《原子结构》教案

《原子结构》教案素养要求1.从微观角度认识原子结构，能画出1～20号元素的原子结构示意图。2．能用原子(或离子)结构示意图描述粒子，并能归纳原子核外电子的排布规律。3．能根据原子的结构特征确定元素，促进“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养的发展。分点突破一原子结构1．原子的构成(1)原子的构成如碳原子的原子结构模型(2)原子的表示方法即：ZAX表示______是A，______是2．质量数(1)概念原子核内所有________和________的相对质量取近似整数值后相加所得的数值。(2)构成原子的微粒间的两个关系①质量数(A)＝________(Z)＋________(N)。②质子数＝________＝________＝________。特别提醒(1)原子由质子、中子和核外电子三种粒子构成，但不是所有的原子核内都有中子。(2)原子呈电中性，原因是质子数等于核外电子数，质子所带正电荷数等于核外电子所带负电荷数。(3)在原子中质子数等于核外电子数，但不一定等于中子数。[即学即练]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)原子是由质子和中子组成的。()(2)原子呈电中性，其质量主要集中在原子核上。()(3)相对原子质量就是质量数。()(4)任何粒子的质子数都等于电子数。()(5)阳离子的质量数等于其质子数与中子数之和。()2．在原子结构研究的历史中，提出“葡萄干面包式”原子结构模型的是()A．卢瑟福B．道尔顿C．玻尔D．汤姆孙3．科学家于2000年发现了核电荷数为116的元素(Lv)。下列有关质量数为293的Lv原子的描述错误的是()A．质子数为116B．中子数为177C．电子数为116D．原子中质子数比中子数多61分点突破二原子核外电子排布1．电子层(1)电子层的概念在含有多个电子的原子里，电子分别在________不同的区域内运动，我们把不同的区域简化为________的壳层，也称为电子层(如图所示)。(2)电子层的表示方法通常把能量最低、离核最近的电子层称为第1层；能量稍高、离核稍远的电子层称为第2层；这样由内向外依次称为第1，2，3，4，5，6，7层，或用符号依次表示为K、L、M、N、O、P、Q层。各电子层的表示符号及离核远近、能量高低关系如表所示：2.核外电子排布规律下表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中探究核外电子排布规律，回答相应的问题：核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMNOP2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188(1)电子总是尽可能先从________排起，当一层________后再填充下一层，即按K→L→M……顺序排列。(2)原子核外第n层最多能容纳的电子数为________________________________________________________________________。(3)K层为最外层时最多能容纳的电子数为________，除K层外，其他各层为最外层时，最多能容纳的电子数为________。(4)K层为次外层时，所排电子数为________，除K层外，其他各层为次外层时，最多能容纳的电子数为________。3．核外电子排布的表示方法——原子结构示意图(1)钠的原子结构示意图(2)画出下列原子或离子的结构示意图。①S__________________，S2－_____________________________________________；②Ca________________，Ca2＋______________________________________________。(3)离子结构示意图原子得到或失去________形成阴离子或阳离子，原子核不发生改变。因此，简单离子可用离子结构示意图表示其核外电子排布，如Cl－：、Na＋：。特别提醒(1)原子结构示意图能够较直观地表示出原子核内的质子数和核外电子的分层排布情况，根据原子结构示意图可以判断出相应的元素种类。但是，由于原子结构示意图中未标明原子核内的中子数，故不能根据原子结构示意图判断核素(第2课时学习)的种类。(2)由离子结构示意图可推断出的关系：离子所带电荷数＝|质子数－核外电子数|阳离子：质子数(Z)＝阳离子的核外电子数＋阳离子所带的电荷数阴离子：质子数(Z)＝阴离子的核外电子数－阴离子所带的电荷数[即学即练]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)离核越近的电子能量越高。()(2)M层是最外层时，可以排布18个电子。()(3)在多电子原子里，电子的能量不完全相同。()(4)钾的原子结构示意图是。