第1节 原子结构与元素周期表 第1课时 教学设计【高中化学必修1（新课标）】

原子结构与元素周期表第1课时教学目标与核心素养宏观辨识与微观探析：从微观上理解原子核外电子排布的基本规律。证据推理与模型认知：建立原子结构的微观模型。科学精神与社会责任：了解原子结构模型的演变。教学重难点核外电子排布规律；核外电子排布的表示方法教学过程一、导入新课【引入】丰富多彩的物质世界是由一百多种元素组成的。最初，人们通过分类整理的方法对元素之间的联系进行研究。随着元素周期表的建立和元素周期律的发现，特别是原子结构的奥秘被揭示，人们从微观角度探索元素之间的内在联系，进一步认识了元素性质及其递变规律，并通过研究粒子间的相互作用，认识化学反应的本质；逐步建立了结构决定性质的观念。元素周期表揭示了元素间的内在联系，使元素构成了一个较为系统的体系。元素周期表的建立成为化学发展史上的重要里程牌之一。20世纪初，原子结构的奥秘被揭示之后，人们对元素周期表的认识更加完善。那么，原子结构与元素周期表之间有怎样的关系呢？二、讲授新课【板书】原子结构与元素周期表一、原子结构【学生活动】根据初中学习的关于原子结构的知识，请同学们描述一下原子的结构。【讲解】初中化学中，我们学习了原子是由原子核以及核外电子组成的，而原子核又由质子和中子构成。相对于原子而言，原子核的体积很小，电子都在核外进行高速运动；原子的质量几乎都集中在原子核上，电子的质量可以忽略，而质子和中子的质量近似相等。【设疑】什么是相对原子质量？（一个原子的质量与一个12C原子质量的1/12的比值）【讲解】因为微观粒子的质量太小，为了方便起见，一般用相对质量表示微观粒子的质量，例如初中学习的相对原子质量、相对分子质量等。相对质量是指微观粒子的质量与一个12C原子质量的1/12的比值，质子和中子的相对质量都近似等于1。忽略电子质量，质子和中子的相对质量取近似整数值相加，得到的就是质量数。【设疑】质量数如何计算？（质子数与中子数之和）为什么叫质量数？（在某种程度上可以代表原子的质量，即质量数越大，原子的质量越大）【讲解】质量数用A表示，质子数用Z表示，中子数用N表示，可以得到公式：A=Z+N。根据质量数的定义，我们可以用的形式来表示一个特定的原子，即表示具有Z个质子，Z个电子和(A－Z)个中子的原子。【练习】什么是12C原子呢？（具有6个质子、6个电子、6个中子的碳原子）【讲解】原子的核外电子在原子核外的不同区域运动，我们将这些不同的区域简化为电子层。用n=1，2，3，4，5，6，7或K、L、M、N、O、P、Q来表示由内向外的电子层。因为离核较近的电子层中的电子能量低，所以电子总是由内向外排列的【学生活动】观察下表，从中你能发现什么规律？请思考并讨论下列问题（1）当K层为最外层时，最多能容纳多少个电子？（2个）除了K层，其他各层为最外层时，最多能容纳多少个电子？（8个）（2）次外层最多能容纳多少个电子？（18个）（3）第n层最多能容纳多少个电子？（2×n2）（4）用原子结构示意图表示1～20号元素的核外电子排布。【投影】【讲解】由以上分析可知，可以得到原子核外电子排布的规律：电子总是尽可能先排布在能量较低的电子层上，然后由内向外依次排布在能量较高的电子层上；每个电子层最多可以容纳2×n2个电子；最外层最多可以容纳8个电子（K层为最外层时，最多容纳2个）；次外层最多容纳18个电子。三、学习小结四、板书设计原子结构与元素周期表一、原子结构：原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。A（质量数）=Z（质子数）+N（中子数）二、原子核外电子数的规律：（1）电子总是尽可能先排布在能量较低的电子层上，然后由内向外依次排布在能量较高的电子层上；（2）每个电子层最多可以容纳2×n2个电子；（3）最外层最多可以容纳8个电子（K层为最外层时，最多容纳2个）；（4）次外层最多容纳18个电子。五、达标检测1.从某微粒的结构示意图反映出A.质子数和中子数B.中子数和电子数C.核电荷数和核外电子层排布的电子数D.质量数和核外电子层排布的电子数答案C解析微粒的结构示意图只能表示出原子核内质子数及核外电子数及其排布情况。2.下面关于多电子原子的核外电子的运动规律的叙述正确的是①核外电子是分层运动的②所有电子在同一区域里运动③能量高的电子在离核近的区域内运动④能量低的电子在离核近的区域内运动A.①④ B.②③ C.①③ D.②④答案A解析原子核外电子是分层运动的，能量越低离核越近，能量越高离核越远。3.某元素原子的原子核外有三个电子层，最外层电子数是4。该原子核内的质子数是A.14 B.15 C.16 D.17答案A4.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A.2m B.2m＋10 C.2m＋2 D.m＋2答案C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。最外层电子数是次外层的m倍(m为大于1的整数)，所以次外层电子数小于8，即次外层只能为K层，电子数为2，最外层电子数是2m，则该原子的核外电子总数为2m＋2，C正确。5.下列微粒结构示意图中，不正确的是答案B解析A中核电荷数和核外电子数都是8，这是氧原子的结构示意图，正确；B中核电荷数为11，这是Na的原子核，钠原子的核外有11