1.1 原子结构（教学设计）-【中职专用】高中化学同步精品课堂（高教版2023·加工制造类）

主题一 原子结构与化学键 第一节 原子结构（教学设计） 课程标准 认识原子的结构，了解原子的组成，能画出1～20号原子的原子结构示意图。 教学目标 1. 能从原子的结构和组成出发，初步了解物质宏观现象和微观结构之间的联系，能根据原子核外电子排布的规律画出1～20号元素的原子结构示意图。 2. 以"证据推理和模型认知""宏观辨识与微观探析"两个化学核心素养目标为指向，体验原子结构模型的认识过程，强化结构决定性质观念。 教学过程 【导入新课】教材第3页 中华民族有着悠久的历史和璀璨的文明，在公元前一千多年，已经掌握了先进的冶炼、铸造、烧制等技术。今天的博物馆里，许多精美的陶瓷器皿、青铜制品等珍贵文物（图1-1-1），向人们讲述过往的辉煌。确定文物年代是文物研究中不可缺少的内容，常采用14C断代法。 【设问】14C与作为原子量标准的12C都是碳原子，你知道两者在组成上有哪些异同? 【板书】原子结构 【新课讲授】 一、原子的组成 原子是物质进行化学反应的基本微粒。 原子是由源自中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成 原子核是由质子和中子组成的，电子在核外空间一定范围内做高速绕核运动。 原子很小，直径的数量级为10-10m，而原子核的直径仅为原子直径的十万分之一。 原子的构成微粒及其性质 构成原子的粒子 原子核 核外电子 质子 中子 电性和电荷量 1个质子带1个单位的正电荷 不显电性  1个电子带1个单位的负电荷 质量/kg 1.673×10-27 1.675×10-27 9.109×10-31 相对质量 （以一个12C原子质量的 1/12为标准而得的数值） 1.007 1.008 1/1 836 原子核所带的正电荷数即核电荷数（用符号Z表示）由质子数决定。原子中存在如下关系： 核电荷数（Z）＝核内质子数＝核外电子数 【学生活动】阅读教材P3第二自然段，理解质量数的概念 质量数：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。 原子的质量主要集中在原子核，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数目和叫做质量数。 质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N） 【建构】 1.原子的组成 2.原子的微粒间的数量关系 ①质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数=原子序数。 ②质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。 【交流与讨论】 讨论、、三种氢原子组成的异同，与同学一起查阅资料，了解三种氢原子各自特有的名称，交流它们在不同领域的应用。 氢元素的原子核 原子名称 原子符号(H) 质子数(Z) 中子数(N) 1 0 氕 1 1 氘 或D 1 2 氚 或T 【小试牛刀】近日，中国科学院获得了全球第一条季节性河水钡同位素 Ba变化曲线，填补了同位素陆表系统循环研究的空白。下列说法正确的是（ B ） A．读作钡56 B．的中子数为82 B．2+的电子数为136 D．钡元素的质量数为138 【再来一刀】在离子RO3n－中共有x个核外电子，R原子的质量数为A，则R原子核内含有的中子数目是（ B ） A． A－x＋n＋18 B．A－x＋n＋24 C．A－x－n－24 D．A＋x－n－24 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。 1-1-4 镁原子的原子结构示意图 图1-1-3 电子层模型（洋葱式结构）示意图 图 1-1-4 镁原子的原子结构示意图 (2)不同电子层的表示及能量关系 表 1-1-2  电子层的表示方式和能量高低 电子层（n） 1 2 3 4 5 6 7 电子层符号 K L M N O P Q 各电子层能量 n越小，能量越低；n越大，能量越高 【观察与认知】 1.在正常状态下，原子处于最低能级，这种定态称为基态，这时的原子核外电子总是尽可能地先从能量最低的第1电子层排起，当第1层排满后再排第2层，即按由内到外顺序依次排列。表1-1-3和表1-1-4分别为核电荷数1 ~ 18的元素及稀有气体元素原子核外电子的排布情况。 表 1-1-3 核电荷数 1 ~ 18的元素原子核外电子的排布 核电荷数 元素名称 元素符号 各电子层电子数 K L M N 1 氢 H 1 2 氦 He 2 3 锂 Li 2 1 4 铍 Be 2 2 5 硼 B 2 3 6 碳 C 2 4 7 氮 N 2 5 8 氧 O 2 6 9 氟 F 2 7 10 氖 Ne 2 8 11 钠 Na 2 8 1 12 镁 Mg 2 8 2 13 铝 Al 2 8 3 14 硅 Si 2 8 4 15 磷 P 2 8 5 16 硫 S 2 8 6 17 氯 Cl 2 8 7 18 氩 Ar 2 8 8 表 1-1-4  稀有气体元素原子核外电子的排布 核电荷数 元素名称 元素符号 各电子层电子数 K L M N O P Q 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 8 118 Og 2 8 18 32 32 18 8 图 1-1-5 溴原子的核外电子排布 2.核外电子排布规律 ① 各电子层最多容纳2n2个电子 ② 最外层电子数不超过8个（K层为最外层时不超过2个） ③ 次外层电子数不超过18个（当K层为次外层时不超过2个）（当L层为次外层时不超过8个） ④ 倒数第三层电子数不超过32个 3.原子结构示意图 【小试牛刀】画出核电荷数为1～20号的元素的原子结构示意图 【拓展延伸】 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。 绝大多数元素具有同位素，如碳元素有、两种同位素；氧元素有、、三种同位素；铀元素有、和三种同位素，其中是制造原子弹的材料和核反应堆的燃料。 射线探伤法是常用的无损探伤方法之一，主要用于探测机加工件内部有无缺陷（裂纹、砂眼、气孔、白点、夹杂等），从而判定工件合格与否，如γ射线探伤仪（图1-1-6）。 【小试牛刀】已知A、B、C三种元素的原子中，质子数为A＜B＜C，且都小于18，A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个。试推断： （1）三种元素的元素符号： A C ；B Si ；C Cl 。 （2）画出三种元素的原子结构示意图： 课堂小结 针对训练 1．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．下列有关原子核外电子的说法错误的是（ ） A．每个电子层作为最外层时，最多可容纳8个电子 B．电子在核外是分层排布的 C．电子不停地做高速运动 D．离原子核近的电子能量低，离原子核远的电子能量高 【答案】 B A 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$