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人教版2019必修第一冊(cè)
第四章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律
第1節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表
1. 了解原子結(jié)構(gòu)及構(gòu)成微粒間的關(guān)系。
2. 通過(guò)認(rèn)識(shí)原子核外電子的排布規(guī)律，能畫出1-20號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。
3. 從微觀視角認(rèn)識(shí)原子的構(gòu)成，了解元素、核素、同位素的含義。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
本節(jié)重難點(diǎn)
原子核外電子排布的規(guī)律的運(yùn)用；
元素、核素、同位素的區(qū)別和聯(lián)系。
本節(jié)重點(diǎn)
本節(jié)難點(diǎn)
原子核外電子排布的規(guī)律；
元素、核素、同位素的定義、區(qū)別和聯(lián)系。
科學(xué)史話
原子是不可再分的實(shí)心小球
道爾頓模型（1803年）
棗糕模型（ 1904年）
湯姆孫
道爾頓
原子是一個(gè)平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。
科學(xué)史話
盧瑟福原子模型（1911年）
在原子的中心有一個(gè)帶正電荷的核，它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在它的周圍沿著不同的軌道運(yùn)轉(zhuǎn)，就像行星環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。
科學(xué)史話
玻爾原子結(jié)構(gòu)模型
（1913年）
電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速圓周運(yùn)動(dòng)
電子云模型（1926年）
奧地利物理學(xué)家薛定諤等以量子力學(xué)為基礎(chǔ)提出電子云模型
科學(xué)史話
原子結(jié)構(gòu)
如圖表示原子結(jié)構(gòu)，結(jié)合本圖完成下列知識(shí)點(diǎn)。
1．原子的構(gòu)成
原子核
質(zhì)子
中子
帶___單位正電荷
不帶電
核外電子
原子
帶___單位負(fù)電荷
2．質(zhì)量數(shù)
(1)概念：將核內(nèi)所有 和 的相對(duì)質(zhì)量取近似整數(shù)值相加，所得的數(shù)值。
(2)構(gòu)成原子的粒子間的兩個(gè)關(guān)系
①質(zhì)量數(shù)(A)＝ ＋
②質(zhì)子數(shù)＝ ＝核外電子數(shù)
1
1
質(zhì)子
中子
質(zhì)子數(shù)
中子數(shù)
核電荷數(shù)
原子結(jié)構(gòu)
3．原子的表示方法
X
Z
A
質(zhì)子數(shù)
質(zhì)量數(shù)
元素符號(hào)
{5A111915-BE36-4E01-A7E5-04B1672EAD32}粒子符號(hào)
質(zhì)子數(shù)(Z)
質(zhì)量數(shù)(A)
中子數(shù)(N）
核外電子數(shù)
8
16
8
8
11
23
12
11
Na
11
23
O
8
16
原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)
1．下列關(guān)于????16O的敘述正確的是 (　　)
A．質(zhì)量數(shù)為8　　　　　　　 B．質(zhì)子數(shù)為8
C．中子數(shù)為16 D．電子數(shù)為16
?
鞏固訓(xùn)練
B
2. C與N具有相同的 (　　)
A．質(zhì)量數(shù) B．質(zhì)子數(shù)
C．電子數(shù) D．中子數(shù)
D
鞏固訓(xùn)練
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}粒子
符號(hào)
質(zhì)子數(shù)
(Z)
質(zhì)量數(shù)
(A)
中子數(shù)
(N）
電荷數(shù)
核外
電子數(shù)
Na+
11
23
23 12
1 10
Cl-
17
37
17 37 20
1 18
陽(yáng)離子：核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)-電荷數(shù)
陰離子：核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)+電荷數(shù)
原子的核外電子排布
如圖所示，核外電子在原子核外的排布規(guī)律是用電子云來(lái)表示的，在高中階段為了好理解，出現(xiàn)了最后一圖排布方式。
原子的核外電子排布
核外電子由里向外，依次排布在能量逐漸_____的電子層里，即按K→L→M→ N……順序排列。
各電子層由內(nèi)到外
電子層數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
字母代號(hào)
K
L
M
N
O
P
Q
離核遠(yuǎn)近
由____到____
能量高低
由____到____
近
遠(yuǎn)
低
高
升高
在含有多個(gè)電子的原子中，電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)。我們把不同的區(qū)域簡(jiǎn)化為不連續(xù)的殼層，也稱作電子層。
電子層
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}核電
荷數(shù)
元素
名稱
元素
符號(hào)
各電子層的電子數(shù)
K
L
M
N
O
P
2
氦
He
2
10
氖
Ne
2
8
18
氬
Ar
2
8
8
36
氪
Kr
2
8
18
8
54
氙
Xe
2
8
18
18
8
86
氡
Rn
2
8
18
32
18
8
當(dāng)K層為最外層時(shí)，最多能容納的電子數(shù)是多少？除了K層，其他各層為最外層時(shí)，最多能容納的電子數(shù)是多少？
次外層最多容納的電子數(shù)是多少？
你能歸納出第n層最多能容納的電子數(shù)嗎？
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}核電
荷數(shù)
元素
名稱
元素
符號(hào)
各電子層的電子數(shù)
K
L
M
N
O
P
2
氦
He
2
10
氖
Ne
2
8
18
氬
Ar
2
8
8
36
氪
