资源简介

课题2 原子结构
第2课时 原子核外电子排布、离子
一、知识目标
1．知道原子核外电子是分层排布的，了解原子结构示意图的含义。
2．以氯化钠为例，了解离子的形成过程。
3．知道离子是构成物质的一种粒子，掌握离子与原子的区别与联系。
二、核心素养目标
1．宏观辨识与微观探析：从微观角度理解原子核外电子的排布规律和离子的形成，能将宏观的物质性质与微观结构相联系。
2．证据推理与模型认知：通过对原子结构示意图和离子形成过程的分析，建立相关模型，培养逻辑推理能力。
3．科学精神与社会责任：通过了解电车锂电池等实例，认识化学在科技发展中的作用，培养科学态度和社会责任感。
一、学习重点
1．原子核外电子排布规律、原子结构示意图。
2．离子的形成、离子的表示方法及离子符号的意义。
二、学习难点
1．理解原子核外电子分层排布的概念。
2．离子的形成过程以及离子与原子的区别和联系。
科学研究表明，在含有多个电子的原子中，核外电子具有不同的运动状态，离核近的电子能量较低，离核越远，电子的能量越高。离核最近的电子层为第一层，次之为第二层，依次类推为第三、四、五、六、七层，离核最远的也叫最外层。
2．原子核外电子最少的只有1层，最多的有7层，最外层电子数一般不超过8个（只有1层的，电子数不超过2个）。
3．稀有气体的原子最外层一般都有8个电子（氦有2个电子），这样的结构被认为是一种相对稳定的结构。
4．金属、非金属的化学性质与其原子的核外电子排布，特别是最外层电子的数目有关。
5．带正电荷的原子叫作阳离子；带负电荷的原子叫作阴离子。
一、原子核外电子的排布
活动一：原子核外电子排布规律
问题思考：想象电子在原子核外的运动，你觉得它们会是怎样分布的呢？
答案：可能的猜想有电子随意分布、电子围绕原子核做圆周运动等。实际上，1913 年玻尔提出原子轨道模型，当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道运行；当原子有多个电子时，电子将分层排布，在不同的轨道上运行，按能量高低而距核远近不同。离核近的电子能量较低，离核越远，电子的能量越高。电子层从内到外依次为第一层、第二层、第三层……，第一层最多容纳 2 个电子，第二层最多容纳 8 个电子。
活动二：原子结构示意图
问题思考：观察老师在黑板上画出的钠原子结构示意图，思考各部分分别代表什么含义呢？
答案：“”表示原子核及核电荷数，也就是钠原子的质子数为 11；弧线表示电子层，从内到外依次为第一层、第二层、第三层；弧线上的数字表示该层上的电子数，所以这个钠原子结构示意图表示钠原子核外第一层有 2 个电子，第二层有 8 个电子，第三层有 1 个电子。
活动三：原子的化学性质与核外电子的关系
问题思考：观察老师在黑板上列出的稀有气体原子（如、、）、金属原子（如、、）、非金属原子（如、、）的原子结构示意图，这些原子的最外层电子数有什么特点？
答案：稀有气体原子最外层一般都有 8 个电子（有 2 个电子），金属原子最外层电子一般少于 4 个，非金属原子最外层电子一般多于 4 个。
问题思考：根据上述最外层电子数的特点，原子的化学性质与核外电子有什么关系呢？
答案：原子的化学性质主要取决于最外层电子数。稀有气体原子最外层具有相对稳定的结构，所以它们的化学性质比较稳定，一般不与其他物质发生化学反应；金属原子最外层电子数少于 4 个，在化学反应中易失去电子，形成相对稳定的结构；非金属原子最外层电子数多于 4 个，在化学反应中易得到电子，形成相对稳定的结构。所以说，最外层电子数决定原子的化学性质。
活动三：典例精讲
