第四章物質結構元素周期律情景切入第一節原子結構與元素周期表第1課時原子結構學習目標1．回顧初中所學原子結構學問，了解核外電子能量凹凸與分層排布的關系。2．依據稀有氣體元素原子的電子排布，總結出核外電子排布規律，學會書寫簡潔原子的原子結構示意圖。核心素養通過對“原子結構”的學習，培育微觀探析、證據推理和模型認知的意識和習慣。一、原子的構成1．構成原子的微粒原子eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(質子\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①每個質子帶一個單位正電荷,②相對質量約為1)),中子\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①中子不帶電,②相對質量約為1)))),核外電子\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①圍繞原子核做高速運動,②每個電子帶一個單位負電荷,③相對質量為一個質子(中子)的,\f(1,1836)))))2．質量數(1)概念：將原子核內全部_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，常用_A__表示。(2)構成原子的粒子間的兩個關系①質量數(A)＝_質子數(Z)__＋_中子數(N)__。②質子數＝核電荷數＝_核外電子數__。3．原子的表示方法如作為相對原子質量標準的eq\o\al(12,6)C表示質子數為_6__、質量數為_12__的碳原子。正誤推斷(1)原子呈電中性是因為中子不帶電。(×)(2)質子數和中子數確定原子的質量。(√)(3)原子的質量數就是原子的相對原子質量。(×)(4)微粒中的質子數與核外電子數肯定相等。(×)(5)某種氯原子的中子數是18，則其質量數是35，核外電子數是17。(√)應用體驗1．原子是化學變更中的最小微粒。在化學變更過程中，原子中的下列粒子數可能發生變更的是(D)A．質子數 B．中子數C．質量數 D．電子數解析：在化學變更過程中，原子中的質子數、中子數不變，所以質量數不變，原子變成陽離子，核外電子數削減，原子變成陰離子，核外電子數增多，故選D。2．用eq\o\al(A,Z)X表示原子：(1)eq\o\al(A,Z)X原子的中子數N＝_A－Z__。(2)AXn＋共有x個電子，則該陽離子的中子數為_A－x－n__。(3)AXn－共有x個電子，則該陰離子的中子數為_A－x＋n__。(4)A2－原子核內有x個中子，其質量數為m，則ngA2－所含電子的物質的量為eq\f(n(m－x＋2),m)mol。(5)與陽離子eq\o\al(23,11)X＋核外電子數相等的原子是_Ne__(填元素符號)。解析：(1)N＝A－Z。(2)AXn＋共有x個電子，中性原子X的質子數為x＋n，則N＝A－x－n。(3)AXn－共有x個電子，中性原子X的質子數為x－n，則N＝A－x＋n。(4)A2－所含電子數為m－x＋2，則ngA2－所含電子的物質的量為eq\f(n(m－x＋2),m)mol。(5)eq\o\al(23,11)X＋的核外電子數為10，含有10個核外電子的原子是Ne。歸納總結(1)一個信息豐富的符號解讀eq\o\al(A,Z)Xeq\o\al(n±,b)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(A——質量數,Z——核電荷數或質子數,n——離子所帶的電荷數,b——化學式中原子的個數))(2)粒子中的電性關系①分子或原子：質子數＝核外電子數②陽離子Xn＋：質子數＝核外電子數＋n③陰離子Xn－：質子數＝核外電子數－n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__，也稱作電子層。如圖為電子層模型示意圖：(2)不同電子層的表示及能量關系各電子層由內到外電子層數1234567字母代號_K___L___M___N___O___P___Q__離核遠近由_近__到_遠__能量凹凸由_低__到_高__2.