高中化学第三单元 人类对原子结构的认识导学案

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第2课时 原子核外电子排布
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课程标准
课标解读
1．了解元素原子核外电子排布的基本规律。
2．知道核外电子能量的高低与分层排布的关系，能用原子（离子）结构示意图表示1~18号元素的核外电子排布。
3．掌握元素化学性质与核外电子排布的规律。
1．建构原子结构示意图模型，认识核外电子排布规律。能根据建立的模型书写1~18号元素的核外电子排布。（证据推理与模型认知）
2．通过对核外电子排布规律的学习，能从微观角度了解原子核外电子排布的规律，能用原子（离子）结构示意图表示核外电子排布。（宏观辨识与微观探析）
3．体会人类对核外电子排布的认识经历了漫长而艰苦的研究，能将所学知识与物质的性质相结合，解释生产、生活中简单的化学问题。（科学态度与社会责任）
4．通过对核外电子的探究，能根据文献和实际需要提出对核外电子排布的假设。根据假设提出多种探究方案和优化方案。（科学探究与创新意识）

知识点01 核外电子排布
1．电子层与其电子的能量
各电子层(由内到外)
序号(n)
1
2
3
4
5
6
7
符号



N
O
P
Q
与原子核的距离
由____到____
能量
由____到____
2．原子核外电子排布的一般规律
(1)能量规律（能量最低原理）
核外电子总是尽可能先排布在_________的电子层上，然后依次_________排布在_________的电子层上。
(2)数量规律
①每层最多容纳______个电子；
②最外层电子数目不超过_____个（K层为最外层时不超过____个）；
③次外层电子数目不超过_____个，倒数第三层电子数目不超过____个。
3．核外电子排布的表示方法——原子结构示意图
(1)钠原子的结构示意图如下，请注明其意义：

(2)离子结构示意图：
Cl－：___________；Na＋：___________
【即学即练1】某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a＞1)，则该原子的核内质子数是(　　)
A．2a＋2 B．2a＋10 C．a＋2 D．2a
【即学即练2】根据下列叙述，画出对应微粒的结构示意图。
(1)A元素原子的最外层电子数为电子层数的3倍：____________。
(2)与Ar原子电子层结构相同的－1价阴离子：___________。
(3)质量数为23、中子数为12的原子：___________。

知识点02 原子结构与元素性质的关系
元素的性质与原子的核外电子排布密切相关，元素的化学性质主要取决于原子的_________电子排布，元素的化合价的数值也与原子的电子层结构特别是_________电子数有关。
1．金属元素原子最外层电子数一般_________4，较易_______电子，化合价常显_____价。
2．非金属元素原子最外层电子数一般_________4，通常易_______电子，在化合物中化合价常显___价。
3．稳定结构与不稳定结构
(1)稳定结构：原子最外层有____个电子(He为____)处于稳定状态，既不容易失去电子又不容易得到电子，化学性质稳定(如He、Ne、Ar)。
(2)不稳定结构：原子容易失去电子或得到电子转化为最外电子层上为___(有些为___)个电子的稳定结构(如易失电子的金属元素、易得电子的非金属元素)。
【即学即练3】观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答有关问题：

(1)属于离子结构示意图的是________、________(填字母，下同)。
(2)性质最稳定的原子是________，最容易失去电子的原子是________，最容易得到电子的原子是________。
(3)A、D两种元素形成的化合物在水溶液中的电离方程式：_____________________________。
(4)在核电荷数1～18的元素内，列举两个与B核外电子层排布相同的离子，写出离子的符号_______、________。

能力拓展

考法01 元素原子的核外电子排布
1．核外电子排布规律
核外电子的排布规律中的各项是相互联系的，不能孤立地理解，电子总是尽先排布在能量较低的电子层里，即电子先排满第一层，当第一层排满再排第二层；每个电子层最多容纳2n2个电子；次外层不超过18个电子，最外层不能超过8个电子，所以钾的核外电子排布结构如图2所示：

2．元素的化学性质与原子核外电子排布的关系
(1)化学反应的特点：原子核不发生变化，但核外电子可能发生变化。
(2)元素的化学性质与原子结构的关系
①活泼金属元素的原子最外层电子数较少(＜4)容易失去。
②活泼非金属元素的原子最外层电子数较多(＞4)容易从外界获得电子。
③稀有气体元素原子最外层有8个(He 2个)电子，化学性质稳定，不易得失电子。
3．化合价和核外电子排布的关系
(1)活泼金属在反应中，一般失去电子，表现正化合价。
化合价数值＝失去电子的数目
(2)活泼非金属在反应中，一般得到电子，表现负化合价。
最低负化合价＝达到稳定结构所得电子数目
【典例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( )
A．硅原子和钠原子 B．硼原子和氢原子
C．氯原子和碳原子 D．碳原子和铝原子

