第1章 第1节 第2课时 核外电子排布与元素原子得失电子能力（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年高中化学必修第二册（鲁科版2019）

第1节　原子结构与元素性质 第2课时　核外电子排布与元素原子得失电子能力 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 栏目索引 课前 预习案 课堂 探究案 冲关 演练案 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 课前 预习案 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 最低 里 外 逐步升高 2n2 8 2 18 2 8 32 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 8(He为2) 一般小于4 一般大于或等于4 得到电子 失去电子 失去最外层电子 获得电子 －(8－最外层 电子数) 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 变红色 反应剧烈，有大量气泡冒出，溶液 呈浅红色 反应很慢，有微量气泡冒出，溶液 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑ 钠比镁容易置换出氢气，钠原子比镁原子更易失去电子 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 反应剧烈，有气泡冒出，溶液 变红色 反应更加剧烈，有气泡冒出， 溶液变红色 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2K＋2H2O===2KOH＋H2↑ 钾比钠更容易置换出氢气，钾原子比钠原子更容易失去电子 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 氯气与铁反应比硫单质与铁反应更剧烈，氯原子比硫原子容易得到 电子 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 越强 强 强 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 大 近 难 容易 多 远 容易 难 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 × × × × × √ 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 课堂 探究案 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 冲关 演练案 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 课后巩固 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 谢谢观看！ 返回导航 化学 必修 第二册 （L） 第1章　原子结构　元素周期律 课程标准要求 学业质量水平 1.了解原子核外电子的排布规律，能画出1～20号元素的原子结构示意图。 2．认识原子结构与元素性质(如化合价和得失电子的能力)的因果关系。 1.能运用原子结构模型说明元素的性质。(水平1) 2．能从原子结构视角说明元素原子得失电子能力的递变规律。(水平2) 3．能设计实验方案探究元素原子得失电子的能力。(水平3) 一、核外电子排布 1．核外电子分层排布 (1)依据：含多个电子的原子里，电子的能量不同，运动区域离核的远近不同。 (2)电子层与电子能量的关系 电子层序数 1 2 3 4 5 6 7 电子层符号 K L M N O P Q 电子离核距离 eq \o(――→,\s\up17(由近及远)) 电子能量 eq \o(――→,\s\up17(由低到高)) 2.核外电子排布规律 (1)核外电子总是先排布在能量______的电子层，然后由___向___，依次排布在能量____________的电子层； (2)原子核外各电子层最多容纳_________个电子； (3)原子最外层电子数不能超过___个(K层为最外层时不能超过___个)； (4)原子核外次外层电子数不超过______个(当K层或L层为次外层时分别为___个和___个)； (5)倒数第三层电子最多不超过______个。 3．核外电子排布的表示方法——结构示意图 4．