4.1.1 原子结构 核外电子排布规律-【核心素养新教学】2025-2026学年高一化学同步优质教学课件（人教版必修第一册）

第一章 化学反应的热效应 第四章 物质结构 元素周期律 第一节 原子结构和元素周期表 第1课时 原子结构 核外电子排布规律 本节重点: 原子的结构及构成原子的粒子间的关系, 根据原子核外电子排布规律，能画出1～20号元素的原子结构示意图, 思维启迪 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和描摹而建构的揭示原子本质的认知模型。 道尔顿模型（1803年） 汤姆孙原子模型（1904年） 卢瑟福原子模型（1911年） 玻尔原子模型（1913年） 电子云模型（1926~1935年） 原子结构模型的演变 道尔顿模型（1803年） 道尔顿 原子是不可再分的实心小球 枣糕模型（ 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。 汤姆孙 原子结构模型的演变 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。 玻尔原子结构模型（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 原子结构模型的演变 电子云模型（1926年） 奥地利物理学家薛定谔等以量子力学为基础提出电子云模型 金原子 α粒子束（带正电） 卢瑟福 α粒子的散射实验 （1）大多数α粒子能穿透金原子： （2）小部分α粒子改变了原来的运动方向： （3）极少数α粒子反弹了回来： 金原子内部有很大的空间 α粒子在原子内受到斥力的作用 α粒子碰到了质量较大的粒子 主题1: 原子结构 原子的构成 构成原子的 粒子 电子 原子核 质子 中子 电性和电量 1个电子带一个单位负电荷 1个质子带一个单位正电荷 不显电性 质量/kg 9.109×10-31 1.673×10-27 1.675×10-27 相对质量 原子核所带的电荷数，称为核电荷数 = 质子数 =原子的核外电子数 原子呈 电中性 主题1: 原子结构 构成原子的 粒子 电子 原子核 质子 中子 电性和电量 1个电子带一个单位负电荷 1个质子带一个单位正电荷 不显电性 质量/kg 9.109×10-31 1.673×10-27 1.675×10-27 相对质量 1.007 1.008 1/1836 质量可以忽略 1.993×10-26 kg 一个碳-12： 体积很小 质量很大 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，如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似值加起来，所得的数值叫做质量数。 质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N） 质量数 主题1: 原子结构 原子 质子数(Z) 中子数(N) 质量数(A) 相对原子质量 F 9 10   18.998 Na 11 12   22.990 Al 13 14   26.982 将几种原子的质子数和中子数之和(质量数)填入上表, 19 23 27 质量数与原子的相对原子质量作比较,你能得出什么结论? 相对原子质量≈质量数 主题1: 原子结构 原(离）子的表示方法 X A Z —— 元素符号 质量数—— 核电荷数（核内质子数）—— 原子 质子数(Z) 中子数(N) 表示方法 F 9 10   Na 11 12     F 19 9 Na 23 11 粒子符号 质子数 (Z) 质量数(A) 中子数(N) 电荷数 核外电子数 23 11 Na Cl 37 17 ＋ － 23 12 17 37 20 11 1 1 10 18 阳离子：核外电子数 = 质子数－电荷数 阴离子：核外电子数 = 质子数＋电荷数 主题1: 原子结构 质量数（A） = 质子数（Z） + 中子数（N） 原子：核电荷数= 核内质子数= 核外电子数 阳离子：核电荷数=核内质子数> 核外电子数 阴离子：核电荷数=核内质子数< 核外电子数 X 质量数 元素符号 质子数 符号表征 表示的意义是质子数为Z，质量数为A的X元素的一种_____。 原子 主题1: 原子结构 3、某元素的某种离子X2-核外共有a个电子，核内有b个中子，表示该X原子的下列符号中正确的是（ ） 2. 已知 Rm+：核外电子数 n，质量数为 A， 其质子数为 ？中子数 ？ m + n A-(m + n) C 1.美国科学家将两种元素铅和氢的原子核对撞，获得了一种质子数为118，中子数为175的超重元素，该元素原子核内的中子数与核外电子数之差是 　　A．57　　 B．47　　　 C．61　　　 D．293 A 课堂检测 4、核内中子数为N的R3+离子，其质量数为A，它的m g氧化物中所含电子的物质的量是（ ） B 课堂检测 如图所示，核外电子在原子核外的排布规律是用电子云来表示的，在高中阶段为了好理解，出现了最后一图排布方式。 