新教材2023年高中化學(xué)第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第1課時原子結(jié)構(gòu)課件新人教版必修第一冊

第1課時原子結(jié)構(gòu)1.知道原子的結(jié)構(gòu)及構(gòu)成原子的粒子間的關(guān)系;根據(jù)原子核外電子的排布規(guī)律,能畫出1~20號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。了解預(yù)測、假設(shè)、模型等方法在科學(xué)家研究原子結(jié)構(gòu)中的作用。2.通過了解元素周期表的結(jié)構(gòu),認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中位置間的關(guān)系。目標(biāo)素養(yǎng)3.知道質(zhì)量數(shù)和

的含義,知道元素、核素、同位素的含義。4.以第ⅠA族和第ⅦA族元素為例,通過探究認(rèn)識同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,并能用原子結(jié)構(gòu)理論初步加以解釋;培養(yǎng)分析、處理數(shù)據(jù)的能力,嘗試運用比較、歸納等方法對信息進(jìn)行加工處理。目標(biāo)素養(yǎng)知識概覽一、原子結(jié)構(gòu)1.原子的構(gòu)成。2.質(zhì)量數(shù)。(1)定義:原子的質(zhì)量主要集中在原子核上,質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量都近似為

1

,如果忽略電子的質(zhì)量,將核內(nèi)所有

質(zhì)子

和

中子

的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值相加,所得的數(shù)值叫做質(zhì)量數(shù)。

(2)兩個關(guān)系式:質(zhì)量數(shù)(A)=

質(zhì)子數(shù)

(Z)+

中子數(shù)

(N)

原子的質(zhì)子數(shù)=

核電荷數(shù)

=

核外電子數(shù)

微訓(xùn)練11.下列說法中正確的是(

)。A.某種硫原子的中子數(shù)是18,則其質(zhì)量數(shù)是34B.質(zhì)量數(shù)就是相對原子質(zhì)量C.所有原子都由質(zhì)子、中子和核外電子構(gòu)成D.離子的核外電子數(shù)與其所帶電荷數(shù)的和等于質(zhì)子數(shù)答案:A2.下列各組元素中,質(zhì)子數(shù)按由小到大順序排列的是(

)。A.Be、C、B

B.Li、O、ClC.Al、S、Si

D.C、S、Mg答案:B3.(1)A原子的核電荷數(shù)為8,其原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為

,該原子的二價陰離子中,核外電子數(shù)為

。

(2)B原子的一價陽離子的核外有18個電子,質(zhì)量數(shù)為40,該原子的原子核內(nèi)中子數(shù)為

。

答案:(1)8

10

(2)21解析:(1)核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù),陰離子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+所帶電荷數(shù)=10。(2)B原子的質(zhì)子數(shù)是18+1=19,質(zhì)量數(shù)為40,該原子的中子數(shù)為40-19=21。二、核外電子排布1.電子層。(1)定義:在含有多個電子的原子里,電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運動。我們把不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層,稱作電子層。(2)表示方法:2.電子的能量與運動區(qū)域。(1)在離核較近的區(qū)域運動的電子能量

較低

。

(2)在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運動的電子能量

較高

。

(3)離核最近的電子層是

K

層,該電子層上的電子的能量最低。

3.原子核外電子的排布規(guī)律。(1)電子一般總是先從

內(nèi)層

排起,當(dāng)一層

充滿

后再填充下一層。

(2)原子核外第n層最多能容納的電子數(shù)為

2n2

。

(3)無論原子有幾個電子層,其最外層中的電子數(shù)最多只有

8

個(K層只有

2

個)。

(4)原子最外電子層有8個電子(最外層為K層時,最多只有2個電子)的結(jié)構(gòu)是相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。4.原子結(jié)構(gòu)示意圖(以Na原子為例)。

微訓(xùn)練21.以下是某些粒子的核外電子排布結(jié)構(gòu)示意圖,其中一定不正確的是(

)。答案:C解析:核電荷數(shù)為8時,原子的最內(nèi)層最多可以容納2個電子。2.下列敘述正確的是(

)。A.電子的能量越低,運動區(qū)域離核越遠(yuǎn)B.某原子K層上只有一個電子C.稀有氣體元素原子的最外層都排有8個電子D.當(dāng)M層是最外層時,最多可排布18個電子答案:B解析:電子的能量越低,運動區(qū)域離核越近,A項錯誤。氦最外層只有2個電子,C項錯誤。當(dāng)M層是最外層時,最多可排布8個電子,D項錯誤。一、組成原子的有關(guān)粒子間的關(guān)系重難歸納1.組成原子的粒子

