4.1.1原子结构核素 课件-2024-2025学年高中化学人教版（2019）化学必修第一册

第一节原子结构与元素周期表 第一课时 原子结构 高中化学必修一第四章 原子 原子核 核外电子 中子 （正电） 不显 电性 （不带电） 1、构成原子的粒子有哪些？它们是怎样构成原子的？ 原子：核电荷数=质子数=核外电子数 一、原子结构 每个质子带1 个单位正电荷 每个电子带1个 单位负电荷 质子 2、质量数 粒子种类 质 量 相对质量(碳12质量的1/12) 质子 1.6726×10-27 kg　　 1.007 中子 1.6749×10-27 kg 1.008　 电子 质子质量的1/1836 1/1836 质量数是将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。 质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N) 结论：电子的质量很小，原子的质量主要集中在原子核上,质子和中子的相对质量都近似为1。 分析下列表格，你可以得出什么结论？ 阅读课本P92第二自然段理解质量数的概念 A ZX 符号表征 质量数 元素符号 表示下列几种原子 原子 质子数(Z) 质量数(A) 表示方法 F 9 19   Na 11 23   Al 13 27   质子数 3、原子的表示方法-------表示出元素、质子、中子、电子 F 19 9 Na 23 11 Al 27 13 质量数（A) 质子数（Z) x± 电荷数 b 原子数   + 2 微粒符号各位置的意义 质子数Z 中子数A-Z 质量数A 电子数Z-n 质子数Z 中子数A-Z 质量数A 电子数Z+n 符号 质子数 中子数 质量数 电子数 Mg Ca2+ 18 22 40 18 11 12 12 12 23 24 10 12 20 20 40 18 和 中的质子数、中子数、质量数和电子数。 微粒 质量数 质子数 中子数 电子数 相对原子质量 1.008 22.99 32.02 79.90 1 1 23 12 32 35 45 18 0 1 10 16 16 80 11 35 Br 80 35 Na+ 23 11 S2- 32 16 课堂练习1：填写下列表格 H 1 1 原子相对质量(Ar) ≈A(质量数） 1、6C与 7N具有相同的 (　　) A．质量数　　B．质子数 C．电子数 D．中子数 13 14 课堂达标 D 2、对Fe3＋、Fe2＋、Fe三种粒子的判断不正确的是(　　) A．核电荷数相同　　　　　 B．电子数相同 C．属于同一种元素 D．质子数相同 B 拓展：与Ne电子数相同的粒子有哪些？ 寻找“10电子”微粒的方法 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 二．核素 为什么课本P96页图4-4b中 H 的质量数有3个呢？ 1、元素 1 1H 2 1H 3 1H 氢元素的三种原子 元素是具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。 决定元素种类的是质子数，与中子数和核外电子无关。 2、核素 把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素 1 1H 2 1H 3 1H 如：氢元素的三种核素 表示方法: 氢元素的原子核 原子名称 质子数（Z） 中子数（N） 1 0 氕(pie) 1 1 氘(dao) 1 2 氚(chuan) 3、同位素 ①概念：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互称同位素（即同一种元素的不同核素互称为同位素） 1 1H 2 1H 3 1H 氢元素的三种核素 不能。原子的种类远大于元素的种类 2 1H 3 1H （符号T。又称超重氢） （符号D。又称重氢） 思考：至今已发现了118种元素，能否说人们已发现了118种原子？ 互称同位素 “同位”即指核素的质子数相同，在周期表中占有相同位置 a：同位素的化学性质几乎完全相同，物理性质略有差异。 b：在天然存在的某种元素里，各同位素的原子个数百分比(丰度)为定值。 ②同位素的特征： ③同种元素不同的同位素原子也可组成不同单质或化合物的分子。 课堂练习5：氢有三种同位素：H、D、T。 可组成的氢气有：____________________________； 与 组成的水有：___________________________________________； 16 8O H2、 D2 、 T2、HD、HT、DT H2O、D2O（重水）、T2O、HDO、DTO、HTO 1 1H 2 1H 3 1H ④常见的同位素及其应用： 氢元素： 氧元素： 碳元素： 铀元素： 16 8O 17 8O 18 8O 12 6C 13 6C 14 6C 234 92U 235 92U 238 92U 制造氢弹 考古时测一些文物的年代 原子弹的原料和核反应堆的燃料 同位素示踪 利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病…… 4.