典例1：电车锂电池的创新发展为我国国内经济大循环贡献力量。锂原子的结构示意图如下，相关说法正确的是（ ）
A．锂原子的质子数为3 B．原子核外有3个电子层
C．“+3”表示锂原子带正电 D．最外层有3个电子
答案：A 锂原子核内有3个质子。锂原子核外实际有2个电子层（第一层2个电子，第二层1个电子）。“+3”表示原子核带3个单位正电荷，但锂原子整体呈电中性（质子数与核外电子数平衡）。锂原子最外层仅有1个电子，易失去形成阳离子。所以选 A 。
典例2：如图为氪原子的结构示意图，有关该原子的说法错误的是（ ）
A．核内质子数为36 B．核外有4个电子层
C．第一层电子数为8 D．在化学反应中不易得失电子
答案：C 氪原子原子序数为36，原子序数等于质子数，因此核内质子数为36。氪原子电子排布为4个电子层（第一层2个电子、第二层8个电子、第三层18个电子、第四层8个电子）。原子结构中第一层最多容纳2个电子，氪原子第一层电子数为2，而非8（8电子通常出现在第二层或第三层）。氪原子最外层（N层）电子数为8，达到稳定结构，化学性质稳定，不易得失电子。所以选 C 。
离子
活动一：离子的形成
问题思考：观察老师在黑板上画出的钠原子和氯原子的结构示意图，思考钠原子和氯原子在化学反应中会如何变化呢？
答案：钠原子最外层有 1 个电子，根据原子的化学性质与核外电子的关系，钠原子易失去电子；氯原子最外层有 7 个电子，易得到电子。在化学反应中，钠原子最外层的 1 个电子转移到氯原子的最外层，这样钠原子失去 1 个电子后形成带正电荷的钠离子，氯原子得到 1 个电子后形成带负电荷的氯离子。钠离子和氯离子通过静电作用结合形成氯化钠。
活动二：离子的定义与分类
问题思考：根据之前学习的氯化钠形成过程，思考离子的定义是什么？离子又可以分为哪些类型呢？
答案：离子就是带电荷的原子或原子团。离子可以分为阳离子和阴离子，阳离子是带正电荷的离子，如钠离子、镁离子等；阴离子是带负电荷的离子，如氯离子、氧离子等。
活动三：离子的表示方法
问题思考：观察老师在黑板上写出的钠离子、镁离子、氯离子、氧离子的离子符号，思考离子符号的书写规则是什么？
答案：离子的表示方法是在元素符号右上角标明电性和电荷数，先后顺序是电荷数在前，电性在后。如钠离子带 1 个单位正电荷，写成；镁离子带 2 个单位正电荷，写成；氯离子带 1 个单位负电荷，写成；氧离子带 2 个单位负电荷，写成。
活动四：离子符号的意义
问题探究：思考老师在黑板上写出的这个符号表示什么含义？
答案：表示 2 个镁离子，其中“”表示镁离子的个数，“”表示每个镁离子带 2 个单位的正电荷。一般地，（或）表示每个离子带个单位的正（或负）电荷，（或）表示个离子。
活动五：典例精讲
典例1：下列粒子结构示意图，表示阴离子的是（ ）
A． B． C． D．
答案：C 阴离子是指核内质子数小于核外电子数的粒子，在结构示意图中表现为质子数（原子核电荷数）核外电子总数。通过观察各选项的粒子结构示意图，可判断出 C 选项符合阴离子的特征。
典例2：当氢原子变成氢离子后，下列各项发生改变的是（ ）
A．质子数 B．相对原子质量 C．电子数 D．中子数
答案：C 氢原子变成氢离子的过程中，只是失去了一个电子。质子数决定元素的种类，氢原子变成氢离子质子数不变；相对原子质量近似等于质子数与中子数之和，质子数和中子数都不变，所以相对原子质量也不变；中子数在这个过程中也不会发生改变；而电子数由 1 个变为 0 个，发生了改变。所以答案选 C。
1．下图为硫原子的结构示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．硫原子的质子数为 16 B．硫原子在化学变化中易失电子
