第1节 第1课时 原子结构（同步课件）-【上好课】2024-2025学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第一册）

第一节 原子结构与元素周期表 课时1 原子结构 人教版2019必修第一册 第四章 物质结构 元素周期律 素养目标 宏观辨识与微观探析： 立足原子结构模型演变的历史情境，学生学会用宏观和微观结合的视角分析与解决实际问题，培养宏观辨识与微观探析的能力。 证据推理与模型认知： 感受原子结构模型的建立、修正和完善，归纳原子核外电子排布规律，提高学生证据推理与模型认知能力。 科学探究与创新意识： 探秘原子结构差异，树立学生严谨求实的科学态度和用化学知识解决生活问题的观念，提升科学态度与社会责任的素养。 教学目标 本节重点 原子核外电子排布规律，原子结构和构成原子的微粒间的关系 。 本节难点 原子核外电子排布规律，通过原子结构模型的演变过程，学会实验、证据、推理和建模的科学方法。 1.掌握核电荷数、质子数、原子序数、核外电子数、中子数、质量数之间的相互关系； 2.认识原子核的结构，掌握质量数和符号的含义，并明确各微粒之间的关系。 3.掌握原子核外电子排布规律，并能够运用知识进行解题。 新课导入 请你回忆！ 原子是由什么组成的？ 观看 新课导入 请你回忆！ 原子是由什么组成的？ 在初中我们学习过原子结构和元素周期表，知道原子结构和元素周期表揭示了元素之间的内在联系，下面我们将继续学习原子结构的相关知识，进一步探究原子结构与元素周期表之间的关系。 5 原子结构模型的演变 壹 原子结构 贰 知识导航 原子核外电子排布 叁 课堂思考 你了解吗？ 原子结构模型的演变过程 科学史话 原子结构模型的演变 原子结构模型是科学家根据科学猜想和分析，通过对原子结构的形象描摹而建构的揭示原子本质的认知模型。人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的。下列几种在科学发展不同时期所建构的原子结构模型，代表了人类对原子结构认识的不同阶段，简明形象地表示了人类对原子结构认识逐步深化的演变过程。 道尔顿模型（1803年）：原子是构成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球。 汤姆孙原子模型（1904年）：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。 卢瑟福原子模型（1911年）：在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几平等于原子的全部质量，电于在它的周围沿者不同的轨道运转，就像行星环绕太阳运转一样。 玻尔原子模型（1913年）：电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速圆周运动。 电子云模型（1926~1935年）：现代物质结构学说。电子在原子核外很小的空间内做高速运动，其运动规律与一般物体不同，没有确定的轨道。 目前，科学家已经能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜摄制显示原子图像的照片。随着现代科学技术的发展，人类对原子的认识过程还会不断深化。 观看 01 原子结构模型的演变 一、原子结构模型的演变 课堂探究 了解认识 对比学习 9 课堂探究 了解认识 一、原子结构模型的演变 对比学习 1.道尔顿原子论 道尔顿 （1766~1844) 19世纪初，英国化学家和物理学家道尔顿根据实验结果，提出了原子论。其主要内容包括： 1.元素是由不可再分的极小微粒构成，这种微粒成为原子。原子在一切化学变化中保持其不可再分性。 2.同一元素的原子在质量和性质上都相同，不同元素的原子在质量和性质上都不同 3.不同元素化合时，这些元素的原子按简单整数比结合 原子模型：实心球体 课堂探究 一、原子结构模型的演变 了解认识 2.汤姆孙葡萄干面包模型 对比学习 英国物理学家汤姆生在1897年发现了原子中存在电子，并用实验方法测出了电子的质量。他推测这种粒子均匀地嵌在云状的正电荷球体中。 英国科学家汤姆孙认为：原子的带正电部分是一个原子那么大的、具有弹性的、冻胶状的球，正电荷均匀地在球中分布；在球内或球面上，由负电子镶嵌着。 汤姆生 （1856~1940） 课堂探究 一、原子结构模型的演变 了解认识 对比学习 3.卢瑟福的带核原子结构模型 他用α射线轰击金箔，以此来证明汤姆孙的原子模型是正确的。根据汤姆孙的葡萄干面包模型，α粒子应全部穿过金箔。 金箔 α粒子（带正电荷） 汤姆生的原子结构模型无法解释！ 课堂探究 一、原子结构模型的演变 了解认识 对比学习 3.