[1]H氢 1s1 [2]He氦1s2 [3]Li锂 1s2 2s1 [4]Be铍 1s2 2s2 [5]B硼 1s2 2s2 2p1 [6]C碳 1s2 2s2 2p2 [7]N氮 1s2 2s2 2p3
[8]O氧 1s2 2s2 2p4 [9]F氟 1s2 2s2 2p5 [10]Ne氖 1s2 2s2 2p6 [11]Na钠 1s2 2s2 2p6 3s1 [12]Mg镁 1s2 2s2 2p6 3s2 [13]Al铝 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 [14]Si硅 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2
[15]P磷 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 [16]S硫 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 [17]Cl氯 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 [18]Ar氩 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 [19]K钾 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 [20]Ca钙 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 [21]Sc钪 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s2
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2 [23]V 钒 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s2 *[24]Cr铬 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1 [25]Mn锰 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2 [26]Fe铁 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 [27]Co钴 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 4s2 [28]Ni镍 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2
《核外电子排布》教学设计 思南三中何显勇 一、教学习目标 1、知识目标 （1）知道原子的核外电子是分层排布的及其排布规律； （2）会画原子结构图示意图； （3）知道元素的性质与最外层电子数关系最密切。 2、能力目标 通过对核外电子运动状态的想象和描述，培养学生的抽象思维能力和逻辑思维能力。 3、情感目标 （1）通过对最外层电子数与元素性质的学习，让学生认识到事物之间是相互依存和相互转化的，初步学会科学抽象的学习方法； （2）通过对核外电子排布知识的学习，让学生体会核外电子排布的规律性。 二、教学重点及难点 重点：知道原子核外电子是如何分层排布的；会画1～18号元素的原子结构示意图。 难点：原子核外电子排布规律间相互制约关系。 三、教学过程 [引入] 水是由水分子构成；铁是由铁原子构成；氯化钠是由氯离子和钠离子构成。离子也是构成物质的一种粒子，课题3就给我们讲了有关离子的知识。在学习离子之前，我们再走进原子的内部结构进行更深入的了解。 我们知道原子是由原子核和核外电子构成的，原子核的体积仅占原子体积的几万分之一，相对来说，原子里有很大的空间。电子就在这个空间里作高速的运动。那么电子是怎样运动的?在含有多个电子的原子里，电子又是怎样排布在核外空间的呢?
一、核外电子的排布 [讲述] 核外电子的运动规律与宏观物体不同：它没有确定的轨道，我们不能测定或计算它在某一时刻所在的位置，也不能描绘出它的运动轨道。 [提问]是不是原子核外的电子的运动就没有规律呢？核外电子的运动有什么规律呢？如：钠原子核外有11个电子，这11个电子是聚成一堆在离核相同的距离处运动，还是分散在离核不同的距离处运动？为什么？（学生思考） [讲述] 在多电子原子里，一方面电子和原子核之间因带有异性电荷而有吸引力，这个吸引力倾向于把电子尽可能拉得靠近原子核。另一方面，电子和电子之间因带有同性电荷而相互排斥，这个排斥力迫使电子尽可能远离，当吸引力和排斥力达到平衡时，核外电子就分布在离核不同的区域运动，而且分布在不同区域的电子能量不同。电子能量低的，在离核较近的区域运动，电子能量高的，在离核较远的区域运动。也就是说，核外电子是分区域运动的，我们把这种现象叫做核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。 [提问] 原子核外的不同区域，既然能量有高低，那么，可否把它们按照能量的高低来划分为不同的层次呢？ [讲述] 我们将电子离核远近不同的运动区域叫做电子层。离核最近的叫第一层，依次向外类推，分别叫做一，二，三，四，五，六，七层，通常用字母表示为：K、L、M、N、O、P、Q。即在多个电子的原子里，核外电子是在能量不同的电子层上运动的。 [提问] 核外电子的排布有没有一定的规律？既然核外电子是分层排布的，那么核外电子是先排能量低的电子层，还是先排能量高的电子层？ 1、核外电子总是最先排在能量最低的电子层，即排满第一层再排第二层，依次类推。 [提问] 每一个电子层上容纳的电子数目有没有一个限度？（学生思考回答） 2、每一电子层，最多容纳的电子数为2n2个。（n为电子层序数） 3、最外层最多容纳8个电子（第一层为最外层时最多只能容纳2个电子）。
