高中魯科版 (2019)第1節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第2課時學(xué)案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

課時2　核外電子排布　原子結(jié)構(gòu)與元素原子得失電子能力課標解讀內(nèi)容要求學(xué)業(yè)要求1.了解原子核外電子的排布規(guī)律。2.能畫出1~20號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。3.了解原子結(jié)構(gòu)與元素得失電子能力之間的關(guān)系。知道元素原子得失電子能力的判斷依據(jù)。1.能從微粒的排布結(jié)構(gòu)說明微粒的性質(zhì),建立原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)之間的關(guān)系。2.能利用實驗驗證元素性質(zhì)的差別,形成探究元素性質(zhì)、比較物質(zhì)性質(zhì)的思路。學(xué)習(xí)任務(wù)一　核外電子排布　　　　　　　　　　　　　　　　　　　判斷下列微粒的結(jié)構(gòu)示意圖是否正確并說明原因。　A B C D答案　A不正確,應(yīng)先排滿K層再排L層;B不正確,K層最多排2個電子;C正確;D不正確,不符合最外層最多只能排8個電子的原則。1.核外電子排布規(guī)律(1)能量規(guī)律電子層數(shù)一二三四五六七電子層符號①　K　 ②　L　 ③　M　 ④　N　 OPQ離核距離由⑤　近　到⑥　遠　電子能量由⑦　低　到⑧　高　　　(2)數(shù)量規(guī)律a.每層最多容納的電子數(shù)是⑨　2n2　(n代表電子層數(shù))。 b.最外層所能容納的電子不超過⑩　8　個(K層為最外層時不超過　2　個),次外層不超過　18　個。 2.核外電子排布的表示方法——結(jié)構(gòu)示意圖(1)鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖(2)簡單離子的結(jié)構(gòu)示意圖a.Na+的結(jié)構(gòu)示意圖為　　; b.Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖為　。判斷下列說法的正誤(正確的畫“√”,錯誤的畫“?”)。1.S2-的結(jié)構(gòu)示意圖為(√)2.離核越遠的電子能量越低(?)3.M層為最外層時,最多容納18個電子(?)4.最外層電子數(shù)等于8的微粒,一定為稀有氣體元素的原子(?)1.下圖是Ca、Ra的原子結(jié)構(gòu)示意圖。(1)由Ra的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知,第3層可以排18個電子,Ca的原子結(jié)構(gòu)示意圖能否表示為 ?(2)總結(jié)每個電子層最多容納電子的數(shù)目(n代表電子層數(shù))。答案　(1)不能,最外電子層所容納的電子不能超過8個。(2)每個電子層最多容納電子的數(shù)目為2n2。2.如圖所示為磷酸鐵鋰電池。(1)寫出磷酸鐵鋰電池中鋰原子和磷原子的結(jié)構(gòu)示意圖。(2)磷酸鐵鋰電池中鐵元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。①根據(jù)核外電子排布規(guī)律判斷M層最多容納多少個電子?②當(dāng)N層開始排布電子時M層是否排滿?(3)磷酸鐵鋰中哪種元素能形成10個電子的微粒?哪種元素能形成18個電子的微粒?答案　(1)根據(jù)核外電子排布規(guī)律可以推測兩種元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖分別為:。(2)①根據(jù)核外電子排布規(guī)律可以判斷M層最多容納18個電子。②由上述排布規(guī)律可知,當(dāng)鐵元素原子的N層開始排布電子時M層并沒有排滿。(3)氧元素能夠形成10個電子的微粒;磷元素能夠形成18個電子的微粒。1.核電荷數(shù)為1~20的原子的結(jié)構(gòu)特點(1)原子核中無中子的原子:1H。(2)最外層電子數(shù)①最外層有1個電子:H、Li、Na、K。②最外層有2個電子:Be、Mg、Ca、He。③等于次外層電子數(shù):Be、Ar。④是次外層電子數(shù)的2倍:C。⑤是次外層電子數(shù)的3倍:O。⑥是次外層電子數(shù)的4倍:Ne。