4.1.1 原子结构-【优化探究】2025-2026学年高中化学必修第一册同步导学案配套课件 人教版（2019）双选

优化探究 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1课时　原子结构 任务一　原子的构成 任务二　原子核外电子排布 课时作业　巩固提升 任务一　原子的构成 1.原子的构成 (2)关系:核电荷数=质子数=　　　　　　　(故原子呈电中性)。  质子　 中子　 核外电子　 负电荷 核外电子数 2.质量数 (1)概念:如果忽略电子的质量,将原子核内所有　　　　和　　　　的相对质量取近似　　　　　　　,所得的数值叫做质量数,常用　　　　表示。  (2)构成原子的两个粒子间的关系 质量数(A)=　　　　　　+　　　　　　。  质子　 中子 整数值相加 A 质子数(Z) 中子数(N) 3.原子的表示方法 质量数 原子 质子数(Z) 中子数(N) 表示方法 F 9 10 　　　  Na 11 12 　　　  Al 13 14 　　　  质子数 F Na Al 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S的质量数为32,而硫原子的相对原子质量为32.06,两者数值上相近但不相等。 2.填写表格,并思考粒子的核外电子数、质子数、电荷数之间的关系。 粒子符号 质子数 电荷数 核外电子数 中子数 质量数 Na 11 0 　  12 　  Mg2+ 12 　  　  12 　  Cl- 17 　  　  　  35 提示:11　23　2　10　24　1　18　18 结论:原子:呈电中性,质子数=核电荷数=核外电子数; 阳离子:质子数=核电荷数=核外电子数+电荷数; 阴离子:质子数=核电荷数=核外电子数-电荷数。 3.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。 1.易错辨析 (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)原子的质量数就是原子的相对原子质量。 (　　) (4)粒子中的质子数与核外电子数一定相等。 (　　) (5)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。 (　　) × √ × × √ 2.(2023·石家庄高一检测)高铁动车车厢禁止吸烟,高铁装有的离子式烟雾传感器具有稳定性好、灵敏度高的特点,其主体是一个放有镅Am)放射源的电离室。下列关于Am的说法正确的是 (　　) A.核外电子数为95　　　　 B.质子数为146 C.质量数为146 D.中子数为95 A 根据原子符号可知Am的质子数为95,质量数为241,质子数=核电荷数=核外电子数=95,中子数=质量数-质子数=241-95=146,A正确。 3.填表 粒子 符号 质子数(Z) 中子数(N) 质量数(A) 核外电子数 ①O2- 8   18   ②Al3+   14 27   ③Ar 18 22     ④N   7     ⑤H     2   10 10 13　 10 40　 18 7　 14 7 1 　1　 1 任务二　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,把电子运动的　　　　不同的区域简化为不连续的壳层,称作电子层。  (2)不同电子层的表示及能量关系 能量 各电 子层 由内 到外 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 　  　  　  　  O P Q 离核远近 由　　到　　  能量高低 由　　到　　  K　 L　 M　 N 近　 远　 低　 高 2.核外电子分层排布 (1)能量最低原理 在多电子原子中,电子的能量是　　　　　的,在离核较近的区域内运动的电子能量　　　　,在离核较远的区域内运动的电子能量　　　　 ,电子一般总是先从　　　排起,当一层　　　　后再填充下一层。  不相同　 较低　 较高 内层 充满 (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 　　　　。如K、L、M、N层最多容纳的电子数分别为　　　、　　　、　　　、　　　。  ②最外层电子数不能超过 　　　(K层为最外层时不能超过 　　　)。  ③次外层电子数不能超过　　　。  (3)原子最外层有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。 2n2 　2　 8　 18　 32　 8　 2　 18 3.核外电子排布的表示方法——原子结构示意图 原子核　 电子层　 电子数　 核内质子数 4.常见的10e-和18e-微粒 (1) F-、O2-、N3-、OH- HF、H2O、NH3、CH4 Na+、Mg2+、Al3+、N、H3O+ (2) H2S　 F2　 K+、Ca2+ 1.(1)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。 提示:(1) (2)分析总结它们的核外电子排布特点(填元素符号)。 ①最外层电子数为1的原子有　 　　　;最外层电子数为2的原子有　　 　　。  ②最外层电子数与次外层电子数相等的原子有　　　 　。  ③最外层电子数是次外层电子数2倍的原子有　　　 　,3倍的原子有　　　　。  ④次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有　　　　。  ⑤电子层数与最外层电子数相等的原子有　　 　　。  ⑥最外层电子数是电子层数2倍的原子有　 　　　。  H、Li、Na、K He、Be、Mg、Ca Be、Ar　 C O Li、Si H、Be、Al He、C、S 2.某同学在画某种元素的一种单核粒子的结构示意图时,忘记在圆圈内标出其质子数,请根据下面的提示作出自己的判断。 (1)若该粒子是中性粒子,则这种粒子的符号是　　　。  (2)若该粒子对应的单质是一种能与水剧烈反应的金属,则这种粒子的符号是　　　　。  Ne Na+ (3)该粒子带两个单位的负电荷,画出其原子的结构示意图　　　　。  (4)若该粒子的还原性很弱,失去1个电子后变为原子,则这种粒子的符号是　　　　。  F- 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.易错辨析 (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)M层为最外层时,最多容纳18个电子。(　　) (4)原子的次外层电子数都是8。 (　　) (5)钾的原子结构示意图是 。 (　　) √　 × × × × 2.下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是 (　　) C A项,应先排满K层再排L层;B项,与各层最多排2n2个电子不符,K层最多排2个电子;D项,与最外层最多排8个电子不符。 