課題2原子結(jié)構(gòu)第2課時(shí)原子核外電子排布、離子一、知識(shí)目標(biāo)1．知道原子核外電子是分層排布的，了解原子結(jié)構(gòu)示意圖的含義。2．以氯化鈉為例，了解離子的形成過程。3．知道離子是構(gòu)成物質(zhì)的一種粒子，掌握離子與原子的區(qū)別與聯(lián)系。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1．宏觀辨識(shí)與微觀探析：從微觀角度理解原子核外電子的排布規(guī)律和離子的形成，能將宏觀的物質(zhì)性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)相聯(lián)系。2．證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過對(duì)原子結(jié)構(gòu)示意圖和離子形成過程的分析，建立相關(guān)模型，培養(yǎng)邏輯推理能力。3．科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任：通過了解電車鋰電池等實(shí)例，認(rèn)識(shí)化學(xué)在科技發(fā)展中的作用，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感。一、學(xué)習(xí)重點(diǎn)1．原子核外電子排布規(guī)律、原子結(jié)構(gòu)示意圖。2．離子的形成、離子的表示方法及離子符號(hào)的意義。二、學(xué)習(xí)難點(diǎn)1．理解原子核外電子分層排布的概念。2．離子的形成過程以及離子與原子的區(qū)別和聯(lián)系?？茖W(xué)研究表明，在含有多個(gè)電子的原子中，核外電子具有不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，離核近的電子能量較低，離核越遠(yuǎn)，電子的能量越高。離核最近的電子層為第一層，次之為第二層，依次類推為第三、四、五、六、七層，離核最遠(yuǎn)的也叫最外層。2．原子核外電子最少的只有1層，最多的有7層，最外層電子數(shù)一般不超過8個(gè)（只有1層的，電子數(shù)不超過2個(gè)）。3．稀有氣體的原子最外層一般都有8個(gè)電子（氦有2個(gè)電子），這樣的結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是一種相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。4．金屬、非金屬的化學(xué)性質(zhì)與其原子的核外電子排布，特別是最外層電子的數(shù)目有關(guān)。5．帶正電荷的原子叫作陽離子；帶負(fù)電荷的原子叫作陰離子。一、原子核外電子的排布活動(dòng)一：原子核外電子排布規(guī)律問題思考：想象電子在原子核外的運(yùn)動(dòng)，你覺得它們會(huì)是怎樣分布的呢？答案：可能的猜想有電子隨意分布、電子圍繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)等。實(shí)際上，1913年玻爾提出原子軌道模型，當(dāng)原子只有一個(gè)電子時(shí)，電子沿特定球形軌道運(yùn)行；當(dāng)原子有多個(gè)電子時(shí)，電子將分層排布，在不同的軌道上運(yùn)行，按能量高低而距核遠(yuǎn)近不同。離核近的電子能量較低，離核越遠(yuǎn)，電子的能量越高。電子層從內(nèi)到外依次為第一層、第二層、第三層……，第一層最多容納2個(gè)電子，第二層最多容納8個(gè)電子。活動(dòng)二：原子結(jié)構(gòu)示意圖問題思考：觀察老師在黑板上畫出的鈉原子結(jié)構(gòu)示意圖，思考各部分分別代表什么含義呢？答案：“+11”表示原子核及核電荷數(shù)，也就是鈉原子的質(zhì)子數(shù)為11；弧線表示電子層，從內(nèi)到外依次為第一層、第二層、第三層；弧線上的數(shù)字表示該層上的電子數(shù)，所以這個(gè)鈉原子結(jié)構(gòu)示意圖表示鈉原子核外第一層有2個(gè)電子，第二層有8個(gè)電子，第三層有1活動(dòng)三：原子的化學(xué)性質(zhì)與核外電子的關(guān)系問題思考：觀察老師在黑板上列出的稀有氣體原子（如He、Ne、Ar）、金屬原子（如Na、Mg、Al）、非金屬原子（如O、S、Cl）的原子結(jié)構(gòu)示意圖，這些原子的最外層電子數(shù)有什么特點(diǎn)？答案：稀有氣體原子最外層一般都有8個(gè)電子（有2個(gè)電子），金屬原子最外層電子一般少于4個(gè)，非金屬原子最外層電子一般多于4個(gè)。問題思考：根據(jù)上述最外層電子數(shù)的特點(diǎn)，原子的化學(xué)性質(zhì)與核外電子有什么關(guān)系呢？答案：原子的化學(xué)性質(zhì)主要取決于最外層電子數(shù)。稀有氣體原子最外層具有相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，所以它們的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，一般不與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；金屬原子最外層電子數(shù)少于4個(gè)，在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子，形成相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)；非金屬原子最外層電子數(shù)多于4個(gè)，在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子，形成相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。