⑦是內(nèi)層電子總數(shù)的一半:Li、P。⑧等于電子層數(shù):H、Be、Al。⑨是次外層電子數(shù)的一半:Li、Si。⑩是電子總數(shù)的一半:Be。2.核外電子排布規(guī)律(1)“一低”——電子首先排布在能量較低的電子層里。并盡量由能量較低的電子層,依次排入能量較高的電子層。(2)(3)“一穩(wěn)定”如(Na) (Na+)(O) (O2-)3.常見“2電子”微粒He、Li+、Be2+。4.推斷10e-和18e-微粒的思維模型(1)10e-微粒(2)18e-微粒1.下列說法中肯定錯誤的是(　　)A.某原子K層上只有一個電子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　K層最多容納2個電子,但可以不排滿,如H,A正確;K+滿足B中條件,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個電子,M層上不可能有32個電子,C錯誤;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.(2020山東菏澤高一月考)某元素原子的最外層電子數(shù)是次外層的a倍(a>1),則該原子的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是(　　)A.2a+2 B.2a+10C.a+2 D.2a答案　A　原子核外電子排布規(guī)律:最外層不超過8個電子,次外層不超過18個電子。某元素原子的最外層電子數(shù)是次外層的a倍(a>1),所以該元素原子的次外層只能是K層,為2個電子;最外層是L層,電子數(shù)是2a,所以該元素的核外電子數(shù)是2a+2;再根據(jù)原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),所以核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是2a+2。3.根據(jù)下列敘述,寫出相對應(yīng)的微粒符號和結(jié)構(gòu)示意圖。(1)核外有2個電子層、10個電子的原子:　。 (2)核外有3個電子層,最外層有6個電子的原子:　　　　。 (3)質(zhì)量數(shù)為28,質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)的原子:　。 (4)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的4倍的-2價陰離子:　　　　。 (5)電子總數(shù)為10的+1價單核陽離子:　　　　。答案　(1)Ne　(2)S　(3)Si　(4)O2-　(5)Na+解析　(1)原子中:核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù),含有10個質(zhì)子的原子為Ne。(2)原子核外電子排布為2、8、6,是硫原子。(3)質(zhì)子數(shù)為14,是硅原子。(4)該-2價陰離子的次外層電子數(shù)應(yīng)為2,為O2-。(5)該+1價陽離子的質(zhì)子數(shù)為10+1=11,為Na+。4.A+、B+、C-、D、E五種微粒(分子或離子)中,每個微粒均有10個電子,已知:①A++C- D+E↑;②B++C- 2D。請回答:(1)C-的化學(xué)符號是　　　　。 (2)分別寫出A+和C-反應(yīng)、B+和E反應(yīng)的離子方程式:　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　。 (3)除D、E外,請再寫出兩種含10個電子的分子的分子式:　　　　　　　　。答案　(1)OH-(2)N+OH- NH3↑+H2O　H3O++NH3 N+H2O(3)CH4、HF、Ne(寫出其中的兩種即可)解析　因A+、C-、D、E均為10電子微粒,且A++C- D+E↑,則通過排查10電子微粒的性質(zhì)可知,該反應(yīng)為N+OH- NH3↑+H2O,即A+為N、C-為OH-、D為H2O、E為NH3;由B++C- 2D可知B+為H3O+。學(xué)習(xí)任務(wù)二　原子結(jié)構(gòu)與元素原子得失電子能力　　　　　　　　　　　　　　　　　　　結(jié)合以上微粒的結(jié)構(gòu)示意圖回答下列問題:(1)分別寫出以上微粒的微粒符號　F、F-、Ne、Na　。 (2)以上微粒性質(zhì)穩(wěn)定的是　F-、Ne　(填粒子符號);原因是　最外層為8個電子,不易得電子也不易失電子　。 (3)反應(yīng)中易失電子的是　Na　;表現(xiàn)　還原　性。 (4)反應(yīng)中易得電子的是　F　;表現(xiàn)　氧化　性。 1.原子的最外層電子數(shù)與元素的化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系稀有氣體元素金屬元素非金屬元素最外層電子數(shù)①　8　(He為②　2　) 一般③　小于　4 一般④　大于或等于　4 得失電子能力既不易得電子也不易失電子較易⑤　失去　電子較易⑥　得到　電子　　　　化合價0價0價和⑦　正　價一般為0價和負價,有的也顯正價構(gòu)成的簡單離子不能形成簡單離子⑧　陽　離子一般為⑨　陰　離子　　2.原子結(jié)構(gòu)與元素原子得失電子能力(1)元素原子失電子能力強弱的比較方法:比較元素的單質(zhì)與⑩　水　(或　非氧化性酸　)反應(yīng)置換出氫氣的難易程度。置換反應(yīng)越容易發(fā)生,元素原子的失電子能力越　強　。 (2)通常所說的元素的金屬性、非金屬性分別與元素原子的　失電子能力　和　得電子能力　相對應(yīng)。 (3)比較鈉、鎂、鉀元素原子的失電子能力實驗項目實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論Na+H2O　常溫下,反應(yīng)劇烈,燒杯中溶液變紅色　失電子能力:　K>Na>Mg　 Mg+H2O　加熱反應(yīng)緩慢,燒杯中溶液變淺紅色　 K+H2O　反應(yīng)比鈉與水的反應(yīng)更劇烈,放出的熱使氫氣燃燒,發(fā)生輕微爆炸,燒杯中溶液變紅色　　　(4)元素原子得失電子能力的影響因素及規(guī)律影響因素　最外層電子數(shù)　、　核電荷數(shù)　及　電子層數(shù)　均影響元素原子得失電子能力具體影響電子層數(shù)相同,　核電荷數(shù)　越大,　得　電子能力越強,　失　電子能力越弱最外層電子數(shù)相同,　電子層數(shù)　越多,　失　電子能力越強,　得　電子能力越弱判斷下列說法的正誤(正確的畫“√”,錯誤的畫“?”)。1.金屬原子失電子越多,金屬性越強(?)2.原子最外層電子數(shù)為2的元素一定是金屬元素(?)3.不容易得電子的原子一定容易失電子(?)4.電子層數(shù)相同的原子的半徑隨著原子序數(shù)的遞增逐漸增大(?)1.元素原子的最外層電子數(shù)一定等于其最高正價嗎?答案　不一定。有些元素沒有最高正價,如氧元素,而氟元素沒有正價;有些元素如稀有氣體元素往往呈現(xiàn)0價。2.你能由鈉、鎂、鉀三種元素原子的核外電子排布規(guī)律直接推測出三者失電子能力的強弱嗎?答案　從鉀到鈉再到鎂,元素原子的半徑逐漸減小,原子核對最外層電子的吸引力逐漸增強,失電子能力逐漸減弱。3.三氧化二砷俗稱砒霜,分子式為As2O3,是最古老的毒物之一。其中砷為33號元素,其原子結(jié)構(gòu)示意圖為:。(1)試根據(jù)砷元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖推測該元素的最高正價。(2)試根據(jù)砷元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖推測該元素的最低負價。(3)由(1)(2)可知,元素的最高正價和最低負價存在什么關(guān)系?答案　(1)該元素原子最外層有5個電子,失去這5個電子達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此其最高正價為+5價。(2)該元素原子最外層有5個電子,得到3個電子達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此其最低負價為-3價。(3)一般情況下,元素的最低負價=元素的最高正價-8(H、F、O除外)。1.元素原子得失電子能力強弱的判斷依據(jù)(1)根據(jù)原子結(jié)構(gòu)①若原子的電子層數(shù)相同,則核電荷數(shù)越大,原子失電子能力越弱,得電子能力越強。②若原子的最外層電子數(shù)相同,則電子層數(shù)越多,原子失電子能力越強,得電子能力越弱。(2)根據(jù)相關(guān)物質(zhì)性質(zhì)①金屬活動性順序中越靠前,元素原子失電子能力越強。②比較元素的單質(zhì)與水(或非氧化性酸)反應(yīng)置換出氫氣的難易程度:置換反應(yīng)越容易發(fā)生,元素原子失電子的能力越強。③比較金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)在水溶液里若Xn++Y X+Ym+,則Y比X失電子能力強。