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专题1微观结构与物质的多样性第一单元原子核外电子排布与元素周期律第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)自主探新知习预一、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____，在离核较远的区域运动的电子能量____。较低较高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K______OPQ离核远近由__到__能量高低由__到__LMN近远低高3.原子结构的表示方法(1)钠原子的结构示意图如下，请注明其意义电子层电子数原子核核电荷数(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．完成下列表格各层电子数核电荷数元素名称元素符号KLMN1氢H1———8氧O26——11钠Na281—17氯Cl287—18氩Ar288—19钾________1K2882.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____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……顺序排列最低各电子层最多容纳______个电子。最外层电子数目不能超过__(K层为最外层时不能超过__)三个最多次外层最多能容纳的电子数不超过182n282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＋核心攻重难破突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]当堂提素养标达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)