资源简介

(共35张PPT)
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1课时　原子结构
课程标准 核心素养目标
1.能画出1～20号元素的原子结构示意图。
2．了解原子核外电子的排布。 1.宏观辨识与微观探析：知道原子结构及构成原子的粒子间的关系，了解人类对原子结构的认识逐步深入的过程。
2．证据推理与模型认知：根据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。
一、原子结构
1．原子的构成
正电荷
负电荷
2．质量数
(1)定义
原子的质量主要集中在 上，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略 的质量，将核内所有 和 的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数。
(2)数量关系
①原子中：原子序数＝核电荷数＝ ＝ 。
②质量数(A)＝ ＋ 。
原子核
电子
质子
中子
质子数
核电荷数
质子数(Z)
中子数(N)
二、原子核外电子的排布
1．电子层
(1)定义
在含有多个电子的原子里，电子分别在 不同的区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的 ，也称作电子层。
(2)表示方法
壳层
能量
电子层数 1 2 3 4 5 6 7
字母代号 K L M N O P Q
离核距离 (从内到外)由近到远
能量高低 (从内到外)由 到 .
低
高
2.核外电子的分层排布
(1)核外电子的排布顺序
原子中的电子是处在原子核的引力场中，电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。
(2)电子层最多容纳的电子数
①原子核外第n层最多能容纳的电子数为 。
②无论原子有几个电子层，其最外层中的电子数最多只有 个(K层只有 个)。
③次外层最多能容纳的电子数不超过18个。
(3)原子最外电子层有 个电子(最外层为K层时，最多只有 个电子)的结构是相对稳定的结构。
2n2
8
2
8
2
◆名师点拨
原子和离子的比较
(1)原子呈电中性，不带电荷；阴离子带负电荷，阳离子带正电荷。
(2)原子通过得、失电子变成阴、阳离子，该过程中核电荷数(即质子数)不会发生变化。
阳离子：核电荷数＝质子数＞核外电子数
阴离子：核电荷数＝质子数＜核外电子数
◆深度剖析
电子层及其分析
(1)电子层不是真实存在的，只是原子核外电子运动区域的形象化描述。
(2)电子层按照能量由低到高，由内向外分为7层，能量最低、离核最近的电子层为第1层(即K层)。
◆微辨析(对的画“√”，错的画“×”)
(1)原子核都是由质子和中子构成的。(　　　)
(2)能量高的电子在离核远的区域内运动。(　　　)
(3)M层为最外层时，最多容纳18个电子。(　　　)
(4)所有离子的核外电子排布都与稀有气体原子的核外电子排布相同。(　　　)
(5)Cl－的结构示意图： (　　　)
(6)S2-的结构示意图： (　　　)
×　
　√
×　
×　
　√
×　
探究一 原子核外电子的分层排布及规律
下表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中你能发现什么规律？请思考并讨论下列问题。
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
[问题设计]
(1)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？
提示：2；8。
(2)次外层最多容纳的电子数是多少？倒数第三层最多容纳的电子数是多少？
提示：18；32。
(3)分析表中的数据，请你归纳出第n层最多能容纳的电子数。
提示：2n2。
1．原子核外电子的分层排布
2．原子核外电子的排布规律
[例1] 原子核外电子分层排布遵循一定数量规律并相互制约。下列说法肯定错误的是(　　)
A．某原子K层上只有一个电子
B．某原子M层上电子数为L层上电子数的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．某原子的核电荷数与最外层电子数相等
B
K、L、M电子层上最多可容纳的电子数分别为2、8、18。K层上可排布1个电子，也可排布2个电子，A正确；当M层上排有电子时，L层上一定排布了8个电子，而M层上最多只能容纳18个电子，18<8×4，B错误；K层上最多只能容纳2个电子，2×4＝8，即存在M层和L层上的电子数都为8，C正确；当K层作为最外电子层时，原子的核电荷数与最外层电子数相等，如H、He，D正确。
解析：
1．X元素原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；Y元素原子的M层电子数是(a－2b)，L层电子数是(a＋b)，则X、Y形成的化合物可能为(　　)
