4.1.1原子结构 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

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 课时1 原子结构 一、原子结构模型的演变 玻尔模型 玻尔 （1913） 电子在一定轨道上绕核做高速圆周运动 电子云模型 薛定谔 （1935） 现代物质结构学说 道尔顿模型 道尔顿 （1803） 紧实不可再分的实心球 葡萄干布丁模型 汤姆孙（1904） 平均分布着正电荷的粒子，嵌着同样多的电子 行星模型 卢瑟福 （1911） 带正电荷的核位于中心，质量主要集中在核上，电子沿不同轨道运转 电子在核外做无规则的高速运转 现代原子结构 电子 中子 质子 原子核 氢原子的原子核中没有中子 二、构成原子的微粒 二、构成原子的微粒 1、原子的构成 原子核 原子 核外电子 质子 中子 按照核电荷数由小到大给元素编号，得到的序号叫原子序数。 (带正电荷) (不带电) (带负电荷) 原子核所带的电荷数，称为核电荷数 核电荷数 = 质子数 原子 不显电性 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 = 原子序数 核外电子数= 质子数 二、构成原子的微粒 微观粒子 电子 质子 中子 质量/kg 9.109×10-31 1.673×10-27 1.675×10-27 相对质量 0.0005484（忽略不计） 1.007 1.008 原子的质量主要由哪些微观粒子决定？ 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 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， 原子的相对质量在数值上与原子核内的质子数和中子数有什么关系？ 注意：原子的质量 主要集中在原子核上 质量很小(可忽略不计) 相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数 二、构成原子的微粒 2、质量数 质量数 如果忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取其近似整数值相加，所得数值叫做质量数。 （1）概念： （2）符号： A （3）表达式： 质量数（ A ）＝ 质子数（ Z ）＋ 中子数（ N ） 质量数不等于质量 二、构成原子的微粒 3、原子的表示方法 （1）原子符号表示 X A Z 质子数 质量数 ±b 化合价 m 所含X原子个数 Na 2311 质子数： 中子数： 电子数： 核电荷数： 11 12 11 11 O 188 质子数： 中子数： 电子数： 核电荷数： 8 10 8 8 特例：H无中子 二、构成原子的微粒 3、原子的表示方法 （2）离子符号表示 X A Z 质子数 (核电荷数) 质量数 m+/- 电荷数 阴离子核外电子数 = 质子数 + 离子电荷数 ±a 化合价 粒子 符号 质子数(Z) 质量数(A) 中子 数(N） 电荷数 核外 电子数 Na+ 11 23 Cl- 17 37 17 37 20 11 23 12 1 18 1 10 阳离子核外电子数 = 质子数 - 离子电荷数 b 原子个数 2、 广泛用于文物年代测定。下列关于 说法不正确的是 A．质子数为6 B．电子数为8 C．中子数为8 D．质量数为14 6C 14 14 6C 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 × √ √ × 随堂检测 B 质子数=电子数=6 质量数为14 中子数=质量数-质子数=14-6=8 质子数=电子数=6，质量数为14，中子数=14-6=8 三、原子的核外电子排布 在多电子原子中，电子能量是否相同，又是如何分布的？ 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。 （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 ___ ___ ___ ___ ___ ___ __ 离核远近 由_____到____ 能量高低 由_____到____ K L M N O P Q 近 远 低 高 三、原子的核外电子排布 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 2、核外电子排布规律 (1) 能量最低原理 电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。 三、原子的核外电子排布 【思考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？ 