4.1.1原子结构与元素周期表课件高一上学期化学人教版

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4.1.1原子结构核心素养目标科学态度与社会责任：了解原子结构模型演变中科学家的探索精神，理解原子结构研究对化学发展、科技进步的重要意义，培养严谨求真的科学态度，增强对化学学科价值的认同与社会责任感。证据推理与模型认知：依据稀有气体电子排布等证据，归纳核外电子排布规律，构建原子结构示意图的表示模型，运用模型推理元素核外电子排布及元素性质。宏观辨识与微观探析：能从宏观元素周期表的编排，关联微观原子结构，理解原子结构与元素在周期表中位置的关系，构建宏微结合的原子结构认知。教学重难点重点掌握原子的构成、质量数与质子数、中子数的关系，理解核外电子分层排布的规律，学会绘制原子结构示意图。难点深入理解核外电子排布规律的本质（能量最低原理等

），突破“电子层填充顺序、最外层电子数稳定结构”的抽象认知；准确运用原子结构知识，推理元素在周期表中的位置及性质，解决复杂原子结构相关问题。课前导入元素周期表揭示了元素间的内在联系，而这一切源于原子结构的奥秘

。从道尔顿的实心球模型，到现代电子云模型，人类对原子结构的探索从未止步

。原子由哪些微粒构成？核外电子如何排布？原子结构怎样决定元素在周期表中的位置？

本节课将带你走进原子结构的微观世界，探究核外电子排布规律，追溯原子结构模型的演变，解锁元素周期表与原子结构的关联密码，开启“原子结构与元素周期表”的探索之旅

。PART01原子结构质量数→概念：我们知道，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。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。→数量关系：质量数(A)＝

质子数(Z)＋

中子数(N)原子结构

原子核核外电子，Z个质子，Z个中子，（A-Z）个决定元素的种类最外层电子数决定元素的化学性质（每个电子带1个单位的负电荷）（不带电）（每个质子带1个单位的正电荷）微粒符号周围数字的含义化合价所带正负电荷数所含X原子个数质量数质子数PART02原子核外电子排布电子层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，也称作电子层（有人把这种电子层模型比拟为洋葱式结构，如图），

分

别

用

n＝1，2，3，4，5，6，7

或

K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。电子层电子层序数1234567电子层符号KLMNOPQ离核距离电子能量电子层模型下表是稀有气体元素原子的电子层排布，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，最多能容纳的电子数是多少？除了K层，其他各层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？K层为最外层时，最多容纳2个电子，其余层为最外层，最多容纳8个电子。(2)次外层最多能容纳的电子数是多少？

次外层最多容纳18个电子。(3)你能归纳出第n层最多能容纳的电子数吗？

第n层最多容纳2n2电子原子核外电子的排布规律→能量规律：原子核外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逐渐升高的电子层上→数量规律：每个电子层最多能容纳

2n2（n代表电子层数）个电子最外层所能容纳的电子则不超过

8个（第一层为最外层时不超过

2

个）次外层电子不超过18个倒数第三层电子不超过32个原子结构示意图原子结构示意图中，圆圈表示原子核并标明核电荷数，圆圈外的每一段弧线代表不同的电子层，数字代表该电子层中的电子数。例如，钠原子的结构示意图如图所示微粒符号Na原子核核电荷数所带正、负电荷数该电子层上的电子数(4)请你根据所归纳的规律，用原子结构示意图表示核电荷数为1~20号元素原子的核外电子排布。氢（H）氦（He）锂（Li）铍（Be）硼（B）碳（C）氮（N）氧（O）氟（F）氖（Ne）钠（Na）镁（Mg）铝（Al）硅（Si）磷（P）硫（S）氯（Cl）氩（Ar）核电荷数为1～20的原子或离子的结构特点(1)没有中子的原子是1H(2)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na、K(3)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg、Ca(4)原子最外层电子数与次外层电子数存在倍数关系：①最外层电子数与次外层电子数相等的原子有Be、Ar②最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C③最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O④最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne⑤次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si核电荷数为1～20的原子或离子的结构特点(5)原子最外层电子数与电子层数存在倍数关系：①电子层数与最外层电子数相等的原子有H、Be、Al②电子层数是最外层电子数2倍的原子有Li、Ca③电子层数是最外层电子数3倍的原子是Na④最外层电子数是电子层数2倍的原子有He、C、S⑤最外层电子数是电子层数3倍的原子是O(6)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P(7)最外层电子数与最内层电子数相等的原子有Be、Mg、Ca常见的10电子微粒Ne（出发点）Na+Mg2+Al3+HFH2ONH3CH4

N3-OH-O2-H3O+F-常见的18电子微粒Ar（出发点）K+Ca2+F2、H2O2、N2H4、CH3OH、CH3F、NH2OHHClH2SPH3SiH4

N3-HS-S2-Cl-玻尔的量子化模型汤姆生的葡萄干模型道尔顿的实心球模型卢瑟福的核式模型现代20世纪20年代电子云模型原子结构模型的演变PART03课堂小结PART04课堂练习1.不同元素的原子（

）A．质子数一定不等

B．中子数一定不等C．质量数一定不等

D．最外层电子数一定不等A2.下列说法中正确的是()A．非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数B．非金属元素呈现的最低负化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数C．最外层有2个电子的原子都是金属原子D．最外层有5个电子的原子都是非金属原子A3.嫦娥五号带回的月壤中含有大量安全无污染的核聚变原料He-3(如图所示)，下列关于He-3的说法正确的是()A．He-3是一种新元素B．He-3原子中含有1个质子，2个电子C．He-3原子中含有3个质子，没有中子D．He-3原子中含有2个质子，1个中子，2个电子D4.下列说