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2017_2018学年高中化学第1章物质结构元素周期律1.2.1元素周期律第1课时原子核外电子的排布课件新人教版必修2

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第二节                                                                元素周期律 
第                      1            课时                                                     原子核外电子的排布 
目标导航 预习引导                              1.知道电子在原子核外的运动状态和运动规律。 
                                       2.学会原子核外电子分层排布的表示方法。 
                                  

                                       短周期元素原子核外电子的排布及规律。 
                                  
    
     1.原子核外电子运动特点 
     原子是由原子核和核外电子构成的。在含有多个电子的原子中,电
子是分层排布的。按照离核由近及远的顺序把原子核外分成七个运动
区域,又叫电子层,分别用                 n=1,2,3,4,5,6,7  表示,或称为         K、L、M、N、O、
P、Q    层,n  值越大,说明电子离核越远,能量也就越高。 
     2.核外电子的能量状况 
     在多电子原子中,电子的能量是不相同的。在离核较近的区域内运

目标导航 预习引导
动的电子能量较低,在离核较远的区域内运动的电子能量较高。电子总
是尽可能地先从内层排起,当一层充满后再填充下一层。 
     3.原子核外电子排布规律 
     通过阅读教材第            13 页表    1  2,可以发现原子核外电子排布的一些规
律:K   层最多可以排           2 个电子,L      层最多可以排           8 个电子。 
                                                 预习交流 

         某同学画出了                   9F、19K        元素原子的结构示意图,你认为正确吗?请说
目标导航 预习引导
明理由。 


                                                                                                      
       解析:(1)K       层只有排满            2  个电子后,L          层才会填充电子,所以                      9F 的原
子结构示意图是错误的。 
       (2)M   层最多可容纳               18  个电子,但该同学所画的原子结构示意图中,

最外层电子数超过                   8,所以      19K  的原子结构示意图是错误的。 
       答案:正确的原子结构示意图分别为: 
目标导航 预习引导


                                                       
一、原子核外电子的排布规律 
        活动与探究 
     阅读教材第         13  页表    1  2,讨论分析以下问题: 
     1.归纳    1~20   号元素的原子结构特点。 
     2.归纳原子核外电子排布的规律。 
     答案:1.1~20      号元素原子核外电子是分层排布的,K                          层电子除氢元
素外都是       2 个,第二周期元素的              L 层电子数从         1 逐渐增加到         8,从第三周

问题导学 当堂检测
期元素开始出现            M  层电子,电子数也是从                1 增加到     8,排满    8 个电子后排
N 层。 
     2.原子核外电子的排布规律: 
     电子是分层排布的。先排满内层电子,再排外层电子。 
     每个电子层最多容纳的电子数是不相同的,最外层不超过                                         8 个电子。 
     3.写出满足下列核外电子排布特点的元素(仅限短周期元素) 
     (1)原子最外层有         1 个电子的元素:  、  、  。  
     (2)原子最外层有         2 个电子的元素:  、  、  。  
     (3)原子最外层电子数等于次外层电子数的元素:  、  。  
     (4)原子最外层电子数是次外层电子数                      2 倍的元素:  ;最外层电
子数是次外层电子数             3 倍的元素:  ;最外层电子数是次外层电子数                            4
倍的元素:  。  
     (5)原子电子层数与最外层电子数相等的元素:  、  、  。  
问题导学 当堂检测 (6)原子电子总数为最外层电子数              2 倍的元素:  。  
     (7)原子次外层电子数是最外层电子数                      2 倍的元素:  、  。  
     (8)原子内层电子数是最外层电子数                     2 倍的元素:  、  。  
     答案:(1)H     Li   Na   (2)Be   Mg    He    (3)Be   Ar   (4)C   O   Ne 
(5)H   Be   Al   (6)Be   (7)Li   Si  (8)Li   P 
           迁移与应用 
                   例    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

