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第五章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构
教材分析：本节以基本概念为主，原子结构知识是研究元素周期律的基础，它又是学习分子结构的基础。本章是整个高一化学的重点，那么，它就是这个重点中的最基础部分，必须在教学中加强基本概念的教学，加强应用，突出教学难点。本节教材共分三个部分：原子核、原子核外电子运动的特征、原子核外电子排布，其中在讲述原子核部分时，明确质量数的概念及其外延，还要介绍X的含义。
教学目的与要求：
1.复习原子构成的初步知识，使学生懂得质量数和X的含义，掌握构成原子的粒子间的关系.
2.使学生了解关于原子核外电子运动特征的常识.
3.了解核外电子排布的初步知识,能画出1∽18号元素的原子结构示意图.
教学重点：原子核外电子的排布规律.
教学难点：原子核外电子运动的特征,原子核外电子的排布规律.
教学方法：比较发现法、讲述法
教学内容：
第一课时
新课的准备：
课前复习，着重复习：⑴原子的构成；⑵原子的特点；⑶原子核的构成；⑷质子、中子、电子的质量；⑸质子、中子、电子的电性。
原子核 （质子+中子）
⑴原子的构成：原子 核外电子
注意：质子带一个单位的正电荷，中子不带电，电子带一个单位负电荷。
原子显电中性。
所以得出：核电荷数===核内质子数===核外电子数
问题：原子核带正电荷、核外电子带负电，正负电荷相互吸引，为什么电子不会落入原子核内？
因为：核外电子做高速运动，又摆脱原子核对电子吸引的倾向。
讲述：今天更加深入地研究原子的结构（引入课题）
第一节 原子结构
新课进行：
1、原子核
比较：原子的构成： 质子 中子 电子
质量： 1.67×10-27Kg 1.675×10-27Kg 9.1×10-31Kg
相对质量： 1.007 1.008 质子的1/1836
电性: 单位正电荷 中性 单位负电荷
作用： 决定元素的种类 与质子一起决定原子 最外层电子数决定元素的化学性 的相对原子质量 质
注：相对原子质量：是指相对12C原子（原子核内有6个中子，6个质子的碳原子）的质量的相比较所得的数值。见书88页小字部分。
发现：⑴原子的特点：有质量，有大小，在运动
⑵原子核的构成：原子---原子核的大小关系（地球与宇宙）
⑶中子比质子略重；中子数、质子数值约等于中子质子的相对质量；
⑷原子量=原子相对质量=质子相对质量+中子相对质量+电子相对质量；质子相对质量和≈质子数、中子相对质量和≈中子数、电子质量忽略不计，则：
质子数+中子数=原子近似原子量=质量数
质量关系：Z + N = A
让学生明确，质量数是原子的质量数，就是原子的近似原子量。
⑷表示原子的符号： X 质子数、电子数为Z，中子数为（A-Z）电性关系：原子：质子数=电子数=核外电子数
原子核 （质子Z+中子N）
⑴原子的构成：原子（X） 核外电子Z
注意：①X表示的含义是一个质量数为A，质子数为Z的原子
如Cl O C 请学生写出下列原子的表示方法：碳13 铝27
用AZX表示原子，求中性原子的中子数：N=
②Xm+ 表示的含义是一个质量数为A，质子数为Z，核外电子数为Z-m的阳离子。
如Al3+ 请学生写出下列原子的表示方法：钠离子，铝离子
用AZX表示原子，求阳离子的中子数，AXn+共有x个电子，则N=
③Xn-表示的含义是一个质量数为A，质子数为Z，核外电子数为Z+n的阴离子。
如Cl- 请学生写出下列原子的表示方法：过氧根离子，硫离子
原子符号 质子数 中子数 核外电子数 质量数
S
8 8
18 35
Al
用AZX表示原子，求阴离子的中子数，AXn-共有x个电子，则N=
求中性分子或原子团的中子数，12C16O2分子中，N=
阳离子：质子数＞核外电子数
阴离子：核外电子数＞质子数
④X：a质子数、b质量数、d粒子所带的电荷数、e原子个数
例如：O O 请学生说出每个数值的意思。
第二课时
复习：请学生辨析几对基本概念：相对原子质量与原子质量、原子量与近似原子量、质量数与相对原子质量
2、核外电子运动特征
原子核不是滑雪研究的对象，核外电子才是决定物质化学性质的微粒。
核外电子的运动与宏观物体运动的对比：
宏观物体：质量大、运动空间大，可准确测定其位置，速率和运动轨迹（神6）
核外电子运动特点：①电子质量小，10－31kg
②电子运动范围小，10－10m
③电子运动速度大，108m/s
④不能准确测定其位置、速率和运动轨迹
电子本身的特征可概括为两大一小带负电
⑵描述核外电子运动状态的方法
电子云的概念：电子在原子核外窨一定范围内出现，可以想象为一团带负电荷的云雾笼罩在原子核的周围，人们形象地把它叫做“电子云”。
电子云中小黑点的含义：①表示电子在核外某空间出现的机会的多少；
②它是一段时间内电子运动情况的记录。
③电子云密集的地方表示电子出现的机会多
电子云稀少的地方表示电子出现的机会少
④不表示电子的个数，也不代表具体的电子，小黑点的疏密是表示电子出现机会多
⑶氢原子电子云：①球形；
