4.1.1原子结构与核素(共25张PPT)2023-2024学年高一化学课件（人教版必修第一册）
文档属性
| 名称 | 4.1.1原子结构与核素(共25张PPT)2023-2024学年高一化学课件（人教版必修第一册） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 51.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-05 17:36:42 | ||
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文档简介
(共25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律
第1 课时 原子结构 核素
1.知道原子的结构及构成原子的粒子间的关系。
2.根据原子核外电子排布规律，能画出1～20号元素的原子结构示意图。
3.了解预测、假设、模型等方法在研究原子结构中的作用。
4. 培养学生分析、处理数据的能力。
教学引入：原子的发现史
科学实话：原子结构模型的演变
1803年
道尔顿实心球模型
原子是构成物质的基本粒子，是坚实的、不可再分的实心球。
1904年
汤姆逊枣糕原子模型
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。
1911年
卢瑟福核式模型
在原子的中心有一个带正电的核，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。
波尔原子模型
电子云模型
原子结构
01
1.1
原子组成
构成原子的 粒子 电子 原子核
质子 中子
电性和电量 1个电子带一个单位负电荷 1个质子带一个单位正电荷 不显电性
质量/kg 9.109×10-31 1.673×10-27 1.675×10-27
相对质量
1.007
1.008
1/1836
体积很小
质量很大
质量可以忽略
原子核所带的电荷数，称为核电荷数
= 质子数
=原子的核外电子数
原子呈
电中性
1.2
质量数
原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似值加起来，所得的数值叫做质量数。
A = Z + N
质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N）
1.3
原子的表示方法
X
A
Z
—— 元素符号
质量数——
核电荷数（核内质子数）——
原子 质子数(Z) 中子数(N) 表示方法
F 9 10
Na 11 12
Al 13 14
F
19
9
Na
23
11
Al
27
13
1.3
原子的表示方法
如果是离子，各微粒数如何变化？
粒子符号 质子数 (Z) 质量数(A) 中子数(N) 电荷数 核外电子数
10
11
23
12
17
37
20
1
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
23
11
Na
Cl
37
17
＋
－
1.4
原子的核外电子排布
玻尔原子模型(1913年)
玻尔电子分层排布模型
一定轨道上绕核做高速圆周运动
现代电子云模型
1926～1935年电子云模型
电子在原子核外很小的空间内做高速运动，没有确定的轨道。
(2) ①多电子原子中，电子的能量不同。②在离核近区域运动的电子能量较低，在离核远区域运动的电子能量较高。
1.4
原子的核外电子排布
1.电子层
(1) 概念：在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。
M
L
K
原子核
电子层(n) 1 2 3 4 5 6 7
字母表示
能量
K
L
M
N
O
P
Q
低
高
N
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
观察表中的电子层排布，从中发现什么规律？
2
8
18
K层为最外层时不超过____个
其他层为最外层时最多不超过____个
次外层最多容纳_____个电子
第 n 层最多容纳______个电子
2n2
1.4
原子的核外电子排布
2.原子核外电子排布规律
不能孤立应用，
应协调统一
小结
原子核外电子排布的一般规律
1.5
原子结构示意图
Mg
粒子符号
原子核
核电荷数
或质子数
K
L
M
电子层
M层电子数
1.5
原子结构示意图
课堂检测
1.某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时，忘记在圆圈内标出其质子数，请你根据下面的提示作出自己的判断。
(1)该微粒是中性微粒，这种微粒的符号是_____。
(2)该微粒对应的单质是一种能与水剧烈反应的金属，其与水作用的离子方程式为_____________________________.
