2024–2025學年高一化學必修第一冊同步學與練（人教版）第23課 原子結(jié)構(gòu)（原卷版）

第23課原子結(jié)構(gòu)目錄01學習目標目錄01學習目標02預(yù)習導(dǎo)學自主梳理預(yù)習檢測03探究提升環(huán)節(jié)一原子結(jié)構(gòu)模型的演變環(huán)節(jié)二原子的核外電子排布04課堂總結(jié)05強化訓(xùn)練01學習目標1．知道原子的構(gòu)成，了解質(zhì)量數(shù)概念及其與質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之間的關(guān)系。2．知道核外電子能量高低與電子分層排布的關(guān)系。3．能夠根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出常見1～20號元素原子及離子的結(jié)構(gòu)示意圖。4．通過閱讀“科學史話”，了解“原子結(jié)構(gòu)模型的演變”，增強科學探究精神和社會責任感。002預(yù)習導(dǎo)學自主梳理一、原子的構(gòu)成1．構(gòu)成原子的微粒（1）原子是由居于原子中心的帶正電的_________和核外帶負電的________構(gòu)成的。原子核由______和______構(gòu)成。（2）核電荷數(shù)＝________＝核外電子數(shù)(原子呈電中性)。2．質(zhì)量數(shù)（1）概念：將核內(nèi)所有______和______的相對質(zhì)量取____________相加，所得的數(shù)值叫做質(zhì)量數(shù)。（2）構(gòu)成原子的粒子間的兩個關(guān)系①質(zhì)量數(shù)(A)＝________＋________。②質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝____________。二、原子核外電子排布1．電子層（1）概念：在含有多個電子的原子里，電子分別在能量_________的區(qū)域內(nèi)運動。我們把不同的區(qū)域簡化為____________，也稱作電子層。（2）不同電子層的表示及能量關(guān)系電子層數(shù)1234567字母代號________________OPQ離核遠近由____到____能量高低由____到____2．核外電子排布規(guī)律（1）電子一般總是先從______排起，當一層充滿后再填充下一層。（2）原子核外各電子層最多容納______個電子。（3）原子最外層電子數(shù)不能超過_____(K層為最外層時不能超過___)，次外層電子數(shù)不能超過18，倒數(shù)第三層電子數(shù)不能超過32。（4）次外層最多能容納的電子數(shù)不超過____個。預(yù)習檢測1．2022年江蘇省徐州市第七中學期中）在原子結(jié)構(gòu)研究的歷史中，提出“葡萄干面包式”原子結(jié)構(gòu)模型的是A．盧瑟福 B．道爾頓 C．玻爾 D．湯姆生2．（2023年遼寧大連高一檢測）原子的質(zhì)量主要由原子核決定。已知質(zhì)量數(shù)為A的某陽離子Rn＋，核外有X個電子，則核內(nèi)中子數(shù)為A．A－X B．A－X－nC．A－X＋n D．A＋X－n3．（2022年廣西省欽州市期末）某元素原子的核外電子中，L層電子一定比K層電子A．數(shù)目少 B．數(shù)目多 C．能量低 D．能量高4．（2022年福建省福州市福清高中聯(lián)合體期中）下列表示金屬元素原子結(jié)構(gòu)示意圖的是A． B． C． D．4．（2022年北京西域期末）鈦(Ti)被稱為未來鋼鐵，我國鈦的儲量居世界首位。下列關(guān)于eq\o(\s\up5(48),\s\do2(22))Ti的說法不正確的是A．質(zhì)子數(shù)為22 B．質(zhì)量數(shù)為26C．中子數(shù)為26 D．核外電子數(shù)為225．（2022年廣西桂林期末）核素15N常用作生物醫(yī)藥示蹤劑。下列關(guān)于15N的說法不正確的是A．質(zhì)子數(shù)是7 B．電子數(shù)是8C．中子數(shù)是8 D．質(zhì)量數(shù)是156．（2023年四川成都高一檢測）粒子結(jié)構(gòu)示意圖是表示原子核電荷數(shù)和電子層排布的圖示形式。根據(jù)粒子結(jié)構(gòu)示意圖：，，，下列判斷正確的是A．它們都帶有電荷 B．