所以說，最外層電子數(shù)決定原子的化學(xué)性質(zhì)。活動(dòng)三：典例精講典例1：電車鋰電池的創(chuàng)新發(fā)展為我國國內(nèi)經(jīng)濟(jì)大循環(huán)貢獻(xiàn)力量。鋰原子的結(jié)構(gòu)示意圖如下，相關(guān)說法正確的是（）A．鋰原子的質(zhì)子數(shù)為3B．原子核外有3個(gè)電子層C．“+3”表示鋰原子帶正電D．最外層有3個(gè)電子答案：A鋰原子核內(nèi)有3個(gè)質(zhì)子。鋰原子核外實(shí)際有2個(gè)電子層（第一層2個(gè)電子，第二層1個(gè)電子）。“+3”表示原子核帶3個(gè)單位正電荷，但鋰原子整體呈電中性（質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)平衡）。鋰原子最外層僅有1個(gè)電子，易失去形成陽離子。所以選?A?。典例2：如圖為氪原子的結(jié)構(gòu)示意圖，有關(guān)該原子的說法錯(cuò)誤的是（）A．核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為36B．核外有4個(gè)電子層C．第一層電子數(shù)為8D．在化學(xué)反應(yīng)中不易得失電子答案：C氪原子原子序數(shù)為36，原子序數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，因此核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為36。氪原子電子排布為4個(gè)電子層（第一層2個(gè)電子、第二層8個(gè)電子、第三層18個(gè)電子、第四層8個(gè)電子）。原子結(jié)構(gòu)中第一層最多容納2個(gè)電子，氪原子第一層電子數(shù)為2，而非8（8電子通常出現(xiàn)在第二層或第三層）。氪原子最外層（N層）電子數(shù)為8，達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易得失電子。所以選?C?。離子活動(dòng)一：離子的形成問題思考：觀察老師在黑板上畫出的鈉原子和氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖，思考鈉原子和氯原子在化學(xué)反應(yīng)中會(huì)如何變化呢？答案：鈉原子最外層有1個(gè)電子，根據(jù)原子的化學(xué)性質(zhì)與核外電子的關(guān)系，鈉原子易失去電子；氯原子最外層有7個(gè)電子，易得到電子。在化學(xué)反應(yīng)中，鈉原子最外層的1個(gè)電子轉(zhuǎn)移到氯原子的最外層，這樣鈉原子失去1個(gè)電子后形成帶正電荷的鈉離子，氯原子得到1個(gè)電子后形成帶負(fù)電荷的氯離子。鈉離子和氯離子通過靜電作用結(jié)合形成氯化鈉?；顒?dòng)二：離子的定義與分類問題思考：根據(jù)之前學(xué)習(xí)的氯化鈉形成過程，思考離子的定義是什么？離子又可以分為哪些類型呢？答案：離子就是帶電荷的原子或原子團(tuán)。離子可以分為陽離子和陰離子，陽離子是帶正電荷的離子，如鈉離子、鎂離子等；陰離子是帶負(fù)電荷的離子，如氯離子、氧離子等?；顒?dòng)三：離子的表示方法問題思考：觀察老師在黑板上寫出的鈉離子、鎂離子、氯離子、氧離子的離子符號(hào)，思考離子符號(hào)的書寫規(guī)則是什么？答案：離子的表示方法是在元素符號(hào)右上角標(biāo)明電性和電荷數(shù)，先后順序是電荷數(shù)在前，電性在后。如鈉離子帶1個(gè)單位正電荷，寫成Na+；鎂離子帶2個(gè)單位正電荷，寫成Mg2+；氯離子帶1個(gè)單位負(fù)電荷，寫成C活動(dòng)四：離子符號(hào)的意義問題探究：思考老師在黑板上寫出的2M答案：2Mg2+表示2個(gè)鎂離子，其中“2”表示鎂離子的個(gè)數(shù)，“2+”表示每個(gè)鎂離子帶2個(gè)單位的正電荷。一般地，Mn+（或Mn?活動(dòng)五：典例精講典例1：下列粒子結(jié)構(gòu)示意圖，表示陰離子的是（）A．B．C．D．答案：C陰離子是指核內(nèi)質(zhì)子數(shù)小于核外電子數(shù)的粒子，在結(jié)構(gòu)示意圖中表現(xiàn)為質(zhì)子數(shù)（原子核電荷數(shù)）核外電子總數(shù)。通過觀察各選項(xiàng)的粒子結(jié)構(gòu)示意圖，可判斷出C選項(xiàng)符合陰離子的特征。典例2：當(dāng)氫原子變成氫離子后，下列各項(xiàng)發(fā)生改變的是（）A．質(zhì)子數(shù) B．相對(duì)原子質(zhì)量 C．電子數(shù) D．中子數(shù)答案：C氫原子變成氫離子的過程中，只是失去了一個(gè)電子。質(zhì)子數(shù)決定元素的種類，氫原子變成氫離子質(zhì)子數(shù)不變；相對(duì)原子質(zhì)量近似等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都不變，所以相對(duì)原子質(zhì)量也不變；中子數(shù)在這個(gè)過程中也不會(huì)發(fā)生改變；而電子數(shù)由1個(gè)變?yōu)?個(gè)，發(fā)生了改變。