还剩5页未读，
继续阅读
高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表第1课时学案设计
展开
这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表第1课时学案设计，共8页。学案主要包含了原子的构成，核外电子排布等内容，欢迎下载使用。
第一节 原子结构与元素周期表
第1课时 原子结构
目标与素养：1.认识原子结构。(微观探析)2.了解原子核外电子的排布。(微观探析)3.能够正确书写1～20号元素的原子结构示意图。(宏观辨识与微观探析)
一、原子的构成
1．构成
(1)原子eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(原子核\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(质子相对质量近似为1，带1个单位, 正电荷,中子相对质量近似为1，不带电)),核外电子带1个单位负电荷))
(2)关系：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数(电中性原子中)。
2．质量数
(1)概念：质子和中子的相对质量都近似为1，忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫作质量数。
(2)关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
二、核外电子排布
1．电子层
(1)概念：在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。
(2)不同电子层的表示及能量关系
2.电子分层排布
(1)能量最低原理
核外电子总是优先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里，即按K→L→M→N……顺序排列。
(2)电子层最多容纳的电子数
①第n层最多容纳2n2个电子。如K、L、M、N层最多容纳电子数分别为2、8、18、32。
②最外层电子数目最多不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个)。
③次外层最多能容纳的电子数不超过18个。
3．(1)原子(离子)结构的表示方法，如下所示
(2)原子结构示意图中，核内质子数等于核外电子数，而离子结构示意图中，二者则不相等。如：
阳离子：核外电子数小于核电荷数。
阴离子：核外电子数大于核电荷数。
微点拨：①电子层实质上是一个“区域”，或者说是一个“空间范围”，它与宏观上层的含义完全不同。②核外电子排布的规律是互相联系的，不能孤立地理解。如钙原子由于受最外层电子数不超过8个的限制。其原子结构示意图为 而不应该是 。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)所有原子都由质子、中子和核外电子构成( )
(2)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( )
(3)锂的原子结构示意图是 ( )
(4)某原子M层电子数为L层电子数的4倍( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)×
2．下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是( )
C [A项不符合能量最低原理，应该先排满K层再排L层；B项不符合各层最多排2n2个电子，K层最多排2个电子；D项不符合最外层最多只能排8个电子。]
3．(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________。
[解析] (1)核电荷数＝质子数，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。
[答案] (1)8 10 (2)21
1.确定元素的种类
根据原子核外电子排布的某些特点可以确定元素的种类，注意1～20号元素原子结构的特殊关系。
2.推断元素的性质
通常把最外层有8个电子K层为最外层时电子数是2个的结构，称为相对稳定结构。稀有气体的原子就是上述结构，一般不与其他物质发生化学反应。当元素的原子最外层电子数小于8K层小于2时是不稳定结构。在化学反应中，不稳定结构总是通过各种方式如得失电子、共用电子等趋向达到相对稳定结构。
1．A、B两种原子，A的M电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是( )
A．硅原子和钠原子 B．硼原子和氦原子
C．氯原子和碳原子 D．碳原子和铝原子
D [A的M电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍，说明A、B为第二、第三周期元素；L电子层最多排8个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍，说明B的L电子层有8个电子，A的L电子层有4个电子，故A是碳原子；A的M电子层比B的M电子层少3个电子，故B为铝原子。]
2．X、Y、Z为1～18号元素的三种元素，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、Mg
C．C、Mg、Li D．C、O、Mg
A [短周期元素中最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素是C，次外层电子数是最外层电子数2倍的有Li和Si，次外层电子数是最外层电子数4倍的是Mg。]
1.利用元素排布寻找“10电子”微粒的方法
2．利用元素排布寻找“18电子”微粒的方法
3．与OH－具有相同质子数和电子数的粒子是( )
A．H2O B．F－
C．Na＋ D．NH3
B [OH－具有9个质子，10个电子；H2O 具有10个质子，10个电子；F－具有9个质子，10个电子；Na＋具有11个质子，10个电子；NH3具有10个质子，10个电子。]
4．用A＋、B－、C2－、D、E、F和G分别表示含有18个电子的七种微粒(离子或分子)，请回答：
(1)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________。
[解析] 常见的18e－微粒有：阳离子：K＋、Ca2＋；阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2等。结合题目所给条件可确定答案。
[答案] (1)K Cl S (2)HCl
1．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
D [化学反应中原子的种类不变，质子数、中子数、质量数不变，电子数可能改变。]
