师：同学们大家好，今天我们一起来学习第三单元物质构成的奥秘课题二、第二课时原子核外电子的排布。我们先来看本节课的学习目标：第一，知道核外电子是分层排布的；第二，能看懂原子结构示意图；第三，知道原子结构与其化学性质的关系。在学习新课前，我们回顾一下前面学过的知识：原子是怎样构成的呢？
生：原子是由居于原子中心的原子核和核外电子构成的。原子核是由质子和中子构成的，每个质子带一个单位正电荷，中子不带电，每个电子带一个单位负电荷。由于原子核内质子所带电荷与核外电子的电荷数量相等，电性相反，因此原子不显电性，也就是说核电荷数等于质子数，等于核外电子数。
师：非常好。在原子的构成示意图中，我们还能看到，与原子相比，原子核的体积更小。如果把原子比作一个体育场，那么原子核只相当于体育场中的一只蚂蚁。因此，原子核外有很大的空间，电子就在这个空间里做高速运动。那核外电子是怎样运动的呢？在含有多个电子的原子里，电子的能量有高有低。有些电子能量较低，在离核较近的区域运动；有些电子能量较高，在离核较远的区域运动。我们把电子运动的这些区域叫做电子层。如图，离核最近的电子层为第一层，接着为第二层，依次类推为3、4、5、6、7层。已知原子的核外电子最少的只有一层，最多的有7层，离核最远的也叫最外层。所以，核外电子是分层运动的，核外电子的分层运动又叫做分层排布。
我们学习了原子的构成，知道原子由居于原子中心的原子核和核外电子构成，也知道核外电子是分层排布的。那么，我们能否用一个形象、直观且简便的方法来表示出原子的内部结构和核外电子的分层排布情况呢？
生：有，这就是原子结构示意图。
师：对，例如以钠原子的结构示意图为例，我们来了解原子结构示意图中的数字和符号都有什么含义。圆圈表示原子核，圆圈内的正号表示原子核带正电。圆圈内的数字11表示核电荷数，也就是质子数，即钠原子的核电荷数是11，也可以说钠原子的质子数是11。弧线表示电子层，离核最近的电子层为第一层，接着为第二层，排在最外面的是第三层，也叫做最外层。弧线上的数字表示该层的电子数，数字2表示第一层有两个电子，数字8表示第二层有8个电子，数字1表示第三层上有一个电子，也可以说最外层上有一个电子。
知道了原子结构示意图中的数字和符号的含义之后，通过原子结构示意图我们能直观简便地看出什么呢？
生：第一，能看出原子的内部结构，比如原子核带正电、核电荷数（也就是质子数）、核外电子数的数目。例如以氯原子为例，通过氯原子的结构示意图就能知道原子核带正电荷，电荷数是17，核外电子数也是17。第二，还能看到核外电子的分层排布情况。以氯原子为例，17个核外电子中有两个电子在第一层，有8个电子在第二层，有7个电子在第三层，也就是最外层。
师：非常棒。下面我们一起来完成一道练习。下列说法中错误的是：A. 核外电子是分层排布的。在含有多个电子的原子里，核外电子是分层排布的，以钠原子为例，在结构示意图中，我们可以看到11个核外电子中有两个电子在第一层，有8个电子在第二层，有一个电子在第三层，也就是最外层，因此A正确。B. 第一层电子离核最近，能量最低，离核较近的电子能量较低，离核越远，电子的能量越高。第一层的电子离核最近，能量最低，因此B正确。C. 电子在原子核外静止不动。我们知道原子是由原子核和核外电子构成的，原子核外有很大的空间，电子就在这空间里做高速的运动，因此C不正确。D. 原子核电荷数等于各电子层上的电子数之和。我们知道在原子中核电荷数等于质子数，等于核外电子数。再看钠原子的结构示意图，从图中可以看到核电荷数是11，各电子层上的电子数之和也是11。因此D正确。所以这道题的答案是C。
那么原子的结构与其化学性质有什么关系呢？请大家看图。图中氦、氖、氩等属于稀有气体原子，钠、镁、铝等属于金属原子，氯、氧、硫、磷等则属于非金属原子。因此我们把原子分为稀有气体原子、金属原子和非金属原子三类。它们的最外层电子数有什么特点呢？我们一起来看它们的原子结构示意图。
生：从氦、氖、氩的原子结构示意图中，我们可以看到氦原子的最外层有两个电子，氖原子和氩原子的最外层都有8个电子，因此稀有气体原子的最外层都有8个电子（氦为两个电子）。从钠、镁、铝等金属原子的原子结构示意图中，钠原子的最外层有一个电子，镁原子的最外层有两个电子，铝原子的最外层有三个电子，所以金属原子的最外层电子一般都少于4个。从氯、氧、硫、磷等非金属原子的原子结构示意图中，氯原子的最外层有7个电子，硫原子和氧原子的最外层都有6个电子，磷原子的最外层有5个电子，因此非金属原子的最外层电子一般都多于或等于4个，其中氢原子和硼原子例外。
师：非常好。那稀有气体原子、金属原子和非金属原子是否属于相对稳定结构呢？什么又叫做相对稳定结构呢？
生：最外层有8个电子（氦为两个电子），这样的结构叫做相对稳定结构。稀有气体原子的最外层都有8个电子（氦为两个电子），属于相对稳定结构。金属原子的最外层电子一般都少于4个，不属于相对稳定结构。非金属原子的最外层电子一般都多于或等于4个，也不属于相对稳定结构。