分别是问题导学 当堂检测 (  ) 
       A.硅原子和钠原子                                     B.硼原子和氢原子 
       C.氮原子和碳原子                                     D.碳原子和铝原子 
       解析:L        层中电子数              B  为    A  的   2  倍,B     的   L  层必为         8,则    A   的   M   层电
子数必为            0,A   为   6  号元素碳,B             为   13   号元素铝。 
       答案:D 
问题导学 当堂检测

                                        迁移训练                   1   某元素的原子核外有                                         3   个电子层,最外层有
4   个电子,该原子核内的质子数为(  ) 
          A.14                              B.15                                C.16                          D.17 
           解析:该原子核外各个电子层上的电子数目分别为                                                                                                 2、8、4,所以其
核内质子数为                            14。 
           答案:A 
                                                                                          
      1.电子总是先排在离核较近的电子层中,内层排满后再排下一层。 
      2.每个电子层最多容纳                      2n2  个电子。 
      3.最外层最多容纳                 8  个电子,次外层不超过                    18  个,倒数第三层不超
问题导学 当堂检测
过   32  个。 
      要点提示:①原子核外电子排布时要同时满足能量最低原则和容
纳电子数最多的原则,即首先排满内层电子,然后才排下一个电子层。 
      ②以上三条规律是互相联系的,不能独立地理解。 
                                                                                  
二、核外电子排布的表示方法 
          活动与探究 
      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
问题导学 当堂检测
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:                              。  

                                                                   1
      4.D   元素的次外层电子数是最外层电子数的                                       :                    。  
                                                                   4
问题导学       当堂检测
        迁移与应用 
              例  2A+、B+、C-、D、E           五种微粒(分子或离子),它们都分别
含有    10 个电子,已知它们有如下转化关系: 

     ①A++C-         D+E↑ 

     ②B++C-         2D 
     (1)写出①的离子方程式:                                          ;  

问题导学 当堂检测
     写出②的离子方程式:                                          。  
     (2)除   D、E    外,请再写出两种含              10 个电子的分子:                  。  
     (3)除   A+、B+外,请再写出两种含                 10 个电子的阳离子:    。  
     思路点拨:列出           10 电子微粒            由转化关系确定微粒                     按要求
解答 
      解析:先列出常见的                10  电子微粒,对照分析找出其转化关系。熟练
掌握     10 电子微粒是该题的关键所在。 

      (1)分子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4 
                      +        2+      3+       +         +
      (2)阳离子:Na         、Mg      、Al     、NH4     、H3O      

                     -    2-     3-      -       -
      (3)阴离子:F       、O     、N    、OH     、NH2,其中发生信息模式的反应分别

问题导学 当堂检测
        -     +                         -       +                   +        +    +
为   OH  +NH4          NH3↑+H2O,OH        +H3O          2H2O,故     A  为   NH4   ,B  为
     +   -       -
H3O   ,C 为   OH   ,D  为  H2O,E    为   NH3。 
                    +       -                           +      -
      答案:(1)NH4       +OH         NH3↑+H2O         H3O   +OH          2H2O 

      (2)Ne、CH4(合理即可) 
      (3)Na+、Mg2+(合理即可) 
问题导学 当堂检测                            迁移训练                 2   某元素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,该元素的原子结构示意图为    。  
          解析:该元素的核电荷数即质子数既是                                                                   3   的倍数又是                      5   的倍数,15
号元素             P   的核电荷数、电子层数和最外层电子数符合上述要求。 

                                                             
                                                                                          
      1.原子结构示意图 
      (1)小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数。 
      (2)弧线表示各电子层。 
问题导学 当堂检测
      (3)弧线上的数字表示该电子层上的电子数,如 


                                                                                  
        2.离子结构示意图 
        (1)当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为阳离子时,
电子层数减少一层,形成与上一周期的稀有气体原子相同的电子层结