核外電子排布規律下表是稀有氣體元素原子的電子層排布，從中探究核外電子排布規律，回答相應的問題：核電荷數元素名稱元素符號各電子層的電子數KLMNOP2氦He210氖Ne2818氬Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188(1)電子總是盡可能先從_內層__排起，當一層_充溢__后再填充下一層，即按K→L→M……依次排列。(2)原子核外第n層最多能容納的電子數為_2n2__。(3)K層為最外層時最多能容納的電子數為_2__，除K層外，其他各層為最外層時，最多能容納的電子數為_8__。(4)K層為次外層時，所排電子數為_2__，L層為次外層時，所排電子數為8，除K層和L層外，其他各層為次外層時，最多能容納的電子數為_18__。3．核外電子排布的表示方法——原子結構示意圖(1)鈉的原子結構示意圖：(2)畫出下列原子或離子的結構示意圖。①S：，S2－：；②Ca：，Ca2＋：。4．常見的10e－和18e－微粒(1)10e－微粒單核微粒：O2－、F－、Ne、Na＋、Mg2＋、Al3＋多核微粒：CH4、NH3、H2O、HF、OH－、NHeq\o\al(－,2)、NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋(2)18e－微粒單核微粒：S2－、Cl－、Ar、K＋、Ca2＋多核微粒：SiH4、PH3、H2S、HCl、HS－、H2O2、N2H4、F2正誤推斷(1)在多電子原子里，電子的能量不完全相同。(√)(2)能量高的電子在離核近的區域內運動。(×)(3)M層為最外層時，最多容納18個電子。(×)(4)原子的次外層電子數都是8。(×)(5)Mg的原子結構示意圖是。(×)應用體驗1．原子是由居于原子中心的原子核和核外電子構成的。下列有關原子核外電子排布的說法中錯誤的是(D)A．電子總是先排布在能量最低的電子層里B．每個電子層最多能容納的電子數為2n2C．最外層電子數不超過8個(K為最外層時不超過2個)D．S2－的M層電子數是K層電子數的3倍解析：S2－的M層電子數是8個，K層為2個，則S2－的M層電子數是K層電子數的4倍，故D錯誤。2．結構確定性質，性質體現結構，這是化學乃至自然科學的基本規律之一。下列粒子結構示意圖中，表示具有穩定結構的原子是(B)解析：為陽離子，和都為原子，為陰離子，電子層為一層時2電子為穩定結構，多電子層時，最外層8e－為穩定結構，故選B。歸納總結(1)從兩個角度看核外電子排布規律eq\x(能量規律)→離核由近到遠，電子能量由低到高eq\x(\a\al(數量,規律))→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(每層最多容納的電子數為2n2,最外層不超過8個(K層為,最外層時不超過2個),次外層不超過18個(K層為,次外層時電子數為2)))(2)核外電子排布的規律是相互聯系的，不能孤立地理解。如鈣原子由于受最外層電子數不超過8個的限制，其原子結構示意圖為而不是。(3)通常把最外層有8個電子(最外層為K層時，只有2個電子)的結構，稱為相對穩定結構。1．下面關于多電子原子的核外電子的運動規律的敘述正確的是(A)①核外電子是分層運動的②全部電子在同一區域里運動③能量高的電子在離核近的區域內運動④能量低的電子在離核近的區域內運動A．①④ B．②③C．①③ D．②④解析：原子核外電子是分層運動的，能量越低離核越近，能量越高離核越遠。2．下列微粒結構示意圖中，不正確的是(B)解析：A中核電荷數和核外電子數都是8，這是氧原子的結構示意圖，正確；B中核電荷數為11，這是Na的原子核，鈉原子的核外有11個電子，鈉元素的最高化合價為＋1價，Na＋的核外應有10個電子，而圖中核外只有9個電子，錯誤；C中核電荷數和核外電子數都是17，這是氯原子的結構示意圖，正確；D中核電荷數和核外電子數分別是17和18，這是Cl－的結構示意圖，正確。3．已知A、B、C三種元素的原子中，質子數為A<B<C，且都小于18，A元素的原子最外層電子數是次外層電子數的2倍；B元素的原子核外M層電子數是L層電子數的一半；C元素的原子次外層電