1.1.2原子結(jié)構(gòu)和得失電子能力課件高一下學(xué)期化學(xué)

第1章原子結(jié)構(gòu)第1節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第二課時(shí)（核外電子排布

原子結(jié)構(gòu)與得失電子能力）

2024年2月27日

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.

了解原子核外電子的排布規(guī)律，能畫(huà)出1～

20號(hào)元素原子的核外電子排布。2.

了解原子的最外層電子排布與元素的原子得

失電子能力和化合價(jià)的關(guān)系。自學(xué)反饋

1.原子核外電子“運(yùn)動(dòng)”的特征一、核外電子排布核外電子運(yùn)動(dòng)空間運(yùn)動(dòng)速率測(cè)不準(zhǔn)具有“廣闊”的運(yùn)動(dòng)空間速率很快，接近光速所處位置和運(yùn)動(dòng)速率不能同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)定問(wèn)題：

電子在原子內(nèi)有“廣闊”的運(yùn)動(dòng)空間，在這“廣闊”的空間里，電子怎

樣運(yùn)動(dòng)呢？有規(guī)律嗎？1911年盧瑟福提出的原子結(jié)構(gòu)模型：原子由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核帶正電荷，位于原子的中心；帶負(fù)電荷的電子在原子核周?chē)目臻g做高速運(yùn)動(dòng)1913年，丹麥科學(xué)家玻爾根據(jù)氫原子光譜實(shí)驗(yàn)提出行星軌道式的電子分層排布原子結(jié)構(gòu)模型。2.電子層的劃分

在含有多個(gè)電子的原子里，電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)。我們把不同的區(qū)域簡(jiǎn)化為不連續(xù)的殼層，稱(chēng)作電子層。電子層模型示意圖把這種電子層模型比擬為洋蔥式結(jié)構(gòu)電子層（n）1234567或KLMNOPQ一般總是先從能量低的排起，當(dāng)一層充滿之后再填充下一層離核由近到遠(yuǎn)，電子能量由低到高【思考】每個(gè)電子層最多可以容納多少個(gè)電子呢？稀有氣體元素原子的電子排布①

當(dāng)K層為最外層時(shí)，最多能容納的電子數(shù)

是多少？②

除了K層，其他各層為最外層時(shí)，最多能

容納的電子數(shù)是多少？③

次外層最多容納的電子數(shù)是多少？④

倒數(shù)第三層最多容納的電子數(shù)是多少？⑤

你能歸納出第n層最多能容納的電子數(shù)嗎？下表是稀有氣體元素原子的電子層排布，從中你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？請(qǐng)思考并回答下列問(wèn)題。思考與討論稀有氣體元素原子的電子排布①當(dāng)K層為最外層時(shí)，最多能容納的電子數(shù)是多少？K層為最外層時(shí)，最多能容納的電子數(shù)為2個(gè)下表是稀有氣體元素原子的電子層排布，從中你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？請(qǐng)思考并回答下列問(wèn)題。思考與討論稀有氣體元素原子的電子排布②除了K層，其他各層為最外層時(shí)，最多能容納的電子數(shù)是多少？其他各層為最外層時(shí)，最多容納電子數(shù)為8個(gè)下表是稀有氣體元素原子的電子層排布，從中你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？請(qǐng)思考并回答下列問(wèn)題。思考與討論稀有氣體元素原子的電子排布③次外層最多容納的電子數(shù)是多少？次外層最多能容納電子數(shù)為18個(gè)下表是稀有氣體元素原子的電子層排布，從中你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？請(qǐng)思考并回答下列問(wèn)題。思考與討論稀有氣體元素原子的電子排布④倒數(shù)第三層最多容納的電子數(shù)是多少？倒數(shù)第三層最多容納的電子數(shù)為32個(gè)下表是稀有氣體元素原子的電子層排布，從中你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？請(qǐng)思考并回答下列問(wèn)題。思考與討論稀有氣體元素原子的電子排布⑤你能歸納出第n層最多能容納的電子數(shù)嗎？2×12、2×22、2×32、2×42......原子核外每一層最多能容納的電子數(shù)為2n2

下表是稀有氣體元素原子的電子層排布，從中你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？請(qǐng)思考并回答下列問(wèn)題。思考與討論3.核外電子排布的一般規(guī)律能量規(guī)律核外電子總是盡可能先排布在能量最低的電子層上然后由內(nèi)向外依次排布在能量較高的電子層上數(shù)量規(guī)律每層最多容納2n2個(gè)電子最外層不能超過(guò)8個(gè)電子(第一層為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè))次外層不能超過(guò)18個(gè)電子,倒數(shù)第三層不能超過(guò)32個(gè)電子【注意】這些規(guī)律是相互聯(lián)系，相互制約，不可分割。4.原子結(jié)構(gòu)示意圖元素符號(hào)原子核核內(nèi)質(zhì)子數(shù)M層電子數(shù)電子層鈉原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖Na+11281+12282+13283+14284+15285+16286+17287+18288MgAlSiPSClArLi+321+422+523+624+725+826+927+1028BeBCNOFNeH+11