核外电子的排布规律 一、能量最低原理 所谓能量最低原理是，原子核外的电子，总是尽先占有能量最低的原子轨道，只有当能量较低的原子轨道被占满后，电子才依次进入能量较高的轨道，以使原子处于能量最低的稳定状态。 原子轨道能量的高低为： 1．当n相同，l不同时，轨道的能量次序为s＜p＜d＜f。例如， E 3S ＜E 3P ＜E 3d 。 2．当n不同，l相同时，n愈大，各相应的轨道能量愈高。例如， E 2S ＜E 3S ＜E 4S 。 3．当n和l都不相同时，轨道能量有交错现象。即（n－1）d轨 道能量大于ns轨道的能量，（n-1）f轨道的能量大于np轨道的能量。在同一周期中，各元素随着原子序数递增核外电子的填充次序为ns，（n－2）f，（n－1）d，np。 核外电子填充次序如图1所示。 图1 电子填充的次序
图2 多电子原子电子所处的能级示意图 最外层最多能容纳8电子,次外层最多能容纳18电子。 每个电子层最多容纳的电子数为2n2个(n为电子层数的数值)如: 各个电子层中电子的最大容纳量 从表可以看出，每个电子层可能有的最多轨道数为n2，而每个轨道又只能容纳2个电子，因此，各电子层可能容纳的电子总数就是2n2。
二、鲍利（Pauli）不相容原理 鲍利不相容原理的内容是：在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子，或者说在同一原子中没有运动状态完全相同的电子。例如，氦原子的1s轨道中有两个电子，描述其中一个原子中没有运动状态的一组量子数（n，l，m，ms）为1，0，0，+1/2，另一个电子的一组量子数必然是1，0，0，－1/2，即两个电子的其他状态相同但自旋方向相反。根据鲍利不相容原理可以得出这样的结论，在每一个原子轨道中，最多只能容纳自旋方向相反的两个电子。于是，不难推算出各电子层最多容纳的电子数为2n2个。例如，n=2时，电子可以处于四个量子数不同组合的8种状态，即n=2时，最多可容纳8个电子，见下表。 在等价轨道中，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同，这就叫洪特规则。
核外电子排布规律和表示方法 一、能层、能级与轨道 总规律：元素的原子核外电子按照能量由低到高的顺序依次排布在不同的能级中。 1、核外电子的能量主要取决于电子层和电子亚层。电子层又叫能层，它决定电子的能量高低和离核远近；同一电子层还可以分成一个或几个电子亚层，电子亚层决定同一电子层的电子的能量差异和电子云的形状。s 亚层呈球形，p 亚层呈哑铃形，d 亚层成四瓣花瓣形，f 亚层形状更复杂。能级就由能层和电子亚层共同构造。 2、能层用n 表示，按能量由低到高的顺序依次表示为1、2、 3、 4、 5、 6、7，依次对应K 、L 、M 、N 、O 、P 、Q 层。 电子亚层 s 、p 、d 、f 表示。各电子层最多容纳的电子亚层是n 种。K 层只有s 一种亚层，L 层有s 、p 2种亚层，M 层有s 、p 、d 3种亚层，N 层有s 、p 、d 、f 4种亚层，O 层有 5种亚层，P 层有6种亚层，Q 层有7种亚层。 能层用电子层和电子亚层共同表示，在电子亚层符号的前面加上能层序号就是能级符号。 例如：1s 、2s 、2p 、3s 、3p 、3d 、4s 、4p 、4d 、4f 、5s 、5p 、5d 、5f 、6s 、6p 、6d 、6f 、7s 、7p 、7d 、7f 、 3、同一电子亚层形状相同但伸展方向不同，可以构成不同轨道。s 有1个轨道，p 有3个轨道，d 有5个轨道，f 有7个轨道，可用方框来表示。 s 轨道 p 轨道 f 轨道 4、能量关系：①相同能层的原子轨道能量高低：ns < np < nd < nf ； ②形状相同的原子轨道能量高低：1s < 2s< 3s< 4s ； 同一电子亚层形状相同但伸展方向不同的原子轨道能量相同。2p x =2p y =2p z 51、能量最低原理：原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于最低状态。 也即：原子的核外电子排布总是尽先排布在能量最低的轨道中，然后按能量由低到高的顺序依次排入。 构造原理：即能级顺序：1s 、2s 、2p 、3s 、3p 、4s 、3d 、4p 、5s 、4d 、5p 、6s 、4f 、5d 、6p 、7s 、5f 、6d 、7p 。记忆方法：1，22，33，434，545，6456，7567。 2、泡利原理：一个原子轨道里最多容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反。 3、洪特规则：电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。 当能量相同的原子轨道在全满（p 6、d 10、f 14）、半满（p 3、d 5、f 7）、全空（p 0、d 0、f 0）状态时，体系能量最低。这个可以看成洪特规则的特列。 这三个排布规律解释了各电子层最多容纳的电子数为2n 2个，解释了最外层电子数不超