2．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
B [电子的能量越低，运动区域离核越近，A错误；氦最外层只有2个电子，C错误；当M层是最外层时，最多可排布8个电子，D错误。]
3．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种类有( )
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
B [在1号～18号元素中，符合题给要求的元素是Li和P。]
4．下图微粒的结构示意图，正确的是( )
A [B中微粒结构示意图是Cl－而不是Cl，C中Ar的原子结构示意图应为 ，D中K的原子结构示意图应为。]
5．(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是________。
(2)已知某粒子的结构示意图为，试回答：
①当x－y＝10时，该粒子为________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
②当y＝8时，粒子可能为(填名称) ________、________、________、________、________。
[解析] (1)设：核电荷数＝质子数＝a，元素原子的电子层数为x，最外层电子数为y，依题意：a＝5x，a＝3y，则5x＝3y，x＝3y/5。因原子的最外层电子数不超过8，即y为1～8的正整数，故仅当y＝5，x＝3合理，该元素的核电荷数为15。
(2)①当x－y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子；②当y＝8时，应有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子。
[答案] (1) (2)①原子 ②氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子
各电子层由内到外
电子层数
1
2
3
4
5
6
7
字母代号
K
L
M
N
O
P
Q
离核远近
由近到远
能量高低
由低到高
原子核外电子排布规律的应用
特殊关系
元素
最外层电子数等于次外层电子数的一半
Li、Si
最外层电子数等于次外层电子数
Be、Ar
最外层电子数等于次外层电子数的2倍
C
最外层电子数等于次外层电子数的3倍
O
最外层电子数等于次外层电子数的4倍
Ne
最外层电子数等于电子层数
H、Be、Al
最外层有1个电子
H、Li、Na、K
最外层有2个电子
He、Be、Mg、Ca
内层电子数之和是最外层电子数2倍的元素
Li、P
电子总数为最外层电子数2倍的元素
Be
元素
最外层电子数
得失电子能力
化学性质
主要化合价
稀有气体元素
8(He为2)
一般不易得失电子
较稳定，一般不参与化学反应
－
金属元素
＜4
易失电子
金属性
只有正价，一般是＋1→＋3
非金属元素
≥4
易得电子
非金属性
既有正价又有负价
“10电子”“18电子”的等电子粒子
第一节 原子结构与元素周期表
第1课时 原子结构
目标与素养：1.认识原子结构。(微观探析)2.了解原子核外电子的排布。(微观探析)3.能够正确书写1～20号元素的原子结构示意图。(宏观辨识与微观探析)
一、原子的构成
1．构成
(1)原子eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(原子核\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(质子相对质量近似为1，带1个单位, 正电荷,中子相对质量近似为1，不带电)),核外电子带1个单位负电荷))
(2)关系：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数(电中性原子中)。
2．质量数
(1)概念：质子和中子的相对质量都近似为1，忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫作质量数。
(2)关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
二、核外电子排布
1．电子层
(1)概念：在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。
(2)不同电子层的表示及能量关系
2.电子分层排布
(1)能量最低原理
核外电子总是优先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里，即按K→L→M→N……顺序排列。
(2)电子层最多容纳的电子数
①第n层最多容纳2n2个电子。如K、L、M、N层最多容纳电子数分别为2、8、18、32。
②最外层电子数目最多不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个)。
③次外层最多能容纳的电子数不超过18个。
3．(1)原子(离子)结构的表示方法，如下所示
(2)原子结构示意图中，核内质子数等于核外电子数，而离子结构示意图中，二者则不相等。如：
阳离子：核外电子数小于核电荷数。
阴离子：核外电子数大于核电荷数。
微点拨：①电子层实质上是一个“区域”，或者说是一个“空间范围”，它与宏观上层的含义完全不同。②核外电子排布的规律是互相联系的，不能孤立地理解。如钙原子由于受最外层电子数不超过8个的限制。其原子结构示意图为 而不应该是 。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)所有原子都由质子、中子和核外电子构成( )
(2)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( )
(3)锂的原子结构示意图是 ( )
(4)某原子M层电子数为L层电子数的4倍( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)×
2．下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是( )
C [A项不符合能量最低原理，应该先排满K层再排L层；B项不符合各层最多排2n2个电子，K层最多排2个电子；D项不符合最外层最多只能排8个电子。]
3．(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________。
[解析] (1)核电荷数＝质子数，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。
[答案] (1)8 10 (2)21
1.确定元素的种类
根据原子核外电子排布的某些特点可以确定元素的种类，注意1～20号元素原子结构的特殊关系。