构。问题导学 当堂检测  


                                                                                              
问题导学 当堂检测   (2)非金属元素的原子得电子形成简单阴离子时,形成和同周期的
稀有气体原子相同的电子层结构。 


                                                                                                                             
     特别提醒:具有相同核电荷数的粒子不一定是同种元素,可能是带
不同电荷的粒子。 


                                                                
                                  10 电子粒子 

问题导学 当堂检测


                                                              
                                  18 电子粒子 
1.癌症已经成为人类的“杀手”,较难医治,目前我国的一些著名医院正在

       125
研究用         质子数为          质子数和中子数之和为                    治疗肿瘤。下列有
        53 I(          53,                         125)

   125
关      叙述正确的是            
   53 I               (     ) 

  125
       原子核外有           个电子     在不同的电子层上绕原子核做高速圆周
A. 53 I             53        ,
运动 
问题导学 当堂检测 1 2        3        4        5 125
B.电子的运动速率接近光速,53                 I 的 53 个电子在狭小的空间高速运动,
不断发生碰撞发生化学变化 
  125
C.53 I 的质子数和中子数之和远大于电子数,原子核占据着原子的广大
空间 
D.核外电子是汤姆生首先发现的,能量低的电子在离核近的区域运动 
解析问题导学 当堂检测 :1 电子在核外广阔空间内的不同轨道上做高速运动2        3        4        5                                               ,因电性相同,通
常不发生碰撞,即使发生碰撞,也不会引起化学变化——化学变化不会
在原子内部进行;电子的高速运动不是高速圆周运动,电子运动的方向
具有不确定性,与行星绕恒星做圆周运动不同;原子核所占据的空间很
小,因此             A、B、C               三项错误。汤姆生首先发现了电子,并建立了汤姆生
原子模型,D                   项正确。 
答案:D 
 2.下列表示物质结构的图示正确的是(  ) 


问题导学     当堂检测     1        2 3        4        5

                                                                                                                                                                                  
 答案:C 
3.除第一、二、三周期外,主族元素的次外层上(  ) 
A.都是     8 个电子 
B.都是     18  个电子 
C.有的是       8 个电子,有的是             18  个电子 
D.可以有       8、18     或  32  个电子 
解析:结合我们比较熟悉的几种元素原子的电子层排布可以解决这个
问题导学 当堂检测 1        2        3 4        5
问题:钾原子的各层电子数为:2、8、8、1,次外层是                                       8  个电子;溴原子的
各层电子数依次为:2、8、18、7,次外层是                               18  个电子。次外层电子数不
能超过       18 个,所以       D  错。由此可见,除第一、二、三周期外,主族元素的
次外层上的电子数可以是                      8  也可以是        18。 
答案:C 
 4.画出下列元素的原子结构示意图: 
 (1)原子核外有               2  个电子层,核外有                   10  个电子的原子                                      。  
 (2)质量数为            23,中子数为             12   的原子                      。  

问题(导学3当堂)检测最外层电子数是次外层电子数1        2        3        4 5 3 倍的原子   。  


                                                                                           
5.已知某粒子的结构示意图为                                         
试回答 
(1)当   x-y=10    时,该粒子为                     (填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。  
(2)当   y=8  时,粒子可能为(填粒子符
号)              、                、                、                 、                。  
问题导学 当堂检测 1        2        3        4        5
(3)写出     y=3  与   y=7   的元素最高价氧化物对应水化物间发生反应的离子
方程式:                                                                        。  
解析:(1)当             x-y=10       时,x=10+y,说明核电荷数等于核外电子数,所以该粒
子应为原子;(2)当                      y=8    时,应为有              18   个电子的粒子,所以可能为氩原子、
问题导学 当堂检测 1        2        3        4        5
氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等;(3)y=3                                                        时为铝原子,y=7                     时为氯原
子,其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸,发生反应
                                                    +            3+
的离子方程式为                       Al(OH)3+3H                     Al     +3H2O。 
答案:(1)原子 
         (2)Ar        Cl-      S2-      K+      Ca2+(合理即可) 
                                   +             3+
         (3)Al(OH)3+3H                       Al    +3H2O 
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