3．(双选)下列说法正确的是(　　) A．某粒子核外电子排布为2、8、8结构，则该粒子不一定是氩原子 B．最外层电子达到稳定结构的粒子只能是稀有气体的原子 C．F－、Na＋、Al3+是与氖原子具有相同电子层结构的离子 D．某元素原子的最外层只有2个电子，则该元素一定是金属元素 AC 某粒子核外电子排布为2、8、8结构，不一定是氩原子，可能是氯离子、钾离子等，故A正确；最外层电子达到稳定结构的粒子不一定是稀有气体的原子，也可能是处于稳定结构的阴离子或阳离子，故B错误；F－、Na＋、Al3+都有2个电子层，第一层上有2个电子，第二层上有8个电子，与氖原子电子层结构相同，故C正确；原子的最外层只有2个电子，该元素可能是金属元素，也可能是He，故D错误。 课时作业　巩固提升 2 3 4 5 6 7 8 1 对点训练 题组一　原子的构成 1.原子是化学变化中的最小粒子。在化学变化过程中,下列原子中的粒子数可能发生改变的是 (　　) A.质子数　　　　　　　　　 B.中子数 C.质量数 D.电子数 9 10 D 11 12 13 14 15 16 化学反应中原子的种类不变,则质子数、中子数、质量数不变,电子数可能发生改变,D项符合题意。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 2.月球土壤中含有钍元素Th(中文名“钍”)是一种天然放射性核素,通常用来制造合金,提高金属强度,也是一种极有前途的能源。下列关于Th的说法不正确的是(　　) A.质子数为90 B.核外电子数为90 C.中子数为142 D.质量数为322 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 D 11 12 13 14 15 16 Th中232为质量数,90为质子数,中子数=质量数-质子数=232-90=142,核外电子数=质子数=90,D项符合题意。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 3.原子的质量主要由原子核决定。已知质量数为A的某阳离子Rn+,核外有X个电子,则核内中子数为(　　) A.A-X B.A-X-n C.A-X+n D.A+X-n 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 B 11 12 13 14 15 16 Rn+核外有X个电子,故其核内质子数为X+n,故Rn+核内中子数为A-X-n,故选B项。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 4.下列说法正确的是 (　　) A.核电荷数相同的原子,不一定属于同一种元素 B.不同种元素的原子,质量数必定不同;同种元素的原子,质量数必定相同 C.核电荷数相同的粒子,不一定属于同一种元素 D.人们已经知道了108种元素,所以人们已经知道了108种原子 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 C 11 12 13 14 15 16 元素是具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称,所以凡是核电荷数相同的原子,一定属于同一种元素,A错误;不同种元素的原子,质量数可能相同,如14C、14N,一种元素可能有多种同位素,其各同位素的质量数不同,如12C、14C,B错误;多核粒子核电荷数可能相同,但不属于同一种元素,如H2O和NH3核电荷数均为10,C正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 题组二　原子核外电子排布 5.某元素的原子核外有三个电子层,M层的电子数是L层电子数的,则该元素的符号是(　　) A.Li B.Si C.Al D.K 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 B 11 12 13 14 15 16 根据原子核外电子的排布规律可知,K层排满2个电子后再排L层,L层需排满8个电子后再排M层,M层的电子数是L层电子数的,即M层电子数为4,则该元素原子的核外电子数是2+8+4=14,即原子序数为14的元素是Si元素,B项正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 6.核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子相比较,下列数据前者是后者4倍的是(　　) ①电子数　②最外层电子数　③电子层数　④次外层电子数 A.①④ B.①③④ C.①②④ D.①②③④ 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 A 11 12 13 14 15 16 核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子的电子数分别是16和4,最外层电子数分别是6和2,电子层数分别是3和2,次外层电子数分别为8和2,前者是后者4倍的数据为①④,A项正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 7.核电荷数小于或等于18的元素中,原子的最外层电子数是其内层电子总数一半的元素种类有(　　) A.1种 B.2种 C.3种 D.4种 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 B 11 12 13 14 15 16 在1~18号元素中,符合题给要求的元素原子的电子排布依次为2、1和2、8、5。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 8.A、B两种原子,A原子的M电子层比B原子的M电子层少3个电子,B原子的L电子层的电子数恰为A原子的L电子层的电子数的 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.氯原子和碳原子 D.碳原子和铝原子 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 D 11 12 13 14 15 16 A原子的M电子层比B原子的M电子层少3个电子,B原子的L电子层的电子数恰为A原子的L电子层的电子数的2倍,说明A、B分别为第二、三周期元素;L电子层最多排8个电子,B原子的L电子层的电子数恰为A原子的L电子层的电子数的2倍,说明B原子的L电子层有8个电子,A原子的L电子层有4个电子,故A是碳原子;A原子的M电子层比B原子的M电子层少3个电子,故B是铝原子,D项正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 9.