4.1.1原子结构第1课时 课件 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

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 第一课时 1 科学史话——原子结构模型的演变 (p94) 道尔顿模型（1803年） （实心球模型） 原子是构成物质的基本微粒，它们是坚实的、不可再分的实心球。 ——道尔顿 2 科学史话——原子结构模型的演变 (p94) 道尔顿模型（1803年） 汤姆孙原子模型（1904年） （枣糕模型） （实心球模型） 1897年，英国科学家汤姆孙研究阴极射线时发现所有原子中都含有带负电荷的电子。 （枣糕模型） 3 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，从而形成中性原子。 ——汤姆孙 4 金箔 探测屏 ɑ粒子发生器 狭缝 2个单位正电荷 卢瑟福想要用α粒子散射实验，验证枣糕模型： 绝大多数α粒子通过 少数α粒子偏转 个别α粒子被反弹 【实验结果】 α粒子出现大角度偏转，有没有可能是与原子中的电子碰撞造成的？ 按照枣糕模型，α粒子穿过原子内部后有没有可能出现大角度偏转？ 你认为原子中正电荷如何分布，才会造成α粒子大角度偏转？ 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 不可能，电子质量非常小！ 不可能，应该比较平均。 科学史话——原子结构模型的演变 (p94) 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） （枣糕模型） （实心球模型） （行星模型） 6 科学史话——原子结构模型的演变 (p94) 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） （枣糕模型） （实心球模型） （行星模型） 电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速圆周运动。 ——玻尔 1913年，玻尔在对氢原子光谱的分析中，得出电子是在不同能级（不连续）的轨道上运动。 7 科学史话——原子结构模型的演变 (p94) 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） （枣糕模型） （实心球模型） （行星模型） 1919年，英国物理学家卢瑟福发现质子。 1932年，英国物理学家查德威克发现中子。 电子云模型（1926~1935年） 8 原子结构 核外电子 原子 原子核 质子 中子 （电中性） 质量/kg 相对质量* 电量/C 电荷 质子 1.673×10-27 1.007 1.602×10-19 +1 中子 1.675×10-27 1.008 0 0 电子 9.109×10-31 1/1836 1.602×10-19 -1 决定元素的种类 （带负电荷） （不带电） （带正电荷） 电子、质子和中子的基本数据 1、在原子中，质子数、核电荷数和核外电子数之间存在着怎样的关系？为什么？ 核电荷数＝质子数＝核外电子数 【思考与讨论】 2、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 9 *相对质量是指对12C原子质量的1/12（1.66×10-27kg）相比较所得的数值。 原子结构 核外电子 原子 原子核 质子 中子 （电中性） 质量/kg 相对质量* 电量/C 电荷 质子 1.673×10-27 1.007 1.602×10-19 +1 中子 1.675×10-27 1.008 0 0 电子 9.109×10-31 1/1836 1.602×10-19 -1 决定元素的种类 （带负电荷） （不带电） （带正电荷） 电子、质子和中子的基本数据 【思考与讨论】 3、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—1，那么，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？ 相对原子质量≈质子数+中子数＝质量数 质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N） 微粒的表示方法 X A Z b n 质量数 质子数 离子所带的电荷数 原子个数 元素符号 原子序数 = 核电荷数 = 质子数（Z）= 核外电子数 中性原子： 阳离子： 质子数（Z）= 核外电子数 + 阳离子所带电荷数（n） 质子数（Z）= 核外电子数 - 阴离子所带电荷数（n） 阴离子： 微粒 质子数 中子数 电子数 质量数 O 8 16 S2- 16 32 X+ 11 23 8 8 8 16 16 16 18 32 11 12 10 23 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） 1 2 氚（chuān） X Z A 在表格中填写三种氢原子的原子符号。 氕、氘、氚的原子结构有何异同？ 它们是同一种元素吗？为什么？ H 1 1 H或D 1 2 H或T 1 3 质子数相同，中子数不同 元素是具有相同质子数（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） 1 2 氚（chuān） X Z A 4. 它们是同一种原子吗？为什么？ H 1 1 H或D 1 2 H或T 1 3 具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。 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）。 同位素 在元素周期表中占据同一位置 【性质】同位素的原子核外电子层结构相同，因此化学性质几乎相同；因质量数不同，物理性质略有差异。 【用途】用于考古断代、制氢弹材料；利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。 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）。 氧元素有和三种核素； 碳元素有 、和等核素； 铀元素有、 和等核素。 同位素的应用 元素、核素、同位素、同素异形体的联系 核素 1 核素 2 核素 n 元素 …… 它们之间互称同位素 单质1 单质2 单质n 单质 …… 该元素的同素异形体 同种元素形成 正误判断 （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17 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） √ √ × × × 填空(书p106) 原子核外电子排布 1.电子层 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，我们把不同区域简化为不连续的壳层，也称为电子层。 2.核外电子的分层排布 电子层（n） 1 2 3 4 5 6 7 符号 K L M N O P Q 离核远近 近 远 能量高低 低 高 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 L M K 原子核 电子层 核外电子排布规律 【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？回答下列问题。 （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）次外层最多容纳的电子数是多少？ （3）归纳出第n层最多能容纳的电子数？ 2 8 18 2n2 相对稳定的结构 电子一般总是从能量最低的内层排起，当一层充满后再填充下一层 数量 规律 能量 规律 离核由近到远，电子能量由低到高 每层最多容纳的电子数为2n2 最外层不超过8个（K层为最外层时不超过2个） 次外层不超过18个（K层为次外层时电子数为2） 【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？回答下列问题。 核外电子排布规律 核外电子排布的表示方法——原子结构示意图 1、钠的原子结构示意图： 原子核 粒子符号 电子层 电子层上的电子数 核内质子数 （或核电荷数） 2、钠离子结构示意图： Na+ 练习：写出O、S、K+、Ca 的原子结构示意图。 写出核外电子总数为10的粒子 头脑风暴 分子： 阳离子： 阴离子： Ne、HF、H2O、NH3、CH4 。 Mg2+、Al3+、Na+、H3O+、NH4+。 N3-、O2-、F-、OH-。 方法： 出发点 F- Na+ Mg2+ Al3+ HF N3- O2- CH4 NH4+ H3O+ OH- H2O NH3 Ne 正误判断 （1）在多电子原子里，电子的能量不完全相同 （2）能量高的电子在离核近的区域内运动 （3）M 层为最外层时，最多容纳18个电子 （4）Mg 的原子结构示意图是 （ ） （ ） （ ） （ ） √ × × × +12 7 3 典型例题 3. 不符合原子核外电子排布基本规律的是（ ） A. 核外电子总是优先排在能量最低的电子层上 B. K层是能量最低的电子层 C.N电子层为次外层时最多可容纳的电子数是18 D.各电子层（n）最多可容纳的电子数是n2 D 归纳总结 核外电子（Z个） 原子 原子核 质子（ Z个） 中子[(A-Z)个] 决定元素的种类 在质子数确定后决定原子的种类 最外层电子数决定元素的化学性质 X A Z 1. 2. 原子核外电子排布规律 数量 规律 能量 规律 离核由近到远，电子能量由低到高 每层最多容纳的电子数为2n2 最外层不超过8个（K层为最外层时不超过2个） 次外层不超过18个（K层为次外层时电子数为2） 3. 原子结构示意图的表示 4. 了解元素、核素和同位素的含义 $