第二讲原子核外电子的排布规律练习题 一、核外电子的排布规律 在含有多个电子的原子里，电子的能量并不相同，能量低的电子通常在离核近的区域运动，能量高的电子通常在离核远的区域运动。我们常用电子层来表明。离核最近的叫第一层，离核稍远的叫第二层，依次类推，由近及远叫三、四、五、六、七层，也可依次把它们叫做K、L、M、N、O、P、Q层。核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。如图。科学研究证明，电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里，即最先排布K层，当K层排满后，再排布L层，依次类推。 1-20号元素原子的电子层排布 核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数 K L M N K L M N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 氢 氦 锂 铍 硼 碳 氮 氧 氟 氖 H He Li Be B C N O F Ne 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩 钾 钙 Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca 2 8 1 2 8 2 2 8 3 2 8 4 2 8 5 2 8 6 2 8 7 2 8 8 2 8 8 1 2 8 8 2 核外电子排布的一般规律是：①各电子层最多容纳的电子数目是2n2；②最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个），次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个；③核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外依次排布在能量逐步升高的电子层里。1-18号元素的原子结构示意图。
原子核外电子排布的原理 处于稳定状态的原子，核外电子将尽可能地按能量最低原理排布，另外，由于电子不可能都挤在一起，它们还要遵守保里不相容原理和洪特规则，一般而言，在这三条规则的指导下，可以推导出元素原子的核外电子排布情况，在中学阶段要求的前36号元素里，没有例外的情况发生。 核外电子排布原理一——能量最低原理 电子在原子核外排布时，要尽可能使电子的能量最低。怎样才能使电子的能量最低呢？比方说，我们站在地面上，不会觉得有什么危险；如果我们站在20层楼的顶上，再往下看时我们心理感到害怕。这是因为物体在越高处具有的势能越高，物体总有从高处往低处的一种趋势，就像自由落体一样，我们从来没有见过物体会自动从地面上升到空中，物体要从地面到空中，必须要有外加力的作用。电子本身就是一种物质，也具有同样的性质，即它在一般情况下总想处于一种较为安全（或稳定）的一种状态（基态），也就是能量最低时的状态。当有外加作用时，电子也是可以吸收能量到能量较高的状态（激发态），但是它总有时时刻刻想回到基态的趋势。一般来说，离核较近的电子具有较低的能量，随着电子层数的增加，电子的能量越来越大；同一层中，各亚层的能量是按s、p、d、f的次序增高的。这两种作用的总结果可以得出电子在原子核外排布时遵守下列次序：1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p…… 原子轨道能量的高低(也称能级)主要由主量子数n和角量子数l决定。当l相同时，n越大，原子轨道能量E越高，例如E1s＜E2s＜E3s；E2p＜E3p ＜E4p。当n相同时，l越大，能级也越高，如E3s＜E3p＜E3d。当n和l 都不同时，情况比较复杂，必须同时考虑原子核对电子的吸引及电子之间的相互排斥力。由于其他电子的存在往往减弱了原子核对外层电子的吸引力，从而使多电子原子的能级产生交错现象，如E4s＜E3d，E5s＜E4d。Pauling根据光谱实验数据以及理论计算结果，提出了多电子原子轨道的近似能级图。用小圆圈代表原子轨道，按能量高低顺序排列起来，将轨道能量相近的放在同一个方框中组成一个能级组，共有7个能级组。电子可按这种能级图从低至高顺序填入。
第二讲 原子核外电子的排布规律 练习题 一、核外电子的排布规律 在含有多个电子的原子里，电子的能量并不相同，能量低的电子通常在离核近的区域运动，能量高的电子通常在离核远的区域运动。我们常用电子层来表明。离核最近的叫第一层，离核稍远的叫第二层，依次类推，由近及远叫三、四、五、六、七层，也可依次把它们叫做K 、L 、M 、N 、O 、P 、Q 层。核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。如图。科学研究证明，电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里，即最先排布K 层，当K 层排满后，再排布L 层，依次类推。 核外电子排布的一般规律是：①各电子层最多容纳的电子数目是2n 2；②最外层电子数目不超过8个（K 层为最外层时不超过2个），次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个；③核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外依次排布在能量逐步升高的电子层里。1-18号元素的原子结构示意图。
