2024新教材高中化學(xué)第四章第一節(jié)第一課時(shí)原子結(jié)構(gòu)教案新人教版必修第一冊(cè)

PAGE10-第一課時(shí)原子結(jié)構(gòu)[明確學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解原子構(gòu)成，了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)，以及質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)之間的相互關(guān)系。2.了解原子的核外電子能量凹凸與分層排布的關(guān)系。3.了解核外電子分層排布的規(guī)律，會(huì)畫(huà)1～18號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。學(xué)生自主學(xué)習(xí)原子的構(gòu)成質(zhì)量數(shù)1.原子的構(gòu)成2.質(zhì)量數(shù)原子核外電子排布1.電子層的含義多電子原子里，電子分別在eq\o(□,\s\up4(01))能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，人們把不同的區(qū)域簡(jiǎn)化為eq\o(□,\s\up4(02))不連續(xù)的殼層，稱(chēng)之為電子層。2.電子層表示方法3.電子的能量與運(yùn)動(dòng)區(qū)域(1)在離核較近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)的電子能量eq\o(□,\s\up4(10))較低。(2)在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)的電子能量eq\o(□,\s\up4(11))較高。(3)離核最近的電子層是eq\o(□,\s\up4(12))K層，該電子層上的電子的能量最低。4.原子核外電子的排布規(guī)律(1)電子總是盡可能先從eq\o(□,\s\up4(13))內(nèi)層排起，當(dāng)一層eq\o(□,\s\up4(14))充溢后再填充下一層。(2)原子核外各電子層最多容納eq\o(□,\s\up4(15))2n2個(gè)電子。(3)原子最外層電子數(shù)不能超過(guò)eq\o(□,\s\up4(16))8(K層為最外層時(shí)不能超過(guò)eq\o(□,\s\up4(17))2)。5.原子結(jié)構(gòu)示意圖以Na原子為例：1.為什么說(shuō)原子的質(zhì)量主要集中在原子核上？提示：原子是由原子核和核外電子組成的，原子核又是由質(zhì)子和中子組成的，而一個(gè)電子的質(zhì)量?jī)H相當(dāng)于1個(gè)質(zhì)子(或中子)質(zhì)量的eq\f(1,1836)，所以原子的質(zhì)量主要集中在原子核上。2.鈣的原子結(jié)構(gòu)示意圖可畫(huà)為，對(duì)嗎？提示：不對(duì)，最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)，所以應(yīng)畫(huà)為。課堂互動(dòng)探究學(xué)問(wèn)點(diǎn)一組成原子的有關(guān)粒子間的關(guān)系1.核電荷數(shù)取決于元素的種類(lèi)，核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù))和中子數(shù)共同確定原子的種類(lèi)。2.有關(guān)粒子間的關(guān)系(1)質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)。(2)中性原子：質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)＝原子序數(shù)。(3)陽(yáng)離子：質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)＋電荷數(shù)。(4)陰離子：質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)－電荷數(shù)。1法國(guó)科學(xué)家發(fā)覺(jué)一種只有四個(gè)中子構(gòu)成的粒子，這種粒子稱(chēng)為“四中子”，也有人稱(chēng)之為“零號(hào)元素”。下列有關(guān)“四中子”粒子的說(shuō)法不正確的是()A.該粒子不顯電性B.該粒子的質(zhì)量數(shù)為4C.該粒子為4號(hào)元素D.該粒子的質(zhì)量比氫原子大[批注點(diǎn)撥][解析]“四中子”粒子中沒(méi)有帶電荷的微粒，所以該粒子不顯電性，A正確；中子的相對(duì)質(zhì)量是1，所以“四中子”的質(zhì)量數(shù)為4，B正確；“四中子”粒子中沒(méi)有質(zhì)子，所以不能說(shuō)是幾號(hào)元素，C錯(cuò)誤；質(zhì)量數(shù)反映了微粒的相對(duì)質(zhì)量大小，由于“四中子”質(zhì)量數(shù)比氫原子大，所以該粒子的質(zhì)量比氫原子大，D正確。[答案]C[練1]依據(jù)元素的原子序數(shù)可推知原子的()①質(zhì)子數(shù)②中子數(shù)③質(zhì)量數(shù)④核電荷數(shù)⑤核外電子數(shù)A.①②③B．①④⑤C．②③④D．①③⑤答案B解析元素的原子序數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)，質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)，所以由原子序數(shù)可以推知原子的質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)、核外電子數(shù)，B正確。[練2]某公司原安排放射77顆衛(wèi)星，以實(shí)現(xiàn)全球衛(wèi)星通信，這一數(shù)字與銥(Ir)元素的原子核外電子數(shù)恰好相等，因此稱(chēng)為“銥星安排”。