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人教版2019必修第一册
第四章 物质结构 元素周期律
第1节 原子结构与元素周期表
1. 了解原子结构及构成微粒间的关系。
2. 通过认识原子核外电子的排布规律，能画出1-20号元素的原子结构示意图。
3. 从微观视角认识原子的构成，了解元素、核素、同位素的含义。
学习目标
本节重难点
原子核外电子排布的规律的运用；
元素、核素、同位素的区别和联系。
本节重点
本节难点
原子核外电子排布的规律；
元素、核素、同位素的定义、区别和联系。
科学史话
原子是不可再分的实心小球
道尔顿模型（1803年）
枣糕模型（ 1904年）
汤姆孙
道尔顿
原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。
科学史话
卢瑟福原子模型（1911年）
在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太阳运转一样。
科学史话
玻尔原子结构模型
（1913年）
电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速圆周运动
电子云模型（1926年）
奥地利物理学家薛定谔等以量子力学为基础提出电子云模型
科学史话
原子结构
如图表示原子结构，结合本图完成下列知识点。
1．原子的构成
原子核
质子
中子
带___单位正电荷
不带电
核外电子
原子
带___单位负电荷
2．质量数
(1)概念：将核内所有 和 的相对质量取近似整数值相加，所得的数值。
(2)构成原子的粒子间的两个关系
①质量数(A)＝ ＋
②质子数＝ ＝核外电子数
1
1
质子
中子
质子数
中子数
核电荷数
原子结构
3．原子的表示方法
X
Z
A
质子数
质量数
元素符号
{5A111915-BE36-4E01-A7E5-04B1672EAD32}粒子符号
质子数(Z)
质量数(A)
中子数(N）
核外电子数
8
16
8
8
11
23
12
11
Na
11
23
O
8
16
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
1．下列关于????16O的叙述正确的是 (　　)
A．质量数为8　　　　　　　 B．质子数为8
C．中子数为16 D．电子数为16
?
巩固训练
B
2. C与N具有相同的 (　　)
A．质量数 B．质子数
C．电子数 D．中子数
D
巩固训练
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}粒子
符号
质子数
(Z)
质量数
(A)
中子数
(N）
电荷数
核外
电子数
Na+
11
23
23 12
1 10
Cl-
17
37
17 37 20
1 18
阳离子：核外电子数＝质子数-电荷数
阴离子：核外电子数＝质子数+电荷数
原子的核外电子排布
如图所示，核外电子在原子核外的排布规律是用电子云来表示的，在高中阶段为了好理解，出现了最后一图排布方式。
原子的核外电子排布
核外电子由里向外，依次排布在能量逐渐_____的电子层里，即按K→L→M→ N……顺序排列。
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____到____
能量高低
由____到____
近
远
低
高
升高
在含有多个电子的原子中，电子分别在能量不同的区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层。
电子层
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}核电
荷数
元素
名称
元素
符号
各电子层的电子数
K
L
M
N
O
P
2
氦
He
2
10
氖
Ne
2
8
18
氩
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
当K层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？除了K层，其他各层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？
次外层最多容纳的电子数是多少？
你能归纳出第n层最多能容纳的电子数吗？
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}核电
荷数
元素
名称
元素
符号
各电子层的电子数
K
L
M
N
O
P
2
氦
He
2
10
氖
Ne
2
8
18
氩
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
核外电子分层排布的一般规律：
核外电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层；
每个电子层最多容纳的电子数为2n2（n表示电子层数）；
最外层电子数则不超过8个（第一层为最外层时，电子数不超过2个）；
次外层电子数则最多不超过18个。
将Na、K的原子结构示意图分别写成 正确吗？若不正确，请说明原因。
原子核外电子的排布规律
能量规律
数量规律
核外电子总是尽可能先排布在能量较低的电子层上，然后由内向外一次排布在能量逐渐升高的电子层上
每个电子层最多容纳的电子数为2n2（n表示电子层数）；
最外层电子数则不超过8个（第一层为最外层时，电子数不超过2个）；
次外层电子数则最多不超过18个。
(1)原子结构示意图
用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数，弧线表示各电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。以钠原子为例：
原子核外电子排布的表示方法
(2)离子结构示意图
①当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构(电子层数相同，每层上所排的电子数也相同)。如Mg：
②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。如F：
。
巩固训练
D
2．某元素的原子核外有3个电子层，最外层有4个电子，则该原子核内的质子数为 (　　)
A．14 B．15
C．16 D．17
A
1．下列说法中正确的是 (　　)
A．在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核近的区域内运动
B．核外电子总是先排在能量低的电子层上，例如只有M层排满后才排N层
C．某原子M层电子数为L层电子数的4倍
D．某离子的核电荷数与最外层电子数相等
核素和同位素
核素
核素是指具有一定数目______和一定数目中子的原子。
请结合上图氢元素的不同原子结构，完成下列知识点：
质子
①氢元素的三种核素
{616DA210-FB5B-4158-B5E0-FEB733F419BA} 原子符号
(X)
原子名称
氢元素的原子核
质子数(Z)
中子数(N)
H
氕
__
___
H或D
氘
__
___
H或T
氚
__
___
②氧元素的三种核素：O、 和O。
③碳元素的三种核素：C、C和C。
④铀元素有U、U、U等核素。
817O
?
0
1
1
1
1
2
同位素
(1)概念
中子数
质子数相同而 不同的同一元素的不同原子互称为同位素(即同一元素的不同核素互称为同位素)。


①同一元素的各同位素虽然质量数不同，但它们的化学性质基本相同。
②天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。
(2)性质
同位素
(3)用途
①考古时利用614C测定一些文物的年代。
② 12H和13H用于制造氢弹。
③利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。
?
“三素”的区别与联系
{16D9F66E-5EB9-4882-86FB-DCBF35E3C3E4}
元素
核素
同位素
本质
质子数相同的一类原子的总称
质子数、中子数都一定的原子
质子数相同、中子数不同的核素
范畴
同类原子
原子
原子
特性
只有种类，没有个数
化学反应中的最小微粒
化学性质几乎完全相同，物理性质不同
质子数
质子数、中子数
质子数、中子数
组成元素、结构
“三素”与同素异形体的联系
(1)在辨析核素和同素异形体时，通常只根据二者研究的范畴不同即可作出判断。
(2)同种元素可以有多种不同的同位素原子，所以元素的种类数目小于原子的种类数目。
1．下列互为同位素的是 (　　)
A．H2与D2　　　　　　 B．14N与14C
C．16O与17O D．金刚石与石墨
巩固训练
C
2．下列说法错误的是 (　　)
A.????????????、 ?????????????、H＋和H2是氢元素的四种不同粒子
B. ????????????????????????和 ?????????????????????????、石墨和金刚石均为同素异形体
C. ????????????和 ????????????是不同的核素
D．12C和14C互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同
?
B
3．人工放射性原子????????????在核医学领域中有重要的用途。该原子的中子数是 (　　)
A．53　　　　　　　　 B．78
C．131 D．184
?
?
巩固训练
B
下节课见！

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