所以答案選C。1．下圖為硫原子的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法不正確的是（）A．硫原子的質(zhì)子數(shù)為16B．硫原子在化學(xué)變化中易失電子C．硫原子的第二層電子數(shù)為8D．硫原子核外有3個(gè)電子層【答案】B【解析】在原子結(jié)構(gòu)示意圖中，圓圈內(nèi)數(shù)字表示核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，弧線表示電子層，弧線上的數(shù)字表示該層上的電子數(shù)。A選項(xiàng)，由硫原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，圓圈內(nèi)數(shù)字是16，即硫原子的質(zhì)子數(shù)為16，該選項(xiàng)說法正確；B選項(xiàng)，硫原子最外層電子數(shù)是6，大于4，在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子，而不是易失電子，該選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；C選項(xiàng)，從硫原子結(jié)構(gòu)示意圖可看出，第二層電子數(shù)為8，該選項(xiàng)說法正確；D選項(xiàng)，硫原子結(jié)構(gòu)示意圖中有三條弧線，說明硫原子核外有3個(gè)電子層，該選項(xiàng)說法正確。2．鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉的示意圖如下。下列有關(guān)說法正確的是（）A．氯化鈉固體由氯化鈉分子構(gòu)成B．反應(yīng)中一個(gè)鈉原子失去一個(gè)電子，形成相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C．氯原子核外有兩個(gè)電子層D．反應(yīng)中Cl變成Cl?，化學(xué)性質(zhì)未改變【答案】B【解析】A選項(xiàng)，氯化鈉是由鈉離子和氯離子構(gòu)成的，不存在氯化鈉分子，該選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；B選項(xiàng)，鈉原子最外層電子數(shù)是1，在反應(yīng)中易失去最外層的1個(gè)電子，形成最外層有8個(gè)電子的相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，該選項(xiàng)說法正確；C選項(xiàng)，氯原子核外有三個(gè)電子層，而不是兩個(gè)，該選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；D選項(xiàng)，氯原子得到一個(gè)電子變成氯離子，最外層電子數(shù)發(fā)生了改變，化學(xué)性質(zhì)也發(fā)生了改變，該選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。3．大多數(shù)手機(jī)中使用的電池是鋰離子電池。已知鋰離子（Li+）的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為3，中子數(shù)為4。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．鋰離子核外只有1個(gè)電子層B．1個(gè)鋰離子帶1個(gè)單位正電荷C．鋰離子得到1個(gè)電子可以變成鋰原子D．鋰原子的中子數(shù)為3【答案】D【解析】A選項(xiàng)，鋰原子最外層有1個(gè)電子，失去最外層1個(gè)電子形成鋰離子，所以鋰離子核外只有1個(gè)電子層，該選項(xiàng)說法正確；B選項(xiàng)，鋰離子（Li?）帶1個(gè)單位正電荷，該選項(xiàng)說法正確；C選項(xiàng)，鋰離子得到1個(gè)電子后，核外電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相等，就變成了鋰原子，該選項(xiàng)說法正確；D選項(xiàng)，已知鋰離子（Li?）的中子數(shù)為4，鋰原子和鋰離子的中子數(shù)相同，所以鋰原子的中子數(shù)也為4，而不是3，該選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。4．下圖是幾種微粒的結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)用相應(yīng)微粒的代號(hào)填空。（1）屬于金屬原子的是；（2）具有相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是；（3）易得電子的是。【答案】（1）BD；（2）A；（3）C【解析】（1）金屬原子的最外層電子數(shù)一般少于4個(gè)，B和D的最外層電子數(shù)分別是1和2，少于4個(gè)，屬于金屬原子；（2）最外層電子數(shù)為8（氦為2）的結(jié)構(gòu)屬于相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A的最外層電子數(shù)是8，具有相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；（3）最外層電子數(shù)多于4個(gè)的原子在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子，C的最外層電子數(shù)是7，多于4個(gè)，易得電子。