性质比钠的活泼，失电子能力K>Na  钠、钾两种元素原子失电子能力比较 比较钠、镁、钾元素原子的失电子能力 实验探究 比较钠、镁、钾元素原子的失电子能力 1. 你对以上两组元素原子失电子能力强弱的预测正确吗？你从原子结构的角度对 它们失电子能力强弱的解释是否合理？哪些证据支持了你的预测和解释？ 2. 通过前面的学习，你已经可以从质子数、中子数、核电荷数、核外电子数、最 外层电子数、电子层数等方面描述原子的结构了，它们是否会影响元素原子失 电子能力的强弱？如果会，如何影响？如果不会，说明理由。 中子不带电，对原子得失电子能力强弱没有影响； 质子带正电，原子核内质子数越多对最外层电子吸引力越强，当电子层数相同时，核电荷数越大对外层电子吸引力就越大，原子越不易失电子； 最外层电子数相同时，电子层数越多，最外层电子离原子核越远，越容易失去。 钾与水反应比钠与水反应剧烈 钠与水易反应，镁与水在常温下不易反应 实验探究 比较钠、镁、钾元素原子的失电子能力 3. 请根据以上讨论来分析说明硫、氯两元素中哪种元素原子的得电子能力强。 氯和硫电子层数相同，氯的核电荷数大，对最外层电子的吸引力强，更易得电子 实验探究 比较钠、镁、钾元素原子的失电子能力 4. 如何用图示的方式描述原子结构对元素原子得失电子能力的影响？ 元素性质与原子结构的关系 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，原子越易失电子、越难得电子。 元素原子得失电子的能力与原子的最外层电子数、核电荷数和电子层数均有关系 非金属性越强 金属性越强 元素性质与原子结构的关系 ① 单质与水反应的难易程度 ② 单质与酸反应的剧烈程度 ③ 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 金属性强弱比较方法 元素性质与原子结构的关系 非金属性强弱比较方法 ① 非金属元素的最高价氧化物对应的水化物—最高价含氧酸的酸性强弱。 ② 非金属单质与氢气反应生成气态氢化物的难易程度及氢化物的稳定性。 ③ 与氢气生成气态氢化物的难易程度 ④活泼非金属置换不活泼非金属 元素性质与原子结构的关系 实验探究同周期元素性质递变规律 元素 Si P S Cl 最高价氧化物的化学式 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 最高价氧化物对应水化物的化学式及酸性 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4 酸性比 H2SO4强 单质与H2反应的条件 高温 磷蒸气与 H2能反应 加热 光照或点燃时发生爆炸而化合 氢化物的稳定性 不稳定 受热分解 受热分解 稳定 元素性质与原子结构的关系 Na Mg Al Si P S Cl 结构 决定 性质 失电子能力减弱，得电子能力增强 原子核对最外层电子的引力逐渐增强 实验探究同周期元素性质递变规律 元素性质与原子结构的关系 周期 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 1 2 3 4 5 6 7 金 属 性 逐 渐 增 强 非 金 属 性 逐 渐 增 强 金 属 性 减 弱、 非 金 属 性 增 强 课堂小结 习题反馈 PART 03 课堂小结 原子结构与元素性质 原子结构示意图 核外电子排布 元素原子得失电子能力与原子结构的关系 分层排布 由低能到高能排布 每层最多容纳的电子数为2n2 课堂小结 原 子 电子层数相同 最外层电子数相同 核电荷数越多 原子越难失电子，越易得电子 元素金属性越弱，非金属性越强 原子越易失电子，越难得电子 元素金属性越强，非金属性越弱 电子层数越多 习题练习 1、下列叙述中正确的是(　　) A.在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核近的区域内运动 B.核外电子总是先排在能量低的电子层上，例如只有排满了L层后才排M层 C.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 D.微粒的最外电子层只有达到8个电子才稳定 B 习题练习 2、核电荷数小于18的某元素X，其原子核外的电子层数为n，最外层电子数为(2n+1)，原子核内质子数是(2n2-1)，则下列有关X的说法不正确的是(　　) A.最高正价为+3价 B.其最低负价可能为-1价 C.氢化物易溶于水 D.是活泼的非金属元素 A 习题练习 3、元素R、X、T、Z、Q在周期表中的相对位置如图所示,其中R在周期表中非金属性最强。则下列判断正确的是（ ） A.非金属性:Z＜T＜X B.R与Q的电子数相差26 C.简单气态氢化物的热稳定性:R＜T＜Q D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:T＜Q B 习题练习 4、画出下列原子或离子的结构示意图 ①S： ，S2－： ； ②Ca： ，Ca2＋： 。 习题练习 5、通常情况下微粒A、B为分子，C、E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C、D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答： (1)用化学符号表示下列4种微粒： A　　　　、B　　　　、C　　　　、D　　　　  (2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式：  　   Al3++3NH3+3H2O==Al(OH)3↓+3 H2O NH3 OH- 或Mg2++2NH3+2H2O==Mg(OH)2↓+2 PowerPointDesign 谢谢大家 Lavf57.83.100 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $$