資源簡介

課題2　原子的結構
第二課時　原子核外電子的排布
1.了解原子核外的電子是分層排布的。了解典型元素（稀有氣體、金屬和非金屬）原子核外電子排布的特點。
2.培養學生的抽象思維能力和綜合分析能力。
3.激發學生對微觀世界的探究欲和學習化學的興趣。
1.原子核外電子是分層排布的，稀有氣體金屬和非金屬原子核外電子排布的特點。
2.離子概念、離子符號的寫法和意義。
（一）導入新課
二戰時美國在日本的廣島投下原子彈，爆炸產生的蘑菇云比珠峰的兩倍都高。原子彈為什么有如此之大的威力呢？這要從原子的結構說起。1939年費米帶領一群科學家發射中子以分裂原子，意味著核時代的到來。
（二）新課講授
知識點一、原子核外電子的排布
電子在核外的空間里做高速運動，它們會相互碰撞“打架”嗎？電子在核外的排布會有什么特點？
1.核外電子是分層運動的，這種分層運動也叫分層排布。
核外電子運動經常出現的區域叫電子層。能量低，離核近；能量高，離核遠。
元素的原子核外電子層最少的有1層，最多的有7層。離核最遠，能量最高的電子層叫最外層。
科學家在探索原子核外電子運動時，也經歷了假設、猜想的階段，然后通過科學的手段、借助先進的儀器進行實驗測定、檢驗而得到真理的。那么電子為什么有的排在第一層？有的排在第二層？各電子層上電子數目有什么規律？
歸納總結
核外電子排布的規律
（1）第一層最多容納2個電子，第二層最多容納8個電子，最外層不超過8個電子（若第一層為最外層時，不超過2個電子）；
（2）能量低的優先排滿，依次再排能量逐步升高的電子層。
當我們知道了核外電子的分層排布情況，我們就可以畫出一種示意圖來表示原子的結構了。
用原子結構示意圖可以簡明、方便地表示核外電子的分層排布：
原子結構示意圖的畫法
原子核畫圓圈，核電荷數寫中間；
電子層畫弧線，電子按照規律填；
一層2,二層8,最外弧線不超8。
思考討論
展示1～18號元素的原子結構示意圖，從中你可以獲得哪些信息，發現哪些規律？找到之后記錄下來，看誰找的多。引導學生觀察、互相討論。
部分原子的結構示意圖
【學生回答】
每一橫行電子層數相同；
每一縱列最外層電子數相同（He除外）；
每一橫行最外層電子數從左到右依次增加；
每一縱列電子層數從上到下依次增加等。
【教師提問】
1.不同類元素的原子最外層電子數有何特點？它們的結構是否穩定？
2.化學反應過程中元素的原子總是力求使自身結構趨于或達到穩定結構，金屬與非金屬元素通過何種方式可趨于達到相對穩定結構？
3.不同種類元素的原子最外層電子數與化學性質有怎樣的關系？
【教師點撥】
1.元素的化學性質與原子的最外層電子數有著密切關系。
2.最外層電子數決定元素的化學性質。
易錯辨析
氦原子和鎂原子的最外層都是2個電子,但化學性質不相似,因為氦原子核外只有一個電子層,2個電子即達到穩定結構,而鎂原子核外有三個電子層,最外層需有8個電子才能達到穩定結構。
知識點二、離子的形成
【教師提問】由于金屬原子、非金屬原子的原子核外最外層沒有達到穩定結構，在化學反應中易得失電子，從而達到穩定結構，那么，原子得失電子形成什么離子？
展示鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉的形成過程以及鈉原子結構示意圖和氯原子結構示意圖。那么原子如何達到相對穩定結構？
通過結構示意圖我們可以知道，鈉原子最外層有一個電子，而氯原子最外層有七個電子。鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉，在這個反應中，每個鈉原子失去一個電子，形成鈉離子，每個氯原子得到一個電子，形成氯離子。鈉離子與氯離子由于靜電作用結合成穩定的化合物——氯化鈉。
離子
像這樣由陰陽離子結合而成的物質還有很多，如氯化鎂、氯化鉀等，離子也是構成物質的一種微粒。那么如何來表示離子的符號呢？
1.離子的定義：帶電的原子（或原子團）叫離子。
2.離子的分類
（1）陽離子：帶正電的原子（或原子團）叫做陽離子。
特點：電子數<質子數。
（2）陰離子：帶負電的原子（或原子團）叫做陰離子。
特點：電子數>質子數。
3.離子化合物：像氯化鈉一樣由陰、陽離子靠靜電作用形成的化合物。
離子所帶的電荷數與什么有關？
4.離子符號的書寫：
先寫元素或原子團符號，然后在符號右上方先標電荷數值（數值為“1”時省略），后標“+”“-”號。離子所帶電荷數由該元素原子的最外層電子數決定。
5.離子符號的含義：
2Mg2+中數字“2”表示何種意義
Mg2+ ——表示一個鎂離子（一個鎂離子帶2個單位的正電荷）
2Mg2+ ：表示兩個鎂離子（離子符號前面的化學系數表示離子的個數。）
知識拓展
1.離子一定帶電荷，帶電荷的不一定是離子。
例如：①帶正電的粒子有：質子、原子核、陽離子；②帶負電的粒子有：電子、陰離子；③不帶電的粒子有：中子、原子、分子。
2.在結構示意圖中判斷原子與離子的方法：“里外相等是原子，里外不等是離子；里大外是陽離子，里小外是陰離子”。
【教師點撥】構成物質的粒子包括原子、分子、離子。
（1）由原子直接構成的物質：稀有氣體（如He、Ne等）；金屬（如Hg、Fe等）；少數固態非金屬（如C、Si等）。
（2）由分子構成的物質：雙原子氣體分子（如H2、O2、N2等）;多原子共價化合物（如H2O、CO2、HCl等）。
（3）由離子構成的物質：離子化合物（如NaCl、K2S、CuSO4等）。
離子與原子的區別和聯系
粒子種類 原子 離子
陽離子 陰離子
區 別 粒子結構 核電荷數=質子數＝電子數 核電荷數=質子數＞電子數 核電荷數=質子數＜電子數
粒子電性 不顯電性 顯正電性 顯負電性
符號 用元素符號表示 如O 用陽離子符號表示 如Na+ 用陰離子符號表示 如O2—
聯 系
（三）鞏固練習
1．下列有關分子、原子、離子說法中，正確的是（　　）
A．原子是自然界中最小的粒子
B．分子是化學變化中最小的粒子
C．所有原子的原子核都由質子、中子構成
D．分子、原子不顯電性，離子顯電性
【答案】D
【解析】
A、原子還可以分為原子核和核外電子，原子核可分為質子和中子，故錯誤；
B、在化學變化中分子可分，原子不能再分，故錯誤；
C、原子核內不一定有中子，如氫原子核內無中子故錯誤；
D、分子、原子不顯電性，離子顯電性，其中陽離子帶正電，陰離子帶負電，故正確；故選：D。
2.今有四種粒子的結構示意圖，下列說法不正確的是（　　）
A．它們表示三種元素
B．④表示的元素在化合物通常顯+3價
C．①表示的粒子在化學反應中易失去電子
D．②③都表示陽離子
【答案】C
【解析】
A、根據元素的種類由質子數決定，可知四種粒子的結構示意圖中有3個不同質子數，表示三種元素，故A說法正確；
B、由原子結構示意圖的特點可知，④表示該原子在反應中容易失去3個電子，在化合物中通常顯+3價，故B說法正確；
C、①表示的粒子，最外層電子數是7，大于4，在反應中易得一個電子，故C說法不正確；
D、根據核電荷數＝質子數＞核外電子數，為陽離子；因此②③都表示陽離子；故D說法正確。故選：C。
3．下列敘述正確的是（　　）
A．若兩種粒子的核外電子數相同，則這兩種粒子一定屬于同種元素
B．若兩種粒子的質子數相同，則這兩種粒子一定屬于同種元素
C．若兩種粒子屬于同一種元素，則這兩種粒子的質子數一定相等
D．若兩種粒子屬于同一種元素，則它們的最外層電子數一定相等
【答案】C
【解析】
A、若兩種粒子的核外電子數相同，這兩種粒子不一定屬于同種元素，如鎂離子和鈉離子核外電子數相同，但它們的質子數不同，屬于不同種元素；故A錯。
B、質子數相同的粒子，不一定屬于同種元素，如水分子和氖原子的質子數相同，不能說是同種元素的原子，故B錯。
C、若兩種粒子屬于同種元素，這兩種粒子的質子數一定相同，故C正確。
D、若兩種粒子屬于同種元素，這兩種粒子的最外層電子數不一定相同，如某元素的原子和離子最外層電子數不相同，故D錯。故選：C。
4．根據原子結構示意圖不能確定的是（　　）
A．原子序數 B．元素種類
C．元素的化學性質 D．相對原子質量
【答案】A
【解析】
A、品紅在水中擴散，是因為品紅分子是在不斷的運動的，運動到水分子中間去了，故選項解釋正確。
B、冰與干冰的化學性質不同，是因為它們分子的構成不同，不同種的分子化學性質不同，故選項解釋錯誤。
C、化學反應都遵循質量守恒定律，是因為化學反應中原子的種類與數目不變，故選項解釋錯誤。
D、金剛石與石墨的化學性質相似，是因為碳原子的排列方式不同，故選項解釋錯誤。故選：A。
5．在下列空格里，用“原子、分子或離子”填空。
（1）保持氫氣化學性質的最小粒子是氫　 　。
（2）化學變化中的最小粒子是　 　；
（3）在氯化鈉的構成中，帶負電荷的微粒是氯　 　。
【答案】（1）原子；
（2）原子；
（3）離子。
【解析】
（1）保持氫氣的化學性質的最小粒子是氫原子。
（2）化學變化中的最小粒子是原子。
（3）在氯化鈉的構成中，帶負電荷的微粒是氯離子；
6．硒被國內外醫藥界稱為“長壽元素”和“心臟守護神”，硒的原子結構示意圖如圖1所示，硒的元素符號是Se，圖2是一些常見原子的結構示意圖。
（1）圖1中x＝　 　，硒在反應中易　 　（選填“得到”或“失去”）電子，形成的離子的符號是　 　。
（2）圖2中具有相對穩定結構的是　 　，與硒的化學性質相似的是　 　。
【答案】（1）6；得到；Se2﹣；
C；D；
【解析】
（1）在原子中，核內質子數＝核外電子數，故有34＝2+8+18+x，x＝6；硒原子的最外層電子數是6，大于4，在化學反應中容易得電子，形成的硒離子，離子符號為：Se2﹣；
（2）最外層電子數為8的結構是穩定結構，故C是穩定結構；D的最外層電子數是6，與Se具有相似的化學性質，故填：C，D。
（四）課堂小結
本堂課借助直觀的掛圖和模型，通過分析宏觀現象去誘發學生的微觀想象力，從而加強對知識的理解，增強學習化學的濃厚興趣。本節課知識抽象部分學生缺乏對微觀世界的想象力，學起來枯燥無味，有部分同學在課堂上發言少，很少參與交流活動，需教師不斷的反思，探討。

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