()(5)原子的次外层电子数都是8。()2．在商场、医院、宾馆等公共场所，常常使用一种电离式烟雾报警器，其关键部件是一个放有镅—241放射源的电离室，镅—241其质子数为95，质量数为241。原子核内中子数与核外电子数之差是()A．241B．146C．95D．513．两种元素原子X和Y，X原子的M层比Y原子的M层少3个电子，Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍，则X、Y分别是()A．硅原子和钠原子B．硼原子和氮原子C．氮原子和碳原子D．碳原子和铝原子4．原子X核内质子数等于中子数，其阳离子Xn＋核外共有a个电子，X的质量数为()A．2(a＋n)B．2(a－n)C．2aD．n＋25．某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时，忘记在圆圈内标出其质子数，请你根据下面的提示作出自己的判断。(1)该微粒是中性微粒，这种微粒的符号是________。(2)该微粒对应的单质是一种能与水剧烈反应的金属，这种微粒的符号是________。(3)该微粒带两个单位的负电荷，画出其中性原子的结构示意图________。(4)该微粒的还原性很弱，失去1个电子后变为原子，这种微粒的符号是________。1．元素之间的根本区别是原子的()A．核内质子数不同B．核外电子数不同C．核内中子数不同D．相对原子质量不同2．原子核外电子是分层排布的，在不同电子层上运动着的电子能量是不同的，下列电子层上运动的电子能量最低的是()A．L层B．K层C．N层D．M层3．原子是由居于原子中心的原子核和核外电子构成的。下列有关原子核外电子排布的说法错误的是()A．电子总是先排布在能量最低的电子层里B．每个电子层最多能容纳的电子数为2n2C．最外层电子数不超过8个(K为最外层时不超过2个)D．S2－的M层电子数有6个电子4．在练习本上依次画出1～18号元素的原子结构示意图，分析总结它们的核外电子排布特点(填元素符号)：(1)最外层电子数为1的原子有______________________________________；最外层电子数为2的原子有_____________________________________。(2)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有________________。(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子有____________，3倍的原子有____________。(4)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有________________。(5)电子层数与最外层电子数相等的原子有________________。(6)最外层电子数是电子层数2倍的原子有________________。5．观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答下列有关问题。(1)B相对应的元素的符号是________，写出E的符号________。(2)电子层结构相同的是__________(填写字母，下同)，性质最稳定的是__________，最容易失去电子的是__________，最容易得到电子的是________。(3)A与D经过得失电子后再相互结合形成的化合物的化学式是________。第1课时原子结构分点突破一原子结构1．(1)正中子负(2)质量数质子数质量数质子数2．(1)质子中子(2)①质子数中子数②核外电子数核电荷数原子序数即学即练1．答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√2．答案：D3．答案：D分点突破二原子核外电子排布1．(1)能量不连续2．(1)内层充满(2)2n2(3)28(4)2183．(2)①②(3)一定数目的电子即学即练1．答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×2．解析：原子镅—241的中子数＝241－95＝146，核外电子数＝核内质子数＝95，中子数与核外电子数之差是146－95＝51。答案：D3．解析：由于Y原子的M层电子比X原子的M层电子多3个电子，说明Y的M层电子数至少有3个，那么Y的L层必定有8个电子；Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍，则X的L层只有4个电子，M层无电子。由此推出Y的核外电子总数为13，X的核外电子总数为6；所以X、Y的核电荷数分别是6和13，即为碳原子和铝原子，D正确。答案：D4．解析：根据阳离子Xn＋核外共有a个电子，则有Z－n＝a，故X原子核内有a＋n个电子，又原子X核内质子数等于中子数，其X的质量数等于质子数加中子数，故为2(a＋n)。