第1课时原子核外电子的排布

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1、化学化学 必修必修2 （人教版）（人教版）第一章原子结构第一章原子结构 元素周期律元素周期律第二节元素周期律第二节元素周期律第第1课时课时 原子核外电子的排布原子核外电子的排布 情景导入情景导入电子是在研究阴极射线的本质过程中得到的，阴极电子是在研究阴极射线的本质过程中得到的，阴极射线究竟是什么？物理学家汤姆逊设计了一个巧妙的实验射线究竟是什么？物理学家汤姆逊设计了一个巧妙的实验装置，证实了阴极射线是由带负电荷的粒子组成的，并推装置，证实了阴极射线是由带负电荷的粒子组成的，并推算出其质量和电荷比值。得出来源于各种不同物质的阴极算出其质量和电荷比值。得出来源于各种不同物质的阴极射线粒子都是一样的

2、，而且是比原子小得多的粒子，其质射线粒子都是一样的，而且是比原子小得多的粒子，其质量只是氢离子的千分之一。汤姆逊认定这种粒子必定是量只是氢离子的千分之一。汤姆逊认定这种粒子必定是“建造一切化学元素的物质建造一切化学元素的物质”，也就是一切化学原子所共，也就是一切化学原子所共有的组成部分。有的组成部分。在此期间，物理学家佩兰利用当时刚问世的借助于散在此期间，物理学家佩兰利用当时刚问世的借助于散射光分辨率比普通显微镜高射光分辨率比普通显微镜高20倍的超显微镜，开展了一系倍的超显微镜，开展了一系列检验布朗运动理论的实验，于列检验布朗运动理论的实验，于1909年发表了年发表了布朗运动布朗运动和分子实在

3、性和分子实在性的论文，引起强烈的反响，并于的论文，引起强烈的反响，并于1926年获年获诺贝尔物理学奖。至此，各国科学家一致认为，分子和原诺贝尔物理学奖。至此，各国科学家一致认为，分子和原子的实在性已没有怀疑的余地了。正如爱因斯坦所说的那子的实在性已没有怀疑的余地了。正如爱因斯坦所说的那样样“分子和原子是否存在的问题是他在大学时代关心和讨分子和原子是否存在的问题是他在大学时代关心和讨论的一个重大问题，而今天再也没有物理学家为这个问题论的一个重大问题，而今天再也没有物理学家为这个问题而操心了而操心了”。那么原子中的核外电子又是如何运动的呢？那么原子中的核外电子又是如何运动的呢？ 栏目链接栏目链接课

4、课 标标点点 击击1了解原子的核外电子能量的高低与分层排布的关系。了解原子的核外电子能量的高低与分层排布的关系。2了解原子的核外电子分层排布的规律。了解原子的核外电子分层排布的规律。 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接要点要点 电子层的表示方法及能量变化电子层的表示方法及能量变化知知 识识导导 学学电子层数电子层数 由内向外由内向外数字表示法数字表示法 1 2 3 4 5 6 7 字母表示法字母表示法 离核远近离核远近 由由_到到_ 电子能量电子能量 由由_到到_ K L M N O P Q 较近较近 较远较远 较低较低 较高较高 栏目链接栏目链接【应用思考【应用思考】知知 识识导导 学学1讨

5、论分析元素的化学性质主要取决于原子结构的哪部分。讨论分析元素的化学性质主要取决于原子结构的哪部分。原子核外电子离核越远，能量越高，活泼性越原子核外电子离核越远，能量越高，活泼性越强，故原子发生化学反应时，主要是最外层电子发生强，故原子发生化学反应时，主要是最外层电子发生变化。所以元素原子的化学性质主要取决于原子核外变化。所以元素原子的化学性质主要取决于原子核外的电子层数和最外层电子数。的电子层数和最外层电子数。解析解析 栏目链接栏目链接知知 识识导导 学学2前前20号元素与稀有气体原子电子层结构相同的离子：号元素与稀有气体原子电子层结构相同的离子：(1)与与Ne原子电子层结构相同的离子有：原子