C．硫原子的第二层电子数为 8 D．硫原子核外有 3 个电子层
【答案】B
【解析】在原子结构示意图中，圆圈内数字表示核内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层上的电子数。A选项，由硫原子结构示意图可知，圆圈内数字是16，即硫原子的质子数为16，该选项说法正确；B选项，硫原子最外层电子数是6，大于4，在化学反应中易得到电子，而不是易失电子，该选项说法错误；C选项，从硫原子结构示意图可看出，第二层电子数为8，该选项说法正确；D选项，硫原子结构示意图中有三条弧线，说明硫原子核外有3个电子层，该选项说法正确。
2．钠与氯气反应生成氯化钠的示意图如下。下列有关说法正确的是（ ）
A．氯化钠固体由氯化钠分子构成
B．反应中一个钠原子失去一个电子，形成相对稳定结构
C．氯原子核外有两个电子层
D．反应中Cl变成Cl ，化学性质未改变
【答案】B
【解析】A选项，氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，不存在氯化钠分子，该选项说法错误；B选项，钠原子最外层电子数是1，在反应中易失去最外层的1个电子，形成最外层有8个电子的相对稳定结构，该选项说法正确；C选项，氯原子核外有三个电子层，而不是两个，该选项说法错误；D选项，氯原子得到一个电子变成氯离子，最外层电子数发生了改变，化学性质也发生了改变，该选项说法错误。
3．大多数手机中使用的电池是锂离子电池。已知锂离子（Li+）的核内质子数为 3，中子数为 4。下列说法错误的是（ ）
A．锂离子核外只有 1 个电子层 B．1 个锂离子带 1 个单位正电荷
C．锂离子得到 1 个电子可以变成锂原子 D．锂原子的中子数为 3
【答案】D
【解析】A选项，锂原子最外层有1个电子，失去最外层1个电子形成锂离子，所以锂离子核外只有1个电子层，该选项说法正确；B选项，锂离子（Li ）带1个单位正电荷，该选项说法正确；C选项，锂离子得到1个电子后，核外电子数与质子数相等，就变成了锂原子，该选项说法正确；D选项，已知锂离子（Li ）的中子数为4，锂原子和锂离子的中子数相同，所以锂原子的中子数也为4，而不是3，该选项说法错误。
4．下图是几种微粒的结构示意图，请用相应微粒的代号填空。
（1）属于金属原子的是 ；
（2）具有相对稳定结构的是 ；
（3）易得电子的是 。
【答案】（1）BD；（2）A；（3）C
【解析】（1）金属原子的最外层电子数一般少于4个，B和D的最外层电子数分别是1和2，少于4个，属于金属原子；（2）最外层电子数为8（氦为2）的结构属于相对稳定结构，A的最外层电子数是8，具有相对稳定结构；（3）最外层电子数多于4个的原子在化学反应中易得到电子，C的最外层电子数是7，多于4个，易得电子。
5．某粒子的结构示意图如图所示：
（1）当 b＝8，且该粒子不显电性时，a＝ 。
（2）当 b＝8，且该粒子带有 2 个单位负电荷时，该粒子的化学符号是 。
（3）当 b＝8，且该粒子带有 3 个单位正电荷时，该粒子的化学符号是 。
【答案】（1）10 （2）O2- （3）Al3+
【解析】（1）粒子不显电性时，质子数等于核外电子数。已知b = 8，核外电子总数为2 + 8 = 10，所以a = 10。
当该粒子带有2个单位负电荷时，说明该粒子得到了2个电子，此时质子数为2 + 8 - 2 = 8，质子数为8的元素是氧元素，该粒子的化学符号是O2- 。
（3）当该粒子带有3个单位正电荷时，说明该粒子失去了3个电子，此时质子数为2 + 8 + 3 = 13，质子数为13的元素是铝元素，该粒子的化学符号是Al3+。
