第1節(jié)構(gòu)成物質(zhì)的微觀粒子第3課時原子核外電子排布離子一、知識目標(biāo)1.知道原子核外電子是分層排布的；2.了解原子結(jié)構(gòu)示意圖的含義；3.以氯化鈉為例，了解離子的形成過程；4.知道離子與原子的區(qū)別與聯(lián)系。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.宏觀辨識與微觀探析：通過氯化鈉形成的宏觀實(shí)驗(yàn)，辨識反應(yīng)現(xiàn)象，探析微觀本質(zhì)：鈉原子失電子→鈉離子（Na?）、氯原子得電子→氯離子（Cl?），建立宏觀現(xiàn)象與微觀粒子變化的關(guān)聯(lián)；借助原子結(jié)構(gòu)示意圖，辨識不同元素的電子層排布差異，理解電子轉(zhuǎn)移是離子形成的微觀動因。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：基于原子電中性特征和穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需求，推理典型金屬（Na）、非金屬（Cl）形成離子的必然性，構(gòu)建“原子結(jié)構(gòu)→電子轉(zhuǎn)移→離子形成”的因果鏈；通過對比鈉原子與鈉離子、氯原子與氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖，認(rèn)知模型差異，歸納離子與原子的區(qū)別與聯(lián)系。3.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：通過模擬電子排布活動，探究電子分層排布規(guī)律（第1層≤2個、最外層≤8個），理解示意圖中“圓圈”“數(shù)字”“弧線”的含義；嘗試設(shè)計(jì)其他離子化合物（如MgCl?）的形成過程，創(chuàng)新應(yīng)用原子結(jié)構(gòu)模型預(yù)測離子電荷（Mg2?、Cl?），體會模型遷移的價值。一、學(xué)習(xí)重點(diǎn)1.知道原子核外電子是分層排布的。2.以氯化鈉為例，了解離子的形成過程。二、學(xué)習(xí)難點(diǎn)1.知道離子與原子的區(qū)別與聯(lián)系。一、原子核外電子排布1.原子核外的電子在核外空間做高速運(yùn)動。在含有多個電子的原子中，電子按運(yùn)動區(qū)域離核遠(yuǎn)近不同分為不同的電子層。2.原子結(jié)構(gòu)示意圖中，圓圈代表原子核，圓圈內(nèi)數(shù)字表示核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，弧線代表電子層，弧線上的數(shù)字表示該層的電子數(shù)。3.氧原子核外有8個電子，分為2個電子層，第一層有2個電子，第二層有6個電子。二、離子1.在某些化學(xué)變化中，電中性的原子因得到或失去電子形成帶電荷的微觀粒子，稱為離子。2.金屬鈉與氯氣反應(yīng)時，每個鈉原子失去1個電子，形成帶1個單位正電荷的Na?（填離子符號）；每個氯原子得到1個電子，形成帶1個單位負(fù)電荷的Cl?（填離子符號）。3.氯化鈉（NaCl）是由鈉離子和氯離子構(gòu)成的，離子也是構(gòu)成物質(zhì)的一種微觀粒子。4.分子、原子和離子都是構(gòu)成物質(zhì)的微觀粒子。5.在化學(xué)反應(yīng)中，原子可以通過得到或失去電子形成離子，離子也可以通過失去或得到電子轉(zhuǎn)變成原子。6.由分子構(gòu)成的物質(zhì)如氧氣、水；由原子構(gòu)成的物質(zhì)如銅、鐵；由離子構(gòu)成的物質(zhì)如氯化鈉。一、新課導(dǎo)入問題思考：同學(xué)們，我們知道原子由原子核和核外電子構(gòu)成，電子在核外高速運(yùn)動。大家有沒有想過，這么多電子在核外運(yùn)動會不會相互碰撞？它們的運(yùn)動有什么規(guī)律呢？答案：電子運(yùn)動速度快，應(yīng)該不會碰撞。二、原子核外電子排布活動一：電子分層排布的認(rèn)識問題探究：為了簡明、方便的表示原子核外電子的排布情況，我們可以用原子結(jié)構(gòu)示意圖，大家觀察鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖，說說各部分代表什么含義？答案：圓圈代表原子核，+11是核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，弧線代表電子層，弧線上的數(shù)字是該層電子數(shù)。活動二：電子排布規(guī)律總結(jié)問題討論：觀察這些原子結(jié)構(gòu)示意圖，總結(jié)電子分層排布的規(guī)律：1.第一層最多排幾個電子？第二層最多排幾個電子？2.最外層電子數(shù)有什么限制？（只有1層的原子呢？）答案：第一層最多排2個，第二層最多排8個；最外層一般不超過8個，只有1層的不超過2個。問題練習(xí)：試試畫出下列原子的結(jié)構(gòu)示意圖。鋰原子3氧原子8氯原子17鎂原子12氖原子10磷原子15問題思考：再仔細(xì)觀察這些原子的結(jié)構(gòu)示意圖，想想可以把這些原子分為幾類？