2.注意事項在化學(xué)反應(yīng)中元素的原子失去電子的性質(zhì)對應(yīng)元素的金屬性,元素的原子越易失去電子,元素的金屬性越強。金屬元素主要表現(xiàn)金屬性。元素金屬性的強弱取決于原子失電子能力的強弱,而與失電子的多少及與酸反應(yīng)生成H2的多少均沒有直接關(guān)系。1.能說明鈉比鋁活潑的是(　　)A.最外層電子數(shù)鈉原子比鋁原子少B.相同物質(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.常溫下鈉能與水劇烈反應(yīng),而鋁不能答案　D　失電子能力:Na>Al,失電子能力取決于其失電子的難易程度,不取決于其失電子的多少。2.對四種金屬G、L、M、R進行如下實驗:　　金屬實驗　　GLMR和冷水反應(yīng)不反應(yīng)慢慢反應(yīng)未做實驗未做實驗和2 mol·L-1鹽酸反應(yīng)溶解并放出氣體溶解并放出氣體不反應(yīng)不反應(yīng)和含Rn+的水溶液反應(yīng)溶解并生成沉淀未做實驗溶解并生成沉淀未做實驗根據(jù)表中所給實驗結(jié)果,判斷這四種金屬活潑性由強到弱的順序正確的是(　　)A.L、G、R、M B.G、L、M、RC.L、G、M、R D.L、R、G、M答案　C　G和冷水不反應(yīng),L與冷水慢慢反應(yīng),可知L的活潑性比G強;G、L與鹽酸反應(yīng)并放出氣體,M、R不反應(yīng),可知G、L的活潑性比M、R強;G、M與含Rn+的水溶液反應(yīng),可知G、M的活潑性比R強。由以上分析可知,四種金屬活潑性由強到弱的順序為L、G、M、R。3.(2020山東日照高一月考)下圖為某元素的微粒的結(jié)構(gòu)示意圖。請回答下列問題:(1)若該微粒是中性微粒,這種微粒的符號是　　　　。 (2)若該微粒的鹽溶液能使溴水褪色,并出現(xiàn)渾濁,這種微粒的符號是　　　　。 (3)若該微粒的氧化性很弱,得到1個電子后變?yōu)樵?/span>,原子的還原性很強,這種微粒的符號是　　　　。 (4)若該微粒的還原性很弱,失去1個電子后變?yōu)樵?/span>,原子的氧化性很強,這種微粒的符號是　　　　。答案　(1)Ar　(2)S2-　(3)K+　(4)Cl-解析　本題可根據(jù)18e-的微粒和微粒具有的性質(zhì)進行推斷。18e-的分子有Ar;陽離子有K+、Ca2+,K+得到1個電子后變?yōu)殁浽?/span>,鉀原子還原性很強;陰離子有Cl-、S2-等,Cl-失去1個電子后變?yōu)?/span>Cl原子,Cl原子的氧化性很強,S2-還原性很強,與Br2反應(yīng)生成S單質(zhì)。4.雄黃與雌黃是共生礦物,有“礦物鴛鴦”的說法,化學(xué)式分別為As4S4、As2S3。查閱資料可知砷為33號元素。(1)硫的原子結(jié)構(gòu)示意圖為　　　　　　,砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖為　　　　　　　　。 (2)根據(jù)硫元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖推測,硫元素屬于　　　元素,在化學(xué)反應(yīng)中易　　　　電子,一般呈現(xiàn)　　　　價態(tài)。 (3)根據(jù)砷元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖推測,砷元素屬于　　　元素,在化學(xué)反應(yīng)中易　　　　電子,一般呈現(xiàn)　　　　價態(tài)。答案　(1)　　(2)非金屬　得到　負(3)非金屬　得到　負解析　(1)根據(jù)核外電子排布的規(guī)律可以推測硫元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。砷元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。(2)由于硫原子的最外層有6個電子,在化學(xué)反應(yīng)中容易得到電子,因此硫為非金屬元素,一般顯示負價態(tài)。(3)由于砷原子的最外層有5個電子,在化學(xué)反應(yīng)中容易得到電子,因此砷為非金屬元素,一般顯示負價態(tài)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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