原子核外电子的排布
1．排布规律
分层排布，按能量高低距核远近不同
离核近能量低，离核远能量高
第一层最多2个，第二层最多8个，最外层不超8个
2．原子结构示意图
含义：圆圈及数字表示原子核和质子数，弧线表示电子层，弧线上数字表示该层电子数
3．原子化学性质与核外电子关系
稀有气体：最外层8个（He为2），相对稳定
金属：最外层＜4，易失电子
非金属：最外层＞4，易得电子
二、离子
1．定义：带电荷的原子或原子团
2．分类：阳离子（正电）、阴离子（负电）
3．表示方法：元素符号右上角标电荷数和电性
4．符号意义：表示离子个数和每个离子所带电荷数
考点1 粒子结构示意图
1．高纯硼常用作半导体掺杂剂。硼原子的结构示意图如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A．图中x为2 B．硼原子的核外电子带正电
C．硼原子的质子数为3 D．硼元素的相对原子质量为5g
【答案】A
【解析】A、在原子中，质子数=核外电子数，故5=x+3，x=2，符合题意；
B、电子带负电，质子带正电，不符合题意；
C、在原子结构示意图中，圆圈内的数字表示质子数，故硼原子的质子数为5，不符合题意；
D、在原子结构示意图中，圆圈内的数字表示质子数，故硼原子的质子数为5，不是相对原子质量，不符合题意。
故选A。
2．下面是几种粒子的结构示意图：
（1）B所表示的原子容易 (填“得到”或“失去”)电子,形成 (填“阳”或“阴”)离子,离子符号为 ；
（2）表示原子的粒子有 (填字母,下同)；
（3）表示阴离子的有 ；
（4）表示阳离子的有 ；
（5）表示相对稳定结构的是 ；
（6）在化学反应中易得到电子的粒子是 。
【答案】（1）得到 阴 O2- （2）BD （3）AE （4）C （5）ACE （6）B
【解析】（1）B所表示的原子最外层有6个电子，容易得到电子，形成的离子带有两个单位的负电荷，属于阴离子，其离子符号为O2-；
（2）原子中，质子数=核外电子数，故表示原子的粒子有BD；
（3）质子数<核外电子数的离子是阴离子，故表示阴离子的有AE；
（4）质子数>核外电子数的离子是阳离子，故表示阳离子的有C；
（5）最外层是8个电子（只有一层为2个）的结构是稳定结构，故表示相对稳定结构的是ACE；
（6）最外层电子数大于4个的原子，在化学反应中易得到电子，故在化学反应中易得到电子的粒子是B。
考点2 离子
3．如图是氯化钠的形成过程示意图。下列有关描述中错误的是（ ）
A．Na和Na+两种微粒的质子数相同
B．一个氯原子如果得到一个电子就变成阴离子
C．带相反电荷的钠离子与氯离子相互作用形成氯化钠分子
D．钠原子在反应中失去1个电子带上1个单位的正电荷
【答案】C
【解析】A、钠原子失去1个电子形成钠离子，质子数没有发生变化，Na和Na+两种微粒的质子数相同，故选项说法正确。
B、一个氯原子得到1个电子形成具有相对稳定结构的氯离子，故选项说法正确。
C、带相反电荷的钠离子与氯离子相互作用形成离子化合物 氯化钠，氯化钠是由离子构成的，不存在氯化钠分子，故选项说法错误。
D、电子带负电，钠原子在反应中失去1个电子带上1个单位的正电荷，故选项说法正确。
故选：C。
4．Cl、两种粒子中相同的是（ ）
①核电荷数②质子数③中子数④化学性质⑤电子层数⑥最外层电子数
A．①②③⑤ B．①②③④⑤⑥ C．②③④⑥ D．①②③
【答案】A
【解析】Cl-是由Cl得到1个电子形成的，过程中原子的质子数、核电荷数、中子数均不变；由于Cl-和Cl的最外层电子数不同，则它们的化学性质不同；且氯原子得电子过程中，电子层数相同，则①②③⑤相同，故选A。
