发布时间 : 星期六 文章高中化学第1章原子结构与元素周期律第1节原子结构第2课时核外电子排布同步备课学案鲁科版必修更新完毕开始阅读
第2课时 核外电子排布
[目标导航] 1.了解原子核外电子的排布规律。2.能画出1～18号元素的原子结构示意图。3.了解原子的最外层电子排布与元素的原子得失电子能力和化合价的关系。
一、核外电子排布 1．核外电子分层排布
(1)依据：含多个电子的原子里，电子能量不同，运动区域离核远近不同。 (2)电子层与电子能量的关系
电子层序数 电子层符号 电子离核距离 电子能量 2.核外电子排布规律 (1)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。
(2)原子核外各电子层最多容纳2n个电子。
(3)原子最外层电子数不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个)；次外层电子数不超过18个(当K层或L层为次外层时分别为2个和8个)，倒数第三层电子最多不超过32个。
3．核外电子排布表示方法 (1)原子结构示意图
2
1 K 2 L 3 M 4 N 5 O 6 P 7 Q … … 由近及远 由低到高
(2)离子结构示意图
请写出Mg、Cl的结构示意图：
2＋
－
Mg：【议一议】
2＋
；Cl：
－
。
1．单核离子的最外层电子一定达到8电子稳定结构吗？
答案 不一定，如Li、Be最外层达到2电子稳定结构，而H最外层已经没有电子。 2．当原子N层上有电子时，M层上的电子是否已经排满？
＋
2＋
＋
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答案 不一定。M层排满时是18个电子，当M层为最外层时不能超过8个电子，故当M层排布8个电子后，还有电子时，就排布在N层上，例如，钙原子，K、L、M、N层的电子数分别为2、8、8、2。
二、原子核外电子排布与元素性质的关系 1．原子得失电子与原子核外电子排布的关系 元素的性质与原子的最外层电子排布密切相关。
(1)稀有气体元素原子最外层电子数为8(氦最外层只有2个电子)，结构稳定，既不容易获得电子，也不容易失去电子。
(2)金属元素原子最外层电子数一般小于4，较易失去电子。
(3)非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于4，较易获得电子，形成8电子稳定结构。
2．元素化合价与原子核外电子排布的关系
元素的化合价与原子的电子层结构特别是与最外层电子数有关。 (1)稀有气体元素常见的化合价为0价。
(2)金属元素一般易失去最外层电子达到稳定结构，其最高正价为＋n(n为原子最外层电子数)。
(3)非金属元素一般易得到一定数目的电子，达到稳定结构，其最低负价为－(8－n)(n为原子最外层电子数)。
【议一议】
1．原子最外层电子数小于4的元素一定是金属元素吗？
答案 不一定。如H、He、B三种非金属元素原子的最外层电子数分别为1、2、3个。 2．为什么当元素原子的最外层电子数为4时，化学性质比较稳定？
答案 当元素原子的最外层电子数为4时，既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以化学性质比较稳定。
3．请你用原子结构的知识解释：为什么Na、Mg在化学反应中表现还原性，而O2、Cl2
在反应中容易表现出氧化性？
答案 Na、Mg原子最外层电子数分别为1个和2个，容易失去电子达到稳定结构，因而Na、Mg在化学反应中表现出还原性，O原子、Cl原子最外层分别为6个和7个电子，容易得到电子达到稳定结构，因而O2、Cl2在反应中表现出氧化性。
4．请你用原子结构的知识推断核电荷数为34的元素的最高正价和最低负价。 答案 核电荷数为34的元素K、L、M、N电子层上的电子数分别为2、8、18、6，原子最外层有6个电子，所以其最高正价为＋6价，最低负价为－2价。
一、核外电子排布
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1．核外电子排布规律
(1)一低：电子由里向外依次排布在能量逐渐升高的电子层里。
(2)两不超：各电子层电子数不超过2n个；最外层电子数不超过8个(K为最外层时不超过2个)。
2．书写原子结构示意图注意的问题
(1)核外电子的排布规律是相互联系的，不能孤立地理解和应用其中的一项，必须同时满足各项要求。如当M层不是最外层时，最多可以排18个电子，而当它是最外层时，最多可以排8个电子。例如钾原子的核外电子排布：M层最多可容纳18个电子，但若排布为
2
，则违背了最外层不超过8个电子的规律，所以钾原子结构示意图为。
(2)电子不一定排满M层才排N层，如K和Ca的核外电子排布情况分别为、
。
【关键提醒】 最外电子层中排满8个电子(He为 2个)时，这种电子层结构为相对稳定结构，其他的电子层结构为相对不稳定结构。不稳定的电子层结构在一定条件下会变为稳
定的电子层结构。如
2－
(Na)易失去电子变为(Na)，
＋
(O)易得到电子变为
(O)。
【例1】 在1～18号元素中，某元素R的最外层上的电子数与电子层数相同，该元素可能有( )
A．1种 C．3种
B．2种 D．4种
解析 由题意可从以下三种情况进行分析：①R有1个电子层，且最外层上有1个电子：
，氢元素。②R有2个电子层，且最外层上有2个电子：，铍元素。③R有3
个电子层，且最外层上有3个电子：
答案 C
，铝元素。所以该元素可能有3种。
【规律总结】 利用短周期元素原子结构的特殊性推断元素 (1)原子核中无中子的原子：1H；
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1
(2)最外层有1个电子的原子：H、Li、Na； (3)最外层有2个电子的原子：He、Be、Mg； (4)最外层电子数＝次外层电子数的原子：Be、Ar； (5)最外层电子数＝次外层电子数2倍的原子：C； (6)最外层电子数＝次外层电子数3倍的原子：O； (7)最外层电子数＝次外层电子数4倍的原子：Ne； (8)最外层电子数＝电子层数的原子：H、Be、Al； (9)最外层电子数＝电子层数2倍的原子：He、C、S； (10)最外层电子数＝电子层数3倍的原子：O； (11)最外层电子数＝内层电子总数一半的原子：Li、P； (12)次外层电子数＝最外层电子数2倍的原子：Li、Si； (13)内层电子数＝最外层电子数一半的原子：C； (14)电子层数是最外层电子数2倍的原子有Li。
变式训练1 根据原子核外电子排布规律，回答下列问题。 (1)画出下列元素的原子或离子结构示意图。
①某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数：______________________________。 ②L层电子数是M层电子数2倍的原子：_____________________________________。 ③最外层电子数是次外层电子数4倍的－2价阴离子：__________________________。 ④电子总数为18的M(M代表某元素符号)：_________________________________。 (2)有下列简单离子：
①Na、②Mg、③S、④Cl、⑤K、⑥F
与Ne电子层结构相同的是________；与Ar电子层结构相同的是________。
＋
2＋
2－
－
＋
－
＋
答案 (1)①、 ② ③ ④
(2)①②⑥ ③④⑤
解析 (1)①某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数，则有两种情况：一是该原子K、L层电子数都为2，原子结构示意图为
；二是该原子的K、L、M层电子数分别为
2、8、8，原子结构示意图为。②L层电子数是M层电子数2倍的原子K、L、M层电
子数分别为2、8、4，原子结构示意图为子结构示意图为
。③最外层电子数是次外层电子数4倍的原
，则最外层电子数是次外层电子数4倍的－2价阴离子的核电荷数为
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