新教材2023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1课时原子结构课件新人教版必修第一册

第1课时原子结构1.知道原子的结构及构成原子的粒子间的关系;根据原子核外电子的排布规律,能画出1~20号元素的原子结构示意图。了解预测、假设、模型等方法在科学家研究原子结构中的作用。2.通过了解元素周期表的结构,认识原子结构与元素在周期表中位置间的关系。目标素养3.知道质量数和

的含义,知道元素、核素、同位素的含义。4.以第ⅠA族和第ⅦA族元素为例,通过探究认识同主族元素性质的递变规律,并能用原子结构理论初步加以解释;培养分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工处理。目标素养知识概览一、原子结构1.原子的构成。2.质量数。(1)定义:原子的质量主要集中在原子核上,质子和中子的相对质量都近似为

1

,如果忽略电子的质量,将核内所有

质子

和

中子

的相对质量取近似整数值相加,所得的数值叫做质量数。

(2)两个关系式:质量数(A)=

质子数

(Z)+

中子数

(N)

原子的质子数=

核电荷数

=

核外电子数

微训练11.下列说法中正确的是(

)。A.某种硫原子的中子数是18,则其质量数是34B.质量数就是相对原子质量C.所有原子都由质子、中子和核外电子构成D.离子的核外电子数与其所带电荷数的和等于质子数答案:A2.下列各组元素中,质子数按由小到大顺序排列的是(

)。A.Be、C、B

B.Li、O、ClC.Al、S、Si

D.C、S、Mg答案:B3.(1)A原子的核电荷数为8,其原子核内的质子数为

,该原子的二价阴离子中,核外电子数为

。

(2)B原子的一价阳离子的核外有18个电子,质量数为40,该原子的原子核内中子数为

。

答案:(1)8

10

(2)21解析:(1)核电荷数=质子数,阴离子的核外电子数=质子数+所带电荷数=10。(2)B原子的质子数是18+1=19,质量数为40,该原子的中子数为40-19=21。二、核外电子排布1.电子层。(1)定义:在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳层,称作电子层。(2)表示方法:2.电子的能量与运动区域。(1)在离核较近的区域运动的电子能量

较低

。

(2)在离核较远的区域运动的电子能量

较高

。

(3)离核最近的电子层是

K

层,该电子层上的电子的能量最低。

3.原子核外电子的排布规律。(1)电子一般总是先从

内层

排起,当一层

充满

后再填充下一层。

(2)原子核外第n层最多能容纳的电子数为

2n2

。

(3)无论原子有几个电子层,其最外层中的电子数最多只有

8

个(K层只有

2

个)。

(4)原子最外电子层有8个电子(最外层为K层时,最多只有2个电子)的结构是相对稳定的结构。4.原子结构示意图(以Na原子为例)。

微训练21.以下是某些粒子的核外电子排布结构示意图,其中一定不正确的是(

)。答案:C解析:核电荷数为8时,原子的最内层最多可以容纳2个电子。2.下列叙述正确的是(

)。A.电子的能量越低,运动区域离核越远B.某原子K层上只有一个电子C.稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子D.当M层是最外层时,最多可排布18个电子答案:B解析:电子的能量越低,运动区域离核越近,A项错误。氦最外层只有2个电子,C项错误。当M层是最外层时,最多可排布8个电子,D项错误。一、组成原子的有关粒子间的关系重难归纳1.组成原子的粒子

2.有关粒子间的关系(1)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。(2)质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数。(3)阳离子Xm+:质子数=核外电子数+m。阴离子Xm-:质子数=核外电子数-m。原子的质量主要集中在原子核上。(1)原子的质量主要由质子和中子的质量决定,什么是质子或中子的相对质量?(2)质量数和相对原子质量是完全等同的概念吗?典例剖析科学家发现一种只由4个中子构成的粒子,这种粒子被称为“四中子”,也有人称为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法不正确的是(

)。A.该粒子不显电性B.该粒子的质量数为4C.该粒子为4号元素D.1个该粒子的质量比1个氢原子的质量大答案:C解析:由于中子不带电荷,所以该粒子不显电性,A项正确。中子的相对质量是1,所以“四中子”的质量数为4,B项正确。“四中子”粒子中没有质子,所以不能说是几号元素,C项错误。质量数反映了粒子的相对质量大小,由于“四中子”质量数比氢原子大,所以1个该粒子的质量比1个氢原子的质量大,D项正确。学以致用1.根据元素的核电荷数可推知原子的(

)。①质子数②中子数③质量数④核外电子数A.①②③ B.①④

C.②③④

D.①③答案:B解析:原子中,元素的核电荷数=质子数=核外电子数,质量数=质子数+中子数,所以由核电荷数可以推知原子的质子数、核外电子数,B项正确。2.已知铱原子的核外电子数为77,一种铱原子的质量数为191,则其核内中子数与质子数之差是(