它們原子的核外電子數(shù)相同C．它們都具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu) D．它們表示同一種元素?環(huán)節(jié)一原子結(jié)構(gòu)模型的演變情境材料焊接鋼管無損檢測——射線檢測焊接鋼管無損檢測——射線檢測射線檢測是最早的一種無損檢測的方法，被廣泛用于金屬和非金屬材料及制品的內(nèi)部缺陷檢驗，至少有50多年的歷史。其有無可比擬的獨特優(yōu)越性，即檢驗缺陷的正確性、可靠性和直觀性，且得到的射線底片可用于缺陷的分析和作為質(zhì)量憑證存檔。工業(yè)焊接鋼管常用eq\o(\s\up5(137),\s\do2(55))Cs進行“無損探傷”。問題探究下列有關(guān)eq\o(\s\up5(137),\s\do2(55))Cs說法正確的是A．137表示質(zhì)子數(shù)B．137表示中子數(shù)C．該原子質(zhì)子數(shù)大于中子數(shù)D．該原子的K、L層共容納了10個電子要點歸納一、原子的構(gòu)成質(zhì)量數(shù)1．構(gòu)成原子的微粒原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的，而原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。2．質(zhì)量數(shù)3．有關(guān)粒子間的關(guān)系質(zhì)量關(guān)系質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)原子的相對原子質(zhì)量近似等于質(zhì)量數(shù)電性關(guān)系電中性微粒(原子或分子)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)帶電離子質(zhì)子數(shù)≠電子數(shù)，具體如下表陽離子(Rm＋)質(zhì)子數(shù)＞電子數(shù)質(zhì)子數(shù)＝電子數(shù)＋m陰離子(Rm－)質(zhì)子數(shù)＜電子數(shù)質(zhì)子數(shù)＝電子數(shù)－m數(shù)量關(guān)系核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)(原子)1．符號eq\o\al(A,Z)eq\o(X,\s\up6(±c))eq\o\al(m±,n)中各個字母的含義2．組成原子、離子的各種微粒及相互關(guān)系3．并不是所有的原子都是由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成，如eq\o\al(1,1)H原子核內(nèi)無中子。4．在原子中，質(zhì)子數(shù)一定等于核外電子數(shù)，但不一定等于中子數(shù)。如eq\o(\s\up5(35),\s\do2(17))Cl中的質(zhì)子數(shù)為17，中子數(shù)為18。典例精講【例1】（2022年新疆吐魯番市期末）中國科學家首次實現(xiàn)了兩個異核原子(1個eq\o(\s\up5(85),\s\do2(37))Rb原子和1個eq\o(\s\up5(87),\s\do2(37))Rb原子)的量子受控非門和量子糾纏，下列有關(guān)eq\o(\s\up5(87),\s\do2(37))Rb的說法正確的是A．質(zhì)子數(shù)為87 B．核外電子數(shù)為37C．中子數(shù)為37 D．質(zhì)量數(shù)為50【例2】（2022年甘肅省張掖市期末）核內(nèi)中子數(shù)為N的R2＋，質(zhì)量數(shù)為A，則agR2＋中含有的電子數(shù)物質(zhì)的量為A．EQ\f(a,A)(A－N)molmol B．EQ\f(a,A)(A－N＋2)molC．EQ\f(a,A－2)(A－N－2) D．EQ\f(a,A)(A－N－2)mol【例3】（2023年山東濟南高一檢測）A元素的原子最外層電子數(shù)是a，次外層電子數(shù)是b；B元素的原子M層電子數(shù)是(a－b)，L層電子數(shù)是(a＋b)，則A、B兩元素形成化合物的化學式最可能表示為A．B3A2 B．BA2 C．A3B2 D．AB2?環(huán)節(jié)二原子的核外電子排布情境材料玻爾電子分層排布理論玻爾電子分層排布理論玻爾理論是1913年丹麥物理學家玻爾結(jié)合普朗克的量子概念、愛因斯坦的光子概念和盧瑟福的原子模型而提出的原子結(jié)構(gòu)理論。