A．YX B．XY2 C．Y3X2 D．X2Y
Y元素原子的M层电子数是(a－2b)，L层电子数是(a＋b)，说明a＋b＝8；又知元素的原子最外层电子数为a，次外层电子数为b，从而推知a＝6，b＝2，则X是O，Y是Mg。Mg和O形成的化合物是MgO，符合YX形式。
A
解析：
探究二 原子(或离子)核外电子分层排布的表示
“钛厉害”！“奋斗者”号潜水器成功下潜10 058米，创造了中国载人深潜的新纪录。中国科学院自主发明的Ti 62A钛合金新材料，为“奋斗者”号建造了世界最大的潜水器载人舱球壳。
[问题设计]
(1)构成钛(Ti)原子的粒子有哪几种？
提示：构成钛原子的粒子有质子、中子和核外电子。
(2)Ti4+的核外电子数为18，中子数为26，则其质量数为____________，Ti4+的结构示意图为______________。
提示：Ti4+的核外电子数为18，则钛原子的质子数＝18＋4＝22，其质量数为22＋26＝48；Ti4+的结构示意图为 。
原子结构示意图是表示原子的核电荷数和核外电子分层排布情况的示意图，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该电子层上排布的电子数。例如，钠原子的原子结构示意图及其含义如下图所示：
1．原子结构示意图
2．离子结构示意图
离子结构示意图是表示离子的核电荷数和核外电子分层排布的示意图，一般最外层上的电子数为8(K层为最外层时，电子数为2)，形成稳定结构。
(1)阳离子：金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数会减少一层。例如：
[例2] 粒子结构示意图是表示原子核电荷数和核外电子排布的图示形式。根据粒子结构示意图 、 、 ，判断下列说法正确的是(　　)
A．它们都带有电荷
B．它们的原子的核外电子数相同
C．它们都具有稳定结构
D．它们表示同一种元素
C
分析比较三种粒子结构示意图可知， 的核内质子数等于核外电子数，表示氖原子，不带电荷，A错误；它们的原子核内质子数不同，所以表示的元素种类不同，原子的核外电子数也不同，B、D错误；它们的最外层电子数都是8个，所以它们都具有稳定结构，C正确。
解析：
2．某元素的原子结构示意图为 。下列关于该元素的说法不正确的是(　　)
A．元素符号是O，属于非金属元素
B．在化学反应中易得电子
C．该元素的单质只具有氧化性
D．该元素形成离子的核电荷数与最外层电子数相等
C
由原子结构示意图可知，该元素是O，属于非金属元素，A正确；氧原子最外层有6个电子，在化学反应中易得到电子，B正确；O2中氧元素显0价，处于中间价态，既具有氧化性又具有还原性，C错误；O2-的结构示意图为 ，其核电荷数和最外层电子数均为8，D正确。
解析：
1．右图为某原子的结构示意图，该原子的元素
符号是(　　)
A．H B．Li C．O D．Si
　该原子的质子数为3，原子序数为3，元素符号是Li，B正确。
解析：
B
A
解析：
3．原子核外电子是分层排布的，下列关于L层与M层的比较不正确的是(　　)
A．L层离核比M层离核近
B．在M层上运动的电子所具有的能量高于L层的电子
C．当L层上的电子数为奇数时，M层上不可能有电子
D．当L层上的电子数为偶数时，M层上一定有电子
D
L层离原子核比M层近，A正确；离核越远，电子的能量越高，故M层电子的能量比L层高，B正确；L层最多可容纳8个电子，当L层上电子数为奇数时，说明L层上电子未排满，M层上不可能有电子，C正确；当L层上的电子数为偶数时，M层上不一定有电子，如氖原子的L层上有8个电子而其M层上无电子，D错误。
解析：
A
解析：
5．根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。
序号 信息 元素
名称 原子结构
示意图
(1) A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半 ____ __________
(2) B元素原子最外层电子数是次外层电子数的1.5倍 ____ __________
序号 信息 元素
名称 原子结构
示意图
(3) C元素＋1价离子C＋的电子层排布与Ne相同 ____ __________
(4) D元素原子次外层电子数是最外层电子数的 ____ __________
答案：(1)硅 (2)硼 (3)钠 (4)氧　　
解析：
(1)L层有8个电子，则M层有4个电子，故A为硅元素。(2)当次外层为K层时，B元素原子最外层电子数则为3，应是硼，原子结构示意图为 ；当次外层为L层时，B元素原子最外层电子数为1.5×8＝12，违背了电子排布规律。(3)C元素原子的质子数为10＋1＝11，故为钠元素。(4)当次外层为K层时，D为氧元素；当次外层为L层时，最外层则24个电子，不符合核外电子排布规律。

展开更多......

收起↑