1．结构示意图（原子、离子） 2．电子式（原子、离子） [课堂练习]写出下列微粒的结构示意图和电子式： 结构示意图：Na+；Cl-；Ar ；K+；N ；O 电子式：S2-；K+；S；P ；He 。 练习 一、选择题 1.以下说法正确的是（） A.原子是最小的粒子 B.所有粒子都带中子 C.原子呈电中性，所以原子不含电荷 D.原子质量主要集中在原子核上 2.下列说法中不正确的是（） A.原子中电子在核外运动没有确定的轨道 B.电子云中小黑点的疏密表示电子在核外某处出现机会的多少 C.离原子核越近的电子越不容易失去 D.在原子中，除最外层电子层，每层上的电子数必符合2n2个 3.下列各关系式中，正确的是（） A.中性原子中：核外电子数=核内中子数 B.中性原子中：核内质子数=核外电子数 C.在R2-中：电子数=核内质子数-2 D.在R2+中：电子数=核内质子数+2 4．在构成原子的各种微粒中，决定原子种类的是（） A．质子数 B．中子数 C．质子数和中子数 D．核外电子数
第二节原子核外电子排布 Ⅰ学习重点 1.掌握原子核外电子运动特征. 2.理解电子层概念，并用电子层形象描述原子核外电子运动状态；用原子结构示意图表示1 —18号元素的原子结构. Ⅱ学习难点 核外电子的排布规律. 一、选择题 1.下列关于电子运动的描述中，不正确的是( ) A.核外电子绕核作高速的圆周运动 B.核外电子运动没有确定的轨迹 C.电子的质量小，运动的空间也很小 D.核外电子的运动速度接近光速 2.电子云示意图上的小黑点表示( ) A.每个小黑点表示一个电子 B.电子出现的固定位置 C.电子距核的远近 D.小黑点的疏密表示电子出现机会的多少 3.下列各组微粒中，电子总数相同的是( ) 、Cl-、Br-、I- 、Ca2+、Ar、Cl +、K+、Mg2+、Al3+ +、Mg、Al3+、Al 4.下列有关原子结构的说法，正确的是( ) A.稀有气体元素原子的最外层电子数都是8 B.非金属元素的最外层电子数都大于3 C.金属元素的最外层电子数都小于4 D.氢原子的电子云是球形对称的 5.下列微粒：①质子；②中子；③电子，在所有原子中均含有的微粒是( ) A.①②③ B.仅① C.①和③ D.①和② 6.几种微粒具有相同的核电荷数，则可说明( ) A.可能属于同一种元素 B.一定是同一种元素 C.彼此之间一定是同位素 D.核外电子个数一定相等 7.下列关于电子云的说法中，正确的是( ) A.电子云表示电子在原子核外运动的轨迹 B.电子云表示电子在核外单位体积的空间出现的机会多少 C.电子云界面图表示该电子云界面内电子云密度大 D.电子云可表示电子在核外运动的方向 8.下列叙述中，正确的是( ) A.在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核近的区域内活动 B.核外电子总是先排在能量低的电子层上，例如只有排满了M层后才排N层 C.两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 D.微粒的最外层只能是8个电子才稳定 9.下列具有相同电子层数的一组原子是( ) 、He、Li 、Na、K 、Si、Ar 、S、Cl 10.在原子中对于第n电子层，若它作为原子的最外层，则容纳的电子数最多与(n-1)层的相同；当它作为次外层，则其容纳的电子数比(n+1)层上电子数最多能多10个，则第n层为
【学习目标】 1. 认识原子核外电子排布的轨道能量顺序图； 2. 学会用电子排布式、轨道表示式表示原子结构； 3. 运用能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则书写1~36号元素原子核外电子排布式和轨道表示式。 【学习重、难点】 能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则 【学习方法】自学讨论法、探究总结法 【课时安排】2课时 【教学过程】 一、鲍林近似能级图 多电子原子中各原子轨道能量的高低顺序如下规律： 1．相同电子层上原子轨道能量的高低：ns b、角量子数l（角量子数l确定原子轨道的形状，并和主量子数n一起决定电子的能级） 角量子数l 0、 1、 2、 3 、4… 相应原子轨道 s、 p、 d、 f 、g… c、磁量子数（磁量子数m决定原子轨道在空间的取向） 磁量子数m = 0，±1，±2… 我国化学家徐光宪总结归纳出能级的相对高低与主量子数n和角量子数l的关系为： 规律：（n+0.7l）愈大则能级愈高 （n+0.7l）第一位数字相同的，能量相近，合并为同一能级组 能级组的划分是导致周期表中化学元素划分为周期的原因 [过渡]描述原子核外电子运动状态涉及电子层、原子轨道和电子自旋。 二、原子核外电子排布所遵循的原理 1．能量最低原理 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________（原子轨道能量高低顺序见上） 2．泡利不相容原理 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________指出：同一原子中，不可能有两个电子处于完全相同的状态。 