2.推断元素的性质
通常把最外层有8个电子K层为最外层时电子数是2个的结构，称为相对稳定结构。稀有气体的原子就是上述结构，一般不与其他物质发生化学反应。当元素的原子最外层电子数小于8K层小于2时是不稳定结构。在化学反应中，不稳定结构总是通过各种方式如得失电子、共用电子等趋向达到相对稳定结构。
1．A、B两种原子，A的M电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是( )
A．硅原子和钠原子 B．硼原子和氦原子
C．氯原子和碳原子 D．碳原子和铝原子
D [A的M电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍，说明A、B为第二、第三周期元素；L电子层最多排8个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍，说明B的L电子层有8个电子，A的L电子层有4个电子，故A是碳原子；A的M电子层比B的M电子层少3个电子，故B为铝原子。]
2．X、Y、Z为1～18号元素的三种元素，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、Mg
C．C、Mg、Li D．C、O、Mg
A [短周期元素中最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素是C，次外层电子数是最外层电子数2倍的有Li和Si，次外层电子数是最外层电子数4倍的是Mg。]
1.利用元素排布寻找“10电子”微粒的方法
2．利用元素排布寻找“18电子”微粒的方法
3．与OH－具有相同质子数和电子数的粒子是( )
A．H2O B．F－
C．Na＋ D．NH3
B [OH－具有9个质子，10个电子；H2O 具有10个质子，10个电子；F－具有9个质子，10个电子；Na＋具有11个质子，10个电子；NH3具有10个质子，10个电子。]
4．用A＋、B－、C2－、D、E、F和G分别表示含有18个电子的七种微粒(离子或分子)，请回答：
(1)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________。
[解析] 常见的18e－微粒有：阳离子：K＋、Ca2＋；阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2等。结合题目所给条件可确定答案。
[答案] (1)K Cl S (2)HCl
1．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
D [化学反应中原子的种类不变，质子数、中子数、质量数不变，电子数可能改变。]
2．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
B [电子的能量越低，运动区域离核越近，A错误；氦最外层只有2个电子，C错误；当M层是最外层时，最多可排布8个电子，D错误。]
3．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种类有( )
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
B [在1号～18号元素中，符合题给要求的元素是Li和P。]
4．下图微粒的结构示意图，正确的是( )
A [B中微粒结构示意图是Cl－而不是Cl，C中Ar的原子结构示意图应为 ，D中K的原子结构示意图应为。]
5．(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是________。
(2)已知某粒子的结构示意图为，试回答：
①当x－y＝10时，该粒子为________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
②当y＝8时，粒子可能为(填名称) ________、________、________、________、________。
[解析] (1)设：核电荷数＝质子数＝a，元素原子的电子层数为x，最外层电子数为y，依题意：a＝5x，a＝3y，则5x＝3y，x＝3y/5。因原子的最外层电子数不超过8，即y为1～8的正整数，故仅当y＝5，x＝3合理，该元素的核电荷数为15。
(2)①当x－y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子；②当y＝8时，应有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子。
[答案] (1) (2)①原子 ②氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子
各电子层由内到外
电子层数
1
2
3
4
5
6
7
字母代号
K
L
M
N
O
P
Q
离核远近
由近到远
能量高低
由低到高
原子核外电子排布规律的应用
特殊关系
元素
最外层电子数等于次外层电子数的一半
Li、Si
最外层电子数等于次外层电子数
Be、Ar
最外层电子数等于次外层电子数的2倍
C
最外层电子数等于次外层电子数的3倍
O
最外层电子数等于次外层电子数的4倍
Ne
最外层电子数等于电子层数
H、Be、Al
最外层有1个电子
H、Li、Na、K
最外层有2个电子
He、Be、Mg、Ca
内层电子数之和是最外层电子数2倍的元素
Li、P
电子总数为最外层电子数2倍的元素
Be
元素
最外层电子数
得失电子能力
化学性质
主要化合价
稀有气体元素
8(He为2)
一般不易得失电子
较稳定，一般不参与化学反应
－
金属元素
＜4
易失电子
金属性
只有正价，一般是＋1→＋3
非金属元素
≥4
易得电子
非金属性
既有正价又有负价
“10电子”“18电子”的等电子粒子
相关学案
高中人教版 (2019)第二节 离子反应第1课时学案及答案： 这是一份高中人教版 (2019)第二节 离子反应第1课时学案及答案，共8页。
高中化学人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第一节 原子结构与元素周期表第3课时导学案： 这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第一节 原子结构与元素周期表第3课时导学案，共10页。学案主要包含了原子结构与元素性质的关系，碱金属元素，卤族元素等内容，欢迎下载使用。
人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料第1课时学案设计： 这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料第1课时学案设计，共7页。学案主要包含了合金，铁合金，铝和铝合金，新型合金等内容，欢迎下载使用。