He+22

根據(jù)鈉原子和氯原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖，你能否寫(xiě)出鈉離子和氯離子得結(jié)構(gòu)示意圖？Cl-失去最外層電子最外層得1個(gè)電子Na+方法導(dǎo)引離子結(jié)構(gòu)示意圖與原子結(jié)構(gòu)示意圖寫(xiě)法相同，只是因?yàn)樵釉谛纬呻x子時(shí)，會(huì)失去最外層電子或最外層得到電子，因此核內(nèi)質(zhì)子數(shù)不等于核外電子數(shù)。遷移：試寫(xiě)出離子結(jié)構(gòu)示意圖[練習(xí)]1.在第n電子層中，當(dāng)它作為原子的最外層時(shí)，其最多容納的

電子數(shù)與第（n-1）層相同；當(dāng)它作為原子的次外層時(shí)，其

最多容納的電子數(shù)比（n-1）層多10個(gè)。則對(duì)此電子層的判

斷正確的是（）A.必為K層B.必為L(zhǎng)層C.必為M層D.可為任意層2.下列微粒的結(jié)構(gòu)示意圖中表示陰離子的是（

）

CDNa+11281+12282+13283+14284+15285+16286+17287+18288MgAlSiPSClArLi+321+422+523+624+725+826+927+1028BeBCNOFNeH+11

He+22從原子結(jié)構(gòu)示意圖中你能獲取哪些信息？1.原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系(1)稀有氣體元素：原子最外層電子數(shù)為8(He為2)，原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，原子既

不容易獲得電子，也不容易失去電子(2)金屬元素原子最外層電子數(shù)一般小于4，原子較易失去電子形成陽(yáng)離子。

(3)非金屬元素原子最外層電子數(shù)一般大于或等于4，原子較易獲得電子形成

陰離子。

二、元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系2.原子結(jié)構(gòu)與元素化合價(jià)的關(guān)系1.原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系二、元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系(1)稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)化合價(jià)為0。

(3)非金屬元素易得到電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其最低負(fù)價(jià)為m-8(H為m-2)。

(2)金屬元素易失去最外層電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其最高正價(jià)為+m

(m

為該元素最外層電子數(shù))。

元素性質(zhì)與原子的最外層電子數(shù)密切相關(guān)元素的化合價(jià)與原子的電子層結(jié)構(gòu)，特別是最外層電子數(shù)有關(guān)[練習(xí)]C3.元素X的原子失去1個(gè)電子,元素Y的原子得到2個(gè)電子后,它

們的電子層結(jié)構(gòu)和氬原子相同,則X和Y兩種元素組成的化合

物的化學(xué)式是()A.XY3

B.Y2XC.X2YD.XY拓視野展認(rèn)識(shí)核外電子的運(yùn)動(dòng)電子及其微小，即使使用最先進(jìn)的掃描隧道顯微鏡，也只能觀察到原子，而觀察不到比原子小得多的電子。一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)家主要采用原子光譜和建立模型的方法對(duì)核外電子的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究。其中，玻爾原子模型和電子云模型對(duì)人們認(rèn)識(shí)核外電子的運(yùn)動(dòng)起到了極大的促進(jìn)作用。

1913年，玻爾在核式原子模型的基礎(chǔ)上提出了新的原子模型：核外電子處在一定的軌道上繞核運(yùn)行，在不同軌道上運(yùn)動(dòng)的電子具有不同的能量且能量是量子化的；當(dāng)電子從一個(gè)軌道躍遷到另一個(gè)軌道時(shí)，會(huì)輻射或吸收一定的能量；等等?，F(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論保留了玻爾原子模型合理的部分，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展。玻爾模型拓視野展認(rèn)識(shí)核外電子的運(yùn)動(dòng)電子及其微小，即使使用最先進(jìn)的掃描隧道顯微鏡，也只能觀察到原子，而觀察不到比原子小得多的電子。一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)家主要采用原子光譜和建立模型的方法對(duì)核外電子的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究。其中，玻爾原子模型和電子云模型對(duì)人們認(rèn)識(shí)核外電子的運(yùn)動(dòng)起到了極大的促進(jìn)作用。宏觀物體的運(yùn)動(dòng)都有一定的軌跡，如人造衛(wèi)星按一定的軌道圍繞地球運(yùn)行，而在原子核外運(yùn)動(dòng)的電子并不遵循宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。人們不可能同時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)定電子在某一時(shí)刻所處的位置和運(yùn)動(dòng)速度，也不能描畫(huà)出它們的運(yùn)動(dòng)軌跡，而只能描述電子在原子核外空間某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率大小。電子云模型

