第1課時原子結構目標素養1.知道原子的結構及構成原子的粒子間的關系;根據原子核外電子的排布規律,能畫出1~20號元素的原子結構示意圖。了解預測、假設、模型等方法在科學家研究原子結構中的作用。2.通過了解元素周期表的結構,認識原子結構與元素在周期表中位置間的關系。3.知道質量數和

的含義,知道元素、核素、同位素的含義。4.以第ⅠA族和第ⅦA族元素為例,通過探究認識同主族元素性質的遞變規律,并能用原子結構理論初步加以解釋;培養分析、處理數據的能力,嘗試運用比較、歸納等方法對信息進行加工處理。知識概覽一、原子結構1.原子的構成。2.質量數。(1)定義:原子的質量主要集中在原子核上,質子和中子的相對質量都近似為

1

,如果忽略電子的質量,將核內所有

質子

和

中子

的相對質量取近似整數值相加,所得的數值叫做質量數。

(2)兩個關系式:質量數(A)=

質子數

(Z)+

中子數

(N)

原子的質子數=

核電荷數

=

核外電子數

微訓練11.下列說法中正確的是(

)。A.某種硫原子的中子數是18,則其質量數是34B.質量數就是相對原子質量C.所有原子都由質子、中子和核外電子構成D.離子的核外電子數與其所帶電荷數的和等于質子數答案:A2.下列各組元素中,質子數按由小到大順序排列的是(

)。A.Be、C、B

B.Li、O、ClC.Al、S、Si

D.C、S、Mg答案:B3.(1)A原子的核電荷數為8,其原子核內的質子數為

,該原子的二價陰離子中,核外電子數為

。

(2)B原子的一價陽離子的核外有18個電子,質量數為40,該原子的原子核內中子數為

。

答案:(1)8

10

(2)21解析:(1)核電荷數=質子數,陰離子的核外電子數=質子數+所帶電荷數=10。(2)B原子的質子數是18+1=19,質量數為40,該原子的中子數為40-19=21。二、核外電子排布1.電子層。(1)定義:在含有多個電子的原子里,電子分別在能量不同的區域內運動。我們把不同的區域簡化為不連續的殼層,稱作電子層。(2)表示方法:2.電子的能量與運動區域。(1)在離核較近的區域運動的電子能量

較低

。

(2)在離核較遠的區域運動的電子能量

較高

。

(3)離核最近的電子層是

K

層,該電子層上的電子的能量最低。

3.原子核外電子的排布規律。(1)電子一般總是先從

內層

排起,當一層

充滿

后再填充下一層。

(2)原子核外第n層最多能容納的電子數為

2n2

。

(3)無論原子有幾個電子層,其最外層中的電子數最多只有

8

個(K層只有

2

個)。

(4)原子最外電子層有8個電子(最外層為K層時,最多只有2個電子)的結構是相對穩定的結構。4.原子結構示意圖(以Na原子為例)。

微訓練21.以下是某些粒子的核外電子排布結構示意圖,其中一定不正確的是(

)。答案:C解析:核電荷數為8時,原子的最內層最多可以容納2個電子。2.下列敘述正確的是(

)。A.電子的能量越低,運動區域離核越遠B.某原子K層上只有一個電子C.稀有氣體元素原子的最外層都排有8個電子D.當M層是最外層時,最多可排布18個電子答案:B解析:電子的能量越低,運動區域離核越近,A項錯誤。氦最外層只有2個電子,C項錯誤。當M層是最外層時,最多可排布8個電子,D項錯誤。一

組成原子的有關粒子間的關系重難歸納1.組成原子的粒子

2.有關粒子間的關系:(1)質量數(A)=質子數(Z)+中子數(N)。(2)原子核內質子數=核電荷數=原子核外電子數=原子序數。(3)陽離子Xm+:質子數=核外電子數+m。陰離子Xm-:質子數=核外電子數-m。原子的質量主要集中在原子核上。(1)原子的質量主要由質子和中子的質量決定,什么是質子或中子的相對質量?(2)質量數和相對原子質量是完全等同的概念嗎?典例剖析科學家發現一種只由四個中子構成的粒子,這種粒子被稱為“四中子”,也有人稱為“零號元素”。下列有關“四中子”粒子的說法不正確的是(

)。A.該粒子不顯電性B.該粒子的質量數為4C.該粒子為4號元素D.1個該粒子的質量比1個氫原子的質量大答案:C解析:由于中子不帶電荷,所以該粒子不顯電性,A項正確。中子的相對質量是1,所以“四中子”的質量數為4,B項正確。“四中子”粒子中沒有質子,所以不能說是幾號元素,C項錯誤。質量數反映了粒子的相對質量大小,由于“四中子”質量數比氫原子大,所以1個該粒子的質量比1個氫原子的質量大,D項正確。學以致用1.根據元素的核電荷數可推知原子的(

)。①質子數②中子數③質量數④核外電子數A.①②③ B.①④

C.②③④

D.①③答案:B解析:原子中,元素的核電荷數=質子數=核外電子數,質量數=質子數+中子數,所以由核電荷數可以推知原子的質子數、核外電子數,B項正確。2.已知銥原子的核外電子數為77,一種銥原子的質量數為191,則其核內中子數與質子數之差是(