答案：可以分為金屬、非金屬、稀有氣體原子等。問題歸納：結(jié)合部分原子結(jié)構(gòu)示意圖填寫下表原子原子的最外層電子數(shù)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定推測原子化學(xué)性質(zhì)得失電子稀有氣體原子金屬原子非金屬原子答案：原子原子的最外層電子數(shù)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定推測原子化學(xué)性質(zhì)得失電子稀有氣體原子8個（He為2個）穩(wěn)定比較穩(wěn)定既不得電子，也不失電子金屬原子一般少于4個不穩(wěn)定不穩(wěn)定易失去電子非金屬原子一般多于4個不穩(wěn)定不穩(wěn)定易得到電子典例：根據(jù)下列原子的結(jié)構(gòu)示意圖，回答下列問題：具有相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是（填序號，下同）；易失電子的原子的是；易得電子的原子的是；化學(xué)性質(zhì)相似的是。答案：A，B，C和D，C和D。（1）相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)判斷：最外層電子數(shù)為8（只有一層時為2）的結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，A原子最外層電子數(shù)是8，所以具有相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是A。（2）得失電子判斷：原子最外層電子數(shù)小于4時，易失電子，B原子最外層電子數(shù)是1，易失電子；最外層電子數(shù)大于4時，易得電子，C、D原子最外層電子數(shù)分別是6、6，易得電子。（3）化學(xué)性質(zhì)相似判斷：原子最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)相似，C、D原子最外層電子數(shù)都是6，化學(xué)性質(zhì)相似。三、離子活動一：離子的形成過程問題練習(xí)：分別畫出鈉原子和氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖。答案：鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖，氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖。問題探究：依據(jù)核外電子排布規(guī)律分析鈉原子和氯原子在反應(yīng)中的得失電子趨勢。答案：鈉原子的電子層中最外層只有1個電子，易失去1個電子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；氯原子的電子層中最外層有7個電子，易得到1個電子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。問題討論：解釋鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉的化學(xué)變化過程中，鈉原子和氯原子發(fā)生了怎樣的改變？答案：當(dāng)鈉與氯氣反應(yīng)時，鈉原子最外層的1個電子轉(zhuǎn)移到氯原子的最外層上，這樣兩者都形成相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。活動二：離子的符號與意義問題練習(xí)：試試寫出下列離子的離子符號：氫離子鋰離子氟離子鋁離子硫離子鈣離子答案：H+Li+FAl3+S2Ca2+問題思考：Cl這個符號表示什么呢？答案：氯離子，1個氯離子，1個氯離子帶1個單位負(fù)電荷。問題探究：“2Mg2?”中兩個“2”分別表示什么含義？答案：前面的“2”表示2個鎂離子，右上角的“2”表示每個鎂離子帶2個單位正電荷。問題歸納：原子與離子的區(qū)別與聯(lián)系：典例：下列關(guān)于離子的說法中不正確的是（）A.離子是構(gòu)成物質(zhì)的一種粒子B.氯化鈉是由鈉離子和氯離子構(gòu)成的C.離子是一種不顯電性的粒子D.在化學(xué)反應(yīng)中離子和原子可以相互轉(zhuǎn)化答案：C。離子是構(gòu)成物質(zhì)的一種粒子，如氯化鈉就是由鈉離子和氯離子構(gòu)成的，A、B正確；離子是原子得失電子后形成的帶電荷的粒子，并非不顯電性，C錯誤；在化學(xué)反應(yīng)中，原子可通過得失電子形成離子，離子也可通過得失電子變回原子，二者可以相互轉(zhuǎn)化，D正確。1.“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”是化學(xué)的核心觀念。如圖是硫原子結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法正確的是（）A.X的值為8B.硫原子的核電荷數(shù)為16C.硫原子在化學(xué)反中易得到電子，變成陽離子D.