第四章 第一节 第一课时　原子结构-2025年高中化学必修第一册同步课件

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第1课时　原子结构【课程目标】　认识原子的构成，了解原子核外电子的排布规律，能画出核电荷数为1～20号元素的原子结构示意图。内容索引01.夯基提能02.素养落实 知识点一　原子的构成　知识点二　原子核外电子排布题型一 原子核外电子排布知识拓展题型二 电子总数相同的微粒01.夯基提能知识点一　原子的构成　【知识衔接】 答案：Mr(质子)＝1.673×10－27 kg÷1.66×10－27 kg≈1.008，Mr(中子)＝1.675×10－27 kg÷1.66×10－27 kg≈1.009。答案：质子和中子相对质量的近似整数值均为1。1．质量数(1)概念：将原子核内所有________和________的相对质量取近似____________，所得的数值叫做质量数，常用________表示。(2)数量关系：质量数(A)＝________＋________。质子中子整数值相加A质子数(Z)中子数(N)2．原子的表示方法质量数质子数(核电荷数)  【师说·助学2】　填写下列表格并思考离子的核外电子数、质子数、电荷数之间的关系。1211020118【归纳总结】　阳离子(Rm＋)的核外电子数＝质子数－m；阴离子(Rm－)的核外电子数＝质子数＋m。即学即练1．正误判断，错误的说明原因。(1)质子数和中子数决定原子的质量数：_____________________。(2)微粒中的质子数与核外电子数一定相等：_________________________________________________________。(3)某种氯原子的中子数是18，则其质量数是35，核外电子数是17：____________。正确错误。原子的质子数等于核外电子数；离子的质子数不等于核外电子数正确2．[2024·浙江诸暨高一期末]在商场、医院、宾馆等公共场所，常常使用一种电离式烟雾报警器，其关键部件是一个放有镅-241放射源的电离室。镅-241的质子数为95，质量数为241。则其原子核内中子数与核外电子数之差是(　　)A．241　　 B．146 C．95　　　D．51答案：D解析：原子镅-241的中子数＝241－95＝146，核外电子数＝质子数＝95，中子数与核外电子数之差是146－95＝51。3．原子X核内质子数等于中子数，其阳离子Xn＋核外共有a个电子，X的质量数为(　　)A．2(a＋n) B．2(a－n)C．2a D．n＋2答案：A解析：根据阳离子Xn＋核外共有a个电子，则有Z－n＝a，故X原子核内有(a＋n)个质子，又原子X核内质子数等于中子数，则X的质量数＝质子数＋中子数＝2(a＋n)。知识点二　原子核外电子排布1．电子层(1)概念：在含有多个电子的原子里，把电子运动的________不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。电子层不是真实存在的，只是电子运动区域的形象化描述如图为电子层模型示意图。能量(2)不同电子层的表示及能量关系KLMN近远低高2.核外电子分层排布的一般规律(1)核外电子的分层排布(2)核外电子的一般排布规律①电子一般总是先从________排起，当一层________后再填充下一层。②原子核外各电子层最多容纳________个电子。③原子最外层电子数不能超过________(K层为最外层时不能超过________)，次外层电子数不能超过________。内层充满2n282183．核外电子排布的表示方法——结构示意图(1)原子结构示意图(2)离子结构示意图最外层一般为8电子稳定结构(当K层为最外层时，则为2电子稳定结构)原子得到或失去一定数目的电子形成阴离子或阳离子，原子核不发生改变，只是核外电子(一般是最外层电子)数发生了改变。因此，简单离子可用离子结构示意图表示其核外电子排布。如Cl－：____________、Na＋：____________。【师说·助学】　M层最多可容纳18个电子，为什么钾原子的核外电子排布不是 而是 ？答案：原子核外电子排布每层最多容纳2n2个电子，故M层最多可容纳18个电子，但M层作为最外层时，最多不超过8个电子。即学即练1．正误判断，错误的说明原因。(1)M层为最外层时，最多容纳18个电子：___________________________。(2)原子的次外层电子数都是8：_______________________________________________。