愛因斯坦稱玻爾的電子殼層模型是思想領(lǐng)域中最高的音樂神韻?？茖W家根據(jù)大量的光譜實驗數(shù)據(jù)總結(jié)了電子在核外的排布規(guī)律，中學階段我們用如圖表示電子層模型示意圖：問題探究1．同一原子M層上的電子數(shù)一定比L層上的電子數(shù)多嗎？2．核電荷數(shù)1～18的元素，每層電子數(shù)都滿足2n2個電子的元素有幾種？3．某元素原子核外有三個電子層，M層電子數(shù)為L層電子數(shù)的EQ\f(1,2)，畫出該原子的結(jié)構(gòu)示意圖。要點歸納二、原子的核外電子排布1．排布規(guī)律一低電子總是盡量先排在能量最低的電子層里，再排能量較高的電子層里四不超各電子層最多容納的電子數(shù)為2n2最外層電子數(shù)最多為8個(n＝1時，最多容納2個電子)次外層電子數(shù)最多為18個倒數(shù)第三層電子數(shù)最多為32個2．核外電子排布的表示方法——結(jié)構(gòu)示意圖（1）原子結(jié)構(gòu)示意圖①用小圓圈和圓圈內(nèi)的符號及數(shù)字表示原子核和核電荷數(shù)。如鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖：②用弧線表示電子層。③弧線上的數(shù)字表示該電子層上的電子數(shù)。④原子結(jié)構(gòu)示意圖中，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)。（2）離子結(jié)構(gòu)示意圖①金屬元素原子失去最外層所有電子變?yōu)殡x子時，電子層數(shù)減少一層。如Mgeq\o(→,\s\up7(－2e－))Mg2＋②非金屬元素的原子得電子形成簡單離子時，電子層數(shù)不變。如Feq\o(→,\s\up7(＋e－))F－3．1～18號元素原子結(jié)構(gòu)的特殊關(guān)系特殊關(guān)系對應(yīng)元素最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的一半Li、Si最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)Be、Ar最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的2倍C最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的3倍O最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的4倍Ne最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)H、Be、Al最外層有1個電子H、Li、Na最外層有2個電子He、Be、Mg①核外電子排布的規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地理解，如當M層不是最外層時，最多可排18個電子，而當它是最外層時，最多排8個電子。②核外電子排布的規(guī)律是互相聯(lián)系的，不能孤立地理解。如鈣原子由于受最外層電子數(shù)不超過8個的限制，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為而不是。三、常見的等電子粒子1．常見的“10電子”粒子分子離子一核10電子NeN3－、O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋二核10電子HFOH－三核10電子H2ONHeq\o\al(－,2)四核10電子NH3H3O＋五核10電子CH4NHeq\o\al(＋,4)2．常見的“18電子”粒子分子陽離子陰離子Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4K＋、Ca2＋P3－、S2－、HS－、Cl－典例精講【例4】（2022年河北省唐山市遵化市期中）下列離子中，所帶電荷數(shù)與該離子的核外電子層數(shù)相等的是A．Mg2＋ B．Na＋ C．AI3＋ D．K＋【例5】下列微粒結(jié)構(gòu)示意圖錯誤的是A．（2022年江蘇省宿遷市沭陽縣期中）Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖：eq\a\vs4\al()B．