已知銥的一種同位素的質(zhì)量數(shù)為191，則其核內(nèi)中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差是()A.77B．114C．37D．268答案C解析依據(jù)題中信息可知，核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝77，中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)－質(zhì)子數(shù)＝191－77＝114，所以中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差＝114－77＝37，C正確。學(xué)問(wèn)點(diǎn)二核外電子的排布規(guī)律1.原子核外電子排布規(guī)律——“四最”核外電子排布規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地、機(jī)械地理解和套用。當(dāng)M層不是最外層時(shí)，最多可以排布18個(gè)電子，而當(dāng)它是最外層時(shí)，最多只能排布8個(gè)電子。2．最外層8個(gè)電子(K層為最外層時(shí)為2個(gè)電子)的結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。當(dāng)元素原子的最外層電子數(shù)小于8(K層小于2)時(shí)，是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。在化學(xué)反應(yīng)中，具有不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原子，總是“想方設(shè)法”通過(guò)各種方式(得或失電子或形成共用電子對(duì))使其結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。2元素X的離子結(jié)構(gòu)示意圖為，元素Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，則元素X與元素Y形成常見(jiàn)化合物的化學(xué)式為()A．XY B．XY2C．X2Y2 D．XY3[批注點(diǎn)撥][解析]元素X的離子結(jié)構(gòu)示意圖為，即Na＋，元素Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，即O原子，則X是Na，Y是O，Na與O可形成Na2O和Na2O2兩種化合物，故C正確。[答案]C[練3]下列微粒的結(jié)構(gòu)示意圖中，錯(cuò)誤的是()A．②③④⑥ B．①④⑤⑥C．①②⑤⑥ D．①②④⑤答案D解析①錯(cuò)誤，K層最多只能容納2個(gè)電子；②錯(cuò)誤，Cl的核電荷數(shù)為17；④錯(cuò)誤，最外層電子不能超過(guò)8個(gè)；⑤錯(cuò)誤，M層上電子數(shù)應(yīng)為5個(gè)。[練4]按要求填空。(1)某元素原子K層和M層電子數(shù)相同，該元素的元素符號(hào)是________。(2)某元素原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍，該元素的元素名稱(chēng)是________。(3)某元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是______________。答案(1)Mg(2)氧(3)解析(1)K層最多容納2個(gè)電子，M層的電子數(shù)和K層相同，則M層上有2個(gè)電子。該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，為鎂元素。(2)L層電子數(shù)為2×3＝6，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，為氧元素。(3)最外層電子不超過(guò)8個(gè)，則最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖應(yīng)為。方法規(guī)律短周期元素原子結(jié)構(gòu)的幾個(gè)特別特別關(guān)系元素最外層電子數(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、Aleq\a\vs4\al([學(xué)問(wèn)拓展])1.離子結(jié)構(gòu)示意圖(1)非金屬元素的原子得電子形成簡(jiǎn)潔離子時(shí)，電子層數(shù)不變，一般最外層達(dá)8e－穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。如(2)1～20號(hào)元素中的金屬原子失電子形成簡(jiǎn)潔的離子時(shí)，電子層數(shù)比原子少一個(gè)，次外層變?yōu)樽钔鈱舆_(dá)8e－(或2e－)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。如2．常見(jiàn)“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)

本課歸納總結(jié)1.原子結(jié)構(gòu)記憶口訣原子構(gòu)成三子(質(zhì)子、中子、電子)奇(奇異)，質(zhì)子正電擎大旗。電子抗衡帶負(fù)電，中子無(wú)電為中立。2．質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)。3．原子核外電子排布規(guī)律(1)各層最多容納的電子數(shù)目為2n2個(gè)(n為電子層序數(shù))。(2)最外層電子數(shù)目不超過(guò)8個(gè)(K層為最外層時(shí)，不超過(guò)2個(gè))，次外層電子數(shù)目不超過(guò)18個(gè)。(3)核外電子總是盡可能先排布在能量較低的電子層里，然后由里向外，依次排布在能量漸漸上升的電子層里，即按K、L、M、N…依次排列。4．常見(jiàn)“10電子”粒子(1)分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4。