原子电子层结构与元素性质的关系 稀有气体元素 金属元素 非金属元素 最外层 电子数 __________________ _______________ _________________ 稳定性 稳定 不稳定 不稳定 得失电 子能力 既不易____________，也不易____________ 容易_______________，达到稳定结构 容易____________，达到稳定结构 元素 化合价 0 最高正价＝最外层电子数 除H、O和F外，最低负价＝_____________ _______________ 二、原子结构与元素原子得失电子能力 1．元素原子得失电子能力的实验探究 (1)实验一：钠、镁单质与水反应的对比实验 钠与水反应 镁与水反应 实验 操作 用小刀切下一小块金属钠，用滤纸擦干表面的煤油，放入一只盛有水的烧杯中，再加入几滴酚酞溶液 取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放入另只盛有等量水的烧杯中并加热，再加入几滴酚酞溶液 钠与水反应 镁与水反应 实验 现象 _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________ 反应 原理 _______________________________ _______________________________ 实验 结论 ______________________________________________________________ (2)实验二：钠、钾单质与水反应的对比实验 钠与水反应 钾与水反应 实验 操作 取两只烧杯，分别向其中加入等量的水，用小刀分别切下大小相似的一小块金属钠和金属钾，用滤纸擦干表面的煤油，同时将金属钠和钾分别放入两只烧杯中，再分别加入几滴酚酞溶液 实验 现象 _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________ 钠与水反应 钾与水反应 反应 原理 _______________________________ _______________________________ 实验 结论 ______________________________________________________________ (3)实验三：硫、氯单质与铁反应的对比实验 氯气与铁的反应 硫单质与铁的反应 实验 操作 把燃着的一束细铁丝伸入盛有氯气的集气瓶中 把适量硫粉和铁粉混合再加热到红热后，立即停止加热 实验 现象 铁丝在氯气中剧烈燃烧，生成红棕色的烟，放出大量的热 混合粉末继续保持红热状态，生成黑色固体，放出大量的热 反应 原理 _______________________________ _______________________________ 实验 结论 ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ 2Fe＋3Cl2 eq \o(=====,\s\up17(点燃),\s\do17(　)) 2FeCl3 Fe＋S eq \o(=====,\s\up17(△),\s\do17(　)) FeS 2.元素原子得失电子能力的判断依据 元素的单质与水(或酸 )反应置换出氢气越容易，该元素原子失去电子的能力______，反之亦然。 3．元素金属性和非金属性与元素原子得失电子能力的关系 元素原子失去电子的能力越强，其金属性越___；元素原子得到电子的能力越强，其非金属性越___。 4．影响元素原子得失电子能力的因素 (1)若原子的电子层数相同，则核电荷数越___，最外层电子离核越___，原子越___失电子而越______得电子； (2)若原子的最外层电子数相同，则电子层数越___，最外层电子离核越___，原子越______失电子而越___得电子。 1．巧判断(对的打“√”，错的打“×”) (1)能量高的电子在离核近的区域内运动( ) (2)M层为最外层时，最多容纳18个电子( ) (3)原子的次外层电子数都是8( ) (4)最外层只有2个电子的元素一定是金属元素( ) (5)化合物中金属元素只显正价，非金属元素只显负价( ) (6)电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，原子越难失去电子( ) 2．填一填，根据下列叙述写出元素名称并画出对应原子(或离子)的结构示意图。 (1)A元素单核粒子的质量数为35，中子数为18，电子数为18：________、_________。 (2)B 元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半：________、_________。 (3)C元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：________、_________。 答案　(1)氯　 ) eq \a\vs4\al(　(2)硅　 eq \a\vs4\al() 　(3)硼　 eq \a\vs4\al() 学习任务一　核外电子排布规律的理解 1．