2024新教材高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)元素周期律第1節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第2課時(shí)原子結(jié)構(gòu)與元素原子得失電子能力教案魯科版第二冊(cè)

PAGE6-第2課時(shí)原子結(jié)構(gòu)與元素原子得失電子實(shí)力核心素養(yǎng)發(fā)展重點(diǎn)學(xué)業(yè)要求建立原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)，元素性質(zhì)與物質(zhì)性質(zhì)之間的關(guān)系。1.了解原子核外電子排布規(guī)律，能畫(huà)出1～20號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。2.了解原子的最外層電子排布與元素原子得、失電子實(shí)力和化合價(jià)的關(guān)系。學(xué)生自主學(xué)習(xí)核外電子排布1．核外電子的運(yùn)動(dòng)特征(1)具有“eq\o(□,\s\up4(01))廣袤”的運(yùn)動(dòng)空間。(2)運(yùn)動(dòng)速率很快。(3)所處位置和運(yùn)動(dòng)速率不能同時(shí)精確測(cè)定。2．核外電子的排布規(guī)律(1)依據(jù)：電子能量凹凸，運(yùn)動(dòng)區(qū)域離核遠(yuǎn)近。(2)電子層與電子能量的關(guān)系(3)排布規(guī)律①各層最多能容納的電子數(shù)是eq\o(□,\s\up4(08))2n2(n表示電子層數(shù))。②各原子最外電子層上能容納的電子數(shù)不超過(guò)eq\o(□,\s\up4(09))8個(gè)(第一層為最外層時(shí)不超過(guò)eq\o(□,\s\up4(10))2個(gè))。3．核外電子排布的表示方法——結(jié)構(gòu)示意圖：人們常用原子結(jié)構(gòu)示意圖來(lái)簡(jiǎn)明地表示電子在原子核外的分層排布狀況。如鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。原子結(jié)構(gòu)與元素原子得失電子實(shí)力1．元素的性質(zhì)與原子的eq\o(□,\s\up4(01))最外層電子數(shù)親密相關(guān)，比如，稀有氣體元素原子最外層電子數(shù)為eq\o(□,\s\up4(02))8(氦原子除外，它的最外層只有2個(gè)電子)，原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，原子既不簡(jiǎn)潔獲得電子也不簡(jiǎn)潔失去電子；金屬元素原子最外層電子數(shù)一般小于4，原子較易eq\o(□,\s\up4(03))失去電子形成陽(yáng)離子；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eq\o(□,\s\up4(04))獲得電子形成陰離子。元素的化合價(jià)也與原子的電子層結(jié)構(gòu)特殊是eq\o(□,\s\up4(05))最外層電子數(shù)有關(guān)。2．元素原子得失電子的實(shí)力與原子的eq\o(□,\s\up4(06))最外層電子數(shù)、eq\o(□,\s\up4(07))核電荷數(shù)和eq\o(□,\s\up4(08))電子層數(shù)均有關(guān)系。若原子的電子層數(shù)相同，則eq\o(□,\s\up4(09))核電荷數(shù)越大，eq\o(□,\s\up4(10))最外層電子離核越近，原子越難失電子而越簡(jiǎn)潔得電子；若原子的最外層電子數(shù)相同，則eq\o(□,\s\up4(11))電子層數(shù)越多，eq\o(□,\s\up4(12))最外層電子離核越遠(yuǎn)，原子越簡(jiǎn)潔失電子而越難得電子。3．在多數(shù)狀況下，可以通過(guò)比較元素的單質(zhì)與eq\o(□,\s\up4(13))水(或酸)反應(yīng)置換出氫氣的難易程度來(lái)推斷元素原子失電子實(shí)力的強(qiáng)弱。課堂互動(dòng)探究一、核外電子排布規(guī)律當(dāng)原子第4層上有電子時(shí)，第3層上的電子是否已經(jīng)排滿？提示：不確定。第3層排滿時(shí)是18個(gè)電子，當(dāng)?shù)?層為最外層時(shí)不能超過(guò)8個(gè)電子，故當(dāng)?shù)?層排布8個(gè)電子后，假如還有電子，就排布在第4層上，例如，鈣原子，第1、2、3、4層的電子數(shù)分別為2、8、8、2。1．核外電子排布規(guī)律(1)核外電子總是先排布在能量最低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步上升的電子層。(2)原子核外各電子層最多容納2n2個(gè)電子。(3)原子最外層電子數(shù)不能超過(guò)8個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過(guò)2個(gè))；次外層電子數(shù)不超過(guò)18個(gè)(當(dāng)K層或L層為次外層時(shí)分別為2個(gè)和8個(gè))，倒數(shù)第三層電子數(shù)最多不超過(guò)32個(gè)。2．離子結(jié)構(gòu)示意圖原子得到或失去確定數(shù)目的電子形成陰離子或陽(yáng)離子，原子核不發(fā)生變更，只是核外電子(一般是最外層電子)數(shù)目發(fā)生了變更。因此，簡(jiǎn)潔離子可用離子結(jié)構(gòu)示意圖表示其核外電子排布，如Mg2＋和Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖分別為和。(1)離子結(jié)構(gòu)示意圖中，陽(yáng)離子：核內(nèi)質(zhì)子數(shù)>核外電子數(shù)，陰離子：核內(nèi)質(zhì)子數(shù)<核外電子數(shù)，且差值為離子所帶的電荷數(shù)。(2)離子結(jié)構(gòu)示意圖中最外層電子一般為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。學(xué)問(wèn)拓展原子核外電子排布特征(1)最外層電子數(shù)為1的原子有H、Li、Na、K。(2)最外層電子數(shù)為2的原子有He、Be、Mg、Ca。