4.1.1原子结构 核素 课件 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学课件围绕原子结构与元素周期表展开，系统讲解了电子云模型、原子构成、核外电子排布规律及核素与同位素概念，通过问题链设计引导学生从宏观现象走向微观本质，构建“结构决定性质”的核心观念，形成由浅入深的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与化学观念，以“10电子”“18电子”粒子归纳和特殊电子排布规律探究为抓手，培养学生分类、归纳与模型建构能力，同时借助原子结构示意图辨析、离子与稀有气体电子层对比等环节强化微观视角理解。教师可借此提升课堂互动质量，学生则能在真实问题解决中深化对物质多样性和结构决定性质的理解，实现知识迁移与素养进阶。

第一节　原子结构与元素周期表 第1课时　原子结构 核素 1.原子结构模型的演变是怎样的？ 课本P94 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。 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。 学习任务一　原子结构 2025/9/10 2 2.原子是由什么构成的？ X A Z 原子核 核外电子 质子 中子 原子 核电荷数=质子数=原子核外电子数 微粒 质 量 相对质量 电 性 质子 1.673×10-27kg 中子 1.675 ×10-27kg 电子 9.109×10-31kg 1.007 1.008 1/1836 一个质子带一个单位正电荷 不显电性 一个电子带一个单位负电荷 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 学习任务一　原子结构 原子都含有质子和电子， 但不一定含有中子。 3 电子 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 核电荷数=质子数=原子核外电子数 思考：对于阴、阳离子，这两条等式还能完全成立吗？ 原子M → 阳离子Mn+ 失ne - 原子M →阴离子Mn- 得ne - 学习任务一　原子结构 2.原子的构成 2025/9/10 5 1.① <m></m> ，② <m></m> ，③ <m></m> 1 2 3 4 5 6 7 K L M N O P Q 离核远近：近→远 能量高低：低→高 3.核外电子如何排布？ 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。 在多电子原子中，电子的能量是不相同的。 学习任务一　原子结构 2025/9/10 6 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？ 核电荷数 元素名称 元素符号 各电子层的电子数 K L M N O P 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 （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，最多容纳的电子数是多少？ （2）次外层最多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。 2025/9/10 7 核外电子分层排布的一般规律： ①每个电子层最多容纳2n2个电子。 ②最外层中的电子数最多只有 8个（K层只有2个）； 次外层中的电子数最多只有 18个（K层为次外层时只有2个） ； 3.核外电子的排布 学习任务一　原子结构 以上规律是相互联系的，不能孤立地理解。 2025/9/10 8 +19 2 8 1 8 +20 2 8 2 8 3.核外电子的排布 学习任务一　原子结构 ——原子结构示意图 2025/9/10 9 【思考与讨论】 1.将 <m></m> 原子结构示意图画成 正确吗？为什么？ 提示：不正确； <m></m> 层没有填满，只有排满 <m></m> 层才能排 <m></m> 层，正确的原子结构示意图为 。 2.将 <m></m> 原子结构示意图画成 正确吗？为什么？ 提示：不正确；最外层电子数不能超过8个，正确的原子结构示意图为 。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 10 3.分别画出 <m></m> 、 <m></m> 的结构示意图，它们与哪种原子核外电子排布相同？ 提示： <m></m> ， <m></m> 与稀有气体 <m></m> 的原子核外电子排布相同； <m></m> ， <m></m> 与稀有气体 <m></m> 的原子核外电子排布相同。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 11 3.核外电子的排布 学习任务一　原子结构 ——练习积累 特殊关系（前20号元素） 元素 最外层电子数等于次外层电子数的一半 最外层电子数等于次外层电子数 最外层电子数等于次外层电子数的2倍 最外层电子数等于次外层电子数的3倍 最外层电子数等于次外层电子数的4倍 2025/9/10 12 Li、Si Be、Ar C O Ne 3.