2.3 第2课时 原子核外电子排布 学案 （含答案）2023-2024学年高一化学苏教版（2020）必修第一册

2.3 第2课时　原子核外电子排布
【学习目标】
1.熟知原子的构成,能正确书写原子结构示意图,会分析元素表现化合价的原因。
2.能从化学反应中原子核外电子的得失的角度认识元素化合价变化的实质。
【合作探究】
【学习情境】
除H原子外的其他原子核外都有多个电子在绕核高速运动,它们是否像行星绕日般地在指定轨道上运行,还是有着不为人知的规律呢
任务1　原子核外电子排布规律
【新知生成】
1.电子在原子核外排布时,总是尽量排布在能量　　　的电子层,即先排　　　　层,排满后再排　　　　层,排满后再排M层……
原子核外各电子层最多能容纳的电子数为　　　　,最外电子层最多只能容纳　　　　个电子,次外层电子数目不超过18个电子,倒数第三层不超过32个电子。
2.含多个核外电子的原子中,电子是分层排布的。电子层的符号分别是　　　　　　　　　,它们的能量高低顺序为　　　　　　　　　　　。
3.画出1~18号元素的原子结构示意图:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】1.最低　K　L　2n2　8　2.K、L、M、N、O、P、Q　K【核心突破】
典例1　画出下列元素的原子结构示意图:
(1)某原子核内没有中子的元素:　　　　。
(2)质量数为23,中子数为12的原子:　　　　。
(3)某元素的原子L层电子数是M层电子数的2倍:　　　　。
(4)某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数的2倍:　　　　。
(5)某元素原子L层上的电子数为K层的3倍:　　　　。
(6)电子总数是最外层电子数3倍的原子:　　　　。
【答案】(1)　(2)　(3)　(4)　(5)　(6)、
归纳总结
1.核外电子排布的一般规律:一低四不超。
2.区别原子结构示意图和离子结构示意图的方法是看核内质子数是否等于核外电子总数。
　　训练1　某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的符号可能是(　　)。
A.N　　　　　 B.Ne　　　　　 C.P 　　　　　D.C
【答案】C
【解析】设电子层数为x,则核电荷数=质子数=5x,质子数是最外层电子数的3倍,则最外层电子数为x,显然x为3时,符合实际,即3个电子层,最外层电子数为×3=5,所以该元素为P。
任务2　原子结构与元素化学性质、化合价的关系
【新知生成】
1.活泼金属与活泼非金属反应时,金属原子的最外层电子数　　　　,容易　　　　电子,形成稳定的　　　　离子,在化合物中呈现　　　　化合价;活泼非金属原子的最外层电子数　　　　,容易　　　　电子,形成稳定的　　　　离子,在化合物中呈现　　　　化合价。
2.原子形成阴离子或阳离子后,其电子层结构的变化是　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】1.较少　失去　阳　正　较多　得到　阴　负　2.往往达到最外层8电子稳定结构(H-、Li+为2电子)
【核心突破】
典例2　某微粒质量数为w,结构示意图可表示为,n>0。请用含w,m,n的式子填空:
(1)若m=n+2,该微粒核内中子数为　　　　;一个该微粒的实际质量约为　　　　。
(2)若m>n+2,该粒子核外电子数是　　　　,它对应的原子有　　　　个电子层。
(3)若m【答案】(1)w-m或w-n-2　g　(2)10 3　(3)m-2　10-m
【解析】(1)m=n+2,说明质子数等于核外电子数,即该微粒为中性的原子。中子数=质量数-质子数=w-m=w-n-2;1mol该原子的质量为wg,1 mol 原子的个数约为6.02×1023,故一个该微粒的质量约为g。(2)m>n+2,说明质子数大于核外电子数,即该微粒为稳定的阳离子,故n=8,因此该粒子核外电子数是10,对应的原子有3个电子层。(3)m归纳总结
1.稀有气体元素最外层电子数为8(He为2),是稳定结构,不易得失电子。
2.金属元素原子最外层电子数一般小于4,反应中易失去电子,变为带正电荷的阳离子。
3.一般情况下,4<最外层电子数<8的非金属元素的原子,反应中易得到电子,变为带负电荷的阴离子。
4.最外层电子数为4的非金属元素的原子,反应中既不易得到电子,也不易失去电子。
训练2　(原创)某元素原子结构示意图为。回答下列问题:
(1)该元素名称为　　　　,属于　　　　(填“金属”或“非金属”)元素。
(2)该元素形成的离子结构示意图为　　　　。
(3)2.3g该元素单质与水反应生成对应的碱和H2,写出该反应的化学方程式,并计算生成H2的体积(标准状况下)。
【答案】(1)钠　金属　(2)　(3)2Na+2H2O2NaOH+H2↑　1.12L
【解析】(1)M层上有y个电子,说明L层排满,即7+y=8,解得y=1,核外电子总数=2+8+1=11,该原子的质子数=11,可知是金属钠元素。(2)钠离子的结构示意图为。(3)钠对应的碱为NaOH,故钠与水反应的化学方程式为2Na+2H2O2NaOH+H2↑。2.3g Na的物质的量为0.1mol,根据化学计量数之比可知生成H2的物质的量为0.05mol,标准状况下的体积=0.05mol×22.4L·mol-1=1.12L。
课堂小结
【随堂检测】
1.在多电子的原子里,电子在不同的能量区域内运动。我们把不同的能量区域简化为电子层,下列有关电子层的叙述错误的是(　　)。
A.离核较近的电子层能量较低
B.离核越近,最多能填充的电子越多
C.第3层的符号为M
D.第N层最多能填充的电子数为32
【答案】B
【解析】离核越近,能量越低,A项正确;离核越近,空间越小,最多能填充的电子越少,B项错误;第3层的符号为M,C项正确;第N层最多能填充的电子数为2×42=32,D项正确。
2.已知原子最外层电子数相同的元素具有相似的化学性质。下列原子对应的元素中与氧元素化学性质相似的是(　　)。
A　　　　　 B　　　　　 C　　　　　 D
【答案】D
3.下面是某同学所画的原子结构示意图,其中正确的是(　　)。
A. 　　　　　B. 　　　　　C. 　　　　　D.
【答案】D
【解析】A项,第一层超过4个电子,错误;B项,L层未排满即排M层,错误;C项,原子的质子数应等于核外电子总数,错误。
4.W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且均小于18,原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18,W、Y不是稀有气体元素。回答下列问题。
(1)W、X的元素符号分别是　　　　　　　、　　　　　　　　　。
(2)元素Y的名称是　　　　　　　　。
(3)Z的原子结构示意图为　 。
(4)W与X形成的分子有18个电子,该分子的分子式为　　　　　　　。
【答案】(1)H　N　(2)磷
(3)
(4)N2H4
2