單位體積內(nèi)小黑點(diǎn)的疏密程度表示電子在核外空間某處出現(xiàn)的概率大小。

小黑點(diǎn)越密，電子出現(xiàn)的概率越大；

小黑點(diǎn)越疏，電子出現(xiàn)的概率越小。拓展視野：了解電子云模型三、原子結(jié)構(gòu)與元素原子得失電子能力活動(dòng)·探究1.預(yù)測(cè)鈉、鎂兩種元素原子的得失電子能力強(qiáng)弱，并從原子結(jié)構(gòu)的角度說(shuō)明理由。2.預(yù)測(cè)鈉、鉀兩種元素原子的得失電子能力強(qiáng)弱，并從原子結(jié)構(gòu)的角度說(shuō)明理由。鈉大于鎂鈉和鎂最外層均為L(zhǎng)層，鎂原子核電荷數(shù)大，對(duì)最外層電子吸引力更強(qiáng)，不易失去鈉小于鉀鈉和鉀最外層電子數(shù)相同，但鉀的最外層為N層，離原子核較遠(yuǎn)，原子核對(duì)最外層電子吸引力弱，易失去【實(shí)驗(yàn)1】鈉、鎂與水反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)1】鈉、鉀與水反應(yīng)觀看實(shí)驗(yàn)視頻并記錄現(xiàn)象元素NaMgK實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)方程式結(jié)論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論鈉浮在水面上,熔成一個(gè)閃亮的小球,小球向四周移動(dòng),發(fā)出“嘶嘶”的響聲,酚酞變紅。鎂片幾乎沒(méi)有變化,鎂片上出現(xiàn)淺紅色，加熱時(shí),鎂片上有氣泡冒出,酚酞溶液變紅鉀與水立即劇烈反應(yīng),放出的熱使鉀立即燃燒起來(lái),酚酞溶液變紅與水反應(yīng)的劇烈程度:K>Na>MgMg+2H2O

Mg(OH)2+H2↑2K+2H2O=2KOH+H2↑2Na+2H2O=2NaOH+H2↑思考:1.你對(duì)以上兩組元素原子失電子能力強(qiáng)弱的預(yù)測(cè)正確嗎？你從原子結(jié)構(gòu)的角度對(duì)

它們失電子能力強(qiáng)弱的解釋是否合理？哪些證據(jù)支持了你的預(yù)測(cè)和解釋?zhuān)?.通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，你已經(jīng)可以從質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核電荷數(shù)、核外電子數(shù)、最

外層電子數(shù)、電子層數(shù)等方面描述原子的結(jié)構(gòu)了，它們是否會(huì)影響元素原子失

電子能力的強(qiáng)弱？如果會(huì)，如何影響？如果不會(huì)，說(shuō)明理由。中子不帶電，對(duì)原子得失電子能力強(qiáng)弱沒(méi)有影響；質(zhì)子帶正電，原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)越多對(duì)最外層電子吸引力越強(qiáng)，當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大對(duì)外層電子吸引力就越大，原子越不易失電子；最外層電子數(shù)相同時(shí)，電子層數(shù)越多，最外層電子離原子核越遠(yuǎn)，越容易失去。鉀與水反應(yīng)比鈉與水反應(yīng)劇烈鈉與水易反應(yīng)，鎂與水在常溫下不易反應(yīng)3.請(qǐng)根據(jù)以上討論來(lái)分析說(shuō)明硫、氯兩元素中哪種元素原子的得電子能力強(qiáng)。氯和硫電子層數(shù)相同，氯的核電荷數(shù)大，對(duì)最外層電子的吸引力強(qiáng)，更易得電子4.如何用圖示的方式描述原子結(jié)構(gòu)對(duì)元素原子得失電子能力的影響？比較元素原子失電子能力

在多數(shù)情況下，可以通過(guò)比較元素的單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng)置換出氫氣的難易程度來(lái)判斷元素原子失電子能力的強(qiáng)弱。方法導(dǎo)引形成方法元素的金屬性與非金屬性元素的金屬性、非金屬性分別與元素原子的失電子能力和得電子能力相對(duì)應(yīng)(1)分析預(yù)測(cè)：鈉原子與鎂原子的電子層數(shù)相同，鈉原子的核電荷數(shù)比鎂小，

鈉原子最外層電子離核比鎂遠(yuǎn)，更容易失去最外層電子，鈉元素的金屬性

比鎂強(qiáng)。(2)比較方法：元素的單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)置換出氫氣的難易程度。(3)實(shí)驗(yàn)探究：?jiǎn)钨|(zhì)和水的反應(yīng)(4