(3)该微粒带两个单位的负电荷，画出其中性原子的结构示意图________。
(4)该微粒的还原性很弱，失去1个电子后变为原子，这种微粒的符号是_ __。
Ne
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
F-
1946年，美国芝加哥大学教授利比发明了14C断代法，即利用死亡生物中14C不断衰变的原理对文物进行年代测定，使考古学家由此可以判断各种史前文物的绝对年代，因此获得1960年诺贝尔化学奖。
当今，考古工作者正是利用14C衰变测定装置，对文物进行年代测定和研究。此外，考古研究中还利用13C和15N的测定，分析古代人类的食物结构，这对于研究当时的自然环境状况、社会生产力发展及社会文化风俗等具有重要参考价值。
【思考】这里的14C，13C以及前面学习的12C，它们的结构相同吗 是否属于同一种元素？
化学与职业——科技考古研究人员
核素
02
1.元素：具有相同核电荷数（即核内质子数）的同一类原子的总称。
2.核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫核素。
氢元素的原子核 原子名称 原子符号( )
质子数(Z) 中子数(N)
1 0 氕
1 1 氘 或D
1 2 氚 或T
2.1
元素与核素
2.2
同位素和同素异形体
1.同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。如：1H，2H，3H互为同位素。
同位素的性质：①同位素在周期表里占有同一位置
②同位素的化学性质几乎相同
③天然存在的同位素，相互间保持一定的比率
2.同素异形体：由同种元素形成的不同单质，互称为同素异形体。如：氧气和臭氧、石墨和金刚石、红磷和白磷。
小结：元素、核素、同位素、同素异形体的比较
元素 核素 同位素 同素异形体
本质 质子数(核电荷数)相同的一类原子 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 同种元素组成的不同单质
范畴 同类原子 原子 原子 单质
特性 只有种类， 没有个数 化学反应中的 最小微粒 化学性质几乎相同，物理性质不同 组成元素相同，性质不同
思考：O2和O3互为同位素吗？H2O和D2O互为同位素吗？
O2和O3互为同素异形体； H2O和D2O为同种物质。
2.3
同位素的应用
（1）、用于制造氢弹；
（2）用于制造原子弹、核发电；
（3）考古时利用测定一些文物的年代；
（4）利用放射性同位素释放的射线育种、治疗恶性肿瘤。
课堂检测
2.(1)下列原子： 、 、 、 、 、 、 、 、
中，元素有________种，核素有________种，互为同位素的有_____________________________。
(2)18O2与16O2，二者的关系是________________________(填“互为同位素”“互为同素异形体”或“属于同一种物质”)。
6
9
属于同一种物质
3. “神舟十三号”的燃料是氢化锂三兄弟：LiH、LiD、LiT。其中Li的质量数为7，下列关于这三种物质的说法正确的是
A．等物质的量的三种物质质子数之比为1∶2∶3
B．等物质的量的三种物质中子数之比为1∶1∶1
C．等物质的量的三种物质摩尔质量之比为8∶9∶10
D．三种物质的化学性质不相同
课堂检测
C
第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期律
第1 课时 原子结构 核素
第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期律
第1 课时 原子结构 核素
1.知道原子的结构及构成原子的粒子间的关系。
2.根据原子核外电子排布规律，能画出1～20号元素的原子结构示意图。
3.了解预测、假设、模型等方法在研究原子结构中的作用。
4. 培养学生分析、处理数据的能力。
教学引入：原子的发现史
科学实话：原子结构模型的演变
1803年
道尔顿实心球模型
原子是构成物质的基本粒子，是坚实的、不可再分的实心球。
1904年
汤姆逊枣糕原子模型
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。
1911年
卢瑟福核式模型
在原子的中心有一个带正电的核，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。
波尔原子模型
电子云模型
原子结构
01
1.1
原子组成
构成原子的 粒子 电子 原子核
质子 中子
电性和电量 1个电子带一个单位负电荷 1个质子带一个单位正电荷 不显电性
质量/kg 9.109×10-31 1.673×10-27 1.675×10-27
相对质量
1.007
1.008
1/1836
体积很小
质量很大
质量可以忽略
原子核所带的电荷数，称为核电荷数
= 质子数
=原子的核外电子数
原子呈
电中性
1.2
质量数
原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似值加起来，所得的数值叫做质量数。
A = Z + N
质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N）
1.3
原子的表示方法
X
A
Z
—— 元素符号
质量数——
核电荷数（核内质子数）——
原子 质子数(Z) 中子数(N) 表示方法
F 9 10
Na 11 12
Al 13 14
F
19
9
Na
23
11
Al
27
13
1.3
原子的表示方法
如果是离子，各微粒数如何变化？
粒子符号 质子数 (Z) 质量数(A) 中子数(N) 电荷数 核外电子数
10
11
23
12
17
37
20
1
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
23
11
Na
Cl
37
17
＋
－
1.4
原子的核外电子排布
玻尔原子模型(1913年)
玻尔电子分层排布模型
一定轨道上绕核做高速圆周运动
现代电子云模型
1926～1935年电子云模型
电子在原子核外很小的空间内做高速运动，没有确定的轨道。
(2) ①多电子原子中，电子的能量不同。②在离核近区域运动的电子能量较低，在离核远区域运动的电子能量较高。
1.4
原子的核外电子排布
1.电子层
(1) 概念：在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。
M
L
K
原子核
电子层(n) 1 2 3 4 5 6 7
字母表示
能量
K
L
M
N
O
P
Q
低
高
N
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
观察表中的电子层排布，从中发现什么规律？
2
8
18
K层为最外层时不超过____个
其他层为最外层时最多不超过____个
次外层最多容纳_____个电子
第 n 层最多容纳______个电子
2n2
1.4
原子的核外电子排布
2.原子核外电子排布规律
不能孤立应用，
应协调统一
小结
原子核外电子排布的一般规律
1.5
原子结构示意图
Mg
粒子符号
原子核
核电荷数
或质子数
K
L
M
电子层
M层电子数
1.5
原子结构示意图
课堂检测
1.某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时，忘记在圆圈内标出其质子数，请你根据下面的提示作出自己的判断。
(1)该微粒是中性微粒，这种微粒的符号是_____。
(2)该微粒对应的单质是一种能与水剧烈反应的金属，其与水作用的离子方程式为_____________________________.