6、电子层结构相同的离子有：_。(2)与与Ar原子电子层结构相同的离子有：原子电子层结构相同的离子有：_。(1)F、O2、N3、Na、Mg2、Al3(2)Cl、S2、P3、K、Ca2答案答案 栏目链接栏目链接一、核外电子分层排布的规律一、核外电子分层排布的规律 综合拓展综合拓展知知 识识导导 学学1能量最低原理。能量最低原理。原子核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然原子核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层，即排满后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层，即排满了了K层才排层才排L层，排满了层，排满了L层才排层才排M层。层。2各电子层的电子分布规律

7、。各电子层的电子分布规律。以以n表示原子核外电子层的序号。表示原子核外电子层的序号。(1)各电子层最多容纳电子数为各电子层最多容纳电子数为2n2。 栏目链接栏目链接知知 识识导导 学学(2)当当n为最外层时，最多容纳为最外层时，最多容纳8个电子个电子(n1时最时最多容纳多容纳2个电子个电子)。(3)当当n为次外层时，最多容纳为次外层时，最多容纳18个电子。个电子。特别提示：特别提示：(1)核外电子排布的规律是相互联系的，核外电子排布的规律是相互联系的，不能孤立地理解，如当不能孤立地理解，如当M层不是最外层时，最多可以排布层不是最外层时，最多可以排布18个电子，而当它是最外层时，最多可以排布个电

8、子，而当它是最外层时，最多可以排布8个电子。个电子。(2)电子不一定排满电子不一定排满M层才排层才排N层，如层，如K和和Ca的核外的核外电子排布情况分别为：电子排布情况分别为： 栏目链接栏目链接二、核外电子排布的表示方法二、核外电子排布的表示方法知知 识识导导 学学表示方法表示方法具体示例具体示例原子结原子结构示意构示意图图用小圆圈表示原子核，圆圈内的数用小圆圈表示原子核，圆圈内的数字表示核内质子数，弧线表示各电字表示核内质子数，弧线表示各电子层，弧线上的数字表示该电子层子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数，这样的图示称为原子上的电子数，这样的图示称为原子结构示意图结构示意图离子结离子结构

9、示意构示意图图圆圈内的核电荷数等于原子序数；圆圈内的核电荷数等于原子序数；阳离子的核外电子数小于核电荷数；阳离子的核外电子数小于核电荷数；阴离子的核外电子数大于核电荷数阴离子的核外电子数大于核电荷数 Mg2 Cl 栏目链接栏目链接知知 识识导导 学学特别提示：特别提示：质子数与核外电子数的关系。质子数与核外电子数的关系。原子：核内质子数核外电子数原子：核内质子数核外电子数阳离子：核内质子数核外电子数离子所带电荷数阳离子：核内质子数核外电子数离子所带电荷数阴离子：核内质子数核外电子数离子所带电荷数阴离子：核内质子数核外电子数离子所带电荷数 栏目链接栏目链接 尝试应用尝试应用知知 识识导导 学学1

10、下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A电子的能量越低，运动区域离核越远电子的能量越低，运动区域离核越远B核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动C稀有气体元素原子的最外层都排有稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子个电子D当当M层是最外层时，最多可排布层是最外层时，最多可排布18个电子个电子B 栏目链接栏目链接知知 识识导导 学学2核电荷数分别是核电荷数分别是16和和4的元素原子相比较，前者的元素原子相比较，前者的下列数据是后者的下列数据是后者4倍的是倍的是()质子数质子数最外层电子数最外层电子数电子层数电子层数电子电子总数总数ABC DB 栏目链接栏目