Kr
2
8
18
8
54
氙
Xe
2
8
18
18
8
86
氡
Rn
2
8
18
32
18
8
核外電子分層排布的一般規(guī)律：
核外電子一般總是先從內(nèi)層排起，當(dāng)一層充滿后再填充下一層；
每個(gè)電子層最多容納的電子數(shù)為2n2（n表示電子層數(shù)）；
最外層電子數(shù)則不超過(guò)8個(gè)（第一層為最外層時(shí)，電子數(shù)不超過(guò)2個(gè)）；
次外層電子數(shù)則最多不超過(guò)18個(gè)。
將Na、K的原子結(jié)構(gòu)示意圖分別寫成 正確嗎？若不正確，請(qǐng)說(shuō)明原因。
原子核外電子的排布規(guī)律
能量規(guī)律
數(shù)量規(guī)律
核外電子總是盡可能先排布在能量較低的電子層上，然后由內(nèi)向外一次排布在能量逐漸升高的電子層上
每個(gè)電子層最多容納的電子數(shù)為2n2（n表示電子層數(shù)）；
最外層電子數(shù)則不超過(guò)8個(gè)（第一層為最外層時(shí)，電子數(shù)不超過(guò)2個(gè)）；
次外層電子數(shù)則最多不超過(guò)18個(gè)。
(1)原子結(jié)構(gòu)示意圖
用小圓圈和圓圈內(nèi)的符號(hào)及數(shù)字表示原子核及核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，弧線表示各電子層，弧線上的數(shù)字表示該電子層上的電子數(shù)。以鈉原子為例：
原子核外電子排布的表示方法
(2)離子結(jié)構(gòu)示意圖
①當(dāng)主族中的金屬元素原子失去最外層所有電子變?yōu)殡x子時(shí)，電子層數(shù)減少一層，形成與上一周期的稀有氣體元素原子相同的電子層結(jié)構(gòu)(電子層數(shù)相同，每層上所排的電子數(shù)也相同)。如Mg：
②非金屬元素的原子得電子形成簡(jiǎn)單離子時(shí)，形成和同周期的稀有氣體元素原子相同的電子層結(jié)構(gòu)。如F：
。
鞏固訓(xùn)練
D
2．某元素的原子核外有3個(gè)電子層，最外層有4個(gè)電子，則該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為 (　　)
A．14 B．15
C．16 D．17
A
1．下列說(shuō)法中正確的是 (　　)
A．在多電子的原子里，能量高的電子通常在離核近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)
B．核外電子總是先排在能量低的電子層上，例如只有M層排滿后才排N層
C．某原子M層電子數(shù)為L(zhǎng)層電子數(shù)的4倍
D．某離子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等
核素和同位素
核素
核素是指具有一定數(shù)目______和一定數(shù)目中子的原子。
請(qǐng)結(jié)合上圖氫元素的不同原子結(jié)構(gòu)，完成下列知識(shí)點(diǎn)：
質(zhì)子
①氫元素的三種核素
{616DA210-FB5B-4158-B5E0-FEB733F419BA} 原子符號(hào)
(X)
原子名稱
氫元素的原子核
質(zhì)子數(shù)(Z)
中子數(shù)(N)
H
氕
__
___
H或D
氘
__
___
H或T
氚
__
___
②氧元素的三種核素：O、 和O。
③碳元素的三種核素：C、C和C。
④鈾元素有U、U、U等核素。
817O
?
0
1
1
1
1
2
同位素
(1)概念
中子數(shù)
質(zhì)子數(shù)相同而 不同的同一元素的不同原子互稱為同位素(即同一元素的不同核素互稱為同位素)。


①同一元素的各同位素雖然質(zhì)量數(shù)不同，但它們的化學(xué)性質(zhì)基本相同。
②天然存在的同位素，相互間保持一定的比率。
(2)性質(zhì)
同位素
(3)用途
①考古時(shí)利用614C測(cè)定一些文物的年代。
② 12H和13H用于制造氫彈。
③利用放射性同位素釋放的射線育種、給金屬探傷、診斷和治療疾病等。
?
“三素”的區(qū)別與聯(lián)系
{16D9F66E-5EB9-4882-86FB-DCBF35E3C3E4}
元素
核素
同位素
本質(zhì)
質(zhì)子數(shù)相同的一類原子的總稱
質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都一定的原子
質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的核素
范疇
同類原子
原子
原子
特性
只有種類，沒(méi)有個(gè)數(shù)
化學(xué)反應(yīng)中的最小微粒
化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)不同
質(zhì)子數(shù)
質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)
質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)
組成元素、結(jié)構(gòu)
“三素”與同素異形體的聯(lián)系
(1)在辨析核素和同素異形體時(shí)，通常只根據(jù)二者研究的范疇不同即可作出判斷。
(2)同種元素可以有多種不同的同位素原子，所以元素的種類數(shù)目小于原子的種類數(shù)目。
1．下列互為同位素的是 (　　)
A．H2與D2　　　　　　 B．14N與14C
C．16O與17O D．金剛石與石墨
鞏固訓(xùn)練
C
2．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (　　)
A.????????????、 ?????????????、H＋和H2是氫元素的四種不同粒子
B. ????????????????????????和 ?????????????????????????、石墨和金剛石均為同素異形體
C. ????????????和 ????????????是不同的核素
D．12C和14C互為同位素，物理性質(zhì)不同，但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同
?
B
3．人工放射性原子????????????在核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中有重要的用途。該原子的中子數(shù)是 (　　)
A．53　　　　　　　　 B．78
C．131 D．184
?
?
鞏固訓(xùn)練
B
下節(jié)課見(jiàn)！

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