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1、高中化学必修二高中化学必修二第一章第一章物质结构物质结构 元素周期律元素周期律第二节第二节 元素周期律元素周期律 第一课时第一课时 原子的组成及其相互关系：原子的组成及其相互关系：原子核原子核核外电子（核外电子（Z个）个）质子（质子（Z个）个）中子（中子（A-Z个）个）原子（原子（）1.1.构成原子的构成原子的“三微粒三微粒”：2、相互关系：、相互关系：q位置关系：位置关系：原子是由居于原子中心的原子是由居于原子中心的带正电的原子核带正电的原子核和和核外带核外带负电的电子负电的电子构成的；构成的；q体积关系：体积关系：原子很小，原子核更小（直径不及原子直径原子很小，原子核更小（直径不及原子直径
2、的万分之一），电子在核外作高速运动，所占的万分之一），电子在核外作高速运动，所占的空间相对较大；的空间相对较大；q电荷关系：电荷关系：原子核带的电量跟核外电子的原子核带的电量跟核外电子的q电量相等而电性相反电量相等而电性相反，即：，即：核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数q质量关系：质量关系：原子的质量主要集中在原子核上原子的质量主要集中在原子核上（原子核的密度极高原子核的密度极高），即原子的质量主要由），即原子的质量主要由质子和中子的质量决定；质子和中子的质量决定；原子的质量原子的质量 所有质子的质量所有质子的质量+所有中子的质量所有中子的质量质量数（质量数（A A）
3、=质子数（质子数（Z Z）+中子数（中子数（N N）一、原子核外排布一、原子核外排布1 1、核外电子运动的特点：、核外电子运动的特点：电子的质量极微小（电子的质量极微小（9.1099.109 1010-31-31kgkg）；）；电子绕核运动是在原子这样极其微小的电子绕核运动是在原子这样极其微小的空间（原子的直径约空间（原子的直径约1010-10-10mm）中进行；中进行；电子绕核作高速运动（运动的速度接近电子绕核作高速运动（运动的速度接近光速，约为光速，约为10108 8m/sm/s）因此，电子绕核运动没有确定的轨道，不能精因此，电子绕核运动没有确定的轨道，不能精确测定或计算电子在任一时刻所在
4、的位置，也不确测定或计算电子在任一时刻所在的位置，也不能描绘出其运动轨迹，能描绘出其运动轨迹，我们只能指出它在核外空间某处我们只能指出它在核外空间某处出现机会的多少出现机会的多少。这是核外电子运动的根本特征。这是核外电子运动的根本特征。完全不同于宏观世界物体如行星、炮弹、尘完全不同于宏观世界物体如行星、炮弹、尘粒等的运动状况。粒等的运动状况。v那么核外电子运动的规律是什么呢？那么核外电子运动的规律是什么呢？注意：电子绕核运动没有确定的注意：电子绕核运动没有确定的轨道轨道，但并，但并不是说电子绕核运动没有什么不是说电子绕核运动没有什么规律规律。2 2、核外电子排布规律：、核外电子排布规律：核外电
5、子受力分析：在含多个电子的原子中，核外电子受力分析：在含多个电子的原子中，一方面每个电子和核之间因带异性电荷而有吸引一方面每个电子和核之间因带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核；力，这个吸引力倾向于把电子尽可能拉得靠近核；另一方面，电子与电子之间带同性电荷而相互排另一方面，电子与电子之间带同性电荷而相互排斥，这个排斥力要迫使电子彼此尽可能远离。当斥，这个排斥力要迫使电子彼此尽可能远离。当吸引和排斥达成平衡时，核外电子就分布在离核吸引和排斥达成平衡时，核外电子就分布在离核不同的区域里运动，有不同的能量。不同的区域里运动，有不同的能量。离核远的电离核远的电子能量高。子能量高
6、。在含有多个电子的原子里，电子的能量是不在含有多个电子的原子里，电子的能量是不同的。有些电子能量较低，在离核较近的区域里同的。有些电子能量较低，在离核较近的区域里运动；有些电子能量较高，在离核较远的区域里运动；有些电子能量较高，在离核较远的区域里运动。运动。科学上把能量不同的电子的运动区域称为电子科学上把能量不同的电子的运动区域称为电子层。把能量最低、离核最近的电子，称其运动在层。把能量最低、离核最近的电子，称其运动在第一电子层上；能量稍高、运动在离核稍远的电第一电子层上；能量稍高、运动在离核稍远的电子，称其运动在第二电子层上；有里向外，依次子，称其运动在第二电子层上；有里向外，依次类推，叫三
7、、四、五、六、七层。类推，叫三、四、五、六、七层。也可把它们也可把它们依次叫依次叫K、L、M、N、O、P、Q层。层。电子层数（电子层数（n）：）：n=1，2，3，4，5，6，7 K，L，M，N，O，P，Q n越大，电子离核越远，其能量也越高越大，电子离核越远，其能量也越高核外电子是核外电子是分层排布分层排布的。的。电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里，电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里，即最先排布即最先排布K层；当层；当K层排满后，再排布层排满后，再排布L层；当层；当L层排满后，再排布层排满后，再排布M层；层；那么，每个电子层最多可以排布多少个电那么，每个电子层最多可以排布多少个电子