第2节核外电子排布的初步知识 （2课时） 一.知识教学点 1.核外电子是分层排布的。 2.原子结构示意图的含义，结构与性质之间的关系。 3.对离子化合物和共价化合物的形成有一个大致的印象。 二.重、难点 1.重点：原子的核外电于是分层排布的，元素的化学性质与它的结构紧密相连。 2.难点：对核外电子分层运动的表象的形成。 三.教学步骤 (一)明确目标 1.了解核外电子是分层排布的。 2.了解原子结构示意图的含义，进一步了解结构与性质的关系。 3.对离子化合物和共价化合物的形成有一个大致的印象。 (二)整体感知 学习核外电子排布的初步知识是在学过原子构成、核电荷数、质子数、核外电子数及其相互关系的基础上进行的。其目的在于通过1—18号元素的原子结构示意图，了解核外电子排布的情况，进一步了解元素的性质与结构的关系，并使学生初步了解离子化合物与共价化合物的形成。但是，应当注意这部分教学对学生来说既难以理解又难以掌握。因此，本节内容在讲解时不宜加深也不宜拓展，只要学生达到了解的水平即可。 (三)教学过程 [复习提问]：在前面我们学习了原子的结构，那么： 1.原子是怎样构成的？ 2.原子核是由哪些微粒构成的？ 3.原子的核电荷数，核内质子数与核外电子数有何关系？ [讲解]：虽然我们对原子的结构有所了解，但是我们对核外电子的运动却一无所知。今天，我们就来了解一下核外电子的运动情况。 [板书]：一.核外电子的排布 [讲述]：对于核外只有一个电子的氢原子来说，核外电子的运动比较简单。对于核外电子数多于一个的原子，它的电子是怎样运动的呢？ [学生活动]：阅读课本第51页第一段内容。 [提问]：核外电子多于一个的原于其电子是如何运动的？ [总结板书]：(1)在多电子原子里，由于电子的能量不同，电子在不同电子层上运动。 (2)能量低的电子在高核近的区域运动；能量高的电子在高核远的区域运动。 (3)离核最近的电子层叫第—层；离核最远的电子层叫第七层。 核电子的分层运动又叫核外电子的分层排布。 [讲解]：根据以上三点内容我们可以总结出： [板书]：电子层数：一二三四五六七 高核距离：近——————————→远 能量：低——————————→高 [讲述]：为了能够表示核外电子的排布，我们用原子结构示意图来表示。 [板书]：二.原子结构示意图 [教师活动]：讲解原子结构示意图的含义。以钠的原子结构示意图为例： [板书]：1.圆圈及里面的正数表示原于核及核内质子数； 2.弧线表示电子层数； 3.弧线上的数字表示每个电子层上容纳的电子数。 注意：a.每个电子层上最多容纳的电子数为2n2个； b.电于先填充能量较低的电子层，然后填充能量较高的电子层。 高一化学 第一讲 原子结构和核外电子排布 学习目标 1.掌握原子的组成，掌握原子中各组成微粒之间的数量关系。 2.理解质量数的含义，理解元素、同位素的概念。 3 知道元素的平均相对原子质量和同位素的相对原子质量 4 掌握核外电子排布规律和1—18号元素原子核外电子排布特点 5理解离子的形成及特点 考试热点 1元素、同位素、相对原子质量概念的辨别和同位素的判断 2质子数、中子数、电子数和质量数之间的计算 3计算一定质量的物质中所含的微粒数 4会画核电荷数为1~18的元素的原子结构示意图和 电子式 5 会计算离子的电子数 新授过程 一 调整状态 二 检查作业 回顾上节内容 三 新授（谈话互动启发） 知识·规律·方法 考点1．原子（A Z X ）的组成以及原子中的两个等量关系 ⑴原子组成：原子组成符号：A Z X 位于原子的中心，半径 原子核 只有原子半径的几万分 之一，却集中了几乎全 部的原子的质量。 原子 核外电子运动的特征 核外电子 （高速运动但无固定轨 迹，因此用电子云来 形容它的运动状态） ① ② ③ ④ ⑵原子中的两个等量关系 ① 质量数（A ）= + ② 质子数=核电荷数 A ：若质子数=核外电子数（ ） B ：若质子数>核外电子数（ ） （阳离子）质子数-电荷数= C ：若质子数<核外电子数（ ） （阴离子）质子数+电荷数= 例1．（2011海南） 是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中 的含量变化 来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关的叙述中错误的是 A ．的化学性质与 相同 B ．的原子序数为53 C ． 的原子核外电子数为78 D ． 的原子核内中子数多于质子数 若a g 呢？ 例2．(2009·上海化学卷，10) 9.2 g 金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有( ) A ．0.2 mol 中子 B ．0.4 mol 电子 C ．0.2 mol 质子 D ．0.4 mol 分子 （模型思想，对比例1异同） 考点2．同位素以及同位素与元素的区别和联系 ⑴ 同位素：（虚拟思想） ⑵ 同位素与元素的区别和联系 联 例3．(2009·广东卷，1)我国稀土资源丰富。下列关稀土元素Sm 144 62与 Sm 150 62的说法正 确是 A ．Sm 144 62与Sm 150 62互为同位素 B ．Sm 14462与Sm 150 62的质量数相同 C ．Sm 14462与Sm 150 62是同一种原子 D ．