2019_2020学年高中化学第四章物质结构元素周期律第一节原子结构与元素周期表第一课时原子结构学案新人教版.docx

第一课时原子结构学习目标：1.知道核外电子能量高低与分层排布的关系。2.能够根据核外电子排布规律写出常见简单原子的原子结构示意图。3.知道元素、质量数的含义。1原子的构成质量数(1)原子的构成原子的构成如碳原子的原子结构模型原子的表示方法(2)质量数概念原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值后相加所得的数值。构成原子的微粒间的两个关系a质量数(A)质子数(Z)中子数(N)。b质子数核外电子数核电荷数原子序数。(3)原子和离子中微粒间的数量关系原子：核外电子数质子数核电荷数，如N原子：。阳离子：核外电子数质子数所带电荷数，如Na：。阴离子：核外电子数质子数所带电荷数，如S2：。2电子层(1)电子的能量在多电子原子里，电子的能量不同。在离核近的区域运动的电子的能量低，在离核远的区域运动的电子的能量高。(2)电子层概念：在多电子的原子里，把电子运动的不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。不同电子层的表示及能量关系(3)原子核外电子的排布规律电子总是尽可能先从K层排起，当一层排满后再填充下一层。原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。原子最外层电子数不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个)，次外层电子数不能超过18个。3电子层的表示方法钠原子的结构示意图如下，请注明其意义：1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高()(2)稀有气体元素的原子最外层都有8个电子()(3)M层为最外层时容纳的最多电子数不超过8个()(4)原子核外各电子层容纳的电子数为2n2个()(5)中子数质量数质子数()答案(1)(2)(3)(4)(5)2根据硅原子的结构示意图可知，在硅原子的核外电子层中，电子没有出现的电子层为()AK层BL层CM层DN层解析从硅原子的结构示意图可知，核外有三个电子层，依次为K、L、M层，电子没有在N层出现，D项符合题意。答案D3下列关于原子核外电子排布规律的说法错误的是()AK层是能量最低的电子层B原子失电子时先失去能量低的电子C核外电子总是优先排布在能量较低的电子层上DN层为次外层时，最多可容纳的电子数为18解析离原子核近的电子能量低，离原子核远的电子能量高，则K层是能量最低的电子层，A正确；原子最先失去最外层电子，最外层电子的能量最高，所以原子失电子时先失去能量高的电子，B错误；核外电子总是优先排布在能量较低的电子层上，C正确；电子层的次外层最多容纳18个电子，所以N层为次外层时，最多可容纳的电子数为18，D正确。答案B知识点一原子的构成质量数1.原子的构成微粒2有关粒子间的关系(1)质量关系质量数(A)质子数(Z)中子数(N)。原子的相对原子质量近似等于质量数。(2)电性关系电中性微粒(原子或分子)：核电荷数核内质子数核外电子数。带电离子：质子数电子数，具体如下表：阳离子(Rm)质子数电子数质子数电子数m阴离子(Rm)质子数DBA BDBACCADCB DBACD解析A元素原子的次外层电子数只能是2，最外层电子数是4，A的原子序数为6；B元素的内层电子总数只能是2，最外层电子数为6，B的原子序数为8；C元素原子有3个电子层，L层必有8个电子，M层有4个电子，C的原子序数为14；D的阳离子与B的阴离子(即O2)电子层结构相同，D为Na，原子序数为11；故原子序数CDBA。答案A知识点三常见的等电子微粒1.常见的“10电子”粒子分子离子一核10电子NeN3、O2、F、Na、Mg2、Al3二核10电子HFOH三核10电子H2ONH四核10电子NH3H3O五核10电子CH4NH2.常见的“18电子”粒子(1)分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4等。(2)阳离子：K、Ca2。(3)阴离子：P3、S2、HS、Cl。【典例3】A、B、C、D、E五种粒子(分子或离子)，它们都分别含有10个电子，已知它们有如下转化关系：ACDEBC2D(1)写出的离子方程式：_；写出的离子方程式：_。(2)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子：_。(3)除A、B外，请再写出两种含10个电子的阳离子：_。思路启迪解决涉及“10电子”微粒的相关题目时，既要熟练记忆常见的“10电子”微粒，又要重点掌握相互间发生的反应，最后结合题干信息做出准确判断。解析先列出常见的10电子粒子，对照分析找出其转化关系。分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4阳离子：Na、Mg2、Al3、NH、H3O阴离子：F、O2、OH、N3、NH。其中发生题给模式的反应分别为NHOHNH3H2O，H3OOH=2H2O，故A为NH，B为H3O，C为OH，D为H2O，E为NH3。答案(1)NHOHH2ONH3H3OOH=2H2O(2)Ne、CH4(合理即可)(3)Na、Mg2(合理即可)A、B、C、D均为10电子粒子，其转化关系如下：该转化一定为NHOH=NH3H2O，即A为NH、B为OH、C为NH3、D为H2O。