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第1课时原子核外电子的排布目标与素养：1.了解元素原子核外电子排布的基本规律。(宏观辨识与微观探析)2.了解核外电子能量高低与分层排布的关系，能够写出常见简单原子的原子结构示意图。(宏观辨识与微观探析)一、原子结构1．原子的构成(1)(2)在多电子原子里，电子的能量不同。(3)在离核较近的区域运动的电子的能量较低，在离核较远的区域运动的电子能量较高。2．电子层(1)概念：在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称为电子层。(2)不同电子层的表示及能量关系电子层(n)1234567符号KLMNOPQ离核远近由近到远能量高低由低到高3.原子结构的表示方法(1)钠原子的结构示意图如下，请注明其意义(2)常见微粒结构示意图氟原子：；镁原子：。二、原子核外电子排布的规律1．完成下列表格核电荷数元素名称元素符号各层电子数KLMN1氢H1———8氧O26——11钠Na281—17氯Cl287—18氩Ar288—19钾K28812.核外电子排布规律一个最低能量最低原理：核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里，即按K→L→M→N……顺序排列三个最多各电子层最多容纳2n2个电子。最外层电子数目不能超过8(K层为最外层时不能超过2)次外层最多能容纳的电子数不超过18微点拨：核外电子的排布规律是相互联系的，不能孤立地运用其中一条而违背其他规律。如19号元素K，由于受最外层电子数不超过8个的限制，其原子结构示意图为，而不能是。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)F－和Na＋的核外电子数均为10，故离子的结构示意图均为。()(2)O原子中含有的8个电子能量相同。()(3)电子总是尽量先排布在能量低的电子层。()(4)所有原子均由质子、中子、电子构成，缺一不可。()[提示](1)×(2)×(3)√(4)×2．排布在下列各电子层上的一个电子，所具有的能量最低的是()A．K层B．L层C．M层D．N层[答案]A3．(1)S的原子结构示意图为____________。(2)表示的微粒符号为________。[答案](1)(2)Mg2＋认识原子或离子结构示意图1.原子结构示意图的表示方法(以Na为例)2．离子结构示意图①当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期的稀有气体原子相同的电子层结构(电子层数相同，每层上所排的电子数也相同)。如Mg：→Mg2＋：。②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体原子相同的电子层结构。如F：→F－：。【典例1】下列粒子的结构示意图中，错误的是()A．②③④⑤B．①④⑤⑥C．①②⑤⑥D．①②④⑤D[①错误，K层最多只能容纳2个电子；②错误，Cl的核电荷数为17，最外层电子数为7；④错误，最外层电子不能超过8个；⑤错误，L层上电子为8个，M层上电子为5个。](1)同一元素的原子和离子构成有什么差异？(2)原子或离子中核电荷数(质子数)与核外电子数是否相等？有什么规律存在？[答案](1)核电荷数或质子数相同，核外电子数不同。(2)①原子：核电荷数(质子数)＝核外电子数。②阳离子：核电荷数(质子数)＝阳离子的核外电子数＋阳离子的电荷数。③阴离子：核电荷数(质子数)＝阴离子的核外电子数－阴离子的电荷数。1．在下列结构示意图表示的微粒中，属于原子的有________(填序号，下同)；属于阳离子的有________；属于阴离子的有________；属于同种元素的有________。分析以上各图，请总结出原子和离子的区别(1)__________________________________________________；(2)__________________________________________________；(3)__________________________________________________。[解析]同种元素的微粒，质子数一定相同，原子呈电中性，对于阳离子而言，核电荷数必大于核外电子数，对于阴离子而言，核电荷数必小于核外电子数。原子和离子的区别可以从质子数与核外电子数大小关系、微粒电性等方面考虑。[答案]②⑤⑥①④③④和⑤(1)原子整体上不显电性，离子显电性(2)原子质子数等于核外电子数，离子质子数不等于核外电子数(3)离子的最外层一般是8e－(只有一个电子层时为2e－)的相对稳定结构核外电子排布规律及应用1.元素性质与原子核外电子排布的关系(1)当原子最外层电子数达到8(只有一个电子层时为2)时，该原子处于稳定结构，化学性质较稳定。(2)元素的化合价的数值与原子的电子层结构，特别是最外层电子数有关。例如：①钠原子最外层只有1个电子，容易失去这个电子而达到稳定结构，因此钠元素在化合物中通常显＋1价。