4.1.1　原子结构 课件(共36张PPT)2023-2024学年高一化学人教版必修1

(共36张PPT)
第四章
第一节　第1课时　原子结构
高中同步学案优化设计
GAO ZHONG TONG BU XUE AN YOU HUA SHE JI
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
目录索引
学以致用·随堂检测全达标
素养 目标 1.知道原子的结构及构成原子的微粒间的关系,了解人类对原子结构认识的逐步深入的过程,发展宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
2.能利用粒子结构图式(如结构示意图)描述粒子,能从微观角度认识原子的核外电子排布,发展证据推理与模型认知的学科核心素养。
基础落实·必备知识全过关
一、原子结构
1.原子的构成
正电荷
负电荷
2.质量数
(1)概念 与12C原子质量的 相比较所得的数值
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,如果忽略电子的质量,将核内所有　　　和　　　　的相对质量取近似
　　　　　相加,所得的数值叫做质量数。
(2)数量关系:质量数(A)=　　　　(Z)+　　　　(N)。
原子核
质子
中子
整数值
质子数
中子数
二、原子核外电子的排布
1.电子层
(1)概念
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。
　 有人把这种电子层模型比拟为洋葱式结构
(2)不同电子层的表示方式及能量关系
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　　
能量
壳层
低
高
2.核外电子的分层排布
(1)能量最低原理
原子中的电子是处在原子核的　　　　中,电子一般总是先从能量
　　　　的内层排起,当一层充满后再填充能量　　　　的下一层。
(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　　个。
微点归纳　原子最外电子层有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。
引力场
较低
较高
2n2　
8
2
18
3.原子结构模型的演变
道尔顿
汤姆孙
卢瑟福
玻尔
电子云
归纳总结
从电性角度认识原子和离子
(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。
(3)核电荷数、质子数和核外电子数的关系
概念图解
电子层及其理解
(1)电子层并非真实存在,只是原子核外电子运动区域的形象化描述。
(2)电子层由内向外,按照能量由低到高分为7层,能量最低、离核最近的电子层为第1层(即K层)。
归纳总结
原子核外电子排布规律
(1)原子核外电子排布的规律,是根据原子光谱和理论分析的结构而得出的,其中也包括从元素周期表得到的启示。
(2)原子核外电子排布规律可归纳为“一低四不超”。
(3)原子核外电子排布的规律是相互联系、相互制约的,任何原子的核外电子排布必须同时满足所有规律。
深度思考
(1)在原子内,质子数、核外电子数和中子数是否一定相等
(2)原子核外电子排布一定是排满L层再排M层,排满M层再排N层吗 举例说明。
提示 质子数等于核外电子数,但不一定等于中子数。
提示 不一定;如钾原子M层只排布8个电子,N层排布1个电子,M层并未排满。
重难探究·能力素养全提升
探究一　原子核外电子的分层排布及规律
情境探究
国际顶级杂志《Nature Nanotechnology》发表论文:中国医学专家研究发现,通过创新剂型的高效递送,有望实现砒霜——三氧化二砷(As2O3)现代化的新突破,接下来,专家们将推动As2O3治疗白血病走向临床,并实现临床转化和应用,让砒霜成为治疗白血病的靶向药物。
(1)氧原子核外电子排布在哪些电子层上 各电子层上排布的电子数分别是多少
(2)砷(As)原子核外有33个电子,试结合原子核外电子分层排布规律,确定砷原子核外电子排布。
提示 K层、L层;K层排布2个电子,L层排布6个电子。
提示 As原子核外有4个电子层,包括K、L、M、N层,排布电子数分别为2、8、18、5。
方法突破
1.原子核外电子的分层排布
2.原子核外电子的排布规律
应用体验
1.核电荷数小于18的元素X,其原子核外电子层数为a,最外层电子数为2a+1。下列有关元素X的说法不正确的是(　　)
A.元素X的原子核内质子数为2a2-1
B.元素X形成的单质既具有氧化性又具有还原性
C.元素X形成的简单离子,各电子层的电子数均达到2n2(n表示电子层数)
D.由元素X形成的某些化合物,可能具有杀菌消毒的作用
C
