2025年高中化学新教材同步 必修第一册 第4章　第1节　第1课时　原子结构.docx

第一节原子结构与元素周期表

第1课时原子结构

[核心素养发展目标]1.了解原子的表示方法,掌握有关质量数、质子数、中子数、电子数的相关计算。2.能从微观角度认识原子的构成,掌握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。

一、原子的构成

1.构成原子的微粒及其性质

原子原子核

2.质量数

(1)概念:将原子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,常用A表示。

(2)构成原子的粒子间的两个关系

①质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。

②质子数=核电荷数=核外电子数。

思考1原子的质量数是否就是原子的相对原子质量?请举例说明。

提示不一定。如1632S的质量数为32,而硫原子的相对原子质量为

3.原子的表示方法

原子

质子数(Z)

中子数(N)

表示方法

F

9

10

Na

11

12

11

Al

13

14

13

思考2填写下列表格并思考离子的核外电子数、质子数、电荷数之间的关系。

粒子

符号

质子

数(Z)

质量

数(A)

中子

数(N)

电荷数

核外电

子数

1123

11

23

12

1

10

1737

17

37

20

1

18

结论:阳离子中核外电子数=质子数-电荷数;

阴离子中核外电子数=质子数+电荷数。

1.判断正误

(1)原子呈电中性是因为中子不带电 ()

(2)质子数和中子数决定原子的质量 ()

(3)微粒中的质子数与核外电子数一定相等 ()

(4)某种氯原子的中子数是18,则其质量数是35,核外电子数是17 ()

答案(1)×(2)√(3)×(4)√

2.(2024·福建泉州十六中高一月考)下列关于77192Ir的说法不正确的是 (

A.核内质子数是77 B.核内中子数是192

C.核外电子数是77 D.质量数是192

答案B

解析由原子符号77192Ir可知,质量数是192,核内质子数是77,核内中子数是192-77=115,核外电子数是77,故选

3.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.56B.54C.58D.137

答案B

解析X2+的质子数=质量数-中子数=137-81=56,则X2+的核外电子数为56-2=54。

(1)一个信息丰富的符号解读

(2)粒子中的电性关系

①分子或原子:质子数=核外电子数

②阳离子Xn+:质子数=核外电子数+n

③阴离子Xn-:质子数=核外电子数-n

二、原子核外电子排布

1.电子层

(1)概念:在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳层,也称作电子层。

如图为电子层模型示意图:

(2)不同电子层的表示及能量关系

各电子层由内到外

电子层数

1

2

3

4

5

6

7

字母代号

K

L

M

N

O

P

Q

离核远近

由近到远

能量高低

由低到高

2.电子分层排布

阅读教材思考与讨论中稀有气体元素原子的电子层排布规律

(1)能量最低原理

核外电子总是优先排布在能量最低的电子层里,然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里,即按K→L→M→N……顺序排列。

(2)电子层最多容纳的电子数

①第n层最多容纳2n2个电子。如K、L、M、N层最多容纳的电子数分别为2、8、18、32。

②最外层电子数目最多不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个)。

③次外层最多能容纳的电子数不超过18个。

3.核外电子排布的表示方法——原子结构示意图

(1)钠的原子结构示意图

(2)画出下列原子或离子的结构示意图

①S:,S2-:;

②Ca:,Ca2+:。

思考1M层最多可容纳18个电子,为什么钾原子的核外电子排布不是而是?

提示原子核外电子排布每层最多容纳2n2个电子,故M层最多可容纳18个电子,但M层作为最外层时,最多不超过8个电子。

4.常见的10e-和18e-微粒

(1)

(2)

思考2某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时,忘记在圆圈内标出质子数,请你根据核外电子排布,推测可能的微粒符号。

提示可能为中性原子Ne,也可能为阳离子Na+、Mg2+、Al3+,也可能为阴离子F-、O2-、N3-。

(1)从两个角度看核外电子排布规律

(2)核外电子排布的规律是互相联系的,不能孤立地理解。如钙原子由于受最外层电子数不超过8个的限制,其原子结构示意图为而不是。

(3)通常把最外层有8个电子(最外层为K层时,只有2个电子)的结构,称为相对稳定结构。

1.判断正误

(1)在多电子原子里,电子的能量不完全相同 ()

(2)能量高的电子在离核近的区域内运动 ()

(3)N层为最外层时,最多容纳32个电子 ()