硫原子和硫離子的性質(zhì)完全相同【答案】B【解析】A選項(xiàng)：原子中質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，16=2+8+X，X=6，A錯誤。B選項(xiàng)：原子結(jié)構(gòu)示意圖中，圓圈內(nèi)數(shù)字是核電荷數(shù)，硫原子圓圈內(nèi)為16，核電荷數(shù)為16，B正確。C選項(xiàng)：硫原子最外層6個電子，易得電子，形成陰離子（帶負(fù)電），C錯誤。D選項(xiàng)：硫原子和硫離子最外層電子數(shù)不同，化學(xué)性質(zhì)不同，D錯誤。2.1911年，盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的“核式結(jié)構(gòu)模型”。α粒子指某種含有2個質(zhì)子和2個中子的原子核，該粒子對應(yīng)原子的結(jié)構(gòu)示意圖為（）A．B．C．D．【答案】A【解析】α粒子含2個質(zhì)子，原子中質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)，所以對應(yīng)原子質(zhì)子數(shù)為2，核外電子數(shù)也為2，原子結(jié)構(gòu)示意圖中，圓圈內(nèi)數(shù)字為質(zhì)子數(shù)，核外電子分層排布，第一層最多排2個電子，A選項(xiàng)符合（圓圈內(nèi)+2，核外2個電子）；B選項(xiàng)核外電子數(shù)4錯誤；C、D選項(xiàng)質(zhì)子數(shù)4錯誤。3.下列有關(guān)分子、原子、離子的說法錯誤的是（）A．分子、原子、離子都能構(gòu)成物質(zhì)B．在化學(xué)變化中，原子可以被創(chuàng)造也可以被消滅C．分子和原子不顯電性，離子帶電荷D．鈉原子和鈉離子的化學(xué)性質(zhì)不同【答案】C【解析】分子、原子、離子都是構(gòu)成物質(zhì)的微觀粒子，A正確；化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)是分子破裂為原子，原子重新組合成新分子，原子在化學(xué)變化中不可再分，既不能被創(chuàng)造也不能被消滅，B錯誤；分子和原子呈電中性，離子是帶電的粒子，C正確；鈉原子和鈉離子最外層電子數(shù)不同，化學(xué)性質(zhì)不同，D正確。4.根據(jù)下列原子結(jié)構(gòu)示意圖判斷，具有相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是_________（填序號，下同）；在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子的是__________；和②化學(xué)性質(zhì)相似的是__________。【答案】A【解析】相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)：最外層電子數(shù)為8（只有一層時為2），①（只有一層，2個電子）、③（最外層8個電子）具有相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。易失電子：最外層電子數(shù)小于4（一般），②（最外層1個）、④（最外層1個）易失電子?；瘜W(xué)性質(zhì)相似：最外層電子數(shù)相同，②和④最外層均1個電子，化學(xué)性質(zhì)相似。一、原子核外電子排布1.電子運(yùn)動與分層：原子核外電子做高速運(yùn)動，多個電子的原子中電子按離核遠(yuǎn)近分為不同電子層。2.原子結(jié)構(gòu)示意圖：圓圈代表原子核（內(nèi)標(biāo)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)），弧線代表電子層，弧線上數(shù)字表示該層電子數(shù)二、離子1.離子定義：原子在化學(xué)變化中因得到或失去電子形成的帶電荷微觀粒子，分為陽離子（帶正電）和陰離子（帶負(fù)電）。2.實(shí)例：鈉原子失去1個電子形成鈉離子（Na?），氯原子得到1個電子形成氯離子（Cl?）；氯化鈉（NaCl）由鈉離子和氯離子構(gòu)成，離子是構(gòu)成物質(zhì)的微觀粒子之一。3.轉(zhuǎn)化關(guān)系：化學(xué)反應(yīng)中，原子可通過得失電子形成離子，離子也可通過得失電子變回原子。4.構(gòu)成物質(zhì)的粒子：分子構(gòu)成（如氧氣、水），原子構(gòu)成（如銅、鐵、金剛石），離子構(gòu)成（如氯化鈉）?？键c(diǎn)1原子核外電子排布1．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。下列說法錯誤的是（）A．鋰離子核外只有1個電子層 B．1個鋰離子帶1個單位正電荷C．鋰離子得到1個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.鋰原子有3個電子，電子排布為第一層2個、第二層1個。鋰原子失去1個電子后，只剩第一層的2個電子，因此鋰離子核外只有1個電子層。選項(xiàng)正確；B.