针对训练3与OH具有相同质子数和电子数的粒子是()AH2O BFCNaDNH3解析OH有9个质子，10个电子，与F的质子数和电子数完全相同。答案B课堂归纳小结知识脉络核心要点1常见的“10电子”粒子(1)分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4(2)阳离子：Na、Mg2、Al3、NH、H3O(3)阴离子：N3、O2、F、OH、NH1下列是几种粒子的结构示意图，有关说法不正确的是()A和属同种元素B属于稀有气体元素C和的化学性质相似D属于金属元素解析A项，和分别是O和O2，都属于氧元素，正确；B项，属于氧元素，不属于稀有气体元素，错误；C项，为硫原子，为氧原子，其最外层上均有6个电子，化学性质相似，正确；D项，为金属钠，正确。答案B2某元素的原子核外有三个电子层，M层的电子数是L层电子数的，则该元素的原子是 ()ALiBAlCSiDK解析三个电子层即K、L、M，K层2个电子，L层8个电子，可知M层4个电子，该元素的核外电子排布为2、8、4，是Si元素。答案C31996年2月，德国某研究所在高能加速器中，将Zn撞入一个Pb的原子核并释放出一个中子后，合成一种人造超重元素的原子，该元素原子内中子数为()A278 B277 C166 D165解析ZnPbXn所以该元素原子内中子数为277112165。答案D4根据元素周期表判断，下列叙述不正确的是()AK层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等 BL层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子L层电子数相等CL层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子L层电子数相等DM层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子M层电子数相等解析A项，K层电子为奇数，K层最多容纳2个电子，因此K层电子数为1，属于A族，正确；B项，L层最多容纳8个电子，如果为偶数是2、4、6、8，若是2、4、6所在的族是A、A、A，如果是8，该元素可能是0族，也可能是其他族，错误；C项，L层为奇数，可能是1、3、5、7，所在族分别是A、A、A、A，与L层电子数相等，正确；D项，M层属于第三层，电子为奇数，数值分别是1、3、5、7，分别位于A、A、A、A，与原子M层电子数相等，正确。答案B5按要求填空。(1)某元素原子K层和M层电子数相同，该元素的元素符号是_。(2)某元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，该元素的原子结构示意图是_。(3)某元素原子M电子层的电子数为K、L电子层电子数和的一半，该元素的元素名称是_。解析(1)K层最多容纳2个电子，M层的电子数和K层相同，则M层上有2个电子，其原子结构示意图为，为镁元素。(2)最外层电子数不超过8，最外层电子数是次外层电子数2倍的元素，其原子结构示意图为。(3)M电子层上有电子，则K、L层已充满电子，电子数分别为2、8，那么M层电子数为5，即是15号磷元素。答案(1)Mg(2)(3)磷课后作业(十八) 基础巩固一、原子的构成质量数1.I是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中I的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关I的叙述中错误的是()A.I的化学性质与I相同B.I的原子序数为53C.I的原子核外电子数为78D.I的原子核内中子数多于质子数解析核外电子数质子数53。答案C2有aXn和bYm两种元素的简单离子，若它们的电子层结构相同，则下列关系正确的是()AbanmBabnmC核电荷数YX解析因为两种离子的电子层结构相同，即其核外电子数相同，且阴离子的核电荷数(或质子数)小于阳离子的核电荷数(或质子数)。由此可知：anbm，abmn，A、B选项不正确；ab，C正确，D不正确。答案C3下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是()AH3O和OHBCO和N2CHNO2和NODCH和NH解析H3O和OH均为10电子微粒，A项错误；CO和N2均为14电子微粒，B项错误；HNO2和NO均为24电子微粒，C项错误；CH为8电子微粒，NH为10电子微粒，D项正确。答案D二、原子核外电子的排布规律4某短周期元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，那么该原子()A有3个电子层B有2个电子层C最外层电子数是8 D核电荷数是10解析第一层排满为2个电子，第二层排满为8个电子，第三层为最外层时，最多排8个电子，若该原子有3个电子层，依题意可知最外层(第3层)要排到24个电子，这不可能，则该原子只有2个电子层，第一层为2个电子，第二层为6个电子。答案B5某元素原子的最外层电子数是次外层的m倍(m为大于1的整数)，则该原子的核外电子总数为()A2mB2m10C2m2 Dm2解析按照原子核外电子排布的一般规律，最外层电子数不超过8个，最外层电子数是次外层的m倍，所以次外层电子数8，即次外层只能为K层，电子数为2，最外层电子数是2m，该原子的核外电子总数为(2m2)。