5．某粒子的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示：（1）當(dāng)b＝8，且該粒子不顯電性時(shí)，a＝。（2）當(dāng)b＝8，且該粒子帶有2個(gè)單位負(fù)電荷時(shí)，該粒子的化學(xué)符號(hào)是。（3）當(dāng)b＝8，且該粒子帶有3個(gè)單位正電荷時(shí)，該粒子的化學(xué)符號(hào)是?！敬鸢浮浚?）10（2）O2（3）Al3+【解析】（1）粒子不顯電性時(shí)，質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)。已知b=8，核外電子總數(shù)為2+8=10，所以a=10。當(dāng)該粒子帶有2個(gè)單位負(fù)電荷時(shí)，說明該粒子得到了2個(gè)電子，此時(shí)質(zhì)子數(shù)為2+82=8，質(zhì)子數(shù)為8的元素是氧元素，該粒子的化學(xué)符號(hào)是O2。（3）當(dāng)該粒子帶有3個(gè)單位正電荷時(shí)，說明該粒子失去了3個(gè)電子，此時(shí)質(zhì)子數(shù)為2+8+3=13，質(zhì)子數(shù)為13的元素是鋁元素，該粒子的化學(xué)符號(hào)是Al3+。原子核外電子的排布1．排布規(guī)律分層排布，按能量高低距核遠(yuǎn)近不同離核近能量低，離核遠(yuǎn)能量高第一層最多2個(gè)，第二層最多8個(gè)，最外層不超8個(gè)2．原子結(jié)構(gòu)示意圖含義：圓圈及數(shù)字表示原子核和質(zhì)子數(shù)，弧線表示電子層，弧線上數(shù)字表示該層電子數(shù)3．原子化學(xué)性質(zhì)與核外電子關(guān)系稀有氣體：最外層8個(gè)（He為2），相對(duì)穩(wěn)定金屬：最外層＜4，易失電子非金屬：最外層＞4，易得電子二、離子1．定義：帶電荷的原子或原子團(tuán)2．分類：陽離子（正電）、陰離子（負(fù)電）3．表示方法：元素符號(hào)右上角標(biāo)電荷數(shù)和電性4．符號(hào)意義：表示離子個(gè)數(shù)和每個(gè)離子所帶電荷數(shù)考點(diǎn)1粒子結(jié)構(gòu)示意圖1．高純硼常用作半導(dǎo)體摻雜劑。硼原子的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示，下列說法正確的是（）A．圖中x為2 B．硼原子的核外電子帶正電C．硼原子的質(zhì)子數(shù)為3 D．硼元素的相對(duì)原子質(zhì)量為5g【答案】A【解析】A、在原子中，質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，故5=x+3，x=2，符合題意；B、電子帶負(fù)電，質(zhì)子帶正電，不符合題意；C、在原子結(jié)構(gòu)示意圖中，圓圈內(nèi)的數(shù)字表示質(zhì)子數(shù)，故硼原子的質(zhì)子數(shù)為5，不符合題意；D、在原子結(jié)構(gòu)示意圖中，圓圈內(nèi)的數(shù)字表示質(zhì)子數(shù)，故硼原子的質(zhì)子數(shù)為5，不是相對(duì)原子質(zhì)量，不符合題意。故選A。2．下面是幾種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖：（1）B所表示的原子容易(填“得到”或“失去”)電子,形成(填“陽”或“陰”)離子,離子符號(hào)為；（2）表示原子的粒子有(填字母,下同)；（3）表示陰離子的有；（4）表示陽離子的有；（5）表示相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是；（6）在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子的粒子是?！敬鸢浮浚?）得到陰O2（2）BD（3）AE（4）C（5）ACE（6）B【解析】（1）B所表示的原子最外層有6個(gè)電子，容易得到電子，形成的離子帶有兩個(gè)單位的負(fù)電荷，屬于陰離子，其離子符號(hào)為O2；（2）原子中，質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，故表示原子的粒子有BD；（3）質(zhì)子數(shù)<核外電子數(shù)的離子是陰離子，故表示陰離子的有AE；（4）質(zhì)子數(shù)>核外電子數(shù)的離子是陽離子，故表示陽離子的有C；（5）最外層是8個(gè)電子（只有一層為2個(gè)）的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故表示相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是ACE；（6）最外層電子數(shù)大于4個(gè)的原子，在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子，故在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子的粒子是B?？键c(diǎn)2離子3．如圖是氯化鈉的形成過程示意圖。下列有關(guān)描述中錯(cuò)誤的是（）A．Na和Na+兩種微粒的質(zhì)子數(shù)相同B．一個(gè)氯原子如果得到一個(gè)電子就變成陰離子C．帶相反電荷的鈉離子與氯離子相互作用形成氯化鈉分子D．鈉原子在反應(yīng)中失去1個(gè)電子帶上1個(gè)單位的正電荷【答案】C【解