(2)陽(yáng)離子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋。(3)陰離子：N3－、O2－、F－、OH－、NHeq\o\al(－,2)。學(xué)習(xí)效果檢測(cè)1．某種元素的原子核內(nèi)有161個(gè)中子，質(zhì)量數(shù)為272。該元素的原子序數(shù)與原子核內(nèi)中子數(shù)的關(guān)系是()A．大于 B．小于C．等于 D．不能確定答案B解析依據(jù)質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)，原子序數(shù)和質(zhì)子數(shù)之間的關(guān)系，可得該元素的質(zhì)子數(shù)為272－161＝111，因此質(zhì)子數(shù)小于中子數(shù)，即原子序數(shù)小于中子數(shù)。2．下列有關(guān)原子或離子的結(jié)構(gòu)示意圖正確的是()答案D解析鋰為3號(hào)元素，最內(nèi)層有2個(gè)電子，最外層有1個(gè)電子，故A錯(cuò)誤；最外層不能超過(guò)8個(gè)電子，故B錯(cuò)誤；硫離子最外層為8個(gè)電子，故C錯(cuò)誤；鎂元素為12號(hào)元素，失去2個(gè)電子變成鎂離子，核外電子排布正確，故D正確。3．下列關(guān)于原子核外電子排布規(guī)律的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．K層是能量最低的電子層B．原子失電子時(shí)先失去能量低的電子C．核外電子總是優(yōu)先排布在能量較低的電子層上D．N層為次外層時(shí)，最多可容納的電子數(shù)為18答案B解析距原子核由近到遠(yuǎn)，電子的能量由低到高，即離原子核近的電子能量低，離原子核遠(yuǎn)的電子能量高，則K層是能量最低的電子層，A正確；原子最先失去最外層電子，最外層電子的能量最高，所以原子失電子時(shí)先失去能量高的電子，B錯(cuò)誤；核外電子總是優(yōu)先排布在能量較低的電子層上，C正確；電子層的次外層最多容納18個(gè)電子，所以N層為次外層時(shí)，最多可容納的電子數(shù)為18，D正確。4．某元素的原子核外有3個(gè)電子層，最外層有4個(gè)電子，則該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為()A．14B．15C．16D．17答案A解析該原子核外各個(gè)電子層上的電子數(shù)分別為2、8、4，所以其核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為14。5．下列說(shuō)法中正確的是()A．鋰的原子結(jié)構(gòu)示意圖是B．某原子M層電子數(shù)為L(zhǎng)層電子數(shù)的4倍C．某離子M層和L層電子數(shù)均為K層的4倍D．離子的核電荷數(shù)確定等于其核外電子數(shù)答案C解析K層電子數(shù)最多是2，故鋰原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖是，A錯(cuò)誤；元素M層有電子，其L層確定有8個(gè)電子，M層上電子數(shù)為L(zhǎng)層上電子數(shù)的4倍，則M層上電子數(shù)為32，而M層最多容納18個(gè)電子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；K層電子數(shù)填滿是2，某離子M層和L層電子數(shù)均為K層的4倍，即均是8，故該離子的核外電子數(shù)是18，C正確；原子得失電子后成為離子，因此該離子的核外電子數(shù)確定不等于其核電荷數(shù)，D錯(cuò)誤。6．對(duì)于核電荷數(shù)1～18的元素，依據(jù)核外電子排布規(guī)律填空：(1)最外層電子數(shù)為1的原子有________、________、________。(2)最外層電子數(shù)為2的原子有________、________、________。(3)最外層電子數(shù)跟次外層電子數(shù)相等的原子有________、________。(4)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的原子是________。(5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的原子是________。(6)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的原子是________。(7)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子有________、________。(8)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子有________、________。(9)電子層數(shù)跟最外層電子數(shù)相等的原子有________、________、________。(10)電子層數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子是________。(11)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的原子有________、________、________。(12)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的原子是________。答案(1)HLiNa(2)HeBeMg(3)BeAr(4)C(5)O(6)Ne(7)LiSi(8)LiP(9)HBeAl(10)Li(11)HeCS(12)O解析畫(huà)出1～18號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)圖，分析其題目要求的量的關(guān)系可得答案。7．依據(jù)下列敘述，畫(huà)出對(duì)應(yīng)微粒的結(jié)構(gòu)示意圖。(1)A元素原子的最外層電子數(shù)為電子