1.1.2核外电子排布 原子结构与元素原子得失电子能力(教学课件)(共56张PPT)-2022-2023学年高一化学鲁科版(2019)必修二

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名称 1.1.2核外电子排布 原子结构与元素原子得失电子能力(教学课件)(共56张PPT)-2022-2023学年高一化学鲁科版(2019)必修二
格式 ppt
文件大小 1.8MB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-03-24 09:41:41

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文档简介

(共56张PPT)
化学
第1章 原子结构 元素周期律
第1节 原子结构与元素性质
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
01
学新知 素养奠基
02
解疑难 素养提升
03
固双基 素养达标
04
提智能 素养发展
课程标准 核心素养
1.了解原子的核外电子能量高低与分层排布的关系,了解原子核外电子的排布规律。
2.能画出1~20号元素的原子结构示意图。
3.了解原子结构与元素原子得失电子能力之间的关系,并能结合实验进行证明。 1.宏观辨识与微观探析:深化对原子结构的认识,建立原子结构与元素原子得失电子能力之间的关系。
2.科学探究与创新意识:通过钠、镁与水反应的实验,钠、钾与水反应的实验,认识科学探究是进行科学解释和发现、创造及应用的科学实践活动。
【教材梳理】
一、核外电子排布
1.核外电子排布规律
(1)能量规律




K
L
M
N
(2)数量规律
①每个电子层最多能容纳的电子数是_______ (n表示电子层数); 
②最外层所能容纳的电子不超过___个(第一层为最外层时不超过____个),次外层不超过18个。
  原子核外电子排布规律中的各项是相互联系、相互制约的,不能孤立地理解或应用其中的某一部分,任一原子的核外电子排布必须同时满足上述所有规律。如当M层不是最外层时,其最多能容纳的电子数为18,当M层是最外层时,其最多能容纳的电子数为8。
2n2
8
2
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
  原子结构示意图能够较直观地表示出原子核内的质子数和核外电子的分层排布情况,根据原子结构示意图可以判断出相应的元素种类。但是,由于原子结构示意图中未标明原子核内的中子数,故不能根据原子结构示意图判断核素的种类。
(2)简单离子的结构示意图
原子得、失电子后形成阴、阳离子。原子形成离子时原子核不变,最外层电子数目发生了变化,因此,原子结构示意图可以迁移应用于简单离子的结构示意图。例如:
二、原子结构与元素性质间的关系
1.原子的最外层电子数与元素的化学性质的关系
稀有气体元素 金属元素 非金属元素
原子最外
层电子数 ___(He为___) 一般_____4 一般___________4
原子得失
电子能力 既不易得电子也不易失电子 较易_____电子 较易____电子
化合价 0价 0价和___价 一般为0价和负价,有的也呈正价
构成的
简单离子 一般不能形成简单离子 ___离子 一般为___离子
8
2
小于
大于或等于
失去
得到



2.原子结构与元素原子得失电子能力
(1)预测钠、镁两种元素原子失电子能力的强弱,并设计实验验证预测。
实验1 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,用滤纸吸干表面的煤油,放入盛有水并滴有几滴酚酞溶液的烧杯中,立即盖上表面皿 取一小段镁条,用砂纸除去表面的氧化膜,放入盛有等量水并滴有几滴酚酞溶液的另一只烧杯中,立即盖上表面皿
实验
现象 __________________________________________________________________________ ______________________________________________
钠浮于水面,熔成闪亮的小球,四处游动,发出“嘶嘶”的响声,溶液变红
没有气泡产生,溶液不变红(或无明显现象)
实验1 钠与水反应 镁与水反应
反应
方程式 __________________________ —
分析推理 Na、Mg的原子核外均有3个电子层,Na的最外层电子数为1,Mg的最外层电子数为2,_____比_____易失去电子
实验结论 元素原子失电子能力(金属性):___________
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
Na
Mg
Na>Mg
(2)预测钠、钾两种元素原子失电子能力的强弱,并设计实验验证预测。
实验2 钠与水反应 钾与水反应
实验
操作 取两只烧杯,向其中加入等量的水并加入几滴酚酞溶液。用小刀分别切下大小相似的一小块金属钠和一小块金属钾,用滤纸吸干表面的煤油,同时将金属钠和金属钾分别放入上述两只烧杯中,立即盖上表面皿
实验
现象 _____________________
_____________________
_____________________
___________ _______________________________
_______________________________
______________
钠浮于水面,熔成闪亮的小球,四处游动,发出“嘶嘶”的响声,溶液变红
钾浮于水面,迅速熔化为银色小球,四处游动,产生轻微的爆炸声,溶液变红
实验2 钠与水反应 钾与水反应
反应
方程式 ___________________________ _________________________
分析
推理 Na、K的最外层电子数均为1,Na原子核外有3个电子层,K原子核外有4个电子层,____比____易失去电子
实验
结论 元素原子失电子能力(金属性):________
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2K+2H2O===2KOH+H2↑
K
Na
K>Na
(3)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的关系
在核电荷数为1~20的元素(除原子已达到稳定结构的He、Ne、Ar三种元素外)中,若原子的电子层数相同,则核电荷数越____,最外层电子离核越_____,原子越难失电子、越容易得电子;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_____,原子越容易失电子、越难得电子。




