浙江专用高中化学课时检测18原子结构元素周期表课件新人教版必修第一册

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学习任务一　原子的构成 任务驱动:从微观角度看世界,物质是由分子、离子、原子甚至更小的微粒构成的,原子是构成物质的一种微粒,原子的核外电子是如何排布的呢?
1.原子的构成原子是由原子核和核外电子构成的,绝大多数原子的原子核由质子和中子构成。质子、中子和电子是构成原子的三种粒子。2.构成原子的微粒之间的数量关系
【想一想】是不是所有的原子都是由质子、中子和核外电子构成?
提示:不是。普通的氢原子的原子核内没有中子。
学习任务二　 原子的核外电子排布任务驱动:原子的核外电子是处在一定的轨道上绕核运行的,正如太阳系的行星绕太阳运行一样;核外运行的电子分层排布,按能量高低而距核远近不同。这个模型被称为“玻尔原子模型”。现代物质结构理论在新的实验基础上保留了“玻尔原子模型”合理的部分,并赋予其新的内容。你想知道核外电子是如何排布的吗?
1.电子的能量(1)在多电子原子中,电子的能量___同。(2)电子能量与运动区域:电子能量较低→运动区域离核较___。电子能量较高→运动区域离核较___。2.电子层(1)概念:在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域运动,把不同的区域简化为不连续的壳层,称作电子层(也称作洋葱式结构)。
3.电子分层排布(1)电子总是尽可能地先从_____排起,当一层充满后再填充下一层,即原子核外电子排布时,先排__层,充满后再填充__层。(2)原子最外电子层排满8个电子时为稳定结构,但只有一个电子层时,排满2个电子时为稳定结构,如Li+为2电子稳定结构。
【想一想】电子层是不是在原子中真实存在的?提示:电子层在原子中并不存在,只是为了表达形象,根据电子经常出现的区域而设想的结构模型。(3)稀有气体元素原子核外电子层K、L、M、N层最多能容纳电子数分别为2、8、18、32。
4.原子或离子结构示意图
【想一想】(1)钠离子、氯离子核外电子排布与钠原子、氯原子相比在电子层数、最外层电子数方面有什么异同?存在什么特点?(2)核外电子是分层排布的,共分为几层?按能量由低到高、离核由近及远的排列顺序是什么?其中M层和N层哪一层能量更高?提示:(1)钠原子失去最外层1个电子后,电子层数减少一层,形成钠离子后,最外层电子数达到稳定结构。氯原子最外层得到1个电子后形成氯离子,电子层数不发生变化,最外层电子数达到稳定结构。(2)7;K、L、M、N、O、P、Q;N层能量高于M层。
【探究任务】　原子结构及其原子核外电子排布规律 【问题情境】碳原子的结构图。
【问题探究】质子、中子和电子是构成原子的三种粒子,这三种粒子的质量大小、带电荷情况等方面有什么差异?1.原子内的等量关系质量数(A)=__________+__________;2.原子核外电子的排布规律根据稀有气体元素的原子核外电子排布,分析、讨论以下问题。(1)核外电子排布时,按能量由___到___排布,先排满___层,再依次排向___层。(2)第n电子层最多容纳电子数为___个。
(3)最外电子层最多只能容纳__个电子(K层为最外层时最多容纳__个电子);次外层电子数不超过___个(一般K层为__个、其他层为__或___个)。3.当M层有电子时,K、L层是否一定充满电子?当N层有电子时,M层是否充满电子?提示:当M层有电子时,K、L层一定充满电子,当N层有电子时,M层不一定充满电子。
4.M电子层最多容纳18个电子,钙原子的核外电子排布不是 而是 ,请说明理由。提示:若钙原子的M层排布10个电子,此时M层就成为最外层,这和电子排布规律中的“最外层上排布的电子数不能超过8个”相矛盾,不符合电子排布的规律,即M层不是最外层时最多排18个电子,而它作为最外层时最多只能排8个电子。
【探究总结】1.原子结构示意图原子结构示意图展示了原子的核电荷数以及核外电子的排布。
2.原子核外电子的排布规律
3.元素的性质与元素原子的最外层电子排布的关系(1)稀有气体原子最外层电子数为8(氦除外),结构稳定,性质不活泼;金属元素的原子最外层电子数一般小于4,较易失去电子,化合价只显正价,单质表现为还原性;非金属元素的原子的最外层电子数一般大于或等于4,较易得到电子,化合价能显负价,单质表现为氧化性。(2)化合价是元素本身的一种重要性质。元素化合价的数值,与核外电子排布有关,特别是与最外层电子数有关。4.微粒所含电子数的计算微粒核外电子数=质子数±所带电荷数
5.常见10电子粒子(1)分子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4(2)阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、 、H3O+(3)阴离子:N3-、O2-、F-、OH-
6.核电荷数1～20的元素的核外电子排布特点(1)原子最外层有1个电子的元素:H、Li、Na、K。(2)原子最外层有2个电子的元素:Be、Mg、He、Ca。(3)原子最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be、Ar。(4)原子最外层电子数是次外层电子数2倍的元素:C;最外层电子数是次外层电子数3倍的元素:O;最外层电子数是次外层电子数4倍的元素:Ne。(5)原子电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al。(6)原子电子总数为最外层电子数2倍的元素:Be。
(7)原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、Si。(8)原子内层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、P。
【探究特训】1.下列粒子的结构示意图中,错误的是(　　) A.②③④⑤　　　　　B.①④⑤⑥C.①②⑤⑥D.①②④⑤
