化学人教版（2019）必修第一册4.1.1原子结构（共17张ppt）

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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
第一课时 原子结构
【导入】丰富多彩的物质世界是由一百多种元素组成的。
最初，人们通过分类整理的方法对元素之间的联系进行研究的。随着元素周期表的建立和元素周期律的发现，特别是原子结构的奥秘被揭示，人们从微观角度探索元素之间的内在联系，进一步认识了元素性质及其递变规律，并通过研究粒子间的相互作用，认识化学反应的本质；逐步建立了结构决定性质的观念。
元素周期表揭示了元素间的内在联系，使元素构成了一个较为系统的体系。元素周期表的建立成为化学发展史上的重要的里程碑之一。20世纪初，原子结构的奥秘被揭示之后，人们对元素周期表的认识更加完善。那么，原子结构与元素周期表之间有怎样的关系呢？
阅读P94 科学史话，了解原子结构发展经历的阶段。
【学习任务一】原子结构模型的发展史
道尔顿模型
汤姆孙模型
卢瑟福原子模型
玻尔原子模型
电子云模型
“葡萄干面包模型”——正电荷和电子均匀分布，原子呈电中性。
“行星式模型”——原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核，电子在它的周围沿着不同的轨道运转。
电子在原子核外很小的空间内做高速无规则运动。
电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速圆周运动。
“实心球模型”——不可再分。
【讨论交流】从几百年前到现在，我们对原子结构的理解大多来源于科学家的猜想和分析，在现代分析技术出现以前，我们是无法观察到原子的准确结构的，原子结构模型的发展其实也是化学学科内容的完善的一种体现。时至今日，利用现代分析技术，我们对原子的结构已有了更深入的了解，但我们所使用的原子结构示意图依旧是一种理论模型。通过对原子结构模型的演变过程的学习，你有何感悟？
①化学认识发展的形式与科学认识发展的形式一样，都是继承、积累、突破和革命。
②实验方法是科学研究的一种重要方法，实验手段的不断进步是化学发展的一个关键。
③科学研究、科学发现是无止境的。
原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。原子呈现 ，原子核带正电，原子核中每个质子带 ，中子 ，核外电子呈 ，每个电子带 ，原子核几乎占据原子的全部质量，核外电子质量可忽略不计。
【学习任务二】认识原子结构
经过初中的学习，我们已经对原子结构有了一定的认识，请结合教材P92页图4-2和第二段黑体字，简述构成原子的各种微粒在电性、质量等方面有和特点？
原子
原子核
核外电子
质子
中子
电中性
1个单位正电荷
不带电
负电性
1个单位负电荷
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整数值相加，所得的数值叫做质量数。
质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N）
【学习任务三】质量数
阅读教材P92第二段黑体字，思考什么是质量数？
表示某质量数为A，质子数为Z，中子数为(A-Z)的X原子。
X
A
Z
—元素符号
质量数—
质子数—
X
A
Z
±b
n±
m
【讨论交流】元素符号周围不同位置的数字有不同的含义，请总结说明。
质量数—
质子数—
化合价—
—离子所带正、负电荷数
—原子个数
【思考】“ C”——你能从这个符号上获取什么信息呢？
质量数：
质子数：
中子数：
12
6
6
【例1】下列关于具有放射性的 的说法正确的是（ ）
A．是一种新元素 B．中子数是125
C．其化学性质与 有很大区别 D．质子数是53
D
【讨论交流】认识了原子结构，思考多电子原子核外电子是如何排布的呢？
阅读P92 第3、4段黑体字，认识核外电子排布的规律。
【学习任务四】电子层与电子能量的关系
我们把原子结构看作是“洋葱”，电子在不连续的壳层内运动，从原子核开始，从内到外，可以用n=1，2，3，4，5，6，7或K、L、M、N、O、P、Q来表示电子层。
【思考】电子在不同电子层中运动存在什么规律呢？
电子与原子核带相反电荷，电子分布在核外时，总是处在原子核的引力场中。能量高的电子能克服引力场作用，离核远，反之，能量较低的电子离核近。
【总结】电子层与电子能量的关系：
电子层序数 1 2 3 4 5 6 7
电子层符号 K L M N O P Q
电子离核距离 电子能量 近远
低高
【思考】由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，电子总是从内层排起，当一层充满后再填充下一层。
那么，每个电子层最多可以排布多少个电子呢？
二、电子层排布的规律——P93思考与讨论
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
（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？
当K层为最外层时，最多能容纳2个电子。除了K层，其他各层为最外层时，最多能容纳8个电子。
二、电子层排布的规律——P93思考与讨论
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
次外层最多容纳18个电子数。
（2）次外层最多容纳的电子数是多少？
二、电子层排布的规律——P93思考与讨论
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
第n层最多能容纳2n2电子数
（3）你能归纳出第n层最多能容纳的电子数吗？
（1）K层为最外层时，最多能容纳 电子，其他层为最外层时，可容纳电子数最多为 。原子最外电子层有 电子（最外层为K层时，最多只有 电子）的结构是相对 的结构。
（2）次外层电子数最多 ，倒数第三层电子数最多 。
（3）第n层最多能容纳的电子数为 。
（4）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。
【总结】原子核外电子排布的规律
2个
8个
8个
2个
稳定
18个
32个
2n2
较低
较高
核外电子排布规律是根据原子光谱和理论分析的结果而得出的，其中也包括从元素周期表得到的启示。
【例2】A、B两种原子，A的L电子层比B的M电子层少3个电子， B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是 （ ）
A．硅原子和钠原子 B．硼原子和氦原子
C．碳原子和氯原子 D．碳原子和铝原子
C
（4）请你根据所归纳的规律，用原子结构示意图表示核电荷数为1--20号元素原子的核外电子排布。
二、电子层排布的规律——P93思考与讨论
Na
+11 2 8 1
元素符号
原子核
核内质子
电子层
层内电子数
三、原子核外电子排布的表示方法——原子结构示意图
【今日任务】掌握前20号元素的原子结构示意图。
原子
结构
原子结构的探索历程
原子核外
电子排布
构成原子的微粒及性质—质子、中子、电子
构成原子的微粒之间的关系—A=Z+N
原子的表示方法—
核外电子排布的表示方法—原子结构示意图
X
A
Z
原子的构成
核外电子运动规律—高速无规则运动
电子层的表示方法及能量—由里到外升高
【总结】