【课件】第四章 第一节 第1课时　原子结构课件高一化学人教版（2019）必修第一册

第1课时原子结构目标素养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。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。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)原子核内质子数=核电荷数=原子核外电子数=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四个中子构成的粒子,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

A.XY B.XY2

C.X2Y2

D.XY3答案:C解析:由题目可知X是Na,Y是O,Na与O可形成Na2O和Na2O2两种化合物,故C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.下列关于原子核外电子排布规律的说法错误的是(

)。A.K层是能量最低的电子层B.原子失电子时先失去能量低的电子C.核外电子总是优先排布在能量较低的电子层上D.N层为次外层时,最多可容纳的电子数为18答案:B解析:距原子核由近到远,电子的能量由低到高,即离原子核近的电子能量低,离原子核远的电子能量高,则K层是能量最低的电子层,A项正确。原子失电子时先失去能量高的电子,B项错误。核外电子总是优先排布在能量较低的电子层上,C项正确。电子层的次外层最多容纳18个电子,所以N层为次外层时,最多可容纳的电子数为18,D项正确。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.由多国科学家组成的科研小组,通过粒子加速器进行了一周的实验,获得了6个非常罕见的铁(26号元素)原子,该铁原子的质量数为45,接着,科学家又使用特制的测量仪器观测到,这6