下列各组粒子:①H3O+、N、Na+;②OH-、N、F-;③O2-、Na+、Mg2+;④CH4、NH3、H2O。各粒子具有相同质子数和电子数的组合是 (　　) A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④ 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 C 11 12 13 14 15 16 ①中三种离子均为10个电子、11个质子;②中三种离子均为10个电子、9个质子;③中三种离子均为10个电子,质子数分别为8、11、12;④中三种分子均为10个电子、10个质子,故C正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 10．(双选)认识原子的结构有利于理解元素的性质。某元素X的原子结构示意图如图所示。下列说法不正确的是(　　)   A．a＝16 B．该元素原子可得2个电子达到稳定结构 C．该元素的最高化合价为＋10 D．该元素单质在空气中燃烧的产物的化学式为SO3 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 CD 11 12 13 14 15 16 a为质子数，质子数＝核外电子数＝16，故A正确；硫原子最外层电子数为6，得2个电子达到稳定结构，故B正确；硫元素原子最外层电子数为6，其最高化合价为＋6，故C错误；硫在空气中燃烧生成二氧化硫，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 11.某粒子的结构示意图为 ,关于该粒子的说法不正确的是(　　) A.属于阴离子 B.核外有3个电子层 C.核外电子数为18 D.在化学反应中易得电子 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 D 15 16 该粒子为氯离子,为阴离子,故A正确;依据粒子结构示意图可知,核外有3个电子层,核外电子数为18,故B、C正确;该离子为氯离子,最外层达到8电子稳定结构,不能得电子,反应中易失去电子,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 12.某粒子(原子或离子)的结构示意图如图所示,下列说法错误的是(　　)   A.若n=8,则该粒子所对应元素的符号一定为Ar B.若该粒子带两个单位负电荷,且n=8,则该粒子的符号为S2- C.若m-n<10,则该粒子是一个阴离子 D.若m-n=10,则该粒子一定是原子 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 A 15 16 若n=8,则该粒子所对应元素的符号不一定为Ar,可能是K+、Ca2+等,故A错误;若该粒子带两个单位负电荷,且n=8,说明原子的最外层电子数为6,是硫元素原子形成的阴离子,则该粒子的符号为S2-,故B正确;若m-n<10,说明核电荷数小于核外电子数,则该粒子是一个阴离子,故C正确;若m-n=10,说明核电荷数等于核外电子数,则该粒子一定是原子,故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 综合强化 13.有A、B两种元素,已知元素A的核电荷数为a,且A3-与Bn+的电子排布完全相同,则元素B的质子数为(　　) A.a-n-3 B.a+n+3 C.a+n-3 D.a-n+3 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 B 15 16 设元素B的质子数为b,由题意可得,a+3=b-n,即b=a+3+n。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 14.A元素的原子最外层电子数是a,次外层电子数是b;B元素的原子M层电子数是a-b,L层电子数是a+b,则A、B两元素形成化合物的化学式最可能表示为(　　) A.B3A2　　　　　　　　 B.BA2 C.A3B2 D.AB2 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 B 15 16 因为B元素的原子L层电子数为a+b且有M层,所以a+b=8,又因A元素的原子最外层电子数为a,次外层电子数为b,且满足a+b=8,所以A元素的原子有两个电子层,且K层为2个电子,L层为6个电子,所以a=6、b=2。进而推知B元素的原子各电子层上的电子数分别为2、8、4。即A为O元素,B为Si元素。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 15.已知某粒子的结构示意图为 。 回答下列问题。 (1)当x-y<10时,该粒子为　　　　(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。   2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 阴离子 (1)当x-y<10时,x<10+y,说明核电荷数小于核外电子数,所以该粒子为阴离子。 (2)当y=8时,粒子可能为　　　　(填名称,下同)、　　　　、　　　　、 　　　　、　　　　。   2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 　钙离子 (2)当y=8时,该粒子为有18个电子的粒子,所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子。 16.根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示意图。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 信息 元素名称 原子结构示意图 A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半     B元素原子最外层电子数是次外层电子数的1.5倍     C元素+1价离子C+的电子层排布与Ne相同     D元素原子次外层电子数是最外层电子数的     硅 硼 钠 氧 L层有8个电子,则M层有4个电子,故A为硅 。当次外层为K层时, 则B元素原子最外层电子数为3,是硼 ;当次外层为L层时,B元素原子最外层电子数为1.5×8=12,故不可能。C元素原子的质子数为 10+1=11,故为钠 。当次外层为K层时,D为氧 ;当次外层为L层时,最外层则有24个电子,故不可能。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 (1)原子 2.一个信息丰富的符号解读 $$