4-1-1原子结构与元素周期表 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

物质是由原子、分子、离子等微观粒子构成的。 在化学变化中，分子可以分为原子，原子又可以结合成新的分子。 ——《九年级化学》 情景引入 原子是由什么组成的？ 人教版 必修一 第四章 物质结构 元素周期律 课时1 原子结构 第一节　原子结构与元素周期表 人教版 必修一 原子结构 1 知识导航 原子核外电子排布 2 人教版 必修一 重点：原子核外电子排布规律，原子结构和构成原子的微粒间的关系 。 1.认识原子核的结构，掌握质量数和符号的含义，并明确各微粒之间的关系。 明·教学目标 难点：原子核外电子排布规律 教学模型：实验探究→问题驱动→概念建构→应用迁移 2.掌握原子核外电子排布规律，并能够运用知识进行解题。 人教版 必修一 一、原子结构 科学史话 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描摹而建构的揭示原子本质的认知模型。人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的。下列几种在科学发展不同时期所建构的原子结构模型，代表了人类对原子结构认识的不同阶段，简明形象地表示了人类对原子结构认识逐步深化的演变过程。 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，它的质量几平等于原子的全部质量，电于在它的周围沿者不同的轨道运转，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。 目前，科学家已经能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜摄制显示原子图像的照片。随着现代科学技术的发展，人类对原子的认识过程还会不断深化。 讲授新课 人教版 必修一 道尔顿模型 （1803） 构成物质的最小粒子是原子，原子是不可再分的实心球体。 汤姆孙模型 （1904） 平均分布着正电荷的粒子嵌着同样多的电子 卢瑟福模型 （1911） 通过实验证明，原子中心有一个极小带正电荷的核，质量主要集中在核上，电子沿不同轨道运转 玻尔模型 （1913） 电子在一定轨道上绕核做高速圆周运动 电子云模型 （1935） 现代物质结构学说 任务1：阅读书本p88科学实话，谈谈原子结构模型的演变 人教版 必修一 任务2：回忆初中原子结构知识 原子核 原子 核外电子 质子 中子 (带正电荷) (不带电) 原子核所带的电荷数，称为核电荷数 核电荷数 = 质子数 (带负电) 原子不显电性 核外电子数= 质子数 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。 原子序数 = 核电荷数 = 质子数=原子的核外电子数 人教版 必修一 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 氢 1 0 1 碳 6 6 6 氧 8 8 8 钠 11 12 11 氯 17 18 17 核电荷数=核内质子数=核外电子数 任务3：分析下面的表格，你能发现哪些规律？ 氢原子的原子核中没有中子 质子数不一定等于中子数 原子内质子数不同，原子种类也不同 人教版 必修一 质子 质量 1.6726×10−27 kg 相对质量 ≈1.007 中子 质量 1.6749×10−27 kg 相对质量 ≈1.008 电子 质量 质子质量的1/1836 相对质量 忽略不计 原子质量≈原子核质量＝质子的质量+中子的质量 注意：原子的质量主要集中在原子核上。 相对原子质量≈质子的相对质量+中子的相对质量 人教版 必修一 将原子核内所有_____和_____的相对质量取近似___________，所得的数值叫做质量数，常用____表示 质子 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，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？ 质量数 相对原子质量≈质子数+中子数 中子 整数值相加 A 注意：质量数≠相对原子质量，质量数是整数，相对原子质量不是整数 二、质量数 人教版 必修一 X Z A 质子数 质量数 元素符号 粒子符号 质子数(Z ) 质量数(A ) 中子数(N ） 核外电子数 Na 11 23 17 37 20 17 原子的表示方法 质量数（A)＝质子数（Z)+中子数（N） Cl 17 37 23 12 11 人教版 必修一 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 12 17 37 20 1 10 1 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 如果是离子，各微观粒子数如何变化？ Na+ 11 23 Cl- 17 37 人教版 必修一 【例1】 与 具有相同的(　　) A．质量数　　 B．质子数 C．电子数 D．中子数 D 【例2】质子数和中子数相同的原子A，其阳离子An+核外共有x 个电子，则A的质量数为(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　 A.2(x+n) B.2(x-n) C.2x D.n+2 A　　 随堂检测 人教版 必修一 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 H 1 1 H 1 2 H 1 3 或D 或T 表格中同一类型的原子有什么相同点和不同点？ 它们是同一种元素吗？有什么区别？ 具有相同核电荷数（即核内质子数）的同一类原子的总称。 元素 上述原子质子数相同，故属于同种元素，区别：质量数不同，中子数不同 三、核素和同位素 人教版 必修一 具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫核素。 核素 一种核素就是一种原子，一种元素，三种核素 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。 同位素 即同一元素的不同核素互称为同位素 人教版 必修一 ①“同位”指的是在周期表中的位置相同（核外电子排布一样） ② 化学性质几乎相同，物理性质略有差异 ③ 天然存在的同位素，相互间保持一定的比率（丰度），各同位素原子的含量一般不变 元素的相对原子质量是按照该元素的各种核素所占的一定百分比计算出来的平均值。 同位素的特点 人教版 必修一 能源、农业、医疗、考古等方面都有重要应用。 同位素 PART 1 氧元素 O 16 8 O 17 8 O 18 8 PART 2 碳元素 C 12 6 C 13 6 C 14 6 PART 3 铀元素 U 234 92 U 235 92 U 238 92 例如： 用途： 、用于制造氢弹； 用于制造原子弹、核发电； 考古时利用测定一些文物的年代； 利用放射性同位素释放的射线育种、治疗恶性肿瘤。 