Sm 14462与Sm 150 62的核外电子数和中子数均为62 一、教学目标 （一）知识与技能目标 引导学生了解原子核外电子的排布规律，使他们能画出1～18号元素的原子结构示意图；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。 （二）过程与方法目标 通过对原子核外电子的排布规律问题的探讨，培养学生分析、处理数据的能力，尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。 （三）情感态度与价值观目标 培养他们的科学态度和科学精神，体验科学研究的艰辛与喜悦。 二、教学重点、难点 （一）知识上重点、难点：核外电子排布规律。 （二）方法上重点、难点：培养分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。 三、教学过程 【引言】 首先，请同学们观看一段视频 ——这是著名的α粒子散射实验，卢瑟福就是通过这个实验，提出了原子是由原子核和电子构成的核式结构模型的。视频中还介绍了原子核的体积很小，核外有着非常广阔的相对空间，电子就是在这非常“广阔”的空间里作高速的绕核运动。那么电子的绕核运动还有着哪些特征？这些运动的电子在核外又是怎样排布的？这就是本节课我们所要研究的内容。 【板书】二、核外电子排布 【讲述】同学们请看，屏幕上展示的是核外电子的运动特征，我们共同看一下。 （1）质量很小（9.109×10-31kg）。 （2）运动速度快（接近光速）。 （3）运动空间范围小（直径约10-10m）。 【过渡】根据核外电子的运动特征，请同学们充分发挥想象力，电子在核外的运动到底是一个什么样的情形？ 【设想猜测】电子在核外的运动到底是一个什么样的情形？ 【学生活动】略。 【质疑一】电子的绕核运动有没有固定的轨迹？ 【质疑二】电子的绕核运动没有固定的轨迹，是不是说电子绕核运动就没有规律？ 【讲述并投影】电子在原子核外的这个极小的空间内作高速运动，时而出现在离核远处，时而出现在离核近处，我们不能同时测定出电子在某一时刻的位置和速度，但是能从理论上统计出它在原子核外某一范围内出现的机会的多少——这就是我们将要在《物质结构与性质》选修教材中加以学习的电子云。 【过渡】同学们太伟大了！我们研究分析原子结构中电子的运动情况，用了不到10 分钟的时间，而科学家们却用去了一个多世纪！让我们踏着科学的足迹，重温这段曲折、坎坷、震撼世人的科学探索过程！ 【投影】历史回眸 1．最早提出“原子”一词的是古希腊哲学家德谟克利特，他认为万物都是由原子组成的，原子是不可分割的最小微粒。但是很可惜，由于种种原因，这一伟大的学说没有为人们所重视，被忽视了20多个世纪——这是科学界的一大憾事！ 2．直到1803年英国科学家道尔顿通过对当时化学实验的现象分析，创立了近代原子学说，第一次将原子学说从推测转变为科学概念。很长一段时间，人们都认为原子就像道尔顿说得那样，是一个小得不能再小的实心球，里面再也没有什么花样了。 《原子核外电子排布应遵循的三大规律》 （一）泡利不相容原理： 1．在同一个原子里，没有运动状态四个方面完全相同的电子存在，这个结论叫泡利不相容原理。 泡利：奥地利物理学家，1945年获诺贝尔物理学奖。 2．根据这个原理，如果有两个电子处于一个轨道（即电子层电子亚层电子云的伸展方向都相同的轨道），那么这两个电子的自旋方向就一定相反。 3．各个电子层可能有的最多轨道数为，每个轨道只能容纳自旋相反的两个电子，各电子层可容纳的电子总数为2个。 （二）能量最低原理： 1．在核外电子的排布中，通常状况下，电子总是尽先占有能量最低的原子轨道，只有当这些原子轨道占满后，电子才依次进入能量较高的原子轨道，这个规律叫能量最低原理。 2．能级：就是把原子中不同电子层和亚层按能量高低排布成顺序，象台阶一样叫做能级。 （1）同一电子层中各亚层的能级不相同，它们是按s，p，d，f的次序增高。 不同亚层：ns< np< nd< nf （2）在同一个原子中，不同电子层的能级不同。离核越近，n越小的电子层能级越低。 同中亚层：1s< 2s< 3s；1p< 2p< 3p； （3）能级交错现象：多电子原子的各个电子，除去原子核对它们有吸引力外，同时各个电子之间还存在着排斥力，因而使多电子原子的电子所处的能级产生了交错现象。 例如：E3d >E4S , E4d >E5S，n≥3时有能级交错现象。 3．电子填入原子轨道顺序：1s 2s2p 3s3p 4s3d4p 5s4d5p 6s4f5d6p 7s5f6d7p，能级由低渐高。 （三）洪特规则： 1．在同一亚层中的各个轨道上，电子的排布尽可能单独分占不同的轨道，而且自旋方向相同，这样排布整个原子能量最低。 2．轨道表示式和电子排布式： 轨道表示式：一个方框表示一个轨道 电子排布式：亚层符号右上角的数字表示该亚层轨道中电子的数目 核外电子排布规律总结 原子核外电子排布规律 ①能量最低原理：电子层划分为KvLvMvOvPv对应电子层能量增大；原子核外电子排布按照能量较低者低优先排布原则. ②每个电子层最多只能容纳2n2个电子 ③最外层最多只能容纳8个电子（K层为最外层时不能超过2个）次外层最多只能容纳18个电子（K层 为次外层时不能超过2个倒数第三层最多只能容纳32个电子 注意：多条规律必须同时兼顾。 简单例子的结构特点： ⑴离子的电子排布：主族元素阳离子跟上一周期稀有气体的电子层排布相同，如钠离子、镁离子、铝离子和氖的核外电子排布是相同的。 阴离子更同一周期稀有气体的电子排布相同：负氧离子，氟离子和氖的核外电子排布是相同的。