2.有關(guān)粒子間的關(guān)系(1)質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)。(2)質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)。(3)陽離子Xm+:質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)+m。陰離子Xm-:質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)-m。原子的質(zhì)量主要集中在原子核上。(1)原子的質(zhì)量主要由質(zhì)子和中子的質(zhì)量決定,什么是質(zhì)子或中子的相對質(zhì)量?(2)質(zhì)量數(shù)和相對原子質(zhì)量是完全等同的概念嗎?典例剖析科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種只由4個中子構(gòu)成的粒子,這種粒子被稱為“四中子”,也有人稱為“零號元素”。下列有關(guān)“四中子”粒子的說法不正確的是(

)。A.該粒子不顯電性B.該粒子的質(zhì)量數(shù)為4C.該粒子為4號元素D.1個該粒子的質(zhì)量比1個氫原子的質(zhì)量大答案:C解析:由于中子不帶電荷,所以該粒子不顯電性,A項正確。中子的相對質(zhì)量是1,所以“四中子”的質(zhì)量數(shù)為4,B項正確?！八闹凶印绷Ｗ又袥]有質(zhì)子,所以不能說是幾號元素,C項錯誤。質(zhì)量數(shù)反映了粒子的相對質(zhì)量大小,由于“四中子”質(zhì)量數(shù)比氫原子大,所以1個該粒子的質(zhì)量比1個氫原子的質(zhì)量大,D項正確。學(xué)以致用1.根據(jù)元素的核電荷數(shù)可推知原子的(

)。①質(zhì)子數(shù)②中子數(shù)③質(zhì)量數(shù)④核外電子數(shù)A.①②③ B.①④

C.②③④

D.①③答案:B解析:原子中,元素的核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù),所以由核電荷數(shù)可以推知原子的質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù),B項正確。2.已知銥原子的核外電子數(shù)為77,一種銥原子的質(zhì)量數(shù)為191,則其核內(nèi)中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差是(

)。A.77 B.114C.37 D.268答案:C解析:根據(jù)題中信息可知,核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)=77,中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)=191-77=114,所以中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差=114-77=37,C項正確。二、核外電子的排布規(guī)律重難歸納原子核外電子的排布規(guī)律——“四最”:一個最低能量最低原理:核外電子總是盡量先排布在能量最低的電子層里,然后再由里往外排布在能量逐步升高的電子層里。即按K→L→M→N……的順序排列三個最多各電子層最多容納2n2個電子。如K、L、M、N層最多容納電子數(shù)分別為2、8、18、32最外層電子數(shù)目不能超過8個(K層為最外層時不能超過2個)次外層最多能容納的電子數(shù)為18個核外電子排布規(guī)律是相互聯(lián)系的,不能孤立地、機(jī)械地理解和套用。當(dāng)M層不是最外層時,最多可以排布18個電子,而當(dāng)它是最外層時,最多只能排布8個電子。最外層8個電子(K層為最外層時為2個電子)的結(jié)構(gòu),稱為相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。當(dāng)元素原子的最外層電子數(shù)小于8(K層小于2)時,是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。在化學(xué)反應(yīng)中,具有不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原子,總是“想方設(shè)法”通過各種方式(得到或失去電子或形成共用電子對)使其結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。常見的10電子粒子有哪些?18電子粒子有哪些?提示:利用元素排布尋找“10電子”粒子的方法利用元素排布尋找“18電子”粒子的方法典例剖析按要求填空。(1)某元素原子K層和M層電子數(shù)相同,該元素的元素符號是

。

(2)某元素原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍,該元素的元素名稱是

。

(3)某元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是

。

解析:(1)K層最多容納2個電子,M層的電子數(shù)和K層相同,則方法規(guī)律1~18號元素原子結(jié)構(gòu)的幾個特殊關(guān)系。

特殊關(guān)系元素最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的一半Li、Si最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)Be、Ar最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的2倍C最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的3倍O最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的4倍Ne最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)H、Be、Al學(xué)以致用

