教学设计6：1.2.1 原子核外电子的排布
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第1课时 原子核外电子的排布
一. 教学目标：
（一）知识与技能：
原子核外电子排布规律
（二）过程与方法：
掌握原子核外电子排布规律，通过1―20号元素的原子和离子结构示意图的学习，扩展到主族元素的电子排布规律的认识，初步体会归纳与演绎的学习方法。
（三）情感态度价值观：
通过原子核外电子排布规律，了解物质运动的复杂性和特殊性
二. 重点难点：核外电子排布规律
三. 教学过程：
[引言]我们已学习了元素周期表的结构，那么这张表又有何意义呢？我们能否从其中总结出元素的某些性质规律，以方便我们应用，解决新的问题呢？这就是我们本节课所要研究的内容。
[板书] 第二节 元素周期律
[教师]元素的性质是由组成该元素的原子结构决定的，因此我们讨论性质之前，必须先来熟悉一下原子的结构。
[展示]电子层模型示意图
[讲解]原子是由原子核和核外电子构成的，原子核相对于原子很小，即在原子内部，原子核外有一个偌大的空间供电子运动。如果核外只有一个电子，运动情况比较简单。对于多电子原子来讲，电子运动时是否会在原子内打架呢？它们有没有一定的组织性和纪律性呢？下面我们就来学习有关知识。
[板书]一. 原子核外电子的排布
[讲解]科学研究证明，电子的能量是不相同的，它们分别在能量不同区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7来表示从内到外的电子层，并分别用符号K、L、M、N、O、P、Q来表示。
通常，能量高的电子在离核较远的区域运动，能量低的电子在离核较近的区域运动。这就相当于物理学中的万有引力，离引力中心越近，能量越低；越远，能量越高。
[讲解并板书]1. 电子层的划分 电子层（n） 1、2、 3、 4、 5、6、 7
电子层符号 K、L、M、 N、O、P、Q
离核距离 近远
能量高低 低高
[设疑]由于原子中的电子是处于原子核的引力场中，电子总是尽可能的从内层排起当一层充满后再填充下一层。那么，每个电子层最多可以排布多少个电子呢？核外电子的分层排布，有没有可以遵循的规律呢？
[思考]下面请大家分析课本12页表1-2，根据原子光谱和理论分析得出的核电荷数为1-20的元素原子核外电子层排布，看能不能总结出某些规律。
[学生活动]
[讲解并板书]2. 核外电子的排布规律
(1)各电子层最多容纳的电子数是2n2个(n表示电子层)
(2)最外层电子数不超过8个(K层是最外层时，最多不超过2个)；次外层电子数目不超过18个，倒数第三层不超过32个。
(3)核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层，然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布(即排满K层再排L层，排满L层才排M层)。
[教师]以上规律是相互联系的，不能孤立地机械套用。知道了原子的核电荷数和电子层的排布规律以后，我们就可以画出原子结构示意图。如钠原子的结构示意图可表示为
，请大家说出各部分所表示的含义。
[学生]圆圈表示原子核，+11表示核电荷数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层电子数。
[练习]1. 判断下列示意图是否正确？为什么？
［答案］(A、B、C、D均错)A、B违反了最外层电子数为8的排布规律，C的第一电子层上应为2个电子，D项不符合次外层电子数不超过18的排布规律。
2.根据核外电子排布规律，画出下列元素原子的结构示意图。
（1）3Li 11Na 19K 37Rb 55Cs
（2）9F 17Cl 35Br 53I （3）2He 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe
［提问］请大家分析稀有气体元素原子电子层排布。稀有气体的最外层电子数有什么特点？
［学生］除氢为2个外，其余均为8个。
［问］元素的化学性质主要决定于哪层电子？稀有气体原名为惰性气体，为什么？
［学生］主要决定于最外层电子数。因为它们的化学性质懒惰，不活泼，一般不易和其他物质发生化学反应。
［教师］我们把以上分析归纳起来，会得出什么结论呢？
［学生］原子最外层电子数为8的结构的原子，不易起化学反应。
［教师］通常，我们把最外层8个电子(只有K层时为2个电子)的结构，称为相对稳定结构。一般不与其他物质发学生化学反应。当元素原子的最外层电子数小于8(K层小于2)时，是不稳定结构。在化学反应中，具有不稳定结构的原子，总是“想方设法”通过各种方式使自己的结构趋向于稳定结构。
［教师］原子的核外电子排布，特别是最外层电子数决定着元素的主要化学性质。从初中所学知识，我们知道，金属元素的原子最外层电子数一般少于4个，在化学反应中比较容易失去电子达到相对稳定结构；而非金属元素的最外层一般多于4个电子，在化学反应中易得到电子而达到8个电子的相对稳定结构。原子得到或失去电子后的阴阳离子也可用结构示意图来表示。
［投影练习］1.写出下列离子的离子结构示意图：Mg2+ F– Ca2+
答案：Mg2+ F– Ca2+
［小结］本节课我们重点学习了原子核外电子的排布规律，知道了多电子 原子 中的电子排布并不是杂乱无章的，而是遵循一定规律排布的，这些规律是相互联系，并不是孤立的
补充习题
1、某元素的原子核外有3个电子层，最外层有4个电子，该原子核内的质子数为（ ）
A.14 B.15 C.16 D.17
2、原子核外的M电子层和L电子层最多容纳的电子数的关系是
A.大于 B.小于 C.等于 D.不能确定
3、C原子L层上的电子数等于次外层上的电子数等于电子层数，C是 元素。
4、若aAn+与bB2–两种离子的核外电子层结构相同，则a的数值为( ) A. b+n+2 B. b+n-2 C. b-n-2 D. b-n+2
5、某元素的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为 。
6、今有甲、乙、丙、丁四种元素。已知：甲元素是自然界中含量最多的元素；乙元素为金属元素，它的原子核外K层、L层电子数之和等于M、N层电子数之和；丙元素的单质及其化合物的焰色反应都显黄色；氢气在丁元素单质中燃烧火焰呈苍白色。
(1)试推断并写出甲、乙、丙、丁四种元素的名称和符号；
(2)写出上述元素两两化合成的化合物的化学式。
参考答案：1、A
2、A
3、Be
4、A
5、该元素为磷元素
6、(1) O Ca Na Cl (2)略