答案C6下列关于核外电子排布的说法中不正确的是()A第二电子层最多可容纳的电子数为8B次外层最多可容纳的电子数为18C最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层D最多可容纳8个电子的电子层一定是第二电子层解析根据核外电子排布规律可知，第二电子层最多可容纳的电子数为8，A正确；次外层最多可容纳的电子数为18，B正确；最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层，即K层，C正确；由于最外层电子数不超过8，因此最多可容纳8个电子的电子层不一定是第二电子层，D错误。答案D三、常见的等电子微粒7与NH含有不同电子数的微粒是()AAl3 BH2O2 COH DCH4解析Al3中具有13个质子和10个电子，则与NH具有相同电子数，故A不符合题意；H2O2中有18个质子和18个电子，则与NH具有不相同电子数，故B符合题意；OH中有9个质子和10个电子，则与NH具有相同电子数，故C不符合题意；CH4中具有10个质子和10个电子，则与NH具有相同电子数，故D不符合题意；综上所述，故选B。答案B8和Na离子都具有相同电子数的一组微粒是()ANaNHBCON2CCH4H2O DMgN2H4解析Na离子核外电子总数为10。Na核外电子总数为11，NH核外电子总数为10，故A错误；CO和N2核外电子总数为14，故B错误；CH4和H2O核外电子总数为10，故C正确；Mg核外电子总数为12；N2H4核外电子总数为18，故D错误；故选C。答案C能力提升9同温同压下，等容积的两个密闭集气瓶中分别充满12C18O和14N2两种气体。关于这两个容器中气体的说法正确的是()A质子数相等，质量不等B分子数和质量都不相等C分子数、质量均相等D原子数、中子数和质量数均相等解析由阿伏加德罗定律可知两容器中所盛气体的分子数相等；因12C18O中原子质量数之和为30，故其摩尔质量为30 g/mol，而14N2中原子质量数之和为28，故其摩尔质量为28 g/mol，故两容器气体的质量不相等；一个12C18O分子中质子数为14，中子数为(126)(188)16，而一个14N2分子中质子数为7214，中子数为(147)214，故两容器气体的中子数不同，质子数相同；故A项正确。答案A10下列叙述中，正确的是()A核外电子排布完全相同的两种微粒，其化学性质一定相同B凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布C核外电子排布相同的两原子一定属于同种元素D阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同解析核外电子排布完全相同的两种微粒，化学性质不一定相同，如K和Cl，A项错误；H核外没有电子，不具有稀有气体元素原子的核外电子排布，B项错误；阴离子的核外电子排布一般与同一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同，D项错误。答案C11在离子RO中，共有x个核外电子，R原子的质量数为A，则R原子核内含有的中子数目是()AAxn48 BAxn24CAxn24 DAxn24解析在离子RO中，共有x个核外电子，则R原子的核外电子数为xn24，则R原子核内质子数为xn24，则R原子核内含有的中子数目是Axn24。答案B12由H和O组成的11 g水中，含有的中子的物质的量为()A4.5 mol B5 mol C5.5 mol D6 mol解析由H和O组成的水相对分子质量为22，1 mol 2HO含12 mol中子，故11 g水中含有中子的物质的量为126 mol。答案D14某微粒的结构示意图如图所示：(1)x表示_，y表示_。(2)当y7时，若该微粒为中性原子，则x_。(3)当y8时，若该微粒带有两个单位负电荷，则该微粒的表示符号为_；若该微粒带有一个单位正电荷，则该微粒的表示符号为_。解析(1)x表示质子数(或核电荷数)，y表示最外层电子数；(2)当y7时，该微粒为中性原子，则质子数核外电子数28717；(3)当y8时，若该微粒带有两个单位的负电荷，质子数核外电子数所带电荷数18216，故该微粒为S2；若该微粒带有一个单位的正电荷，质子数核外电子数所带电荷数18119，故该微粒为K。答案(1)质子数最外层电子数(2)17(3)S2K15已知A、B、C三种元素的原子中，质子数为ABC，且都小于18，A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个。试推断：(1)三种元素的名称和符号：A_，B_，C_。(2)画出三种元素的原子结构示意图：A_，B_，C_。解析由A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，可知A是碳元素；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半，可知B为硅元素；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个，可知C应为氯元素。答案(1)碳C硅Si氯Cl(2)16.已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存在如下图中转化关系：如果A、B、C、D均是10电子的微粒，请写出：A的化学式_；D的化学式_。.用A、B、C2、D、E、F和G分别表示含有18个电子的七种微粒(离子或分子)，请回答：(1)A元素是_，B元素是_，C元素是_(用元素符号表示)。(2)D是由两种元素组成的双