卢瑟福的带核原子结构模型 卢瑟福原子模型（1911年）：在原子的中心有一个带正电荷的核，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。 卢瑟福 （1871-1937） 课堂探究 一、原子结构模型的演变 了解认识 4.玻尔的轨道原子结构模型 ， 对比学习 丹麦物理学家玻尔指出：原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。 玻尔 （1885~1962） 核外电子的运动是分层的，电子在每一层中的某个区域内运动。 课堂探究 一、原子结构模型的演变 对比学习 了解认识 5.现代原子结构理论：电子云模型 　　1926年，奥地利物理学家薛定谔在德布罗意、海森堡、泡利等人研究的基础上，提出了原子核外的电子排布的新模型——电子云模型，并提出了著名的薛定谔方程式。 现代原子结构理论认为：电子在原子核外很小的空间内做高速运动，其运行没有固定的规律。用小黑点的疏密来表示单位体积内电子出现几率。 课堂思考 你知道吗？ 如何根据所含微粒（质子、中子或电子）确定一种元素或一种原子？ 电子 中子 质子 16 02 原子结构 课堂思考 请你思考！ 从图片中可知，原子由哪些微粒构成？带电情况如何？ 原子的质量主要集中在哪里？ 原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数之间有怎样的关系？ 氯化铁 溶液 课堂探究 二、原子结构 重点理解 对比学习 1.构成原子的微粒及其性质 原子的质量主要集中在原子核上 原子 原子核 核外电子 质子 中子 体积很小 质量很大 质量近似相等 质量可以忽略 原子质量≈原子核质量 ＝质子的质量+中子的质量 相对原子质量≈ 质子的相对质量+中子的相对质量 19 课堂探究 二、原子结构 重点理解 对比学习 2.构成原子的微粒的关系 质子 质量 1.6726×10−27 kg 相对质量 ≈1.007 中子 质量 1.6749×10−27 kg 相对质量 ≈1.008 电子 质量 质子质量的1/1836 相对质量 忽略不计 相对原子质量≈质子数+中子数 课堂探究 二、原子结构 重点理解 3.质量数 对比学习 如果忽略电子的质量，质子、中子的相对质量分别取其近似整数值 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 4.原子序数、核电荷数、质子数、中子数、质量数、核外电子数之间的关系 质量数 相对原子质量≈质子数+中子数 课堂思考 你知道吗？ 原子的表示方法如何？ 一个碳原子有：6个质子，6个电子，6个中子。 126C原子 碳原子的表示方法 课堂探究 二、原子结构 重点理解 4.原子的表示方法 对比学习 X Z A 质量数 质子数 元素符号 典例精讲 【例1】完成下列表格 质量数 质子数 微粒 中子数 电子数 23 12 32 35 45 18 10 16 16 80 11 35 Br 80 35 X+ 23 11 S2- 32 16 课堂探究 二、原子结构 重点理解 对比学习 5.离子的表示方法 质量数（A ） 质子数（Z ） ±a 化合价 x± 电荷数 原子数 b 典例精讲 【例2】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)原子的质量数就是原子的相对原子质量(　　) (4)微粒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(　　) × √ × × √ 课堂思考 请你思考！ 在多电子原子里，每个电子具有的能量是否都相同？ 电子是如何排布的？ 电子层模型示意图 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，人们把不同区域简化为不连续的壳层，称之为电子层。 观看 03 原子核外电子排布 课堂探究 三、原子核外电子排布 难点掌握 1.探究核外电子的分层排布规律 探究学习 电子按照能量高低在核外分层进行运动能量低离核近，能量高离核远 电子层模型示意图 不是真实存在的，只是为了研究方便假设的 N M L K 原子核 电子层 课堂探究 三、原子核外电子排布 2.核外电子的运动区域由内到外依次为第一至七层 难点掌握 探究学习 各电子层由内到外 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ 离核远近 由___到___ 能量高低 由___到___ K L M N O P Q 近 远 低 高 30 课堂思考 请你思考！ 下表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中你能发现什么规律？ 思考与讨论 下表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中你能发现什么规律？