2020学年新教材高中化学4.1第1课时原子结构元素周期表核素教案新人教版必修第一册(2021-2022学年)

1、原子结构元素周期表核素课程标准核心素养1.了解原子核外的电子排布.知道元素周期表的结构.3.知道元素、核素、同位素的含义.。微观探析:能从元素和原子水平上认识物质的组成和结构。2证据推理:具有证据意识,能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪。原子结构1.原子的构成原子2.质量数（）概念: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，所得的数值叫作质量数,常用表示.(2)质量关系:质量数(a)=质子数（z)+中子数(n)。3.电子层（1）含义: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

2、作电子层(2)表示方法电子层数()1234567字母表示klmnopq离核远近能量高低4.电子分层排布的规律(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。（)原子核外第层最多能容纳n2个电子。(3）无论原子有几个电子层,其最外层中的电子数最多只有个(k层只有2个）,次外层中的电子数最多有18个。1原子、分子、离子中微粒间的数量关系(1)电中性微粒(分子或原子）：质子数核外电子数.（)阳离子m:质子数=核外电子数m。（3)阴离子m-：质子数=核外电子数-m。2118号元素原子结构的特殊关系特殊关系对应元素最外层电子数等于次外层电子数的一半li、i最外层电子数等于次外层电子数be、r最

3、外层电子数等于次外层电子数的2倍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、最外层有个电子h、l、na最外层有个电子e、be、mg1.已知原子有b个中子，r2核外有a个电子.则r原子的质量数为( )abb.abca+2.a+b解析:选c。r2核外有a个电子，则原子的质子数为a2,质量数为+b2。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（ ）核外电子是分层运动的所有电子在同一区域里运动能量高的电子在离核近的区域内运动能量低的电子在离核近的区域内运动abc.d.解析：选。原子的核外电子是分层运动的，能量越低离核越近,能量越高

4、离核越远.3某18号元素的原子最外层电子数是次外层电子数的倍，那么该原子( ).有个电子层b.有2个电子层最外层电子数是d核电荷数是1解析:选b。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，第二层为个电子 元素周期表元素周期表的发展历程2元素周期表的编排原则（1)原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号。原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。(）横行原则：把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列(3）纵列原则：把不同横行中

5、最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排列。3.元素周期表的结构（）周期(元素周期表有个横行，个周期）周期序数=电子层数。短周期：第一、二、三周期,每周期所含元素种类数分别为2、8、。长周期：第四、五、六、七周期,每周期所含元素种类数分别为、8、3、3。（2)族(元素周期表有18个纵列,个族）主族序数=最外层电子数.主族，共7个(由长、短周期元素构成，族序数后标a）.副族,共7个(只由长周期元素构成，族序数后标b）。第族,包括8、9、1三个纵列；0族,最外层电子数是（e是2)填写族的符号:列序12345678、9、10族序abbb列序1121115161718族序bbaaa0(3

6、)过渡元素元素周期表中从b到b共10个纵列,包括了第族和全部副族元素,共0多种元素,全部为金属元素，统称为过渡元素。（)碱金属元素和卤族元素第族（除了氢)叫作碱金属元素，第a族叫作卤族元素.利用“0族定位法”确定元素在周期表中的位置.零族元素的周期序数和原子序数0族元素heerkrern周期序数一二三四五六原子序数21018364862.推断方法()比大小定周期:比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。(）求差值定族数：若某元素原子序数比相应0族元素多1或,则该元素应处在族元素所在周期的下一个周期的a族或a族;若比

7、相应的0族元素少1时，则应处在同周期的a族。1以下关于元素周期表结构的叙述正确的是( ）a.元素周期表有7个主族,个副族元素周期表有3个长周期和个短周期c第a族位于元素周期表的第3列(从左往右)d.0族位于元素周期表的第列（从左往右)解析:选d.周期表中有7个主族、7个副族、1个0族、1个族,a错;周期表中的第一、二、三周期为短周期,其他周期均为长周期，b错；第族位于周期表中的第1列,错。2.元素的原子有3个电子层，最外电子层上有4个电子.则x元素位于周期表的（ ）a第四周期a族 b.第四周期a族第三周期b族.第三周期a族解析:选d.根据周期序数电子层数以及主族序数=最外层电子数可知d项正确。