1.核電荷數(shù)為16的元素和核電荷數(shù)為4的元素的原子相比較,下列前者是后者4倍的是(

)。①核外電子數(shù)

②最外層電子數(shù)③電子層數(shù)

④次外層電子數(shù)A.①④

B.③④C.①②④

D.①②③答案:A解析:核電荷數(shù)為16的元素和核電荷數(shù)為4的元素的原子的核外電子數(shù)分別是16和4,最外層電子數(shù)分別是6和2,電子層數(shù)分別是3和2,次外層電子數(shù)分別是8和2。綜上可知,A項正確。2.A、B兩種原子,A的M電子層比B的M電子層少3個電子,B的L電子層電子數(shù)恰為A的L電子層電子數(shù)的2倍。A和B分別是(

)。A.硅原子和鈉原子 B.硼原子和氦原子C.氯原子和碳原子 D.碳原子和鋁原子答案:D解析:L電子層最多排8個電子,B的L電子層電子數(shù)恰為A的L電子層電子數(shù)的2倍,說明B的L電子層有8個電子,A的L電子層有4個電子,故A是碳原子;A的M電子層比B的M電子層少3個電子,故B為鋁原子。1.某種元素的原子核內(nèi)有161個中子,質(zhì)量數(shù)為272。該元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)(Z)與中子數(shù)(N)的關(guān)系是(

)。A.Z>N B.Z<N

C.Z=N D.不能肯定答案:B解析:根據(jù)質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)之間的關(guān)系,可得該元素的質(zhì)子數(shù)為272-161=111,因此質(zhì)子數(shù)小于中子數(shù)。2.下列粒子的結(jié)構(gòu)示意圖中,錯誤的是(

)。

A.②③④⑤ B.①④⑤⑥

C.①②③⑥ D.①②④⑤答案:D解析:①錯誤,K層最多容納2個電子;②錯誤,Cl的核電荷數(shù)為17;④錯誤,最外層電子數(shù)不能超過8個;⑤錯誤,L層上電子數(shù)應(yīng)為8個,M層上電子數(shù)應(yīng)為5個。3.原子核外電子是分層排布的,下列關(guān)于L層與M層的說法不正確的是(

)。A.L層離原子核比M層離原子核近B.電子在M層上運動時所具有的能量高于L層C.當(dāng)L層上的電子數(shù)為奇數(shù)時,M層上不可能有電子D.當(dāng)L層上的電子數(shù)為偶數(shù)時,M層上一定有電子答案:D解析:L層離核比M層離核近,A項正確;離核越遠(yuǎn),電子能量越高,M層離核的距離大于

L層離核的距離,B項正確;

L層最多可容納8個電子,當(dāng)

L層上的電子數(shù)為奇數(shù)時,說明

L層上未填滿電子,M層上不可能有電子,C項正確;由氖原子的

L層上有8個電子而其M層上無電子可知,D項錯誤。4.某元素的原子核外有3個電子層,最外層有4個電子,則該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為(

)。A.14 B.15C.16 D.17答案:A解析:該原子核外各個電子層上的電子數(shù)分別為2、8、4,所以其核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為14。5.下列說法中正確的是(

)。B.某原子M層電子數(shù)為L層電子數(shù)的4倍C.某離子M層和L層電子數(shù)均為K層的4倍D.離子的核電荷數(shù)一定等于其核外電子數(shù)答案:C解析:K層電子數(shù)最多是2,故鈹原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖是

,A項錯誤。原子M層有電子,其L層一定有8個電子,M層上電子數(shù)為L層上電子數(shù)的4倍,則M層上電子數(shù)為32,而M層最多容納18個電子,B項錯誤。某離子M層和L層電子數(shù)均為K層的4倍,則K層電子數(shù)為2,M層和L層電子數(shù)均為8,故該離子的核外電子數(shù)是18,C項正確。原子得失電子后成為離子,因此該離子的核外電子數(shù)一定不等于其核電荷數(shù),D項錯誤。6.按照要求填空。

答案:(1)A-Z (2)A-x-n (3)Z+n (4)22解析:(1)根據(jù)在原子中:質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù),所以中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù),故答案為:A-Z;(2)根據(jù)