原子的相对原子质量与元素的相对原子质量 = Ar1×a%+Ar2×b% + ···· Ar(x) Ar(Cl) =M1×a1 + M2×a2 = 35×75.77% + 37×24.23% = 35.48 A1、A2……为核素的相对原子质量 a1%、a2%……为核素的原子百分数（丰度） 例：35Cl占75.77%、37Cl占24.23% ≈质量数 元素的相对原子质量，就是按照该元素各种核素所占的一定百分比计算出来。 原子的相对原子质量 课堂练习7：有①16O、17O、18O　②H2O、D2O　③O2和O3　④H、D、T四组微粒 (1)元素的种类______核素的种类_______ (2)互为同位素的是______(填序号，下同)； (3)互为同素异形体的是____； (4)由①和④中微粒能结合成含三个原子的化合物分子，这些化合物中相对分子质量最大的是______(填化学式)。 5、元素、核素、同位素与同素异形体的关系 ①④ ③ T218O 3 6 一种元素可能有多种核素， 这几种核素互称为同位素 元素 核素 同位素 同素异形体 本质 范畴 特性 决定因素 举例 质子数相同的一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的核素 同种元素形成的不同单质 同类原子 原子 原子 单质 只有种类，没有个数 化学反应中的最小微粒 化学性质几乎完全相同 元素相同 性质不同 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 组成元素、结构 H、C、O 三种元素 1H 1 1H 2 1H 3 三种核素 1H 1 1H 2 1H 3 互称同位素 O2、O3互为同素异形体 项目 内容 “四素”的区别 三：原子核外电子的排布 ① 课外电子分层排布 ② 离核近能量低，离核远能量高 n=1 2 3 4 5 6 7 K L M N O P Q 由内到外，能量逐渐升高 由于原子中的电子是处在原子核的引力场中(类似于地球上的万物处于地心引力场中)，电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。 注意：电子层符号 阅读课本P92-93理解电子的分层排布 2n2 2 18 8 原子核外电子分层排布规律 电子层（n） 1 2 3 4 5 6 7 名称 容纳电子 规律 K L M N O P Q 2 8 18 32 2n2 各电子层最多容纳2n2个电子。 50 核外电子总是尽可能先排布在 的电子层上，然后 依次排布在 的电子层上。 ①各电子层最多容纳 个电子。 ②最外层电子数目最多不能超过 个(K层为最外层时不能超过 个)。 ④倒数第三层不超过 个电子。 ③次外层最多能容纳的电子数不超过 个。 能量最低 由内向外 能量较高 即按K→L→M→N……顺序排列。 原子核外电子分层排布规律 2n2 8 2 18 32 ⑤未容纳满的内层电子数符合2n2的数字特征。 ①原子结构示意图 以钠原子结构示意图为例 5：核外电子排布的表示方法——结构示意图 试一试：画出34、19号元素的原子结构示意图 Se ②离子结构示意图 Cl- Na+ 阴、阳离子电子数的计算方法： 阴离子：核外电子数=质子数+离子电荷数 阳离子：核外电子数=质子数 -离子电荷数 微粒 质子数 中子数 电子数 S2- 32 16 16 16 18 课堂练习3：某同学在画某种元素的一种单核 微粒的结构示意图时，忘记在圆圈内标出其质 子数，请你根据下面的提示作出自己的判断。 (1)该微粒是中性微粒，这种微粒的符号是_____。 (2)该微粒对应的单质是一种能与水剧烈反应的金属，这种微粒的符号是____。 Ne Na＋ (3)该微粒带两个单位的负电荷，画出其中性原子的结构示意图________。 课堂练习4：X、Y、Z三种前18号元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍，Z原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍。则X、Y、Z三种元素可能的组合是(　　) A．C、Si、Mg B．Li、C、Mg C．C、Mg、Li D．C、O、Mg A 课堂练习5：今有A、B两种原子,A原子的M层比B原子的M层少3个电子,B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍,A和B分别是(　　) A.硅原子和钠原子 B.硼原子和氢原子 C.氯原子和碳原子 D.碳原子和铝原子 D　　 课堂小结 核素、同位素的概念 2．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 C 1．A、B两种原子，A的L电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的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．碳原子和氯原子 D．碳原子和铝原子 D 3．下列说法中正确的是 A．某单核微粒的核外电子排布为， 则该微粒一定是氩原子 B．最外层只有3个电子的元素一定是金属元素 C．与H3O+具有相同的质子数和电子数 D．最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的 原子容易失去电子成为阳离子 $$