高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表第1课时学案及答案

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第1课时 原子结构
[核心素养发展目标] 1.了解原子的表示方法，掌握有关质量数、质子数、中子数、电子数的相关计算。2.能从微观角度认识原子的构成，掌握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。
一、原子的构成
1．构成原子的微粒及其性质
原子eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(原子核\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1( ：相对质量近似为1，带1个单位正电荷, ：相对质量近似为1，不带电)),核外电子：带1个单位负电荷，质量很小可忽略不计))
2．质量数
(1)概念：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。
(2)构成原子的粒子间的两个关系
①质量数(A)＝__________＋_____________。
②质子数＝核电荷数＝__________________。
思考1 原子的质量数是否就是原子的相对原子质量？请举例说明。
3．原子的表示方法
思考2 填写下列表格并思考离子的核外电子、质子数、电荷数之间的关系。
结论：阳离子中核外电子数＝____－____；
阴离子中核外电子数＝____＋____。
1．判断正误
(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)微粒中的质子数与核外电子数一定相等( )
(4)某种氯原子的中子数是18，则其质量数是35，核外电子数是17( )
2．(2023·石家庄高一检测)高铁动车车厢禁止吸烟，高铁装有的离子式烟雾传感器具有稳定性好、灵敏度高的特点，其主体是一个放有镅(eq \\al(241, 95)Am)放射源的电离室。下列关于eq \\al(241, 95)Am的说法正确的是( )
A．核外电子数为95 B．质子数为146
C．质量数为146 D．中子数为95
3．一种中子数为9的氧原子的质量数为____，核外电子数为____________，其二价氧离子的质量数为________________，核外电子数为____________________。
(1)一个信息丰富的符号解读
eq \\al(A,Z)Xeq \\al(n±,b)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(A——质量数,Z——核电荷数或质子数,n——离子所带的电荷数,b——化学式中原子的个数))
(2)粒子中的电性关系
①分子或原子：质子数＝核外电子数
②阳离子Xn＋：质子数＝核外电子数＋n
③阴离子Xn－：质子数＝核外电子数－n
二、原子核外电子排布
1．电子层
(1)概念：在含有多个电子的原子里，电子分别在____________的区域内运动。我们把不同的区域简化为__________________，也称作电子层。
如图为电子层模型示意图：
(2)不同电子层的表示及能量关系
2.电子分层排布
阅读教材思考与讨论中稀有气体元素原子的电子层排布规律
(1)能量最低原理
核外电子总是优先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里，即按K→L→M→N……顺序排列。
(2)电子层最多容纳的电子数
①第n层最多容纳____________个电子。如K、L、M、N层最多容纳的电子数分别为__________________。
②最外层电子数目最多不能超过______个(K层为最外层时不能超过______个)。
③次外层最多能容纳的电子数不超过____个。
3．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
(2)画出下列原子或离子的结构示意图
①S：____________，S2－：__________________；
②Ca：____________，Ca2＋：________________。
思考1 M层最多可容纳18个电子，为什么钾原子的核外电子排布不是而是？
4．常见的10e－和18e－微粒
(1)
(2)
思考2 某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时，忘记在圆圈内标出质子数，请你根据核外电子排布，推测可能的微粒符号。
(1)从两个角度看核外电子排布规律
(2)核外电子排布的规律是互相联系的，不能孤立地理解。如钙原子由于受最外层电子数
不超过8个的限制，其原子结构示意图为而不是。
(3)通常把最外层有8个电子(最外层为K层时，只有2个电子)的结构，称为相对稳定结构。
1．判断正误
(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)原子的次外层电子数都是8( )
(5)Mg的原子结构示意图是( )
2．下列说法正确的是( )
A.某单核微粒的核外电子排布如图所示，则该微粒一定是氩原子
B．最外层只有1个电子的元素一定是金属元素
C．NHeq \\al(＋,4)与H3O＋具有相同的质子数和电子数
D．最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的原子容易失去电子成为阳离子
1．(2022·葫芦岛高一月考)稀土被称为“工业黄金”和“新材料之母”，其中钇(Y)是稀土元素的代表。下列关于eq \\al(89,39)Y的说法，不正确的是( )
A．质子数为39
B．质量数为128
C．中子数为50
D．核外电子数为39
2.如图为某原子的原子结构示意图，下列有关说法错误的是( )
A．核电荷数为11
B．该原子的摩尔质量为23 g
C．电子层数为3
D．最外层有1个电子
3．(2022·上海嘉定区高一期中)有如下三种微粒的结构示意图，下列说法正确的是( )
A．①②属于同种元素的原子
B．①②是同种元素的微粒，且①是原子，②是正离子
C．②③是同种元素的原子
D．①②是同种元素的微粒，且①是负离子，②是原子
4．根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。
第1课时 原子结构
一、
1．质子 中子
2．(1)质子 中子 整数值相加 A
(2)①质子数(Z) 中子数(N) ②核外电子数
思考1 不一定。如eq \\al(32,16)S的质量数为32，而硫原子的相对原子质量为32.06，两者数值上相近但不相等。
3．质量数 质子数 eq \\ar(19, 9)F eq \\al(23,11)Na eq \\al(27,13)Al
思考2 12 1 10 20 1 18
质子数 电荷数 质子数 电荷数
应用体验
1．(1)× (2)√ (3)× (4)√
2．A
3．17 8 17 10
二、
1．(1)能量不同 不连续的壳层
(2)K L M N O P Q 近 远 低 高
2．(2)①2n2 2、8、18、32 ②8 2 ③18
3．(2)① ②
思考1 原子核外电子排布每层最多容纳2n2个电子，故M层最多可容纳18个电子，但M层作为最外层时，最多不超过8个电子。
4．(1)F－、O2－、N3－、OH－ HF、H2O、NH3、CH4 Na＋、Mg2＋、Al3＋、NHeq \\al(＋,4)、H3O＋ (2)H2S F2 K＋、Ca2＋
思考2 可能为中性原子Ne，也可能为阳离子Na＋、Mg2＋、Al3＋，也可能为阴离子F－、O2－、N3－。
应用体验
1．(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
2．C
随堂演练 知识落实
1．B 2.B
3．B [①②是同种元素的微粒，①为Al原子，②为Al3＋，且①是原子，②是正离子，故A错误、B正确、D错误；②为Al3＋，③为Ne原子，为不同元素的微粒，故C错误。]
4．(从左到右，从上到下)硼 钠
氧
原子
质子数(Z)
中子数(N)
表示方法
F
9
10
Na
11
12
Al
13
14
粒子符号
质子数(Z)
质量数(A)
中子数(N)
电荷数
核外电子数
eq \\al(23,11)Na＋
11
23
eq \\al(37,17)Cl－
17
37
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______
信息
元素名称
原子结构示意图
A元素原子最外层电子数是次外层电子数的1.5倍
B元素＋1价离子B＋的电子层排布与Ne相同
C元素原子次外层电子数是最外层电子数的eq \f(1,3)