5．写出下列化学符号或符号表示的含义：
（1）2个镁离子 ；
（2）4O2- ；
（3）S2-中“2-”表示 。
【答案】（1）2Mg2+
（2）4个氧离子
（3）1个硫离子带2个单位负电荷
【解析】（1）离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字。2个镁离子表示为2Mg2+；
（2）4O2-表示4个氧离子；
（3）S2-中“2-”表示1个硫离子带2个单位负电荷。课题2 原子结构
第2课时 原子核外电子排布、离子
一、知识目标
1．知道原子核外电子是分层排布的，了解原子结构示意图的含义。
2．以氯化钠为例，了解离子的形成过程。
3．知道离子是构成物质的一种粒子，掌握离子与原子的区别与联系。
二、核心素养目标
1．宏观辨识与微观探析：从微观角度理解原子核外电子的排布规律和离子的形成，能将宏观的物质性质与微观结构相联系。
2．证据推理与模型认知：通过对原子结构示意图和离子形成过程的分析，建立相关模型，培养逻辑推理能力。
3．科学精神与社会责任：通过了解电车锂电池等实例，认识化学在科技发展中的作用，培养科学态度和社会责任感。
一、学习重点
1．原子核外电子排布规律、原子结构示意图。
2．离子的形成、离子的表示方法及离子符号的意义。
二、学习难点
1．理解原子核外电子分层排布的概念。
2．离子的形成过程以及离子与原子的区别和联系。
科学研究表明，在含有多个电子的原子中，核外电子具有不同的运动状态，离核近的电子能量 ，离核越远，电子的能量 。离核最近的电子层为第一层，次之为第二层，依次类推为第三、四、五、六、七层，离核最远的也叫 。
2．原子核外电子最少的只有1层，最多的有7层，最外层电子数一般不超过 个（只有1层的，电子数不超过 个）。
3．稀有气体的原子最外层一般都有 个电子（氦有 个电子），这样的结构被认为是一种 的结构。
4．金属、非金属的化学性质与其原子的核外电子排布，特别是 有关。
5．带正电荷的原子叫作 ；带负电荷的原子叫作 。
一、原子核外电子的排布
活动一：原子核外电子排布规律
问题思考：想象电子在原子核外的运动，你觉得它们会是怎样分布的呢？
活动二：原子结构示意图
问题思考：观察老师在黑板上画出的钠原子结构示意图，思考各部分分别代表什么含义呢？
活动三：原子的化学性质与核外电子的关系
问题思考：观察老师在黑板上列出的稀有气体原子（如、、）、金属原子（如、、）、非金属原子（如、、）的原子结构示意图，这些原子的最外层电子数有什么特点？
问题思考：根据上述最外层电子数的特点，原子的化学性质与核外电子有什么关系呢？
活动三：典例精讲
典例1：电车锂电池的创新发展为我国国内经济大循环贡献力量。锂原子的结构示意图如下，相关说法正确的是（ ）
A．锂原子的质子数为3 B．原子核外有3个电子层
C．“+3”表示锂原子带正电 D．最外层有3个电子
典例2：如图为氪原子的结构示意图，有关该原子的说法错误的是（ ）
A．核内质子数为36 B．核外有4个电子层
C．第一层电子数为8 D．在化学反应中不易得失电子
离子
活动一：离子的形成
问题思考：观察老师在黑板上画出的钠原子和氯原子的结构示意图，思考钠原子和氯原子在化学反应中会如何变化呢？
活动二：离子的定义与分类
问题思考：根据之前学习的氯化钠形成过程，思考离子的定义是什么？离子又可以分为哪些类型呢？
活动三：离子的表示方法
问题思考：观察老师在黑板上写出的钠离子、镁离子、氯离子、氧离子的离子符号，思考离子符号的书写规则是什么？
活动四：离子符号的意义