（2）等电子粒子（注意主要元素在周期表中的相对位置） ①10 电子粒子:CH4、N3、NH,、NH3、NH4、O2、OH、H, O H3O、F、HF、Ne Na、 Mg2、Al 3等。 ②18 电子粒子：SiH4、P3、Pli、S2、HS、H2S、Cl 、HCI、Ar、K、Ca2、PH^ 等。 特殊情况：F2、H2O2、C2H6、CI^OH ③核外电子总数及质子总数均相同的阳离子有： Na、NH、H3O等；阴离子有：F、OH、 NH, ；HS 、CI 等。 前18号元素原子结构的特殊性： （1）原子核中无中子的原子：；H （2）最外层有1个电子的元素：H、Li、Na；最外层有2个电子的元素:Be、Mg He （3）最外层电子总数等于次外层电子数的元素：Be Ar （4）最外层电子数等于次外层电子数2倍的元素：C ;是次外层电子数3倍的元素：O ;是次外层电子数4倍的元素：Ne （5）最外层电子数是内层电子数一半的元素:Li、P （6）电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be Al （7）电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be （8）次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si 元素周期表的规律： （1）最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素，最外层电子数为1或2 的元素可能是主族、副族或0族元素，最外层电子数为8的元素是稀有气体（He例外） (2)在元素周期表中，同周期的U A、川A族元素的原子序数差别有：①第2、3周期(短周期)元素原子序数都相差1;②第4、5周期相差11;③第6 7周期相差25 (3)同主族、邻周期元素的原子序数差 ①位于过渡元素左侧的主族元素，即I A、U A 族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素总数；相差的数分别为 2,8,8,18,18,32 ②位于过渡元素左侧的主族元素，即川A?％A族，同主族、邻周期元素原子序数之差为 下一周期元素所在周期所含元素种数。例如，氯和溴的原子序数之差为35-17=18 (溴所在第 四周期所含元素的种数)。相差的数分别为8,18,18,32，32. ③同主族非县令的原子序数差为上述连续数的加和，如H和Cs的原子序数为 2+8+8+18+18=54 (4)元素周期表中除毗族元素之外，原子序数为奇数(偶数)的元素，所属所在族的序数及主要化合价也为奇数(偶数)。如：氯元素的原子序数为17,而其化合价有-1、+1、+3、+5、+7，最外层有7个电子，氯元素位于％A族；硫元素的原子序数为16，而其化合价有-2、+4、+6价，最外层有6个电子，硫元素位于W A族。 5)元素周期表中金属盒非金属元素之间有一分界线，分界线右上方的元素为非金属元素，分界线左下方的元素为非金属元素(H除外)，分界线两边的元素一般既有金属性也有非金属性。每周期的最右边金属的族序数与周期序数相等，如：Al为第三周期川A族。 元素周期律： (1)原子半径的变化规律：同周期主族元素自左向右，原子半径逐渐增大；同主族元素自上而下，原子半径逐渐增大。 (2)元素化合价的变化规律：同周期自左向右，最高正价：+1?+7,最高正价=主族序数(O F除外)，负价由-4?-1，非金属负价=-(8-族序数) (3)元素的金属性：同周期自左向右逐渐减弱；同主族自上而下逐渐增强。 (4)元素的非金属性：同周期制作仙游逐渐增强；同主族自上而下逐渐减弱。 (5)最高价化合物对应水化物的酸、碱性：同周期自左向右酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱；同主族自上而下酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强。 (6)非金属气态氢化物的形成难以、稳定性：同周期自左向右形成由难到易，稳定性逐渐增强；同主族 碳单质的化学性质练习 同步自测一 一、选择题(每小题有1～2个答案是正确的） 1．下列各组物质中,接触时不反应的是( )。 A．将二氧化碳气体通过灼热的焦炭 Ｂ．将木炭浸入红水中 Ｃ．氢气通过灼热的氧化铜 D.镁带放入到稀盐酸中 ２．将少量的木炭烧红后,伸入到装有足量氧气的集气瓶中。下列叙述正确的是（）。 A．剧烈燃烧,发出蓝紫色火焰 B.反应后生成了有毒的一氧化碳气体 C．燃烧中要吸收大量的热 D.反应后生成了一种能使澄清石灰水变浑浊的气体 3.下列物质中,既有可燃性又有还原性的气体是（）。 A.氧气 B.氢气 C．木炭 D.高锰酸钾 4．下列反应后一定能生成二氧化碳的是( ）。 Ａ.加热碱式碳酸铜B．加热高锰酸钾 C.木炭燃烧 D.蜡烛在氧气中充分燃烧 ５.下列物质中，碳元素的化合价最低的是( )。 A．金刚石 B.碱式碳酸铜 CH) C．一氧化碳Ｄ．甲烷（ 4 Ａ.二氧化碳具有氧化性B．这里的碳具有还原性 C.有些燃烧不需要氧气D．镁具有还原性 7．下列反应中，能吸收大量热的是（）。 A．碳还原二氧化碳B．氢气还原氧化铜 C.锌粒和盐酸反应D．白磷自燃 8.将3g碳放在6ｇ氧气中燃烧,可生成的物质(）。 A．只有二氧化碳B．只有一氧化碳 C．既有二氧化碳又有一氧化碳 D.