【解析】选D。①错误,K层最多只能容纳2个电子;②错误,Cl-的核电荷数为17;④错误,最外层电子不能超过8个;⑤错误,L层上电子为8个,M层上电子为5个。
2.据报道,放射性同位素钬 可有效治疗肝癌。该同位素原子核内的中子数与核外电子数之差是(　　) A.32　　　　　B.67　　　　　C.99　　　　　D.166【解析】选A。 的核外电子数为67,中子数为166-67=99,中子数与核外电子数之差为99-67=32。
3.X、Y、Z三种元素的核电荷数都小于18,X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,Y原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍,Z原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍。则X、Y、Z三种元素可能的组合是(　　)A.C、Si、Mg　　B.Li、C、MgC.C、Mg、Li　　D.C、O、Mg【解析】选A。原子最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素是C,原子次外层电子数是最外层电子数的2倍的元素有Li和Si,原子次外层电子数是最外层电子数的4倍的元素是Mg。
【补偿训练】1.下列叙述正确的是(　　)A.电子的能量越低,运动区域离核越远B.核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动C.稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子D.当M层是最外层时,最多可排布18个电子【解析】选B。电子能量越低,运动区域离核越近,A错误;电子的分层排布即是电子的分层运动,B正确;稀有气体元素中He的原子最外层只有2个电子,C错误;M层为最外层时,最多只能排8个电子,D错误。
2.下列微粒的结构示意图,表示正确的是(　　) 【解析】选A。B项微粒结构示意图表示的是Cl-而不是Cl,C项Ar的原子结构示意图应为 ,D项K的原子结构示意图应为 。
K每层最多电子数：2n2
最外层最多8个（K层除外）
质量数=质子数+中子数
1.下列说法中一定错误的是(　　)A.某原子K层上只有1个电子B.某原子M层上电子数为L层电子数的4倍C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍D.某离子的核电荷数与最外层电子数相等【解析】选B。K层上可排1个电子,也可排2个电子,A正确;当M层上排有电子时,L层上一定排满了8个电子,而M层上最多只能排18个电子,18<8×4,B错误;K层上最多只能排2个电子,即M层和L层都为8个电子的离子,如K+、Ca2+等,C正确;如核电荷数为8的元素为氧,O2-的最外层电子数也为8,D正确。
【补偿训练】核外电子分层排布的主要原因是(　　)A.电子的质量不同　　B.电子的能量不同C.电子的数量不同D.电子的大小不同【解析】选B。电子分层排布的决定因素是电子的能量不同,B正确。
2.(2020·宁波高一检测)某元素原子的质量数为A,它的氧化物XO2核外有x个电子,w克这种元素的原子核内中子数为(　　)【解析】选C。元素原子的质量数为A,w克这种元素的原子,其物质的量为 ml,氧化物XO2核外有x个电子,则元素原子的质子数为x-16,原子核内中子数为A-(x-16)=A-x+16,则w克这种元素的原子核内中子数为 ml×(A-x+16)= ml。
3.(2020·遵化高一检测)两种不同的微粒其质子总数与电子总数分别相等,则它们的关系不可能是(　　)A.两种不同的原子B.一种原子和一种分子C.一种阳离子和另一种阳离子D.一种阴离子和一种阳离子
【解析】选D。如1H和2H中核内质子数和核外电子数都相同,故A不选;如氖原子和氟化氢分子中质子数和电子数都相同,故B不选;可以是两种阳离子,如Na+与 质子数都为11,电子数都为10,均分别相等,也可以是两种阴离子,如OH-与F-,故C不选;阳离子中核内质子数>核外电子数,阴离子中核内质子数<核外电子数,所以一种阳离子和一种阴离子只要质子数相同时,电子数就不同,故D选。
4.有X、Y两种原子,X原子的M电子层比Y原子的M电子层少3个电子,Y原子的L电子层的电子数恰为X原子的L层电子数的2倍,则X、Y元素的元素符号分别为(　　)A.Mg和SB.N和BeC.Si和BD.C和Al【解析】选D。X、Y两种原子,X原子的M电子层比Y原子的M电子层少3个电子,Y原子的L电子层的电子数恰为X原子的L层电子数的2倍,由于L层最多有8个电子,所以X元素原子核外电子排布是 ,是碳元素;Y元素原子核外电子排布是 ,是铝元素。
5.元素A、B的核电荷数都小于18,A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子,B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5,则A和B形成的化合物的化学式为 (　　)A.A2B3D.B3A2
【解析】选D。A、B两元素原子的L层上有电子且相差3个,则K层上有2个电子,而B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5,所以A元素原子的结构示意图为 ,B元素原子的结构示意图为 ,即A为氮元素,B为镁元素,形成的化合物为Mg3N2(氮化镁)。
6.(2020·郑州高一检测)某微粒的结构示意图为 ,请回答下列问题。(1)该微粒呈电中性,一般不与其他元素的原子反应,则该微粒的符号是________。 (2)该微粒的氧化性很弱,但得到电子后形成的微粒的还原性很强,且构成该微粒的元素的原子最外层只有1个电子,则该微粒的符号是________。 (3)该微粒的还原性虽弱,但失去电子后形成的微粒的氧化性很强,且构成该微粒的元素的原子得到1个电子即达到稳定结构,则该微粒的符号是________。