【公開課】原子結(jié)構(gòu)+課件高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊

第四章

物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第一節(jié)

原子結(jié)構(gòu)與元素周期表

課時(shí)1原子結(jié)構(gòu)課堂導(dǎo)入古語有云，至大無外，謂之大一，至小無內(nèi)，謂之小一。所謂大一，指的是空間大到無所不包，不再有外部，小一指的是物質(zhì)最小的單位，不可再分割。古希臘哲學(xué)家德謨克里特曾經(jīng)認(rèn)為，原子是不可再分割的最小微粒，他的觀點(diǎn)正確嗎？課堂學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)原子屬于微觀粒子，但卻并不是不可分割，原子是由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成的，那這幾種粒子之間有著怎樣的關(guān)系呢？課堂學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)原子(電中性)原子核(正電性)質(zhì)子(正電性)中子(不帶電)核外電子負(fù)電性電性角度：質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)課堂學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)原子原子核質(zhì)子(相對質(zhì)量約為1)中子(相對質(zhì)量約為1)核外電子質(zhì)量很小，忽略不計(jì)電性角度：質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)初中進(jìn)行相對質(zhì)量學(xué)習(xí)時(shí)，我們計(jì)算過質(zhì)子的相對質(zhì)量是1.007，中子的相對質(zhì)量是1.008，均是電子相對質(zhì)量的一千八百多倍，所以原子的質(zhì)量集中在原子核上，核外電子質(zhì)量忽略不計(jì)(例如離子的相對質(zhì)量與原子相同)。質(zhì)量角度：質(zhì)量數(shù)(A)

=質(zhì)子數(shù)(Z)

+中子數(shù)(N)將原子核內(nèi)所有質(zhì)子(Z)和中子(N)的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值相加，所得的數(shù)值叫做質(zhì)量數(shù)，常用A表示。質(zhì)量數(shù)和相對質(zhì)量之間并不相等，而是近似相等的關(guān)系。課堂學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)根據(jù)質(zhì)量數(shù)的定義，我們有了一種新的表示原子的方法。通過這種表示方法，我們能夠清晰的獲取原子的質(zhì)子數(shù)、質(zhì)量數(shù)與中子數(shù)等信息。若對應(yīng)的元素符號為離子的話，核外電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)的關(guān)系會有何變化呢？陽離子核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)–電荷數(shù)陰離子核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+電荷數(shù)課堂鞏固正誤判斷1.原子呈電中性是因?yàn)橹凶硬粠щ姟?.某氯原子有18個(gè)中子，則其質(zhì)量數(shù)為35。2.質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)決定了原子的質(zhì)量。3.微粒的核外電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)一定相等?！痢獭痢陶n堂學(xué)習(xí)原子核外排布既然行星模型與波爾模型均是不正確的，那么原子的核外電子到底是怎么樣運(yùn)動的，電子云又是什么東西？首先原子是在作高速運(yùn)動的，速度甚至接近光速，其次原子的運(yùn)動沒有確定的軌跡，不能同時(shí)準(zhǔn)確地測定電子在某一時(shí)刻所處的位置和運(yùn)動速度，也不能描繪出它的運(yùn)動軌跡。針對上述情況，我們只能用統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)指出它在原子核外空間某處出現(xiàn)機(jī)會的多少，當(dāng)統(tǒng)計(jì)的次數(shù)足夠多后，所形成的形狀類似于帶負(fù)電性的云狀物，便被稱為“電子云”。課堂學(xué)習(xí)原子核外排布右圖是對氫原子進(jìn)行瞬間照相得到的五張照片，能夠發(fā)現(xiàn)電子的位置并不固定，若是將多張結(jié)合在一起會有什么發(fā)現(xiàn)呢？當(dāng)十萬張照片疊印之后，我們發(fā)現(xiàn)電子的運(yùn)動范圍類似于一個(gè)球狀物，這便是氫原子的一個(gè)核外電子的電子云模型。那若是多電子原子，電子又會怎么運(yùn)動呢？課堂學(xué)習(xí)原子核外排布右圖是鈉原子的核外電子排布，我們發(fā)現(xiàn)鈉原子核外的11個(gè)電子并沒有在相同的區(qū)域運(yùn)動，這是因?yàn)槎嚯娮釉又械母鱾€(gè)電子的能量并不相同，所以會在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動。我們把不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層，稱作電子層。1234567KLMNOPQ離核由近到遠(yuǎn)，能量由低到高課堂學(xué)習(xí)原子核外排布在具有許多能量不同的軌道的情況下，原子的核外電子排布在軌道上面有沒有什么規(guī)律或原則呢，根據(jù)下列數(shù)據(jù)，思考并討論。課堂學(xué)習(xí)原子核外排布電子排布規(guī)律：(1).能量最低原理核外電子總是優(yōu)先排布在能量最低的電子層里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的電子層里。(2).電子層最多容納的電子數(shù)①第n層最多容納2n2個(gè)電子，如K、L、M、N曾最多容納的電子數(shù)分別為2、8、18、32；②最外層電子數(shù)目最多不能超過8個(gè)，K層為最外層時(shí)不能超過2個(gè)；③次外層最多能容納的電子數(shù)不超過18個(gè)。課堂學(xué)習(xí)核外電子排布的表示方法原子結(jié)構(gòu)示意圖小圓圈和圓圈內(nèi)的符號及數(shù)字表示原子核及核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，弧線表示電子層，弧線內(nèi)數(shù)字表示該層中的電子數(shù)，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)相等。在離子結(jié)構(gòu)示意圖中，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)不相等。當(dāng)主族中的金屬元素原子失去最外層所有的電子變?yōu)殡x子時(shí)，電子層數(shù)減少一層，形成與上一周期的稀有氣體元素原子相同的電子層結(jié)構(gòu)。非金屬元素的原子得電子形成簡單離子時(shí)，形成和同周期的稀有氣體元素原子相同的電子層結(jié)構(gòu)。離子結(jié)構(gòu)示意圖課堂學(xué)習(xí)常見的10e-微粒10e-原子Ne陰離子F-、O2-、N3-、OH-陽離子Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+多核分子HF、H2O、NH3、CH4課堂學(xué)習(xí)常見的18e-微粒18e-原子Ar陰離子Cl-、S2-、P3-陽離子K+、Ca2+多核分子HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4課堂鞏固正誤判斷1.多電子原子的電子的能量不完全相同。4.當(dāng)M層排電子時(shí)，L層一定已經(jīng)排滿電子。2.能量高的電子在離核近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動。3.M層為最外層時(shí)，最多容納18個(gè)電子?！獭痢痢陶n堂鞏固生物體在生命存續(xù)期間保留的一種碳原子——(14C)會在其死亡后衰變，測量考古遺址中發(fā)現(xiàn)的遺物里14C的數(shù)量，可以推斷出它的存在年代。你知道14C的“14”是什么含義嗎？這種碳原子的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)分別是多少?14C的“14”是指這種碳原子的質(zhì)量數(shù)為14，此碳原子的質(zhì)子數(shù)為6、中子數(shù)為8、核外電子數(shù)為6。課堂小結(jié)10e-原子Ne陰離子F-、O2-、N3-、OH-陽離子Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+多核分子HF、H2O、NH3、CH418e-原子Ar陰離子Cl-、S2-、P3-陽離子K+、Ca2+多核分子