人教版 必修一 【思考与讨论】O2和O3互为同位素吗？H2O和D2O互为同种物质吗？ O2和O3互为同素异形体； H2O和D2O为同种物质。 元素 核素 同位素 同素异形体 本质 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、中子数不同的原子 同种元素形成的不同单质 只有种类， 没有个数 化学反应中的最小微粒 化学性质几乎相同，物理性质不同 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 O2、O3 项目 内容 1H 1 1H 2 1H 3 三种核素 1H 1 1H 2 1H 3 互称同位素 人教版 必修一 【例3】下列说法错误的是（ ） A. 11H、21H、H+和H2是氢元素的四种不同粒子 B. 4020Ca和4220Ca、石墨和金刚石均为同素异形体 C．11H和21H是不同的核素 D. 12C和14C互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同 B 随堂检测 人教版 必修一 【例4】回答下列问题： （1）下列原子：126C、147N、11H、2311Na、21H、4020Ca、4019K、31H、146C中，元素有__________种，核素有___________种，互为同位素的有________________________________________________________。 （2）18O2与16O2，二者的关系是____________________________（填“互为同位素”“互为同素异形体”或“属于同一种物质”）。 6 9 属于同一种物质 人教版 必修一 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 M L K 原子核 电子层 各电子层由内到外 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ 离核远近 由___到___ 能量高低 由___到___ K L M N O P Q 近 远 低 高 电子的排布规律：核外电子总是优先排布在能量最低的电子层里,一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层 每层最多可以装多少个电子呢？ 四、原子核外电子排布 人教版 必修一 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 【思考与讨论】从稀有气体元素原子的电子层排布，从中发现什么规律？ K层为最外层时不超过____个 2 其他层为最外层时最多不超过____个 8 次外层最多容纳_____个电子 18 第n层最多容纳______个电子 2n2 倒数第三层最多容纳_____个电子 32 人教版 必修一 核外电子的分层排布规律 能量规律 核外电子总是尽可能先排布在能量最低的电子层上 然后由内向外依次排布在能量较高的电子层上 数量规律 每层最多容纳2n2个电子 最外层不能超过8个电子(第一层为最外层时不超过2个) 次外层不能超过18个电子 以上规律是相互联系的，不能孤立地机械套用 人教版 必修一 +11 2 8 1 原子核 质子数或核电荷数 电子层 各层的电子数 原子结构示意图 画出下列原子或离子的结构示意图 ①S： ，S2－： ； ②Ca： ，Ca2＋： 。 人教版 必修一 试画出1~20元素的原子结构示意图 人教版 必修一 【例5】下列是原子或离子的核外电子排布，其中错误的是（ ） C 随堂检测 人教版 必修一 ② 最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素：___ __ 是次外层3倍的是：____________ ③ 电子层数与最外层电子数相等的元素：__________ ① 最外层电子数等于次外层电子数的一半的元素： 。 ④ M层电子数是L层电子数的一半的元素：__________ ⑤ 核电荷数是电子层数的5倍的元素：__________ C O H、Be、Al Si P 【例6】根据电子排布情况，推断前20号元素中，符合要求的所有元素 Li、Si 人教版 必修一 出发点 Ne → Na+ F− ← ↓ HF ↓ OH− CH4 ← →Mg2+ → Al3+ ↓ H2O ↓ H3O+ ↓ NH3 ↓ N3− ← O2− ← 拓展—巧记“10电子微粒” 人教版 必修一 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、N2H4、CH3CH3 CH3OH、CH3NH2…… 拓展—巧记“18电子微粒” 人教版 必修一 原子结构与元素周期表 第1课时 原子的构成 原子核外电子排布 原子结构的探索历程 构成原子的微粒及其性质 构成原子的微观粒子之间的关系 原子的表示方法 核素 同位素 电子的运动规律 电子层 不同电子层的表示及能量关系 核外电子排布的表示方法——原子结构示意图 展示归纳 人教版 必修一 1.某粒子含有6个质子，7个中子，电荷数为0，则它的化学符号是(　　) A．13Al　　　　 B．13Al3＋ C．13C D．13C D 2.我国科学家在利用镓(3168Ga)进行肿瘤的早期精准诊断方面取得重大突破。下列关于3168Ga的说法正确的是(　　) A．中子数为68 B．质子数为31 C．质量数为99 D．核外电子数为37 B 目标检测 人教版 必修一 D 3.下列有关1~18号元素的原子核外电子排布规律的描述正确 的是（     ） A．最外层电子数为1的金属元素有3种 B．最外层电子数为2的元素一定是金属元素 C．K层与L层电子数之比为1：2的元素有2种 D．最外层电子数为8的元素一定是稀有气体元素 人教版 必修一 4.下列叙述中正确的是(　　) A.在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核近的区域内运动 B.核外电子总是先排在能量低的电子层上，例如只有排满了L层后才排M层 C.两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 D.微粒的最外电子层只有达到8个电子才稳定 B 人教版 必修一 5.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 人教版 必修一 EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn eq \o\al(13, 6)C eq \o\al(14, 7)N 　eq \o\al(1,1)H、eq \o\al(2,1)H、eq \o\al(3,1)H；eq \o\al(12, 6)C、eq \o\al(14, 6)C $