8、？子？w首先研究一下稀有气体元素原子电子层排布的首先研究一下稀有气体元素原子电子层排布的情况：情况：稀有气体元素原子电子层排布稀有气体元素原子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KLMNOP2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188 从表中可看出，从表中可看出，K层、层、L层、层、M层最多能层最多能排布的电子数目？排布的电子数目？K-2K-2，L-8L-8，M-18M-188 8个（氦原子是个（氦原子是2 2个）个）最外层电子数最多有几个？最外层电子数最多有几个？试推断各电子层最多能容纳的电子数和电试推断各电子
9、层最多能容纳的电子数和电子层数之间有什么关系？子层数之间有什么关系？次外层不超过多少个？倒数第三层呢？次外层不超过多少个？倒数第三层呢？v原子核外电子的排布规律：原子核外电子的排布规律：各电子层最多容纳的电子数是各电子层最多容纳的电子数是2n2(n表示电表示电子层子层)；最外层电子数不超过最外层电子数不超过8个个(K层是最外层时，层是最外层时，最多不超过最多不超过2个个)，次外层电子数目不超过，次外层电子数目不超过18个个，倒数第三层不超过，倒数第三层不超过32个个；核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层，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然后由里向
10、外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布。高的电子层排布。注：以上规律是注：以上规律是相互联系相互联系的，不能孤立地机械地套用的，不能孤立地机械地套用 据课本据课本p13表表1-2写出写出1-18号元素的原子结构示意图，号元素的原子结构示意图，并归纳出核外电子排布有哪些规律？并归纳出核外电子排布有哪些规律？氢(H)氦(He)锂(Li)铍(Be)硼(B)碳(C)氮(N)氧(O)氟(F)氖(Ne)钠(Na)镁(Mg)铝(Al)硅(Si)磷(P)硫(S)氯(Cl)氩(Ar)元素分类元素分类最外层电子数最外层电子数得失电子趋势得失电子趋势稀有气体稀有气体金属元素金属元素非金属元素非金属元素8(He为
11、2)少于少于4个个4个以上个以上稳定结构稳定结构易易失失电子电子 易易得得电子电子最外层电子数为最外层电子数为8(He为为2)的电子的电子层结构，通常不容易得失电子。层结构，通常不容易得失电子。化学性质稳定、不活泼。化学性质稳定、不活泼。稳定结构：稳定结构：课堂练习课堂练习v1、判断下列示意图是否正确？为什么？、判断下列示意图是否正确？为什么？A、B、C、D、+19 2 8 9+19 2 8 9+12 2 10+12 2 10+3 1 2+3 1 2+54 2 8 18 20 6+54 2 8 18 20 6v2、与、与OH-具有相同质子数和电子数的微粒（具有相同质子数和电子数的微粒（）A、F
12、-B、NH3 C、H2O D、Na+v3、C-NMR（核磁共振）可以用于含碳化合核磁共振）可以用于含碳化合物的结构分析，物的结构分析，C表示的碳原子（表示的碳原子（）A、核外有核外有13个电子个电子B、核内有核内有6个质子，核外有个质子，核外有7个电子个电子C、质量数为质量数为13，原子序数为，原子序数为6，核内有，核内有7个质个质子子D、质量数为质量数为13，原子序数为，原子序数为6，核内有，核内有7个中个中子子A AD Dv4、下列四组物质中，、下列四组物质中，不具有不具有相同核外电相同核外电子总数的两种分子是（子总数的两种分子是（）A、H2O2和和CH3OH B、HNO2和和HClOC、
13、H2O和和CH4 D、H2S和和F2v5、两种元素原子的核外电子层数之比与、两种元素原子的核外电子层数之比与它们的最外层电子数之比相等，在周期它们的最外层电子数之比相等，在周期表的前表的前10号元素中，满足上述关系的元号元素中，满足上述关系的元素共有（素共有（）A、1对对 B、2对对 C、3对对 D、4对对B BB B练习练习6 6按核外电子排布规律，预测核电荷数为按核外电子排布规律，预测核电荷数为118的元素的原子核外电子层排布是的元素的原子核外电子层排布是()A 2、8、18、32、58B 2、8、18、32、32、8C 2、8、18、32、50、18、8D 2、8、18、32、32、18、8D