为什么钾原子结构示意图是 eq \a\vs4\al() ，而不是 eq \a\vs4\al() ？ 提示　因为M层虽然最多可容纳18个电子，但作为最外层时不能超过8个电子。 2．当原子N层上有电子时，M层上的电子是否已经排满？ 提示　不一定。M层排满时是18个电子，当M层为次外层时也可能排8个电子，例如，钙原子的K、L、M、N层的电子数分别为2、8、8、2。 3．最外电子层不是稳定结构的原子一定容易得失电子形成离子吗？ 提示　不一定，如碳、硅原子的最外层电子数都是4，其原子既不容易得到电子，也不容易失去电子，通常不能形成离子。 理解核外电子排布规律的要点 (1)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 eq \a\vs4\al() 、 eq \a\vs4\al() 。 (2)当最外电子层中排满8个电子(K层为2个)时，这种电子层结构相对稳定，其他的电子层结构相对不够稳定，在一定条件下易转化为稳定的电子层结构。如 ) eq \a\vs4\al((Na)易失去电子变为 eq \a\vs4\al() (Na＋)， eq \a\vs4\al() (O)易得到电子变为 eq \a\vs4\al() (O2－)。 1．今有A、B两种原子，A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，A和B分别是(　　) A．Si和Na　　　　　 B．B和H C．Cl和C D．C和Al D　[设A原子L、M层电子数分别为x、y，依题意，A、B两原子的电子层结构为 电子层 K L M A原子 2 x y B原子 2 2x y＋3 B原子的M层至少有3个电子，因而其L层的电子数必然是8，求得x＝4。对A原子来说，L层有4个电子时只能是最外层，即y＝0，y＋3＝3。因此，A、B分别为碳原子和铝原子，D正确。] 2．完成下列问题： (1)用下面的原子或离子结构示意图的编号填空： ①不是原子的是__________； ②属于同种元素的是__________； ③属于金属元素的是__________； ④容易形成阳离子的是__________； ⑤容易形成阴离子的是__________； ⑥化合价通常为0价的元素是__________，化合物中显＋1价的是________。 (2)核电荷数为1～18的元素中， ①原子最外层电子数是内层电子总数一半的元素是__________； ②原子最外层电子数是次外层电子数一半的元素是__________； ③原子最外层电子数是电子总数一半的元素是__________。 答案　(1)①B　②AB　③D　④D　⑤A　⑥CE　D (2)①Li、P　②Li、Si　③Be [归纳总结]　 利用短周期元素原子结构的特殊性推断元素 (1)最外层有2个电子的原子：He、Be、Mg； (2)最外层电子数＝电子层数的原子：H、Be、Al； (3)最外层电子数＝电子层数2倍的原子：He、C、S； (4)最外层电子数＝电子层数3倍的原子：O； (5)最外层电子数＝内层电子总数一半的原子：Li、P； (6)次外层电子数＝最外层电子数2倍的原子：Li、Si。 学习任务二　原子结构与元素原子得失电子能力的关系 试根据原子结构分析：N、O、F和F、Cl、Br两组元素中原子得电子能力的强弱顺序。 提示　元素原子得失电子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。N、O、F三种原子的电子层数相同，核电荷数依次增大，原子核吸引电子的能力越大，则原子得电子的能力越强； F、Cl、Br三种原子的最外层电子数相同，电子层数依次增多，最外层电子离核距离越远，则原子得电子能力越弱。 原子核带正电荷，核外电子带负电荷，二者存在引力作用，若电子层数相同，核电荷数越大，原子核对最外层电子的引力越大，原子越难失去电子，越易得到电子，元素的金属性越弱，非金属性越强，如Na与Mg、S与Cl；原子最外层电子数相同时，原子电子层数越多，原子半径越大，原子核对最外层电子的引力越小，原子越易失去电子，越难得到电子，元素的金属性越强，非金属性越弱，如Na和K、O和S。 1．(2020·河北保定一中检测)下列叙述中能确定A金属比B金属活泼性强的是(　　) A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少 B．A原子的电子层数比B原子的电子层数多 C．一个A失去的电子数比一个B原子多 D．常温时A能从水中置换出氢气而B不能 D　[A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少，不能说明A的金属性比B强，如Li的金属性小于Ca，A项错误；A原子的电子层数比B原子的电子层数多，不能说明A的金属性比B强，如Mg的金属性小于Li，B项错误；一个A失去的电子数比一个B原子多，不能说明A的金属性比B强，如Al的金属性小于Na，C项错误；常温时A能从水中置换出氢气而B不能，说明金属A失去电子的能力比B强，则能说明A的金属性比B强，D项正确。] 