(3)该微粒带两个单位的负电荷，画出其中性原子的结构示意图________。
(4)该微粒的还原性很弱，失去1个电子后变为原子，这种微粒的符号是_ __。
Ne
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
F-
1946年，美国芝加哥大学教授利比发明了14C断代法，即利用死亡生物中14C不断衰变的原理对文物进行年代测定，使考古学家由此可以判断各种史前文物的绝对年代，因此获得1960年诺贝尔化学奖。
当今，考古工作者正是利用14C衰变测定装置，对文物进行年代测定和研究。此外，考古研究中还利用13C和15N的测定，分析古代人类的食物结构，这对于研究当时的自然环境状况、社会生产力发展及社会文化风俗等具有重要参考价值。
【思考】这里的14C，13C以及前面学习的12C，它们的结构相同吗 是否属于同一种元素？
化学与职业——科技考古研究人员
核素
02
1.元素：具有相同核电荷数（即核内质子数）的同一类原子的总称。
2.核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫核素。
氢元素的原子核 原子名称 原子符号( )
质子数(Z) 中子数(N)
1 0 氕
1 1 氘 或D
1 2 氚 或T
2.1
元素与核素
2.2
同位素和同素异形体
1.同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。如：1H，2H，3H互为同位素。
同位素的性质：①同位素在周期表里占有同一位置
②同位素的化学性质几乎相同
③天然存在的同位素，相互间保持一定的比率
2.同素异形体：由同种元素形成的不同单质，互称为同素异形体。如：氧气和臭氧、石墨和金刚石、红磷和白磷。
小结：元素、核素、同位素、同素异形体的比较
元素 核素 同位素 同素异形体
本质 质子数(核电荷数)相同的一类原子 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 同种元素组成的不同单质
范畴 同类原子 原子 原子 单质
特性 只有种类， 没有个数 化学反应中的 最小微粒 化学性质几乎相同，物理性质不同 组成元素相同，性质不同
思考：O2和O3互为同位素吗？H2O和D2O互为同位素吗？
O2和O3互为同素异形体； H2O和D2O为同种物质。
2.3
同位素的应用
（1）、用于制造氢弹；
（2）用于制造原子弹、核发电；
（3）考古时利用测定一些文物的年代；
（4）利用放射性同位素释放的射线育种、治疗恶性肿瘤。
课堂检测
2.(1)下列原子： 、 、 、 、 、 、 、 、
中，元素有________种，核素有________种，互为同位素的有_____________________________。
(2)18O2与16O2，二者的关系是________________________(填“互为同位素”“互为同素异形体”或“属于同一种物质”)。
6
9
属于同一种物质
3. “神舟十三号”的燃料是氢化锂三兄弟：LiH、LiD、LiT。其中Li的质量数为7，下列关于这三种物质的说法正确的是
A．等物质的量的三种物质质子数之比为1∶2∶3
B．等物质的量的三种物质中子数之比为1∶1∶1
C．等物质的量的三种物质摩尔质量之比为8∶9∶10
D．三种物质的化学性质不相同
课堂检测
C
第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期律
第1 课时 原子结构 核素