答案：A5．答案：(1)Ne(2)Na＋(3)(4)F－随堂演练全通关1．答案：A2．答案：B3．答案：D4．答案：(1)H、Li、NaHe、Be、Mg(2)Be、Ar(3)CO(4)Li、Si(5)H、Be、Al(6)He、C、S5．解析：(1)在A～E这五种粒子中，A是Cl，B是O2－、C是Ne，D是Na，E是Mg2＋。(2)电子层结构相同，即电子层数和各个电子层上的电子数目都相同，但与原子核内质子数无关。O2－、Ne和Mg2＋都具有稳定的电子层结构，但最稳定的是Ne。(3)Cl与Na形成的化合物为NaCl。答案：(1)OMg2＋(2)BCECDA(3)NaCl课后篇素养形成合格考达标练1.元素X的原子有3个电子层,最外电子层上有4个电子。则X元素位于元素周期表的()A.第四周期第ⅢA族 B.第四周期第ⅦA族C.第三周期第ⅣB族 D.第三周期第ⅣA族答案D解析根据周期序数=电子层数,主族序数=最外层电子数,可知D项正确。2.下列说法肯定错误的是()A.某原子K层上只有一个电子B.某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍C.某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍D.某离子的核电荷数与最外电子层上的电子数相等答案B解析K层、L层、M层上最多能容纳的电子数分别为2、8、18。K层上可排1个电子,也可排2个电子,A项有可能;当M层上排有电子时,L层已经排满电子,即排了8个电子,而M层最多可以排18个电子,B项不可能;符合“M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍”的离子可以是S2-、Cl-、K+、Ca2+等,C项有可能;D项,最外电子层上的电子数可为2或8,核电荷数和最外层电子数均为2的只有He,不符合条件,核电荷数和最外层电子数均为8的为O2-,D项有可能。3.下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是()答案C解析解答此题时应注意:①电子排布遵循能量最低原理;②各电子层最多所能容纳的电子数目为2n2;③原子最外层电子数不能超过8(K层为最外层时不能超过2)。A项不符合能量最低原理,应该先排满K层再排L层,所以A项错误;B项不符合各层最多排2n2个电子,K层最多排2个电子,所以B项错误;D项不符合最外层最多只能排8个电子,所以D项错误。4.(2020湖北天门、潜江、应城高一期中联考)元素周期表是学习化学的重要工具。如图是元素周期表中的一格,从中获取的信息不正确的是()52Te碲5s25p4127.6A.该元素的元素符号为TeB.该元素属于金属元素C.该元素的原子核外有52个电子D.该元素的相对原子质量为127.6答案B解析根据元素周期表中的一格可知,该元素的元素符号为Te,A项正确;根据元素周期表中的一格可知,该元素的名称是碲,带“石”字旁,属于非金属元素,B项错误;根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字为52,表示原子序数为52,根据原子序数=核电荷数=质子数=原子核外电子数,则该元素的原子核外电子数为52,C项正确。根据元素周期表中的一格可知,127.6表示该元素的相对原子质量,D项正确。5.(2020安徽黄山高一检测)A、B、C为短周期元素,在元素周期表中所处的位置如图所示,已知A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。下列叙述错误的是()A.A、C元素的族序数之和等于B元素族序数的2倍B.A元素的名称为氮C.B元素位于元素周期表第三周期第ⅤA族D.C原子的核电荷数是9答案C解析由A、B、C均为短周期元素及A、B、C的相对位置,可知A、C位于第二周期,B位于第三周期,设B元素的质子数为b,则A、C原子的核外电子数分别为b-9,b-7。依题意,有b-9+b-7=b,解得b=16。因此,元素B是硫,则A是氮,C是氟,故C错误。6.原子序数为83的元素位于:①第五周期;②第六周期;③第ⅣA族;④第ⅤA族;⑤第ⅡB族,其中正确的组合是()A.①④ B.②③ C.②④ D.①⑤答案C解析根据与该元素原子序数最接近的0族元素的位置来确定。与83号元素最邻近的0族元素为86号元素氡,83号元素比氡的原子序数小3,那么它在元素周期表中的位置应该是氡左移3个格,即第六周期第ⅤA族。7.(2020天津耀华中学高一期末)下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题:周期族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA02①②3③④⑤⑥⑦⑧⑨4⑩(1)写出⑥的元素符号:,画出的原子结构示意图:。