(3)原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)存在倍數(shù)關(guān)系①最外層電子數(shù)跟次外層電子數(shù)相等的原子有Be、Ar。②最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的原子是C。③最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的原子是O。④最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的原子是Ne。⑤次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子有Li、Si。1．下列說(shuō)法中確定錯(cuò)誤的是()A．某原子K層上只有一個(gè)電子B．某離子M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍C．某原子M層上電子數(shù)為L(zhǎng)層上電子數(shù)的4倍D．存在核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等的離子答案C解析每個(gè)電子層上最多容納2n2個(gè)電子，如K層最多容納2個(gè)電子，但可以不排滿，如H，A正確；如K＋，B正確；電子首先占據(jù)能量低的電子層，若M層上有電子則L層上必有8個(gè)電子，M層上不行能有32個(gè)電子，C錯(cuò)誤；離子的最外層電子數(shù)常為2或8，存在核電荷數(shù)和最外層電子數(shù)都為8的離子，如O2－，D正確。2．依據(jù)下列敘述，寫(xiě)出粒子符號(hào)并畫(huà)出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖。(1)A元素原子的M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半：______________。(2)B元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1.5倍：______________。(3)C元素的＋1價(jià)離子與Ne原子電子層排布相同：______________。(4)D元素原子的－2價(jià)離子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的eq\f(1,4)：______________。答案(1)Si(2)B(3)Na＋(4)O2－解析(1)L層有8個(gè)電子，則M層有4個(gè)電子，故A為硅(Si)。(2)當(dāng)次外層為K層時(shí)，最外層電子數(shù)為3，是硼(B)，；當(dāng)次外層為L(zhǎng)層時(shí)，最外層電子數(shù)為1.5×8＝12，違反了排布規(guī)律，故不行能。(3)C元素原子的質(zhì)子數(shù)為10＋1＝11，故為鈉，故＋1價(jià)離子是Na＋。(4)－2價(jià)離子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的eq\f(1,4)，當(dāng)次外層為K層時(shí)，其核外電子排布為2、8，與Ne電子層排布相同，則其原子的質(zhì)子數(shù)為10－2＝8，為氧元素，寫(xiě)出O2－結(jié)構(gòu)示意圖即可；當(dāng)次外層為L(zhǎng)層時(shí)，最外層則有32個(gè)電子，故不行能。規(guī)律方法(1)核外電子排布的規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地理解，如當(dāng)M層不是最外層時(shí)，最多可以排18個(gè)電子，而當(dāng)它是最外層時(shí)，最多可以排8個(gè)電子。(2)電子不確定排滿M層才排N層，如K和Ca的核外電子排布狀況分別為K、Ca。二、原子結(jié)構(gòu)與元素原子得失電子實(shí)力你能由鈉、鎂、鉀三種元素原子的核外電子排布規(guī)律推想出三者失電子實(shí)力的強(qiáng)弱嗎？提示：從鉀到鈉再到鎂，元素原子的半徑漸漸減小，原子核對(duì)外層電子的吸引力漸漸增加，失電子實(shí)力漸漸減弱。元素原子失電子實(shí)力強(qiáng)弱的試驗(yàn)探究鈉、鎂、鉀與水反應(yīng)由上述試驗(yàn)可知：鈉、鎂、鉀置換出水中的氫時(shí)，由易到難的依次是K>Na>Mg。學(xué)問(wèn)拓展元素原子得失電子實(shí)力的理解：“元素的金屬性、非金屬性”不同于“金屬活動(dòng)性”，金屬的活動(dòng)性指的是金屬單質(zhì)在水溶液中失電子的實(shí)力；原子的得失電子實(shí)力在某些特定的條件下，能體現(xiàn)元素的金屬性、非金屬性。3．能說(shuō)明鈉比鋁活潑的是()A．最外層電子數(shù)鈉原子比鋁原子少B．相等物質(zhì)的量的鈉和鋁分別和鹽酸反應(yīng)，鈉產(chǎn)生的氣體少C．鈉與鋁的電子層數(shù)相等D．常溫下鈉能與水猛烈反應(yīng)，而鋁不能答案D解析能說(shuō)明失電子實(shí)力Na>Al，取決于其失電子難易程度，不確定于其失電子多少。4．下列敘述中能證明A比B的金屬性強(qiáng)的是()A．A原子的最外層電子數(shù)比B原子的最外層電子數(shù)少B．A原子的電子層數(shù)比B原子的電子層數(shù)多C．1molA與足量的酸反應(yīng)生成的H2比1molB與足量的酸反應(yīng)生成的H2多D．常溫時(shí)，A能從水中置換出氫，而B(niǎo)不能答案D解析A×推斷金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的方法許多，但最根本的是看其得失電子的難易程度。而只有當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí)，最外層電子數(shù)越少，金屬性才越強(qiáng)B×電子層數(shù)的多少不能作為推斷元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)C×金屬與同濃度的酸反應(yīng)的猛烈程度能說(shuō)明金屬性的強(qiáng)弱，產(chǎn)生氫氣的多少與金屬性強(qiáng)弱無(wú)關(guān)D√常溫時(shí)，A能從水中置換出氫，而B(niǎo)不能，說(shuō)明A比B的金屬性強(qiáng)規(guī)律