  通常所说的元素的金属性、非金属性分别与元素原子的失电子能力和得电子能力相对应。
【自主检测】
1.判断正误
(1)离核越远的电子能量越低。(  )
(2)每个电子层最多容纳2n2个电子。(  )
×


(4)M层为最外层时,最多容纳18个电子。(  )
(5)非金属元素原子的最外层电子数一定大于或等于4。(  )
(6)非金属元素原子不能形成简单阳离子。(  )
(7)金属元素在化合物中只显正价。(  )
(8)稀有气体元素的原子最外层都排有8个电子。(  )
×
×
×

×
2.(2020·兰州一中期中)下列数字为几种元素原子的核电荷数,其中原子核外最外层电子数最多的是(  )
A.8           B.19
C.16 D.9
解析:核电荷数为8的元素原子核外电子排布为2、6;
核电荷数为19的元素原子核外电子排布为2、8、8、1;
核电荷数为16的元素原子核外电子排布为2、8、6;
核电荷数为9的元素原子核外电子排布为2、7。

3.在下列所表示的微粒中,得电子能力最强的是(  )

4.下列描述的一定是金属元素的是(  )
A.易失去电子的物质
B.原子核外有3个电子层,最外层只有2个电子的元素
C.单质具有金属光泽的元素
D.原子的最外层只有1个电子的元素

B对,原子核外有3个电子层,最外层只有2个电子的元素为Mg,属于金属元素;
C错,石墨、硅、碘等非金属单质也具有金属光泽;
D错,氢原子核外最外层只有1个电子,不是金属元素。
A.XY B.XY2
C.X2Y D.XY3

解析:元素X的离子结构示意图为 ,元素Y的原子结构示意图为 ,则X是Na、Y是O,二者形成的常见化合物的化学式为X2Y或X2Y2。
学习任务1 元素原子的结构特点 常见的电子数相同的微粒
1.核电荷数为1~20的原子的结构特点
(1)原子核中无中子的原子:1H。
(2)最外层电子数
①有1个电子:H、Li、Na、K;
②有2个电子:Be、Mg、Ca、He;
③等于次外层电子数:Be、Ar;
④是次外层电子数的2倍:C;
⑤是次外层电子数的3倍:O;
⑥是次外层电子数的4倍:Ne;
⑦是内层电子总数的一半:Li、P;
⑧等于电子层数:H、Be、Al;
⑨是次外层电子数的一半:Li、Si;
⑩是电子总数的一半:Be。
  最外电子层中排满8个电子(He为2个)时,为相对稳定结构,其他的电子层结构为相对不稳定结构。
2.推断10e-和18e-微粒的思维模型
(1)10e-微粒
(2)18e-微粒
(2020·济南高一检测)A元素的原子最外层电子数是a,次外层电子数是b;B元素的原子M层电子数是a-b,L层电子数是a+b,则A、B两元素形成化合物的化学式最可能表示为(  )
A.B3A2 B.BA2
C.A3B2 D.AB2

[解析] 因为B元素的原子L层电子数为a+b且有M层,所以a+b=8,又因A元素的原子最外层电子数为a,次外层电子数为b,且满足a+b=8,所以A元素的原子有两个电子层,且K层为2个电子,L层为6个电子,所以a=6,b=2。
进而推知B元素原子的各电子层上的电子数分别为2、8、4。即A为O,B为Si。A、B两元素形成化合物的化学式为SiO2。
A、B、C、D都是10电子粒子。
(1)A为中性粒子,其水溶液显碱性,则A是________(填化学式,下同)。
(2)B为阴离子,其水溶液能使酚酞溶液变红,则B是________。
(3)C粒子中含有5个原子,带正电荷,遇碱放出NH3,则C是________。
(4)D是带2个单位正电荷的单核粒子,则D是________。
[解析] (1)中性粒子溶于水显碱性,应为NH3。
(2)阴离子能使酚酞溶液变红,应为OH-。
1.X、Y、Z为1~18号元素中的三种元素,X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,Y原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍,Z原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍。则X、Y、Z三种元素可能的组合是(  )
A.C、Si、Mg B.Li、C、Mg
C.C、Mg、Li D.C、O、Mg

解析:1~18号元素中,最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素是C,次外层电子数是最外层电子数的2倍的元素有Li和Si,次外层电子数是最外层电子数的4倍的元素是Mg,故A项正确。