以上说法都不对 9．碳单质和氢气都有的化学性质是( ）。 Ａ.氧化性Ｂ.可燃性、还原性 C.常温下稳定性D．都难溶于水中 10.下列对于木炭和硫粉在氧气中燃烧的说法中，错误的是（）。 A．都生成了有刺激性气味的气体B．都能放出热量 C．都属于化合反应D．都发出白光 二、填空题 1．完成下列反应的化学方程式。 （1)木炭充分燃烧:____＿＿___________＿_____＿__; 原子核外电子排布规律 ①能量最低原理:电子层划分为K 第三单元第三节原子核外电子排布的初步知识 一．我会选择（每小题只有一个答案，每小题2分，共20分） 1、下列四种粒子的结构示意图中，属于稀有气体元素的原子是（） 2、下列粒子在化学反应中容易得到电子的是( ) A ． B ． C ． D ． 3、）下列微粒结构示意图中．表示钠原子的是…………( ) 4、根据下列微粒的结构示意图(圆圈内“+”号和数字表示带正电的质子的数目，弧线上数字代表各电子层带负电的电子的数目），其中属于阳离子的是（） 5、下列原子属于非金属元素的是（） A. B. C. D. 6、研究表明，原子的最外层电子数相同的元素，具有相似的化学性质。请根据下列原子的结构示意图找出具有相似化学性质的一组（） +8 2 6 2 8 7 +17 2 8 6 +16 +7 2 5 2 8 1 +11 2 8 7 +17 +3 2 1 2 8 2 +12 ①②③④ A、①② B、②④ C、①③ D、②④ 7、某原子的结构示意图为：，下列说法正确的是（） A．该原子中所含的质子数为16 B．该原子属于金属元素的原子 C．该原子属于非金属元素的原子D．该原子的核外电子数为6 8、“探月”目的之一是获取核聚变燃料——氦．3。氦．3原子核里有2个质子，1个中子相对原子质量为3。下列表示氦．3原子的结构示意图中，正确的是( ) 9、下列关于Fe、Fe2+、Fe3+的说法中，正确的是（） ①它们的质子数不同 ②它们的核外电子排布不同 ③它们的最外层电子数不同 ④它们的相对原子质量相同 ⑤它们的化学性质相同 ⑥它们是同种元素 A、①③⑤ B、②④⑤⑥ C、②④⑥ D、①②③⑥ 10、有两种粒子，它们的质子数、核外电子数、粒子所带的电荷数均分别相等，这两种粒子（） A、一定是同种物质的粒子 +8 2 6 第1单元 课时1 核外电子排布与周期律 补充习题 一、选择题（每题只有一个选项符合题意） 1．我国的“神舟五号”载人飞船已发射成功，“嫦娥”探月工程也已正式启 动。据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的He 32，每百吨He 32核聚变所 释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氮元素主要以He 42的 形式存在。下列说法正确的是 A ．He 42原子核内含有4个质子 B ．He 32和He 42互为同位素 C ．He 32原子核内含有3个中子 D ．He 42的最外层电子数为2，所以He 42具有较强的金属性 2． 某元素的原子核外有三个电子层，M 层的电子数是L 层电子数的，则该元素的原子是 A.Li B.Si C.Al D.K 3．下面关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是（ ） A ．核外电子是分层运动的 B ．所有电子在同一区域里运动 C ．能量高的电子在离核近的区域运动 D ．能量低的电子在离核远的区域绕核旋转 4．核外电子分层排布的主要原因是 A ．电子的质量不同 B ．电子的能量不同 C ．电子的数量不同 D ．电子的大小不同 5．已知某粒子的质子数，则可确定的 A ．中子数 B ．最外层电子数 C ．核电荷数 D ．相对原子质量 6．同种元素的原子和离子，具有相同的 A ．质子数 B ．电子数 C ．电子层数 D ．最外层电子数 7．某原子核外共有n个电子层(n＞3)，则(n－1)层最多容纳的电子数为 A．8个B．18个C．32个D．2(n－1)2个8．今有A、B两种原子，A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，A和B分别是A．硅原子和钠原子B．硼原子和氢原子 C．氮原子和碳原子D．碳原子和铝原子 9．某元素的相对原子质量是31，原子核外有三个电子层，?最外层有5个电子，则该元素原子核中的中子数是 A．12个B．15个C．16个D．17个 10．下列各组元素的原子，其中最外层电子数相同的是 A．氮和磷B．碳和硫C．钠和铝D．氟和氖 11．三种元素x、y、z的原子，最外层电子数之和为17，核内质子数之和为31，则这三种元素是 A．N、P、Cl B．P、O、S C．N、O、S D．O、F、Cl 12．某粒子核外有18个电子，核内有17个质子和18个中子，则这粒子是A．氩原子B．氯原子C．氯离子D．硫离子13．具有下列结构示意图的微粒，既可以是原子又可以是阴离子和阳离子的 倍，该元素符号是。第2节核外电子排布的初步知识
高一化学原子结构和核外电子排布
原子核外电子排布教学设计
原子核外电子的排布应遵循三大规律
核外电子排布规律总结
核外电子排布的初步知识练习
核外电子排布规律总结.
原子核外电子排布的初步知识复习题
高一化学核外电子排布与周期律练习题
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