2．根据下面的原子结构示意图，用元素符号填空： (1)属于金属元素的是__________，其中原子失去电子能力较强的是___________； (2)属于活泼非金属元素的是__________，其中原子得到电子能力最强的是___________； (3)通常原子既不能失去电子也不能得到电子的元素是__________； (4)B 与D形成的化合物是 __________，E与F形成的化合物是___________。 答案　(1)Mg、Ca　Ca　(2)O、F　F　(3)He、C　 (4)MgO　CF4 [易错警示]　 (1)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三种非金属元素原子的最外层电子数分别为1、2、3个。 (2)元素的金属性和非金属性强弱是指原子得失电子的难易程度，与得失电子数目的多少无关，如在化学反应中Al失去电子的数目多于Na，但Na失去电子的能力大于Al，则金属性Na大于Al。 镁、铝在金属活动顺序表中均排在氢的前面，但同样的镁片与铝片分别与相同浓度的盐酸反应时现象不一样，下图①和②分别是镁、铝与盐酸反应的现象，①中反应剧烈，②中反应较缓和。试根据镁和铝的原子结构进行分析产生不同现象的原因。 提示　镁、铝原子的结构示意图分别为 、 eq \a\vs4\al() ，核外均有三个电子层，最外层电子数分别为2和3，但铝原子的核电荷数大于镁原子，核电荷数越大对最外层电子的引力越大，原子失去电子的能力越小，则金属镁的活动性大于铝，故金属镁与盐酸反应比金属铝剧烈。 1．下列结构示意图所代表的微粒中，最难发生化学反应的是(　　) A　[A项表示的是Ne原子，B项表示的是Al3＋，C项表示的是Cl－，D项表示的是S2－。Ne是稀有气体元素，它及其他的稀有气体原子具有非常稳定的电子层结构，极难发生化学反应。] 2．下列说法肯定错误的是(　　) A．某原子K层上只有一个电子 B．某原子M层上电子数为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层电子数的4倍 D．某原子的核电荷数与最外层电子数相等 B　[K、L、M电子层上最多容纳的电子数分别为2、8、18；K层上可排1个电子，也可排2个电子， A正确；当M层上排有电子时，L层上一定排满了8个电子，而M层上最多只能排18个电子， B一定不正确；K层上最多只能排2个电子，2×4＝8，即M层和L层都为8个电子的离子结构示意图为 ) eq \a\vs4\al(，Cl－、K＋、Ca2＋等均有可能，C正确； H和He的核电荷数与最外层电子数均相等，所以D正确。] 3．原子的第n电子层作为原子的最外电子层时，最多容纳的电子数与(n－1)层相同，当n电子层作为原子的次外层时，其电子数比(n＋1)层最多能多10个，则此电子层是(　　) A．K层　　　　　　　 B．L层 C．M层 D．N层 C　[n作为最外层时，最多只能容纳8个电子，所以(n－1)层应为8个电子，为L层，则n应为M层；若n为次外层，则(n＋1)为最外层，则次外层电子数最多为10＋8＝18，则进一步证明n为M层。] 4．下列说法正确的是(　　) A．金属元素的化合价数值等于其原子失去电子的数目 B．非金属元素原子的最外层电子数都等于或多于4个 C．原子容易形成阳离子的元素一定是金属元素 D．除稀有气体外，元素的原子都易形成阴离子或阳离子 A　[金属元素在化合物中均显正价，化合价数值等于其原子失去电子的数目，A项正确；大多数非金属元素原子的最外层电子数都等于或多于4个，而个别非金属元素原子的最外层电子数也少于4个，如氢原子，B项错误；原子容易形成阳离子的元素不一定是金属元素，如H易形成H＋，C项错误；最外层电子数为4的C和Si既难失去电子也难得到电子，不易形成阴离子或阳离子，D项错误。] 5．已知A元素原子最外层电子数是其电子层数的3倍，B、C元素原子比A元素原子多一个电子层，B元素原子易失去一个电子形成稳定结构的阳离子，A、C元素原子最外层电子数相同。回答下列问题： (1)B元素离子结构示意图为___________，C元素原子结构示意图为___________。 (2)B、C形成化合物的化学式为_________。 (3)B单质与水反应的离子方程式为__________________________________。 (4)A元素原子得电子能力比C元素原子______(填“强”或“弱”)。 解析　由A元素原子最外层电子数是其电子层数的3倍，可知A为氧元素，则B、C原子有3个电子层，B元素原子失去一个电子形成稳定结构的阳离子，则B为钠元素，A、C原子最外层电子数相同，则C为硫元素，据此可解题。 答案　(1) ) eq \a\vs4\al(　(2)Na2S　(3)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ (4)强 $$