学习任务2 原子结构与元素性质间的关系
1.原子结构与元素性质和化合价的关系
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
元素原子 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0
原子类别 与元素性质的关系 与元素化合价的关系
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,下同)
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 得到一定数目的电子,达到稳定结构,其最低负价一般为m-8(H为m-2)
  (1)阳离子是原子通过失去一定数目的电子形成的,阴离子是原子通过得到一定数目的电子形成的,但原子核均不变。
(2)元素原子的最外层电子数为4时,既不易得电子,也不易失电子,不易形成离子。
2.原子结构与元素原子得失电子能力
(1)在多数情况下,可以通过比较元素的单质与水(或酸)反应置换出氢气的难易程度来判断元素原子失电子能力的强弱。置换反应越容易发生,元素原子的失电子能力越强。
(2)在化学反应中元素的原子失去电子的性质对应元素的金属性,元素的原子越易失去电子,元素的金属性越强。金属元素主要表现金属性。元素金属性的强弱取决于原子失电子能力的强弱,而与失电子的多少及与酸反应生成H2的多少均没有直接关系。
(3)在化学反应中元素的原子得电子的性质对应元素的非金属性。元素的原子越易得电子,元素的非金属性越强。非金属元素主要表现非金属性。元素非金属性的强弱取决于原子得电子能力的强弱,而与得电子的多少没有直接关系。
不能说明氯元素的非金属性比硫元素的强的事实是(  )
A.两种元素原子的电子层数相同,核电荷数越大,最外层电子离核越近,原子越容易得电子
B.Cl2与H2S溶液能发生置换反应
C.Na与Cl2、S均能发生化合反应
D.S与Fe反应生成FeS,而Cl2与Fe反应生成FeCl3

[解析] A项,S、Cl的原子核外均有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,能说明氯元素的非金属性比硫元素的强。
B项,H2S+Cl2===S↓+2HCl,氧化剂Cl2的氧化性强于氧化产物S的氧化性,能说明氯元素的非金属性比硫元素的强。
C项,Na与Cl2、S均能发生化合反应,只能说明Cl2、S均具有氧化性,不能比较其氧化性强弱,故无法说明氯元素的非金属性比硫元素的强。
D项,S与Fe反应生成FeS,而Cl2与Fe反应生成FeCl3,说明Cl2的氧化性强于S,能说明氯元素的非金属性比硫元素的强。
1.下列叙述中,能说明金属a的活泼性肯定比金属b的活泼性强的
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.1 mol a从酸中置换H+生成的H2比1 mol b从酸中置换H+生成的H2多
D.常温时,a能从水中置换出氢,而b不能

2.(双选)下列关于Na、K的说法错误的是(  )
A.最外层电子数相同,原子序数越大,最外层电子离核越远
B.元素原子失电子能力:Na强于K
C.常温下,K与水反应比Na与水反应剧烈
D.K能与NaCl溶液反应置换出Na


解析:Na、K的最外层电子数相同,核电荷数越大,电子层数越多,最外层电子离核越远,元素原子失电子能力越强,常温下对应单质与水反应越剧烈,A、C项正确,B项错误。K非常活泼,会与溶液中的H2O反应生成KOH和H2,不能置换出Na,D项错误。
1.(2020·日照高一月考)下列关于核外电子排布的说法中不正确的
是(  )
A.第二电子层最多可容纳的电子数为8
B.次外层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.最多可容纳8个电子的电子层一定是第二电子层

解析:根据核外电子排布规律可知,第二电子层最多可容纳的电子数为8,A正确;
次外层最多可容纳的电子数为18,B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正确;
由于最外层电子数不超过8,因此最多可容纳8个电子的电子层不一定是第二电子层,D错误。
2.A、B两种原子,A的M层电子数比B的M层电子数少3个,B的L层电子数恰为A的L层电子数的2倍。A和B分别是(  )
A.硅原子和钠原子     B.硼原子和氦原子
C.氯原子和碳原子 D.碳原子和铝原子

解析: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原子的L层电子数的2倍,L层最多排8个电子,说明B原子的L层有8个电子,A原子的L层有4个电子,故A是碳原子;
A原子的M层比B原子的M层少3个电子,故B为铝原子。
3.下列结构示意图所代表的微粒中,最难发生化学反应的是(  )
解析:A、B、C、D各项分别为Ne、Al3+、Cl-、S2-,则最难发生化学反应的是Ne。

4.核电荷数小于或等于18的元素中,原子的最外层电子数是其余电子总数一半的元素有(  )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
解析:在1~18号元素中,符合要求的元素原子的核外电子排布依次为2、1和2、8、5。

5.下列叙述正确且能说明金属性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

6.(2020·衡水高一检测)A、B元素为1~20号中的元素。
(1)A元素原子的核电荷数为8,其原子核内质子数为________,该元素原子的二价阴离子中,核外电子数为________。
(2)B元素原子的一价阳离子的核外有18个电子,质量数为40,该元素原子的中子数为________。
(3)A、B两元素形成的1∶1型的化合物的相对分子质量是________。 
解析:(1)核电荷数=质子数=8,阴离子的核外电子数=质子数+离子所带电荷数=10。
(2)B元素原子的质子数是18+1=19,质量数为40,该元素原子的中子数为40-19=21。
(3)A、B两元素形成的1∶1型的化合物是K2O2,其相对分子质量是
39×2+16×2=110。
答案:
(1)8 10 (2)21 (3)110
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