（2022年江蘇省揚州市邗江區(qū)期中）鈉離子的結(jié)構(gòu)示意圖：C．（2022年河北省廊坊市期末）S2－的結(jié)構(gòu)示意圖：D．（2022年貴州省貴陽市期末）鎂離子的結(jié)構(gòu)示意圖：【例6】（2022年山西省太原市期末）在以下分子中，含10個電子的分子是A．H2O B．HClC．C2H2 D．CO004課堂總結(jié)原子結(jié)構(gòu)三關(guān)系原子核外電子排布規(guī)律00503強化訓(xùn)練1．（2022年江蘇省揚州市揚州中學期中）下圖為原子結(jié)構(gòu)模型的演變圖，(1)為道爾頓實心球式原子模型(2)為盧瑟福帶核原子模型(3)為湯姆生葡萄干面包式模型(4)為近代量子力學原子模型(5)為玻爾軌道式原子模型。其中符合歷史演變順序的一組排列是A．(1)(3)(2)(5)(4) B．(1)(5)(3)(4)(2)C．(4)(5)(3)(2)(1) D．(1)(3)(5)(4)(2)2．（2023年河南省洛陽市期末）考古學常用eq\o(\s\up5(14),\s\do2(6))C來確定文物的歷史年代，eq\o(\s\up5(14),\s\do2(6))C原子核內(nèi)中子數(shù)是A．6 B．8 C．14 D．203．（2022年北京朝陽）美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室在2006年10月16日宣布，該實驗室科學家與俄羅斯科學家合作，利用俄方的回旋加速器設(shè)備，成功合成了118號超重元素eq\o(\s\up5(297),\s\do2(118))Og，并觀察到其存在了不到1毫秒時間。該元素原子的核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是A．118 B．297 C．61 D．1794．（2023年北京市延慶區(qū)期末）硒(Se)被稱為長壽元素、抗癌之王，在機體中充當抗氧化劑。下列關(guān)于eq\o(\s\up5(77),\s\do2(34))Se的說法不正確的是A．質(zhì)子數(shù)為34 B．質(zhì)量數(shù)為43C．中子數(shù)為43 D．核外電子數(shù)為345．（2022年北京市順義區(qū)期末）某粒子的結(jié)構(gòu)示意圖為，關(guān)于該粒子的說法不正確的是A．核外電子數(shù)為18 B．核外有3個電子層C．屬于帶負電荷的粒子 D．在化學反應(yīng)中易得電子6．（2021年福建省福州高級中學高一期中）下列說法正確的是A．某單核微粒的核外電子排布如圖所示，則該微粒一定是氬原子B．最外層只有1個電子的元素一定是金屬元素C．NHeq\o\al(＋,4)與H3O＋具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)D．最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素的原子容易失去電子成為陽離子7．下列說法中正確的是A．某微粒核外電子排布為2、8、8結(jié)構(gòu)，則該微粒一定是氬原子B．最外層電子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的微粒只能是稀有氣體的原子C．F－、Na＋、Al3＋是與氖原子具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子D．某元素原子的最外層只有2個電子，則該元素一定是金屬元素8．（2022年甘肅省張掖市期末）核電荷數(shù)1～18元素中，a元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍；b元素原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍；c元素原子M層電子數(shù)等于其L層電子數(shù)的一半；d元素原子最外層有1個電子，d的陽離子與b的陰離子電子層結(jié)構(gòu)相同，則四種元素的核電荷數(shù)關(guān)系中正確的是A．c＞d＞b＞a B．d＞b＞a＞c C．a(chǎn)＞d＞c＞b D．b＞a>c＞d9．（2023年山東濰坊高一檢測）若元素X和Y的核電荷數(shù)都小于18，最外層電子數(shù)分別為n和(m－5)，次外層分別有(n＋2)個和m個電子。（1）對于元素X，n_____8，(n＋2)個電子所在電子層為_____層，(n＋2)＝_____，n＝_____。（2）對于元素Y，0＜(m－5