11、链接知知 识识导导 学学3下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排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布正确的是()C 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接一、原子核外电子排布规律一、原子核外电子排布规律典典 例例精精 析析例例1 子核外的子核外的M电子层和电子层和L电子层最多容纳的电电子层最多容纳的电子数的关系是子数的关系是()A大于大于 B小于小于C等于等于 D不能确定不能确定原子核外的原子核外的M层和层和L层最多可容纳的电子数分别层最多可容纳的电子数分别为为18、8，所以是，所以是“大于大于”，答案选择，答案选择A项。项。解析解析A答案答案 栏目链接栏目链接典典 例例精精 析

12、析名师点睛：名师点睛：核外电子的排布规律。核外电子的排布规律。(1)各电子层最多容纳的电子数是各电子层最多容纳的电子数是2n2个个(n表示电子层表示电子层)。(2)最外层电子数不超过最外层电子数不超过8个个(K层是最外层时，最多不超层是最外层时，最多不超过过2个个)；次外层电子数目不超过；次外层电子数目不超过18个，倒数第三层不超过个，倒数第三层不超过32个。个。(3)核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布(即排即排满满K层再排层再排L层，排满层，排满L

13、层才排层才排M层层)。(4)以上规律是相互联系的，不能孤立地机械套用。以上规律是相互联系的，不能孤立地机械套用。 栏目链接栏目链接 变式应用变式应用典典 例例精精 析析1判断下列示意图是否正确？为什么？判断下列示意图是否正确？为什么？都错误；都错误；A、B两项最外层电子数不能超过两项最外层电子数不能超过8个，个，C项内层必须先填满，项内层必须先填满，D项次外层不能超过项次外层不能超过18个。个。解析解析 栏目链接栏目链接二、等电子体的考查二、等电子体的考查典典 例例精精 析析 栏目链接栏目链接典典 例例精精 析析解析解析答案答案 栏目链接栏目链接典典 例例精精 析析名师点睛：名师点睛：等电子体

14、因为所含电子数一样，所以在性等电子体因为所含电子数一样，所以在性质上有一些共性，也是考试的一个热点，因此在高一就要质上有一些共性，也是考试的一个热点，因此在高一就要夯实基础，死记硬背不利于知识的灵活应用，故要学会推夯实基础，死记硬背不利于知识的灵活应用，故要学会推导等电子体。导等电子体。(1)以该电子的惰性气体为基础，往前推，得非金属元以该电子的惰性气体为基础，往前推，得非金属元素的阴离子或者该元素的氢化物；往后推，得金属元素的素的阴离子或者该元素的氢化物；往后推，得金属元素的阳离子。阳离子。(2)因为因为H中不含电子，故与其他粒子结合，原粒子中不含电子，故与其他粒子结合，原粒子的电子数不变化

15、。的电子数不变化。 栏目链接栏目链接典典 例例精精 析析(3)18e微粒来源大体分三个部分：一是第三周期元微粒来源大体分三个部分：一是第三周期元素的气态氢化物及去素的气态氢化物及去H的对应离子，二是第四周期的金的对应离子，二是第四周期的金属阳离子，三是由第二周期气态氢化物去掉氢原子后，属阳离子，三是由第二周期气态氢化物去掉氢原子后，两两结合得到的分子，共两两结合得到的分子，共16种，阳离子种，阳离子K、Ca2；阴离；阴离子子P3、S2、HS、Cl；分子有；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4等。等。 栏目链接栏目链接 变式应用变式应用典典

16、 例例精精 析析2用用A、B、C2、D、E、F、G和和H分别表示含分别表示含有有18个电子的八种微粒个电子的八种微粒(离子或分子离子或分子)，请回答：，请回答：(1)A元素是元素是_，B元素是元素是_，C元素是元素是_(用元素符号表示用元素符号表示)。(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是_。(3)E是所有含是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是其分子式是_。K Cl S HCl F2 栏目链接栏目链接典典 例例精精 析析 (4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是_。(5)G分子中含有分子中含有4个原子，其分子式是个原子，其分子式是_。H2SPH3 栏目链接栏目链接