元素 各电子层的电子数 K L M N O P 2He（氦） 2           10Ne（氖） 2 8         18Ar（氩） 2 8 8       36Kr（氪） 2 8 18 8     54Xe（氙） 2 8 18 18 8   86Rn（氡） 2 8 18 32 18 8 除了K层，其他各层为最外层时， 最多能容纳的电子数是8个 当K层为最外层时， 最多能容纳的电子数是2个 (2) 数量规律 三、原子的核外电子排布 【思考2】当K、L层为次外层时，分别最多能容纳的电子数是多少？除了K层、L层，其他各层为次外层时，最多能容纳的电子数是多少？ (2) 数量规律 元素 各电子层的电子数 K L M N O P 2He（氦） 2           10Ne（氖） 2 8         18Ar（氩） 2 8 8       36Kr（氪） 2 8 18 8     54Xe（氙） 2 8 18 18 8   86Rn（氡） 2 8 18 32 18 8 除了K、L层，其他层为次外层时， 最多能容纳的电子数是18个 当K层为次外层时， 最多能容纳的电子数是2个 当L层为次外层时， 最多能容纳的电子数是8个 三、原子的核外电子排布 (2) 数量规律 元素 各电子层的电子数 K L M N O P 2He（氦） 2           10Ne（氖） 2 8         18Ar（氩） 2 8 8       36Kr（氪） 2 8 18 8     54Xe（氙） 2 8 18 18 8   86Rn（氡） 2 8 18 32 18 8 【思考3】你能归纳出第n层最多能容纳的电子数吗？ 2×12 2×22 2×32 2×42 各层电子数不超过 2n2 个 （ n 为电子层数） 三、原子的核外电子排布 2、核外电子排布规律（总结） 原子核外电子分层排布规律不是独立存在的，而是互相制约。 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。 ③ 各电子层最多容纳 2n2 个电子 ① 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） ② 次外层最多能容纳的电子数不超过18个 即按 K→L→M→N…… 顺序排列 能量规律 数量规律 三、原子的核外电子排布 3、核外电子排布的表示方法 ——原子(或离子)结构示意图 +11 2 8 1 Na 粒子符号 原子核 质子数(或核电荷数) 电子层 电子层上的电子数 ① 原子：核电荷数＝质子数＝核外电子数＝原子序数 ② 阳离子Xm＋：核电荷数＝质子数＝核外电子数 + m＝原子序数+ m ③ 阴离子Xm－：核电荷数＝质子数＝核外电子数 - m＝原子序数 - m 随堂检测 请写出下列原子或离子的结构示意图： 2 6 +8 2 8 2 +12 2 8 7 +17 2 8 8 +17 2 8 +12 2 8 +8 O2- Mg2+ Cl- O Mg Cl 三、原子的核外电子排布 4、 1-18号 元素原子核外电子排布特征 （1）最外层只有一个电子的原子： H、Li、Na （2）最外层有两个电子的原子： He、Be、Mg （3）最外层电子数等于次外层电子数的原子： Be、Ar （4）最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是： C 3倍的原子是： O （5）电子总数为最外层电子数2倍的原子： Be （6）次外层电子数是最外层电子数2倍的原子： Li、Si （7）内层电子数是最外层电子数2倍的原子： Li、P 课外拓展 （1）常见的“10e－”微粒 出发点 Ne → Na+ F− ← ↓ HF ↓ OH− CH4 ← →Mg2+ → Al3+ ↓ H2O ↓ H3O+ ↓ NH3 ↓ N3− ← O2− ← 课外拓展 （2）常见的“18e－”微粒 出发点 Ar → K+ Cl− ← ↓ HCl ↓ HS− SiH4 ← → Ca2+ ↓ H2S ↓ PH3 P3− ← S2− ← 2个9电子微粒组合 —F、—OH、—NH2、—CH3 F2、H2O2、N2H4、CH3CH3 CH3OH、CH3NH2…… 下列各组粒子中，具有相同的质子数和电子数的是（ ） A. OH-、F-、O2-、Ne B．CH4、NH3、H2O、HF C. NH4+、Na+、H3O+、PH4+ D. F-、O2-、Mg2+、A13+ B 随堂检测 课堂小结 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 微粒之间的关系 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 电子层的表示方法及能量 质子(Z) 中子(N) 原子核(带正电) 核外电子(带负电) 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) --核外电子能量最低的电子层上 每层最多容纳 2n2 个电子 次外层不能超过 18 个电子 $$