问题探究：思考老师在黑板上写出的这个符号表示什么含义？
活动五：典例精讲
典例1：下列粒子结构示意图，表示阴离子的是（ ）
A． B． C． D．
典例2：当氢原子变成氢离子后，下列各项发生改变的是（ ）
A．质子数 B．相对原子质量 C．电子数 D．中子数
1．下图为硫原子的结构示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．硫原子的质子数为 16 B．硫原子在化学变化中易失电子
C．硫原子的第二层电子数为 8 D．硫原子核外有 3 个电子层
2．钠与氯气反应生成氯化钠的示意图如下。下列有关说法正确的是（ ）
A．氯化钠固体由氯化钠分子构成
B．反应中一个钠原子失去一个电子，形成相对稳定结构
C．氯原子核外有两个电子层
D．反应中Cl变成Cl ，化学性质未改变
3．大多数手机中使用的电池是锂离子电池。已知锂离子（Li+）的核内质子数为 3，中子数为 4。下列说法错误的是（ ）
A．锂离子核外只有 1 个电子层 B．1 个锂离子带 1 个单位正电荷
C．锂离子得到 1 个电子可以变成锂原子 D．锂原子的中子数为 3
4．下图是几种微粒的结构示意图，请用相应微粒的代号填空。
（1）属于金属原子的是 ；
（2）具有相对稳定结构的是 ；
（3）易得电子的是 。
5．某粒子的结构示意图如图所示：
（1）当 b＝8，且该粒子不显电性时，a＝ 。
（2）当 b＝8，且该粒子带有 2 个单位负电荷时，该粒子的化学符号是 。
（3）当 b＝8，且该粒子带有 3 个单位正电荷时，该粒子的化学符号是 。
原子核外电子的排布
1．排布规律
分层排布，按能量高低距核远近不同
离核近能量低，离核远能量高
第一层最多2个，第二层最多8个，最外层不超8个
2．原子结构示意图
含义：圆圈及数字表示原子核和质子数，弧线表示电子层，弧线上数字表示该层电子数
3．原子化学性质与核外电子关系
稀有气体：最外层8个（He为2），相对稳定
金属：最外层＜4，易失电子
非金属：最外层＞4，易得电子
二、离子
1．定义：带电荷的原子或原子团
2．分类：阳离子（正电）、阴离子（负电）
3．表示方法：元素符号右上角标电荷数和电性
4．符号意义：表示离子个数和每个离子所带电荷数
考点1 粒子结构示意图
1．高纯硼常用作半导体掺杂剂。硼原子的结构示意图如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A．图中x为2 B．硼原子的核外电子带正电
C．硼原子的质子数为3 D．硼元素的相对原子质量为5g
2．下面是几种粒子的结构示意图：
（1）B所表示的原子容易 (填“得到”或“失去”)电子，形成 (填“阳”或“阴”)离子，离子符号为 ；
（2）表示原子的粒子有 (填字母,下同)；
（3）表示阴离子的有 ；
（4）表示阳离子的有 ；
（5）表示相对稳定结构的是 ；
（6）在化学反应中易得到电子的粒子是 。
考点2 离子
3．如图是氯化钠的形成过程示意图。下列有关描述中错误的是（ ）
A．Na和Na+两种微粒的质子数相同
B．一个氯原子如果得到一个电子就变成阴离子
C．带相反电荷的钠离子与氯离子相互作用形成氯化钠分子
D．钠原子在反应中失去1个电子带上1个单位的正电荷
4．Cl、两种粒子中相同的是
①核电荷数②质子数③中子数④化学性质⑤电子层数⑥最外层电子数（ ）
A．①②③⑤ B．①②③④⑤⑥ C．②③④⑥ D．①②③
5．写出下列化学符号或符号表示的含义：
（1）2个镁离子 ；
（2）4O2- ；
（3）S2-中“2-”表示 。

展开更多......

收起↑