解析 核电荷数小于18的元素X,其原子核外电子层数为a,最外层电子数为2a+1,2a+1≤8,则a≤3.5,讨论:当a=1时,最外层电子数为3,不符合核外电子排布规律;当a=2时,最外层电子数为5,则X的核电荷数为7,X是N元素;当a=3时,最外层电子数为7,则X的核电荷数为17,X是Cl元素。X的质子数可能为7或17,符合2a2-1,A正确;N2和Cl2中元素均显0价,处于中间价态,故二者具有氧化性和还原性,B正确;若X为Cl元素,则Cl-的最外层有8个电子,不符合2n2个,C错误;若X是Cl元素,Cl元素形成的化合物如HClO、ClO2等都具有强氧化性,具有杀菌消毒作用,D正确。
2.[2023天津河东区高一质检]下列原子中L电子层上电子数是M电子层上电子数4倍的是(　　)
A.Na B.O
C.Ne D.Mg
D
解析 O和Ne原子核外只有K、L层排布电子,B、C错误;Na、Mg原子的L层均有8个电子,最外层电子数分别为1、2,只有Mg符合题意。
探究二　原子(或离子)核外电子分层排布的表示
情境探究
微量元素在人体内含量极微小,但具有强大的生物学作用,它们参与酶、激素维生素和核酸的代谢过程等。世界卫生组织公布了14种人体必需微量元素,包括氟、硒、碘、硅、铁、铜、锰、锌、钴、钼、铬、镍、钒、锡。
(1)试结合原子核外电子排布规律写出F、Si的原子结构示意图:
　　　 　　、　　　 　。
(2)若硒离子(Se2-)的结构示意图表示为 ,则m、n的值分别为　　　　　、　　　　　。
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方法突破 原子(或离子)核外电子排布的表示
应用体验
1.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Ca
B.属于金属元素
C.在化学反应中易得电子
D.最高正化合价是+2价
C
解析 由原子结构示意图可知是20号元素钙,元素符号是Ca,属于金属元素,A、B正确;Ca原子最外层有两个电子,容易失去2个电子,显+2价,C错误,D正确。
2.某粒子的结构示意图为 ,关于该粒子的说法不正确的是
(　　)
A.核外电子数为18
B.核外有3个电子层
C.属于带负电荷的粒子
D.在化学反应中易得电子
D
解析 该粒子的质子数为16,核外电子总数为2+8+8=18,质子数小于核外电子总数,则该粒子为带负电荷的阴离子,A、C正确;由该粒子结构示意图可知,核外有3个电子层,B正确;该粒子为S2-,最外层有8个电子,在反应中不能得到电子,只能失去电子,表现还原性,D错误。
学以致用·随堂检测全达标
1
2
3
4
5
1.下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
B
解析 该原子的质子数为3,是3号元素,元素符号是Li,故选B。
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2.[2023四川学业水平考试]某微观粒子的结构示意图为 ,下列关于该粒子的说法错误的是(　　)
A.核电荷数为16
B.核外有3个电子层
C.属于非金属原子
D.在化学反应中容易失去6个电子
D
解析 根据粒子的结构示意图可知,该粒子是硫原子,硫原子的核电荷数为16,A正确;根据硫的原子结构示意图可知,硫原子核外有3个电子层,B正确;硫原子属于非金属原子,C正确;硫是非金属元素,最外层有6个电子,化学反应中容易得到2个电子,D错误。
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5
3.下列原子最外层电子数最多的是(　　)
A.Al B.F
C.N D.Si
B
解析 根据核外电子排布规律,Al、F、N、Si原子最外层电子数依次为3、7、5、4,故F原子最外层电子数最多。
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4.带有2个单位正电荷的粒子X2+,它的质量数等于137,中子数是81,则其核外电子数为(　　)
A.54 B.56
C.58 D.137
A
解析 X原子失去2个电子形成X2+,该过程中质子数和中子数不变,X2+的质量数=137,则其质子数=质量数-中子数=137-81=56,故X2+的核外电子数=56-2=54。
1
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5.[2023天津河东区高一期末]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
硅
硼
1
2
3
4
5
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
钠
氧
1
2
3
4
5
解析 (1)L层有8个电子,则M层有4个电子,故A为硅 。
(2)当次外层为K层时,B元素原子最外层电子数为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,违背了排布规律,故不可能。
(3)C元素原子的质子数为10+1=11,故为钠 。
(4)当次外层为K层时,D为氧 ;当次外层为L层时,最外层有24个电子,故不可能。
本 课 结 束
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