8、3.原子序数为3的元素，在周期表中的位置为( ).第三周期a族b第四周期a族第五周期a族d.第四周期a族解析:选。与3号元素相邻的稀有气体原子序数为3，因3比6少3，故元素与36号元素处于同一周期(第四周期)，其位置应在6号元素kr左移3个格，即第四周期第族。核 素1元素 核素(1）元素：具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。（2)核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子.(3)氢元素的三种核素原子名称原子符号（x)氢元素的原子核质子数(z)中子数(n)氕h10氘h或d11氚或t22.同位素(1）概念:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素(即同一元素的不同核素互称

9、为同位素）,如h、h（d）和h(t）互为同位素。（2）特点同位素在周期表中占据同一位置；同位素的化学性质几乎相同；天然存在的同位素，相互间保持一定的比率.(3)用途考古时利用c测定一些文物的年代;h和h用于制造氢弹;放射性同位素释放的射线可用于育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等.元素、核素、同位素及同素异形体的辨析1区别 名称内容项目 元素核素同位素同素异形体本质质子数相同的一类原子质子数、中子数都一定的原子质子数相同、中子数不同的核素同种元素形成的不同单质范畴同类原子原子原子单质特性只有种类，没有个数化学反应中的最小微粒化学性质几乎相同组成元素相同、性质不同决定因素质子数质子数、中子数质子数

10、、中子数组成元素、结构举例h、c、o三种元素h、h、三种核素、h互称同位素o与o互为同素异形体2。联系1.我国科学家通过测量石英中6al和10be两种元素的比例确定了“北京人”年龄,这种测量方法叫“铝铍测年法”10be 和9e（）.是同一种原子b具有相同的中子数c具有相同的化学性质d具有相同的物理性质解析：选c。10be与9be是同种元素的不同核素,二者互为同位素,具有相同的化学性质，物理性质不同。2下列有关c、15n叙述正确的是( ）a1c与15n有相同的中子数.1c与60互为同素异形体15n与14n互为同位素d.15n的核外电子数与中子数相同解析:选c。13c的中子数是7，15的中子数是8

11、。同素异形体是由同种元素组成的具有不同性质的单质，而13是碳元素的一种核素（原子),c60是碳元素的一种单质,则3c与c60不互为同素异形体。c.15与14n核内质子数同为7，中子数分别为和7,则1与4n互为同位素.1的核外电子数是7,中子数是8。我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素sm与m的说法正确的是( ）.sm与互为同位素。sm与m的质量数相同cs与sm是同一种核素dsm与m的核外电子数和中子数均为2解析：选a.s与sm质子数相同,属于同种元素,又因质量数不同,所以中子数不同,即二者互为同位素，a正确,不正确；核素是指具有一定质子数和中子数的原子，所以sm与sm是两种不同的核素,c不正确;

12、质子数等于核外电子数,所以sm与sm的核外电子数均为6，中子数质量数-质子数，s与m的中子数分别为82和8,d不正确。课堂小结合格考训练1新华网曾报道，加拿大开发出生产医用放射性同位素tc的简单方法。下列关于t的叙述正确的是( ）a.原子序数是99b电子数是43c中子数是9d质量数是43解析：选b。原子x中左上角数字代表质量数,左下角数字代表质子数，故该原子质量数是99，质子数=电子数4，中子数=质量数质子数9943=56,故选b。2下列陈述不符合原子核外电子排布基本规律的是( ）.核外电子总是优先排在能量最低的电子层上bk层是能量最低的电子层n电子层为次外层时,最多可容纳的电子数为8d.各电

13、子层（n）最多可容纳的电子数为n解析:选d.电子按能量由低到高排列,a正确;k层离核最近,能量最低，b正确；次外层电子数不超过1,正确;各电子层(n)最多可容纳电子数为2n,d错误。3.关于元素周期表，下列叙述中不正确的是（)元素周期表中共有8个纵列，16个族b周期表中的族分为主族、副族、0族和族c.过渡元素全部是副族元素d主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成的解析:选c。根据元素周期表的结构知共有18个纵列,6个族，故a对；周期表中的族分为主族、副族、0族和族,故b对;过渡元素是副族和族元素，故c错；主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成的，故d对。4简单原子的原子结构可用下图形象地表