②氯原子最外层有7个电子，只需得到1个电子便可达到稳定结构，因此氯元素在化合物中常显－1价。2．1～18号元素原子核外电子排布的特点(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na。(2)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。(3)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。(4)最外层电子数是电子层数3倍的原子是O。(5)内层电子数是最外层电子数2倍的原子是Li、P。(6)最外层电子数是电子层数2倍的原子是He、C、S。【典例2】下列说法正确的是()A．除最外层外，原子中各电子层上的电子数均已达到2n2B．最外层只有1个电子的原子失去最外层的1个电子后都变成了稀有气体元素原子的电子层结构C．某原子M层上的电子数为L层上的3倍D．某离子L层上的电子数为K层上的4倍D[任一电子层最多能够容纳的电子数为2n2，而不是必须容纳2n2个电子，A项错误；对于氢原子而言，失去最外层的1个电子后形成的是H＋，它是一个没有电子的裸露的质子，不符合稀有气体元素原子的电子层结构，B项错误；当M层上有电子时，L层已经排满了8个电子，而M层最多只能排18个电子，不可能为L层的3倍，C项错误；符合D项的实例有、等，D项正确。]对于原子核外电子排布知识的掌握，需要注意以下几个方面：一是分清楚各电子层的表示方式，不能张冠李戴；二是将电子排布的几个规律加以融合，不能片面理解，要从整体上加以把握；三是注意特殊情况，如具有稳定结构的微粒在结构特征上的一般性和特殊性。2．(1)画出下列元素的原子结构示意图。①核电荷数为13的元素：___________________；②某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数：__________________________________________________；③L层电子数是M层电子数2倍的元素：________；④某原子核内没有中子的元素：________。(2)写出1～18号元素中符合下列条件的原子(离子)的微粒符号和结构示意图。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得到2个电子后，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：________________。[答案]1．同一个原子的下列电子层中，能量最高的是()A．L层B．K层C．N层D．M层C[核外电子排布，从里向外，分别是K、L、M、N等电子层，能量逐渐升高。]2．下列结构示意图表示阳离子的是()B[核电荷数＞核外电子数的粒子为阳离子。]3．下列叙述正确的是()A．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8个电子D．当M层是最外层时，最多可排布18个电子B[原子核外的电子的分层排布是指核外电子在不同的区域运动，能量越低的电子运动区域离核越近，A错；电子的分层排布即电子的分层运动，B正确；稀有气体元素中He的原子最外层只有2个电子，C错；M层为最外层时，最多只能排8个电子，D错。]4．下列说法中肯定错误的是()A．某原子K层上只有一个电子B．某原子M层上电子数为L层上的电子数的4倍C．某离子L层和M层上的电子数均为K层的4倍D．某离子的核电荷数与最外层电子数相等B[K、L、M电子层上最多容纳的电子数分别为2、8、18；K层上可排1个，也可排2个，A正确；当M层上排有电子时，L层上一定排满了8个电子，而M层最多只能排18个电子，所以某原子M层上电子数为L层上的电子数的4倍即32个，是不可能的，B不正确；L、M层填有电子时，K层电子数为2，则其L、M层的电子数均为8个，离子具有结构，离子可能是S2－、Cl－、K＋、Ca2＋，C正确；如O2－的结构示意图为，其核电荷数与最外层电子数相等，D正确。]5．已知核电荷数1～18的A、B、C、D四种元素的原子中，质子数为BC，A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个。D的原子核外K层、L层电子数之和等于M层电子数的2倍，试推断：(1)元素的名称：C________，D________。(2)原子结构示意图：A________，B________。[解析]根据核外电子排布规律，A元素次外层只能排2个电子，核电荷数是2＋4＝6，是碳元素；B元素M层上排有电子，则L层上排有8个电子，核电荷数为2＋8＋4＝14，是硅元素；核电荷数1～18的元素中，次外层电子数是2个或8个，那么C的最外层电子数是1个或7个，核电荷数是2＋1＝3，是锂元素，或核电荷数是2＋8＋7＝17是氯元素，由于质子数BC，故C是氯元素；D元素M层排有电子，说明K、L层已排满，核电荷数为2＋8＋5＝15，是磷元素。[答案](1)氯磷(2)