)。A.77 B.114C.37 D.268答案:C解析:根据题中信息可知,核外电子数=质子数=77,中子数=质量数-质子数=191-77=114,所以中子数与质子数之差=114-77=37,C项正确。二、核外电子的排布规律重难归纳原子核外电子的排布规律——“四最”:一个最低能量最低原理:核外电子总是尽量先排布在能量最低的电子层里,然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里。即按K→L→M→N……的顺序排列三个最多各电子层最多容纳2n2个电子。如K、L、M、N层最多容纳电子数分别为2、8、18、32最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个)次外层最多能容纳的电子数为18个核外电子排布规律是相互联系的,不能孤立地、机械地理解和套用。当M层不是最外层时,最多可以排布18个电子,而当它是最外层时,最多只能排布8个电子。最外层8个电子(K层为最外层时为2个电子)的结构,称为相对稳定结构。当元素原子的最外层电子数小于8(K层小于2)时,是不稳定结构。在化学反应中,具有不稳定结构的原子,总是“想方设法”通过各种方式(得到或失去电子或形成共用电子对)使其结构趋于稳定。常见的10电子粒子有哪些?18电子粒子有哪些?提示:利用元素排布寻找“10电子”粒子的方法利用元素排布寻找“18电子”粒子的方法典例剖析按要求填空。(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L层电子数是K层电子数的3倍,该元素的元素名称是

。

(3)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

。

解析:(1)K层最多容纳2个电子,M层的电子数和K层相同,则方法规律1~18号元素原子结构的几个特殊关系。

特殊关系元素最外层电子数等于次外层电子数的一半Li、Si最外层电子数等于次外层电子数Be、Ar最外层电子数等于次外层电子数的2倍C最外层电子数等于次外层电子数的3倍O最外层电子数等于次外层电子数的4倍Ne最外层电子数等于电子层数H、Be、Al学以致用

1.核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子相比较,下列前者是后者4倍的是(

)。①核外电子数

②最外层电子数③电子层数

④次外层电子数A.①④

B.③④C.①②④

D.①②③答案:A解析:核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子的核外电子数分别是16和4,最外层电子数分别是6和2,电子层数分别是3和2,次外层电子数分别是8和2。综上可知,A项正确。2.A、B两种原子,A的M电子层比B的M电子层少3个电子,B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是(

)。A.硅原子和钠原子 B.硼原子和氦原子C.氯原子和碳原子 D.碳原子和铝原子答案:D解析:L电子层最多排8个电子,B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍,说明B的L电子层有8个电子,A的L电子层有4个电子,故A是碳原子;A的M电子层比B的M电子层少3个电子,故B为铝原子。1.某种元素的原子核内有161个中子,质量数为272。该元素原子核内质子数(Z)与中子数(N)的关系是(

)。A.Z>N B.Z<N

C.Z=N D.不能肯定答案:B解析:根据质量数和质子数、中子数之间的关系,可得该元素的质子数为272-161=111,因此质子数小于中子数。2.下列粒子的结构示意图中,错误的是(

)。

A.②③④⑤ B.①④⑤⑥

C.①②③⑥ D.①②④⑤答案:D解析:①错误,K层最多容纳2个电子;②错误,Cl的核电荷数为17;④错误,最外层电子数不能超过8个;⑤错误,L层上电子数应为8个,M层上电子数应为5个。3.原子核外电子是分层排布的,下列关于L层与M层的说法不正确的是(

)。A.L层离原子核比M层离原子核近B.电子在M层上运动时所具有的能量高于L层C.当L层上的电子数为奇数时,M层上不可能有电子D.当L层上的电子数为偶数时,M层上一定有电子答案:D解析:L层离核比M层离核近,A项正确;离核越远,电子能量越高,M层离核的距离大于

L层离核的距离,B项正确;

L层最多可容纳8个电子,当

L层上的电子数为奇数时,说明

L层上未填满电子,M层上不可能有电子,C项正确;由氖原子的

L层上有8个电子而其M层上无电子可知,D项错误。4.某元素的原子核外有3个电子层,最外层有4个电子,则该原子核内的质子数为(

)。A.14 B.15C.16 D.17答案:A解析:该原子核外各个电子层上的电子数分别为2、8、4,所以其核内质子数为14。5.下列说法中正确的是(

)。B.某原子M层电子数为L层电子数的4倍C.某离子M层和L层电子数均为K层的4倍D.离子的核电荷数一定等于其核外电子数答案:C解析:K层电子数最多是2,故铍原子的原子结构示意图是

,A项错误。原子M层有电子,其L层一定有8个电子,M层上电子数为L层上电子数的4倍,则M层上电子数为32,而M层最多容纳18个电子,B项错误。某离子M层和L层电子数均为K层的4倍,则K层电子数为2,M层和L层电子数均为8,故该离子的核外电子数是18,C项正确。原子得失电子后成为离子,因此该离子的核外电子数一定不等于其核电荷数,D项错误。6.按照要求填空。

答案:(1)A-Z (2)A-x-n (3)Z+n (4)22解析:(1)根据在原子中:质量数=质子数+中子数,所以中子数=质量数-质子数,故答案为:A-Z;(2)根据