分层提分


题组A 基础过关练
1．原子核外每个电子层上均含有2n2个电子的元素是(　　)
A．Be B．C C．Ar D．Ne
2．下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是(　　)
A. B. C. D.
3．已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质。下列原子中，与氧元素原子的化学性质相似的是（ ）
A．Ne 　　　 B．Mg　　 　　C．S　　　 　D．C
4．某原子核外共有n个电子层(n＞3)，则n－1层最多容纳的电子数为(　　)
A．8个 B．18个 C．32个 D．2(n－1)2个
5．某元素原子的原子核外有三个电子层，最外层电子数是4，该原子核内的质子数是(　　)
A．14 B．15 C．16 D．17
6．下列说法正确的是(　　)
A．某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子
B．最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子
C．F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋是与Ne原子具有相同电子层结构的离子
D．某元素原子的最外层只有2个电子，则该元素一定是金属元素
7．下列说法正确的是(　　)
A．某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子
B．最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子
C．F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋是与Ne原子具有相同电子层结构的离子
D．某元素原子的最外层只有2个电子，则该元素一定是金属元素
8．下列数字为几种元素的核电荷数，其中原子核外最外层电子数最多的是(　　)
A．8 B．14 C．16 D．17
9．下列原子或离子的结构示意图正确的是(　　)
A．Cl－的结构示意图： B．S2—的结构示意图：
C. Al3＋的结构示意图： D. Mg原子的结构示意图：
10．根据下列结构示意图判断，化学性质最稳定的是(　　)
A． B． C． D．
11．某元素原子的原子核外有三个电子层，最外层电子数是4，该原子核内的质子数是(　　)
A．14 B．15 C．16 D．17
12．写出1～18号元素中符合下列条件的原子(或离子)的微粒符号，并画出其结构示意图。
(1)某元素原子L层上的电子数为K层的3倍：________________。
(2)某元素原子L层上的电子数为K层的一半：________________。
(3)某元素原子得到2个电子后所形成的电子总数与氩原子的电子总数相同的离子：_____________。
(4)某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数的2倍：________________。

题组B 能力提升练
1．根据微粒结构示意图的共同特征，可把、、三种微粒归为一类，下列微粒可以归为此类的是(　　)
A. B. C. D.
2．下列关于Fe、Fe2＋、Fe3＋的说法中，正确的是(　　)
①它们的质子数不同　②它们的核外电子排布不同　③它们的最外层电子数不同　④它们的相对原子质量相同　⑤它们的化学性质相同　⑥它们是同种元素
A．①③⑤⑥ B．②④⑤⑥ C．②③④⑥ D．①②③⑥
3．X、Y－、Z＋三种微粒的电子层结构相同，则一定不可能再相等的是(　　)
A．中子数 B．质量数 C．核电荷数 D．电子数
4．A、B、C三种元素的核电荷数依次为a、b、c，它们的离子An＋、Bn－、Cm－具有相同的电子层结构，且n>m，则下列关系正确的是(　　)
A．a>b>c B．a>c>b
C．a＝b＋m＋n D．a＝c－n－m
5．(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，该元素的原子结构示意图是__________________。
(2)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________、________、________（填三种即可）。

题组C 培优拔尖练
1．下列微粒电子数相同的一组是(　　)
A．Na＋和K＋ B．CH4和NH
C．NH和Cl－ D．O2－和O
2．若某元素的某核素质子数为m，中子数为n。则下列说法正确的是(　　)
A．由此确定该元素的相对原子质量
B．这种元素的相对原子质量为m＋n
C．该元素的质量数为m＋n
D．若C原子质量为W g，则该核素的质量约为 g
3．有A、B、C、D、E五种微粒。已知：
①当A微粒失去3个电子后，其电子层结构与氖原子相同；
②当B微粒得到1个电子后，其电子层结构与氩原子相同；
③C微粒带两个单位正电荷，核电荷数为12；
④D微粒有18个电子，当失去2个电子后显电中性；
⑤E微粒不带电，原子核中只有一个质子。
请回答：
(1)写出这五种微粒的化学符号：
A_________，B_________，C_________，D_________，E_________。
(2)B微粒的结构示意图为________，C微粒的结构示意图为________。
4．有A、B、C、D、E五种元素，它们原子的核电荷数依次递增且均小于18；A原子核内仅有1个质子；B原子的电子总数与D原子的最外层电子数相等；A原子与B原子的最外层电子数之和与C原子的最外层电子数相等；D原子有两个电子层，最外层电子数是次外层电子数的3倍；E元素的最外层电子数是其电子层数的三分之一。
（1）试推断它们各是什么元素，写出它们的元素符号：A____、B____、C____、D____、E 。
（2）写出A分别与B、C、D所形成化合物的化学式：_________ ________ _____
（3）A、C、D形成的化合物与A、D、E形成的化合物各属于那类物质？写出它们相互反应的化学方程式。
5．近年来，科学家通过粒子加速器进行了一周的实验，获得了6个非常罕见的Fe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到，这6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题：
(1)Fe原子的核内中子数为________，该原子的核外电子数为________。
(2)以下关于Fe的叙述正确的是________(填序号)。
A．Fe与Fe是两种核素
B．科学家获得了一种新元素
C．Fe的衰变不是化学变化
D．这种铁原子衰变放出两个质子后变成Fe
(3)某同学认为Fe在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是________________________。