14、示:其中表示质子或核外电子，表示中子,则下列有关的叙述正确的是( )a.互为同位素b属于不同的元素c是三种化学性质不同的粒子d具有相同的质量数解析：选。由图示可知代表h,代表,代表h,三者互为同位素，化学性质几乎相同。5根据原子结构和元素周期表的关系完成下列各题。(）写出下列微粒的符号及其所属元素在元素周期表的位置。微粒:_ _ _ _;位置:_.(2）第三周期a族的元素原子序数是_（)na元素的原子序数为11,相邻的同族元素的原子序数是_。(4）短周期元素中,族序数=周期序数的元素有_（填元素符号，下同）.(5)短周期元素中,族序数周期序数倍的元素有_。(6)短周期元素中，周期序数=族序数2

15、倍的有_答案:（1)o +cl- 第二周期a族 第三周期族 第三周期a族 第三周期族（2）4(3)3、19(4)h、be、 （5）c、（6)li等级性测试1.yb2u8o(y为钇元素)是悬浮列车中的重要超导材料,关于y的说法不正确的是( ）a.钇元素的原子序数为39.质子数与中子数之差为50c.原子的核外电子数是39。y和y是两种不同的核素解析:选。由y知，y的质子数为39，中子数为9395,由原子序数质子数=核外电子数可知，a、c项正确;质子数与中子数之差应为11,b项错误；和y是两种不同的核素,项正确。2.有六种微粒，它们分别是m、n、y+、z,它们所属元素的种类为( )a.3种.4种c5

16、种6种解析:选b。质子数决定元素的种类，m、q+表示k元素形成的微粒；n、2+表示元素形成的微粒；x表示ar原子；z表示-。3.核电荷数小于或等于8的元素中，原子的最外层电子数是其余电子总数一半的元素种类有( )a.种b种c.3种d4种解析：选b在118号元素中,符合要求的元素原子的核外电子排布依次为2、1和、8、5。4.在自然界中,锗有70ge、72ge等多种稳定的核素。下列有关说法中正确的是（ )a.0e、72ge互称同素异形体b.70ge、2ge互称同位素c.70ge、72ge的核外电子排布不同d70ge、72ge的质子数、质量数、核外电子数相等解析：选b.0e、2ge是同种元素的不同核

17、素,互称为同位素,不是同素异形体,a错,b正确;70e、72ge的质子数、核外电子数相等，故核外电子排布相同，而核内中子数不同,质量数不相等,c、d错.5甲、乙两元素原子的第二层电子数都是其他层电子总数的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解析:选d。l层最多可有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。6.下列说法中错误的是( ）a.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所

18、在的周期数b.元素周期表中从b族到b族10个纵行的元素都是金属元素c.除氦外的稀有气体原子的最外层电子数均是8第一周期元素、第a族元素和稀有气体元素都是非金属元素解析:选.原子的核外电子层数等于该元素所在的周期数，但离子的核外电子层数不一定等于该元素所在的周期数，大多数金属阳离子，如a、2、a3、k+等，其核外电子层数不等于该元素所在的周期数。、b、均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示,已知b、c两元素在周期表中族序数之和是元素族序数的2倍;b、c元素的原子序数之和是a元素原子序数的4倍，则、b、c符合的一组是（ )a.e、a、al.b、mg、s.o、p、cl.c、al、p解析：选c。

19、解答本题首先确定三种元素在元素周期表中的相对位置，再根据元素周期表中结构的关系列式求解。由于、b、为短周期元素,从a、b、的图中位置看，a只能处在第二周期，而b、c处在第三周期。设a的原子序数为,则的原子序数为(x-1)+7，的原子序数为（x+8+1）=x+，则（x+7）+（x+9)=x,8。所以,a、b、c的原子序数分别为、15、17,对应的元素分别为o、p、，代入族序数关系:+726成立。8已知r的核内有个中子，r原子的质量数为,则m r2-含有电子的物质的量为（ )a ml b。o. mo d。 ol解析:选d。r2-含有的电子数为(mn+2），m gr2-的物质的量为 o,则m gr2

20、-中含有的电子的物质的量为 mol.9.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_.()某元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,该元素的元素名称是_。(3）某元素原子的核电荷数是核外电子层数的倍,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为_.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层上也有2个电子。该元素的原子结构示意图为，为镁元素.(2)最外层电子不超过8个，则最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的元素名称是碳。(3）设元素原子的核电荷数质子数=a,核外电子层数为x,最外层电子数为,依题意:a=5x，a=3y，则5x=，x。因原子的最外层电子数不能超过8，即y18(取正整数)，通过讨论可知仅当y=5，x3时合理,则该元素原子的核电荷数为15,其原子结构示意图为。答案：(1）mg(2）碳（3）1.杨振宁和李政道提出弱相互作用中宇称不守恒原