4.1.1原子结构 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学课件聚焦原子结构，涵盖模型演变（道尔顿到电子云模型）、原子构成（质子、中子、电子）、质量数及核外电子排布规律，通过科学史导入，搭建从宏观到微观的认知支架，帮助学生理解原子结构的发展脉络。 其亮点在于融合科学史与模型建构，通过表格对比、思考讨论及“10e⁻”“18e⁻”微粒归纳，培养科学思维与探究能力。例如利用模型演变渗透科学态度，通过离子电子数计算练习提升证据推理能力，学生能深化微观认知，教师可依托资料实施高效教学。

第四章 物质结构 元素周期表 第一节 原子结构与元素周期律 第1课时 原子结构 1 1 1 1803年，道尔顿提出：构成物质的最小粒子是原子，原子是不可再分的实心球体。 1897年，汤姆生在原子内部发现了电子，人们终于抛弃了原子不可分割的陈旧观念。 1911年，卢瑟福通过精密的实验证明在原子中心有一个极小的核，电子绕核做高速旋转。 实心球模型 葡萄干面包模型 行星有核模型 一、原子结构模型的演变 近代原子学说的创立 电子的发现 原子核的发现 电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速圆周运动。 氢原子电子云模型 量子化轨道 电子在原子核外很小空间内做高速运动，其运动规律与一般物体不同，没有确定的轨道。 波尔 薛定谔 现代“电子云模型” 轨道原子结构模型 1 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、原子结构 思考：原子都具有中子和质子吗？ 1H原子中没有中子 1 请同学们阅读教材p92，找出质量数？思考质量数、质子数、中子数关系？ 2、质量数：原子质量主要集中在原子核上，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近似整数值相加，数值为质量数，用符号A 表示。 原子 质子数(Z) 中子数(N) 质量数(A) 相对原子质量 F 9 10   19.00 Na 11 12   22.99 Al 13 14   26.98 19 23 27 ②相对原子质量 ≈质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N） 二、原子结构 质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N） 1 3、原子表示方法 二、原子结构 质量数 质子数 结论：阳离子：核外电子数 = － . 阴离子：核外电子数 = ＋ . 【思考】填写下列表格并思考离子的核外电子数、质子数、电荷数之间的关系？ 10 11 23 12 1 18 17 37 20 1 质子数 电荷数 质子数 电荷数 表示质量数为18，质子数为8的一种氧原子 1 原子的_______数 粒子个数 原子的质子数 元素化合价 离子所带________数 粒子中所含________数 电荷 原子 质量 二、原子结构 4、微粒符号周围数字的含义 1 过氧根离子 氧原子的质量数为16 质子数为8 中子数＝16 - 8＝8 含2个 -1价的氧原子 每个过氧根离子带2个单位负电荷 1 1. 考古学上常用来测定文物的年代。的原子核内中子数是 A.6        B.8         C.14         D.20 2.已知R2＋核外有a个电子、b个中子，下列表示R原子符号正确的是 3. 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 √ √ √ 针对练习 A. B. C. D. 1 4.下列对不同时期原子结构模型提出的时间按先后顺序排列正确的是( @58@ )。 ①电子分层排布模型 ②“葡萄干布丁”模型 ③量子力学模型 ④道尔顿原子学说 ⑤行星模型 A.①③②⑤④ B.④②③①⑤ C.④②⑤①③ D.④⑤②①③ C 5.现有 和 两种离子，它们的核外电子数相同，则下列等式正确的是( @60@ )。 A. B. C. D. B 针对练习 1 10 请同学们思考不同时期的原子结构模型与玻尔模型有何不同？ 电子分层排布 不同轨道上的电子能量不同 电子在某些特定的轨道上运动 三、原子核外电子排布 1 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 K L M N O P Q 能量 离核远近 低 —————> 高 近 —————> 远 概念：在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。 三、原子核外电子排布 1、 电子层的含义及表示方法 电子层模型示意图 K L N M ⑴电子按照能量高低在核外分层进行运动，能量低离核近，能量高离核远 ⑵核外电子的运动区域由内到外依次为第一至七层 不是真实存在的，只是为了研究方便假设的 能量最低原则 所以电子总是由内向外排列的 1 【思考与讨论】 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，最多能容纳的电子数是多少？ （2）次外层最多能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？ 2个 8个 18个 2×n2 2×12 2×22 2×32 2×42 三、原子核外电子排布 从稀有气体元素原子的电子层排布，从中发现什么规律？ 1 13 2、原子核外电子的排布规律： 一低四不超 (1) 能量最低原则：电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层； 先排在离核最近(能量最低)的电子层里，然后由里向外，依次排布在能量 较高的电子层里 (2) 每层最多容纳2n2个电子 (3) 最外层电子不超8个(K为最外层不超2个)，次外层不超18个， 倒数第三层不超32个电子 核外电子排布的规律是互相联系的，不能孤立地理解应用 根据上述规律，写出33号元素的原子结构示意图 三、原子核外电子排布 1 理解核外电子排布规律应注意的问题： 1.核外电子排布的规律是相互联系的，不能孤立地理解， 如当M层不是最外层时，最多可以排 18个电子， 而当它是最外层时，最多可以排8个电子。 2.电子不是排满M层再排N层，如K和Ca。 三、原子核外电子排布 1 Mg 元素符号 原子核 核电荷数或质子数 K L M 电子层 M层电子数 失去2e- 得到e- 三、原子核外电子排布 1 【例1】画出下列原子或离子的结构示意图 ①S： ，S2－： ； ②Ca： ，Ca2＋： 。 阴离子：质子数<电子数 阳离子：质子数>电子数 与Ne电子层结构相同的阳离子有：______________________ 阴离子有：______________________ Na＋、Mg2＋、Al3＋ F－、O2－、N3－ 三、原子核外电子排布 1 (1)最外层电子数为1的原子有_____________；最外层电子数为2的原子有______________。 (2)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有___________。 (3)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子有_____，3倍的原子有_____。 H、Li、Na He、Be、Mg Be、Ar C O 1 (4)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有 。 (5)电子层数与最外层电子数相等的原子有 。 (6)最外层电子数是电子层数2倍的原子有 。 Li、Si H、Be、Al He、C、S 1 1.常见“10e-”的微粒 出发点 Ne → Na+ F− ← ↓ HF ↓ OH− CH4 ← →Mg2+ → Al3+ ↓ H2O ↓ H3O+ ↓ NH3 ↓ N3− ← O2− ← 常见微粒 1 2.常见“18e-”的微粒 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(或O22−)、N2H4、CH3CH3 CH3F、CH3OH、CH3NH2、NH2OH（羟胺）…… “双九”微粒： 常见微粒 1 硼， （1） 元素原子核外 层电子数是内层电子总数的一半：________________。 磷， 【例2】 根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。 （2） 元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：___________。 （3） 元素原子的质子数为 ：___________。 氯， 1 （4） 元素原子的次外层电子数是最外层电子数的 ：______。 氖， 【拓展训练】 1 22 【例3】短周期元素中， 元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍； 元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍； 元素原子 层电子数等于其 层电子数的 一半； 元素原子最外层有1个电子， 的阳离子与 的阴离子电子层结构相同。则 4种元素原子序数大小关系是( @56@ )。 A. B. C. D. A [解析] A元素原子的次外层电子数只能是2，最外层电子数是4， 的原子序数为6； 元素原子的内层电子数只能是2，最外层电子数为6， 的原子序数为8； 元素原子有3个电子层， 层必有8个电子， 层有4个电子， 的原子序数为14； 的阳离子与 的阴离子 电子层结构相同， 为 ，原子序数为11。故原子序数大小关系为 。 【拓展训练】 1 23 原子 原子核 质子(每个质子带1个单位正电荷) 中子(不带电) 核外电子 (每个电子带1个单位负电荷) 电子 排布 规律 (1)离核由近到远，能量由低到高 (2)每个电子层最多可以容纳2n2个电子 (3)最外层最多可以容纳8个电子(K层为最外层时，最多容纳2个) (4)次外层最多容纳18个电子 核外电子排布的表示方法：结构示意图 小结 1 $