(3)Mg的原子结构示意图是 ：_____________________。错误。原子最外层最多容纳8个电子错误。核电荷数从3到10的元素原子次外层电子数都是2错误。应为2．某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时，忘记在圆圈内标出质子数，请你根据核外电子排布，推测可能的微粒符号。答案：可能为中性原子Ne，阳离子Na＋、Mg2＋、Al3＋，阴离子F－、O2－、N3－。02.素养落实题型一 原子核外电子排布知识拓展例1 前18号元素中，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半；D元素原子最外层有1个电子，D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同，则A、B、C、D四种元素原子序数由大到小的顺序是(　　)A．C>D>B>A B．D>B>A>CC．A>D>C>B D．B>A>C>D答案：A解析：A元素原子的次外层电子数只能是2，最外层电子数是4，A的原子序数为6；B元素原子的内层电子总数只能是2，最外层电子数为6，B的原子序数为8；C元素原子有3个电子层，L层必有8个电子，M层有4个电子，C的原子序数为14；D的阳离子与B的阴离子(即O2－)电子层结构相同，D为Na，原子序数为11。故原子序数由大到小的顺序是C>D>B>A。状元随笔　(1)与He原子电子层结构相同的离子：H－、Li＋、Be2＋等。(2)与Ne原子电子层结构相同的离子：F－、O2－、N3－、Na＋、Mg2＋、Al3＋等。(3)与Ar原子电子层结构相同的离子：Cl－、S2－、P3－、K＋、Ca2＋等。【变式演练】1．依次画出1～18号元素的原子结构示意图，分析总结它们的核外电子排布特点(填元素符号)。(1)最外层电子数为1的原子有______________；最外层电子数为2的原子有______________。(2)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有________________。(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子有____________，3倍的原子有______________。H、Li、NaHe、Be、MgBe、ArCO(4)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有____________。(5)电子层数与最外层电子数相等的原子有_______________。(6)最外层电子数是电子层数2倍的原子有________________。Li、SiH、Be、AlHe、C、S题型二 电子总数相同的微粒1.电子总数相同的微粒核外电子总数相同的微粒可以是分子、原子，也可以是离子；可以是单核微粒，也可以是多核微粒。如Na＋、Ne、OH－，核外电子总数均为10。(1)常见的10电子微粒(2)常见的18电子微粒 CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH……例2 A＋、B＋、C－、D、E五种粒子(分子或离子)中，每个粒子均有10个电子。已知①A＋、E中均含有5个原子核，②B＋＋C－===2D。则上述五种粒子依次为__________________________。    ②③状元随笔　质子数和核外电子数分别相等的微粒所带的电荷必须相同。【变式演练】2．[2024·上海宝山高一期末]下列关于原子结构及微粒间的数量关系，下列说法正确的是(　　)A．质子数相同的微粒一定属于同一种元素B．微粒Na＋、Mg2＋、S2－具有相同的电子层结构C．某元素原子的最外层只有2个电子，则该元素一定是金属元素D．一种分子和一种离子的质子数和电子数不可能均相等答案：D解析：质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，例如Ne、H2O分子、NH3分子均含10个质子，但不是同种元素，A错误；微粒Na＋、Mg2＋核外电子排布是2、8，这两种微粒具有相同的电子层结构，S2－核外电子排布是2、8、8，B错误；某元素原子的最外层只有2个电子，该元素可能是He，也可能是Be，因此该元素不一定是金属元素，C错误；分子的质子数和电子数相等，离子的质子数和电子数不相等，则一种分子和一种离子的质子数和电子数不可能均相等，D正确。3．用A＋、B－、C2－、D和E分别表示含有18个电子的五种微粒(离子或分子)，回答下列问题。(1)若A＋、B－、C2－均为单核微粒，则A元素是________，B元素是________，C元素是________。(用元素符号表示)(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是________。(3)E是由两种元素组成的三原子分子，其分子式为________。KClSHClH2S 题组一　原子结构1．(3分)原子是化学变化中的最小微粒。在化学变化过程中，原子中的下列粒子数可能发生改变的是(　　)A．质子数 B．中子数C．质量数 D．电子数答案：D解析：化学反应中原子的种类不变，质子数、中子数、质量数不变，电子数可能发生改变。 答案：B 答案：D 答案：A题组二　原子核外电子排布规律5．(3分)据科学家预测，月球的土壤中吸附着百万吨的氦(He-3)，其原子核中质子数为2、中子数为1。下列关于氦(He-3)元素的说法正确的是(　　)A．原子核外电子数为3 B．相对原子质量为2C．原子结构示意图为 D．该元素原子的核电荷数为1答案：C 答案：B 7．(3分)[2024·山东乳山高一期末]核电荷数小于或等于18的元素中，原子的最外层电子数是其余电子总数一半的元素有(　　)A．1种 B．2种C．3种 D．4种答案：B解析：在1～18号元素中，符合题给要求的元素原子的电子排布依次为2、1和2、8、5。8．(3分)[2024·大连高一期末]原子的质量主要由原子核决定。已知质量数为A的某阳离子Rn＋，核外有X个电子，则核内中子数为(　　)A．A－X B．A－X－nC．A－X＋n D．A＋X－n答案：B解析：Rn＋核外有X个电子，故R原子核内质子数为X＋n，故R原子核内中子数为A－X－n，故选B项。题组三　结构示意图9．(3分)认识原子的结构有利于理解元素的性质。某元素X的原子结构示意图如图所示。下列说法不正确的是(　　)A．a＝16B．该元素原子可得2个电子达到稳定结构C．该元素的最高化合价为＋10价D．该元素单质在空气中燃烧的产物的化学式为SO2答案：C解析：a为质子数，质子数＝核外电子数＝16，故A正确；质子数为16的元素为硫元素，硫原子最外层电子数为6，得2个电子形成稳定结构，故B正确；硫元素原子最外层电子数为6，其最高化合价为＋6价，故C错误；硫在空气中燃烧生成二氧化硫，故D正确。10．(3分)某粒子的结构示意图为 ，关于该粒子的说法不正确的是(　　)A．属于阴离子B．核外有3个电子层C．核外电子数为18D．在化学反应中易得电子答案：D解析：该粒子为氯离子，属于阴离子，故A正确；依据粒子结构示意图可知，核外有3个电子层，核外电子数为18，故B、C正确；该粒子为氯离子，最外层达到8电子稳定结构，不能得电子，反应中易失去电子，故D错误。【综合练|选考通关】11．(3分)已知一般情况下原子核外最外层电子数相等的元素具有相似的化学性质。若氟元素原子的核外电子排布示意图为 。下列原子中，与氟元素原子的化学性质相似的是(　　)答案：D解析：氟元素原子核外最外层电子数为7，D元素原子核外最外层电子数也为7，故两种原子的化学性质相似。 答案：C 13．(4分)某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时，忘记在圆圈内标出其质子数，请你根据下面的提示作出自己的判断。(1)该微粒是中性微粒，这种微粒的符号是________。(2)该微粒对应的单质是一种能与水剧烈反应的金属，这种微粒的符号是________。NeNa＋(3)该微粒带两个单位的负电荷，画出其中性原子的结构示意图____________。(4)该微粒的还原性很弱，失去1个电子后变为原子，这种微粒的符号是________。F－14．(6分)[2024·河北秦皇岛高一检测]A、B为核电荷数为1～20的原子。(1)A元素原子的核电荷数为8，其原子核内的质子数为________，该元素原子的二价阴离子中，核外电子数为________。(2)B元素原子的一价阳离子的核外有18个电子，质量数为40，该元素原子的原子核内中子数为________。81021解析：(1)质子数＝核电荷数＝8，阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数＝10。(2)B元素质子数是18＋1＝19，质量数为40，该元素原子的中子数为40－19＝21。【培优练|能力提升】15．(8分)根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。硅硼钠氧16．(6分)[2024·上海进才中学高一检测]已知A、B、C三种元素的原子中，质子数为A