核外电子的排布 学习任务一　原子结构 ——练习积累 特殊关系（前20号元素） 元素 最外层电子数等于电子层数 最外层有1个电子 最外层有2个电子 内层电子数之和是最外层电子数2倍的元素 电子总数为最外层电子数2倍的元素 电子总数为最外层电子数3倍的元素 2025/9/10 13 H、Be、Al H、Li、Na、K He、Be、Mg、Ca Li、P Be Li、P 3.核外电子的排布 学习任务一　原子结构 ——积累 (1)“10电子”粒子有哪些？ 2025/9/10 14 分子：______________________ 阳离子：________________________ 阴离子：_______________________ Na+ Mg2+ Al3+ NH4+ H3O+ N3- O2- F- OH- NH2- Ne HF H2O NH3 CH4 2025/9/10 15 (2)“18电子”粒子有哪些？ 分子：______________________________ 阳离子：________ 阴离子：_____________ K+ Ca2+ P3- S2- Cl- HS- O22- Ar HCl H2S PH3 SiH4 F2 H2O2 N2H4 3.核外电子的排布 学习任务一　原子结构 ——练习 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_______。 (1)C　Si　Cl(2) 2025/9/10 16 学习任务二　核素 1.元素：具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。 氢元素的原子核 原子名称 原子符号 质子数（Z） 中子数（N） 1 0 氕(piē) 1 1 氘(dāo) 或 D 1 2 氚(chuān) 或 T 质量数为什么有3个？ 元素、核素、同位素概念是什么？ 2025/9/10 17 2.核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。 3.同位素：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。 （即同一元素的不同核素互称为同位素） 学习任务二　核素 、 和 就各为一种核素。 、 和 互为同位素。 元素、核素、同位素概念是什么？ 同位? 2025/9/10 18 ②核电荷数相同的不同核素，虽然它们的中子数不同，但是属于同一种元素。 同位素 元素 元素、核素、同位素之间的关系是什么？ 核素 核素 … ①同种元素，可以有若干种不同的核素。如氢元素有 、 、 三种不同的核素。核素种类 >元素种类 ③同位素是同一元素的不同核素之间的互相称谓，不指具体的原子。 学习任务二　核素 2025/9/10 19 学习任务二　核素 同位素的特征 ①同一种元素的各种核素的化学性质几乎完全相同；物理性质略有差异。 ②不论是游离态还是化合态，天然存在的同位素，相互间保持一定的比率(丰度)。 2025/9/10 20 (1)原子的相对原子质量＝ 1个原子的质量 1个12C原子的质量 6 12 如16O的相对原子质量： 8 Ar（16O）＝ 8 2.657×10－26kg 1.993×10－26kg 12 ＝15.998 （2）元素的相对原子质量=各原子相对原子质量平均值 如Cl的相对原子质量： Ar（Cl）＝ 34.969×75.77%＋36.966×24.23% 　　＝35.453 (4)元素的近似相对原子质量=各原子质量数的平均值。 元素的近似相对原子质量＝A1·a1%＋ A2·a2% ＋… Ar（Cl）＝ 35×75.77%＋37×24.23%＝ 35.485 • (3)原子的近似相对原子质量 ＝质量数 同位素的应用 同位素在日常生活、工农业生产和科学研究中有着重要的用途。 ①考古时利用 测定一些文物的年代； ② 用于制造氢弹； ③利用放射性同位素育种、给金属探伤、 诊断和治疗疾病等。 学习任务二　核素 2025/9/10 23 学习任务二　核素 四个“素”总结 元素 核素 同位素 同素异形体 本质 范畴 特性 决定因素 举例 2025/9/10 24 质子数相同的一类原子的总称　 同类原子 只有种类，没有个数 质子数 H、C、O 三种元素 质子数、中子数都一定的原子 原子 化学反应中的最小微粒 质子数、中子数 、 、 三种核素 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素的互称　　　 原子 化学性质几乎完全相同　　 质子数、中子数 、 、 互称同位素 同种元素形成的不同单质 单质 元素相同、性质不同 组成元素、结构 O2与O3互为同素异形体 1.不含中子的原子是1H； 2.不含电子的离子是H+； 3.最轻的金属单质和非金属单质分别是Li和H； 4.单质在常温下呈液态的非金属元素是Br； 5.地壳中含量最高的非金属元素和金属元素分别是O和Al； 6.单质在空气中含量最大的元素是N； 7.组成物质种类最多的元素和单质硬度最大的元素都是C； 8.最活泼的非金属元素和金属元素分别是F和Cs； 9.焰色反应呈黄色和紫色的元素分别是钠元素和钾元素。 学习任务二　核素 积累 2025/9/10 25 $