(2)写出③的单质在空气中燃烧后的产物与二氧化碳反应的化学方程式:;该反应每生成1mol气体转移个电子。

(3)在这些元素的最高价氧化物对应水化物中,呈两性的氢氧化物是。

(4)写出实验室制取⑧的单质的化学方程式:。

答案(1)Si(2)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O21.204×1024(3)Al(OH)3(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O解析由元素在元素周期表中的位置,可知①为N、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Si、⑦S、⑧为Cl、⑨为Ar、⑩为K、为Ca、为Br。(1)⑥的元素符号为Si,为Br,原子序数为35,溴的原子结构示意图为。(2)③为钠,钠单质在空气中燃烧后的产物是过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2;该反应每生成1mol气体转移1.204×1024个电子。(3)Al(OH)3是两性氢氧化物。(4)实验室用二氧化锰和浓盐酸制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。等级考提升练8.甲、乙两元素原子的第二层电子数都是其他层电子总数的2倍。下列推断正确的是()A.甲与乙处于同一周期B.甲与乙处于同一主族C.甲与乙指的是碳和铝D.甲与乙的原子序数之和是偶数答案D解析L层最多可容纳8个电子,当其他层共有4个电子时符合题意,根据核外电子排布规律,镁符合条件;当L层未填满电子时,K层的2个电子已填入,此时L层应有4个电子,碳符合条件。则甲、乙指的是碳和镁,D项符合题意。9.某1~18号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答案B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。10.现有两种短周期元素A、B的原子序数分别为a、b,若a+8=b,则下列有关A、B的说法正确的是()A.A和B一定在同主族B.A和B一定在同周期C.若A和B在相邻周期,则A、B一定同主族D.A、B可能既不同周期,又不同主族答案D解析若A为氢,B为氟,则A、B、C三项全错,D项正确。11.(双选)(2020山东青岛二中高一检测)元素A、B、C、D在元素周期表中的位置如下图所示。下列叙述不正确的是()A.C的原子序数比B的原子序数大1B.原子结构示意图为的元素,与C位于不同周期C.B的原子与D的原子最外层电子数相等D.原子结构示意图为的元素,与B位于同一主族答案BD解析根据元素周期表的结构分析题图:B是第一周期的最后一种元素,C是第二周期的第一种元素,则C的原子序数比B的原子序数大1,A项正确;原子结构示意图为的元素的原子序数是8,与C位于同一周期,B项错误;B是2号元素,原子核外有1个电子层、2个电子,D是12号元素,原子结构示意图为,C项正确;原子结构示意图为的元素是10号元素,也是第二周期的最后一种元素,与B同族,但该族是0族而不是主族,D项不正确。12.如图所示,A、B、C、D、E是元素周期表中的5种主族元素。下列说法不正确的是()A.A、E原子序数之差可能为2B.D、E原子序数之差可能为18或32C.B、C原子序数之差一定是2D.B、D原子序数之差不可能是7答案A解析由题给5种元素的位置关系可以看出,A不是第一周期的氢元素,所以A、E原子序数之差不可能为2,A项错误。A、E、D应为第ⅣA或ⅤA或ⅥA族元素,以第ⅥA族元素为例,由下表原子序数之差可知B项正确。同时又知B、D原子序数之差应大于8,D项正确。B、C之间仅隔有1种E元素,故其原子序数之差一定为2,C项正确。13.短周期的三种元素分别为X、Y和Z,已知X元素的原子最外层只有一个电子;Y元素原子的M电子层上的电子数是它K层和L层电子总数的一半;Z元素原子的L电子层上电子数比Y元素原子的L电子层上电子数少2个。则这三种元素所组成的化合物的化学式不可能是()A.XYZ3 B.X2YZ4 C.X3YZ4 D.X4Y2Z7答案B解析Y元素原子的M电子层上的电子数是它K层和L层电子总数的一半,则M层有5个电子,故Y为P元素;Z元素原子的L电子层上电子数比Y元素原子的L电子层上电子数少2个,则Z元素L层有6个电子,故Z为O元素。已知X元素的原子最外层只有一个电子,则X处于第ⅠA族。X、Y、Z组成化合物时,X应显+1价,Z应显-2价,则A项,Y的化合价为+5价,符合,故A可能;B项,Y的化合价为+6价,不符合,故B不可能;C项,Y的化合价为+5价,符合,故C可能;D项,Y的化合价为+5价,符合,故D可能。14.Ⅰ.(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图是。

(2)已知某粒子的结构示意图为。①当x-y=10时,该粒子为(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。

②当y=8时,粒子可能为(填名称)、、、、。

Ⅱ.结合元素周期表回答下列问题:(1)表中的实线是元素周期表的部分边界,请在图中用实线补全元素周期表的边界。2He氦4(2)表中所列元素,属于短周期元素的有,属于主族元素的有。

(3)元素f是第周期第族元素,请在方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。

答案Ⅰ.(1)(2)①原子②氩原子氯离子硫离子钾离子钙离子Ⅱ.(1)(2)abcdefgabcdef(3)三ⅥA16S

硫

32解析Ⅰ.(1)设核电荷数=质子数=a,元素原子的电子层数为x,最外层电子数为y,依题意:a=5x,a=3y,则5x=3y,x=3y5。因原子的最外层电子数不超过8,即y为1~8的正整数,故仅当y=5,x=3时合理,则该元素的核电荷数为(2)①当x-y=10时,x=10+y,说明核电荷数等于核