主题2: 核外电子排布规律 电子层 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，称之为电子层；电子层用“n”表示 N M L K 原子核 电子层数 (n) 1 2 3 4 5 6 7 电子层符号 离核距离 电子的能量 最多容纳电子数 K层 L层 M层 N层 O层 P层 Q层 远 近 高 低 +11 2 8 1 K L M Na 2 8 ? ? ? ? ? 主题2: 核外电子排布规律 2n2 2 18 8 电子排布规律 主题2: 核外电子排布规律 小结 原子核外电子的排布规律 能量规律 核外电子总是尽可能先排布在能量较低的电子层上，然后由内向外一次排布在能量逐渐升高的电子层上 数量规律 ①每个电子层最多容纳的电子数为2n2（n表示电子层数）； ②最外层电子数则不超过8个（第一层为最外层时，电子数不超过2个）； ③次外层电子数则最多不超过18个。 主题2: 核外电子排布规律 17 原(离）子结构示意图 (1)原子结构示意图 用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数，弧线表示各电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。以钠原子为例： 主题2: 核外电子排布规律 (2)离子结构示意图 ①当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构(电子层数相同，每层上所排的电子数也相同)。如Mg： ②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。如F： 主题2: 核外电子排布规律 元素推断 根据1-20号元素的原子或离子核外电子的排布特征→元素推断 核外电子数总数等于电子层数的元素 H 最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素：C 最外层电子数是电子层数的3倍的元素：O 电子层数是最外层电子数3倍的元素：Na 与Ne原子电子层结构相同的离子：F- O2- N3- Na+ Mg2+ Al3+ 与Ar原子电子层结构相同的离子：Cl- S2- P3- K+ Ca2+ 主题2: 核外电子排布规律 元素推断 (1)“10电子”微粒 核外电子数总数相同的微粒可以是分子，原子，也可以是离子；可以是单核微粒，也可以是多核微粒。 主题2: 核外电子排布规律 主题2: 核外电子排布规律 22 课堂检测 4.有aXn+和bYm-两种元素的简单离子,若它们的电子层结构相同，则下列关系正确的是( ) A.b-a=n+m B.a-b=n+m C.b-a=n-m D.a+b=n-m 核外电子排布相同，电子总数相同 B 2、核电荷数小于18的两种元素A、B，A原子最外层电子数为a个，次外层电子数为b个；B原子M层电子数为（a–b）个，L层为(a+b)个，则A是____，B是____元素。 氧 硅 3：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 课堂检测 4.下列所画的原子或离子的结构示意图，一定错误的是（ ） +19 2 8 9 ① +11 2 8 1 ② +20 2 8 8 ③ +1 ④ +4 3 1 ⑤ +18 2 8 8 ⑥ ①⑤ 5、画出Br、 K、Cs、Al3+、S2-的核外电子排布情况。 +35 2 8 18 7 Br K +19 2 8 8 1 Cs +55 2 8 18 18 8 1 Al3+ + 13 2 8 S2- +16 2 8 8 35 19 55 13 16 课堂小结 原子结构 电子排布 更多模版：亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 27 Thank you for watching （2）．常见含2e－、10e－、18e－的粒子 ①．含有2个电子的粒子： Li＋、Be2＋、H－、He、H2。 ②．含有10个电子的粒子 分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne 阳离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NHeq \o\al(＋,4)、H3O＋ 阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、NHeq \o\al(－,2) ③．含有18个电子的粒子 分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4等 阳离子：K＋、Ca2＋ 阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－ $