)。A.77 B.114C.37 D.268答案:C解析:根據題中信息可知,核外電子數=質子數=77,中子數=質量數-質子數=191-77=114,所以中子數與質子數之差=114-77=37,C項正確。二

核外電子的排布規律重難歸納原子核外電子的排布規律——“四最”:一個最低能量最低原理:核外電子總是盡量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。即按K→L→M→N……的順序排列三個最多各電子層最多容納2n2個電子。如K、L、M、N層最多容納電子數分別為2、8、18、32最外層電子數目不能超過8個(K層為最外層時不能超過2個)次外層最多能容納的電子數為18個核外電子排布規律是相互聯系的,不能孤立地、機械地理解和套用。當M層不是最外層時,最多可以排布18個電子,而當它是最外層時,最多只能排布8個電子。最外層8個電子(K層為最外層時為2個電子)的結構,稱為相對穩定結構。當元素原子的最外層電子數小于8(K層小于2)時,是不穩定結構。在化學反應中,具有不穩定結構的原子,總是“想方設法”通過各種方式(得到或失去電子或形成共用電子對)使其結構趨于穩定。常見的10電子粒子有哪些?18電子粒子有哪些?提示:利用元素排布尋找“10電子”粒子的方法利用元素排布尋找“18電子”粒子的方法典例剖析按要求填空。(1)某元素原子K層和M層電子數相同,該元素的元素符號是

。

(2)某元素原子L層電子數是K層電子數的3倍,該元素的元素名稱是

。

(3)某元素原子最外層電子數是次外層電子數的2倍,該元素的原子結構示意圖是

。

解析:(1)K層最多容納2個電子,M層的電子數和K層相同,則方法規律1~18號元素原子結構的幾個特殊關系。

特殊關系元素最外層電子數等于次外層電子數的一半Li、Si最外層電子數等于次外層電子數Be、Ar最外層電子數等于次外層電子數的2倍C最外層電子數等于次外層電子數的3倍O最外層電子數等于次外層電子數的4倍Ne最外層電子數等于電子層數H、Be、Al學以致用

A.XY B.XY2

C.X2Y2

D.XY3答案:C解析:由題目可知X是Na,Y是O,Na與O可形成Na2O和Na2O2兩種化合物,故C項正確。2.A、B兩種原子,A的M電子層比B的M電子層少3個電子,B的L電子層電子數恰為A的L電子層電子數的2倍。A和B分別是(

)。A.硅原子和鈉原子 B.硼原子和氦原子C.氯原子和碳原子 D.碳原子和鋁原子答案:D解析:L電子層最多排8個電子,B的L電子層電子數恰為A的L電子層電子數的2倍,說明B的L電子層有8個電子,A的L電子層有4個電子,故A是碳原子;A的M電子層比B的M電子層少3個電子,故B為鋁原子。1.某種元素的原子核內有161個中子,質量數為272。該元素原子核內質子數(Z)與中子數(N)的關系是(

)。A.Z>N B.Z<N

C.Z=N D.不能肯定答案:B解析:根據質量數和質子數、中子數之間的關系,可得該元素的質子數為272-161=111,因此質子數小于中子數。2.下列粒子的結構示意圖中,錯誤的是(

)。

A.②③④⑤ B.①④⑤⑥

C.①②③⑥ D.①②④⑤答案:D解析:①錯誤,K層最多容納2個電子;②錯誤,Cl的核電荷數為17;④錯誤,最外層電子數不能超過8個;⑤錯誤,L層上電子數應為8個,M層上電子數應為5個。3.下列關于原子核外電子排布規律的說法錯誤的是(

)。A.K層是能量最低的電子層B.原子失電子時先失去能量低的電子C.核外電子總是優先排布在能量較低的電子層上D.N層為次外層時,最多可容納的電子數為18答案:B解析:距原子核由近到遠,電子的能量由低到高,即離原子核近的電子能量低,離原子核遠的電子能量高,則K層是能量最低的電子層,A項正確。原子失電子時先失去能量高的電子,B項錯誤。核外電子總是優先排布在能量較低的電子層上,C項正確。電子層的次外層最多容納18個電子,所以N層為次外層時,最多可容納的電子數為18,D項正確。4.某元素的原子核外有3個電子層,最外層有4個電子,則該原子核內的質子數為(

)。A.14 B.15C.16 D.17答案:A解析:該原子核外各個電子層上的電子數分別為2、8、4,所以其核內質子數為14。5.下列說法中正確的是(

)。B.某原子M層電子數為L層電子數的4倍C.某離子M層和L層電子數均為K層的4倍D.離子的核電荷數一定等于其核外電子數答案:C解析:K層電子數最多是2,故鈹原子的原子結構示意圖是

,A項錯誤。原子M層有電子,其L層一定有8個電子,M層上電子數為L層上電子數的4倍,則M層上電子數為32,而M層最多容納18個電子,B項錯誤。某離子M層和L層電子數均為K層的4倍,則K層電子數為2,M層和L層電子數均為8,故該離子的核外電子數是18,C項正確。原子得失電子后成為離子,因此該離子的核外電子數一定不等于其核電荷數,D項錯誤。6.由多國科學家組成的科研小組,通過粒子加速器進行了一周的實驗,獲得了6個非常罕見的鐵(26號元素)原子,該鐵原子的質量數為45,接著,科學家又使用特制的測量儀器觀測到,這6