请思考并讨论下列问题 课堂思考 请你思考！ 下表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中你能发现什么规律？ 思考与讨论 请思考并讨论下列问题 （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？ （2）次外层最多能容纳的电子数是多少？ （3）你能归纳出第n层最多能容纳的电子数吗？ （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。 课堂探究 3.核外电子的分层排布规律 难点掌握 三、原子核外电子排布 探究学习 　(1) K层为最外层时，最多容纳多少电子？其余层为最外层，最多容纳多少电子？ 　(1) K层为最外层时，最多容纳2个电子,其余层为最外层，最多容纳8个电子. 33 课堂探究 3.核外电子的分层排布规律 难点掌握 三、原子核外电子排布 探究学习 　(2) 次外层最多容纳多少电子？ 　(2) 次外层最多容纳18个电子 34 课堂探究 3.核外电子的分层排布规律 难点掌握 三、原子核外电子排布 探究学习 　(3) 第n层最多能容纳多少电子？ 　(3) 第n层最多容纳2×n2电子. 35 课堂探究 重点掌握 三、原子核外电子排布 3.核外电子的分层排布规律 探究学习 能量规律 核外电子总是尽可能先排布在能量最低的电子层上 然后由内向外依次排布在能量较高的电子层上 数量规律 每层最多容纳2n2个电子 最外层不能超过8个电子(第一层为最外层时不超过2个) 次外层不能超过18个电子 课堂探究 重点掌握 三、原子核外电子排布 4.核外电子排布的表示方法：原子结构示意图 钠 氧 典例精讲 【例3】根据上述规律，写出33号元素的原子结构示意图 C． 【例4】下列各原子的结构示意图表示正确的是 A． B． D． C 课堂探究 重点掌握 三、原子核外电子排布 5.离子结构示意图 失去2e－ 得到e－ 典例精讲 【例5】画出下列原子或离子的结构示意图。 ①S_________， S2－_________ ； ②Ca_________ ，Ca2＋________。 典例精讲 【例6】1～18号元素的原子结构特点 在练习本上依次画出1～18号元素的原子结构示意图，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 He、Be、Mg Be、Ar C O Li、Si H、Be、Al He、C、S 课堂小结 原子结构 原子核 核外电子 质子 中子 体积很小 质量很大 质量近似相等 质量可以忽略 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 核外电子的分层排布规律 能量规律 核外电子总是尽可能先排布在能量最低的电子层上 然后由内向外依次排布在能量较高的电子层上 数量规律 每层最多容纳2n2个电子 最外层不能超过8个电子(第一层为最外层时不超过2个) 次外层不能超过18个电子 42 随堂演练 1．科学家于2000年发现了核电荷数为116的元素(Lv)。下列有关质量数 为293的Lv原子的描述错误的是（ ） A．质子数为116 B．中子数为177 C．电子数为116 D．原子中质子数比中子数多61 D 2．下列关于电子排布的说法正确的是（ ） A．氧离子(O2-)的核电荷数与最外层电子数相等 B．在多电子的原子中，能量高的电子通常在离核近的区域内运动 C．核外电子总是先排在能量高的电子层上 D．某原子M层电子数为L层电子数的4倍 A 43 随堂演练 3．主族元素X、Y，已知X的质子数为a，X2＋比Y2－核外少8个电子，若Y原子的质量数为b，则Y原子核内中子数为( ) A．b－a－4 B．b－a－8 C．b＋a＋8 D．b－a－12 A 4．填空 (1)3216S2－中的质子数是__________，中子数是________，核外电子数是________，质量数是________。 (2)微粒“AXn－”核外有18个电子，则它的核电荷数为__________，核内中子数为__________。 16 18 18 34 18－n A－(18－n) 44 随堂演练 5．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________；B________；C________。 (2)画出三种元素的原子结构示意图： A________； B________； C_________。 C Si Cl 45 演示完毕 感谢聆听 https://www.zxxk.com/user/13354804 FormatFactory : www.pcfreetime.com EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$