②离核近，电子云密度大，表示电子出现机会多；
③离核远，电子云密度小，表示电子出现机会少。
解释氢原子电子云的形成过程，强调只是一个电子的运动结果，是一段时间内的统计结果。
以下有关电子云的描述，正确的是（ ）
A、电子云示意图的小黑点疏密表示电子在核外空间出现机会的多少
B、电子云示意图中的每一个小黑点表示一个电子
C、小黑点表示电子，黑点愈多核附近的电子就愈多
D、小黑点表示电子绕核作圆周运动的轨道
新课的延伸：原子结构模型的演变：道尔顿模型（实心球）、汤姆生模型（枣糕模型）、卢瑟福模型（太阳系）、玻尔模型（电子分层）、电子云模型。
教学小结：⑴原子的构成：质子、中子、电子；
⑵质量数及X符号的含义；
⑶核外电子运动状态、电子云。
新课的准备：
1、请四位同学画出下列原子结构示意图：2He、10Ne、18Ar；Na、Cl、Mg；N、B、C，并让学生总结多个原子电子是如何排布的。
2、给出原子符号，让学生判断其质子数、中子数、电子数： Ca、Cl、Cl、H、H、H。（引出新课）
新课进行：
3、原子核外电子的排布
（从上面的示意图来分析）指出原子核外电子运动区域与电子能量的关系：
电子能量高在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近的区域内运动 把原子核外分成七个运动区域，又叫电子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7…表示，分别称为K、L、M、N、O、P、Q…，n值越大，说明电子离核越远，能量也就越高。
核外电子分层运动，又叫电子分层排布。
设问：每个电子层最多可以排布多少个电子呢？引导学生分析表5-2，通过比较，发现规律：
① 最外层最多只能容纳8个电子（氦原子是2个）；
② 次外层最多只能容纳18个电子；
③ 倒数第三层最多只能容纳32个电子；
④ 每个电子层最多只能容纳2n2电子。
另外，①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里；
②各电子层所能容纳的电子数必须服从于其所在的位置。
③原子最外层中有8个电子（最外层为K层时，最多只有2个电子）的结构是相对稳定的结构。
总结：以上规律是互相联系，不能孤立的理解。例如M层时最外层时最多可容纳8个电子，当M层不是最外层是最多可容纳18个电子。
看书P51页的讨论部分，并指导学生填写表5-3、表5-4。
安排学生解答P92页的讨论题。
新课的延伸：
①指导学生画出26号铁元素的原子结构示意图，说明次外层电子数可以不饱和，进而说明Fe2＋最外层电子数不是8；
②分析得出结论，截止目前，各电子层电子数不超过32个，若发展至8个电子层，容纳电子数最多的电子层是哪一层，可容纳电子数 倒数第四层，50个。
③改错：写出一些错误的原子结构示意图，让学生判断其正确性，说明其违背了核外电子排布规律中的哪一条。
例题1 元素B的电荷数为z，已知Bn-和Am+有相同的电子数，则A元素的核电荷数用Z、n、m来表示，应为 。（Z+m+n）
例题2 X、Y、Z三元素的电子层数不超过3，其核电荷数X＞Y＞Z，最外层电子数X＞Y＞Z，达到稳定结构所需要的电子数Y＞X＞Z，Y与Z的电子数之和等于X的核外电子数，由此推断：
①元素符号依次为：X Y Z 。（O、N、H）
②由三种元素形成的离子化合物的化学式 。（NH4NO3）
知识拾零
1．核外有10个电子的微粒：
(1)分子：Ne、HF、H20、NH3、CH4。
(2)阳离子：Mg2+、Na+、Al3+、NH4+、H30+
(3)阴离子：N3-、O2-、F-、OH-、NH2-。
2．前18号元素的原子结构的特殊性
(1)原子核中无中子的原子1 H
(2)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na
(3)最外层有2个电子的元素：Be、Mg、He
(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Al。
(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；是次外层电子数3倍的元素：O；是次外层电子数4倍的元素：Ne。
(6)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、A1。·
(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be。
(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：S ：
(9)内层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、P
掌握了上述一些结构特点及规律可以迅速推断元素及其原子序数等。
教学小结：
① 核外电子排布规律；
② 原子结构示意图的三个要素。

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