由鋰離子符號Li+，可知1個鋰離子帶1個單位正電荷。選項(xiàng)正確；C.鋰離子（Li?）有3個質(zhì)子和2個電子，得到1個電子后，電子數(shù)變?yōu)?，與質(zhì)子數(shù)相等，變?yōu)橹行凿囋?。選項(xiàng)正確；D.題干明確鋰離子（Li?）的中子數(shù)為4，原子得失電子變成離子，過程中質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都不發(fā)生改變，因此鋰原子的中子數(shù)也應(yīng)為4，而不是3。選項(xiàng)錯誤。故選D。2．如圖為氪原子的結(jié)構(gòu)示意圖，有關(guān)該原子的說法錯誤的是（）A．核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為36 B．核外有4個電子層C．第一層電子數(shù)為8 D．在化學(xué)反應(yīng)中不易得失電子【答案】C【解析】A、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)，所以氪原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為36，故選項(xiàng)說法正確；B、一個弧線表示一個電子層，氪原子核外有4個弧線，表示核外有4個電子層，故選項(xiàng)說法正確；C、由原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，氪原子第一層電子數(shù)為2，故選項(xiàng)說法錯誤；D、氪原子最外層電子數(shù)是8，在化學(xué)反應(yīng)中不易得失電子，故選項(xiàng)說法正確；故選：C。3．下圖是五種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖。（1）A中X=。（2）由B粒子在化學(xué)反應(yīng)中容易（填“得到”或“失去”）電子。（3）以上五種結(jié)構(gòu)示意圖所表示的粒子中，表示原子的是（填字母序號）?！敬鸢浮浚?）8（2）失去（3）BC/CB【解析】（1）核外電子排布規(guī)律：第一層最多容納2個電子，第二層最多容納8個電子，第三層作為最外層時，最多容納8個電子，故X=8，故填：8；（2）B元素的原子最外層電子數(shù)為2，小于4，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，故填：失去；（3）原子中質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，則表示原子的是BC，故填：BC或CB?？键c(diǎn)2離子4．下面是幾種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖：（1）在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子的原子是；（填字母，下同）（2）表示已達(dá)到相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是；（3）表示陽離子的是。【答案】（1）B（2）ACE（3）C【解析】（1）原子最外層電子數(shù)多于4但沒有達(dá)到8的電子層結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子，因此圖中B原子最外層電子數(shù)是6，易得到電子。圖中D原子最外層電子數(shù)是2，易失去電子。而A、C、E的最外層電子數(shù)都是8，是相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。（2）最外層電子數(shù)是8（第一層是最外層時電子數(shù)是2）的電子層結(jié)構(gòu)是相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，圖中A、C、E的最外層電子數(shù)都是8，是相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。（3）帶正電的原子叫陽離子。圖中粒子C，原子核內(nèi)有11個質(zhì)子，帶11個單位正電荷，核外有10個電子，帶10個單位負(fù)電荷，因此粒子C帶1個單位正電荷，是陽離子，其符號為Na+。圖中粒子A、E，都帶2個單位負(fù)電荷，是陰離子。圖中粒子B、D，質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，呈電中性，都屬于原子。5．分析如圖鈉原子、鈉離子的結(jié)構(gòu)示意圖得到的以下說法中，錯誤的是（）A．鈉原子有3個電子層，鈉離子有2個電子層B．鈉原子與鈉離子的核電荷數(shù)不相等C．鈉原子在化學(xué)反應(yīng)中可失去1個電子變成鈉離子D．鈉離子比鈉原子化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定【答案】B【解析】A、由鈉原子、鈉離子的結(jié)構(gòu)示意圖可知，鈉原子有三個電子層，鈉離子有兩個電子層，故A正確，不符合題意；B、由鈉