高中化学第4章第1节课时1原子结构学案人教版必修一

课时1 原子结构

发展目标体系构建

1.知道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。培养学生“微观探

析与证据推理”的核心素养。

2.了解预测、假设、模型等方法在研究原子结

构中的作用，培养学生“证据推理与模型认

知”的核心素养。

一、原子的构成粒子及其定量关系

1．构成

原子

⎩

⎨

⎧

原子核

⎩⎪

⎨

⎪⎧

质子相对质量近似为1，带1个单位

正电荷

中子相对质量近似为1，不带电

核外电子带1个单位负电荷

2．质量数

(1)概念：质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫作质量数。

(2)关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。

一种中子数为9的氧原子的质量数为多少？核外电子数为多少？其二价氧离子的质量数为多少？核外电子数为多少？

[提示] 17,8,17,10

二、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，也称作电子层。

(2)不同电子层的表示及能量关系

各电子

层由内

到外

电子层数 1 2 3 4 5 6 7

字母代号K L M N O P Q

离核远近由近到远

能量高低由低到高

2.

(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2n2个电子。如K、L、M、N层最多容纳电子数分别为2、8、18、32。

②最外层电子数目最多不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个)。

③次外层最多能容纳的电子数不超过18个。

微点拨：(1)电子层实质上是一个“区域”，或者说是一个“空间范围”，它与宏观上电子层的含义完全不同。(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应该是

。

画出K、K＋的结构示意图

[提示] K ，K＋

三、原子结构模型的演变过程

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

。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)原子核是由质子和中子构成，质子带正电、中子带负电。( )

(2)O与O2－的质子数相同，核外电子数不同。( )

(3)Al与Al3＋的电子层数相同。( )

(4)任何原子的最外层电子数均小于或等于8。( )

[答案] (1)×(2)√(3)×(4)×

2．某粒子的结构示意图为，下列关于该粒子的说法错误的是( ) A．核电荷数为17

B．属于金属元素

C ．核外有三个电子层

D ．在化学反应中容易得到1个电子 [答案] B 3．有下列示意图①

②

③

④

，其中表

示原子的为________(填序号，下同)，表示阳离子的为________，表示阴离子的为________。

[答案] ③④ ① ②

原子构成粒子及其定量关

系

1．电性关系

原子：质子数(Z )＝核外电子数

阴离子(R n －

)：质子数(Z )＝核外电子数－n 阳离子(R n ＋

)：质子数(Z )＝核外电子数＋n

2．质量关系：对于原子及相应的离子均满足质量数(A )＝质子数(Z )＋中子数(N )。

1．与NH ＋

4互为等电子体的分子是( ) A ．CH 4 B ．OH －

C ．NO

D ．H 3O ＋

A [一个NH ＋4中的质子数是11个，电子数是10个，CH 4、OH －

、H 3O ＋

电子数是10个，但属于分子的只有CH 4，答案为A 。]

2．核内中子数为N 的R 2＋

，质量数为A ，则它的n g 氧化物中所含质子的物质的量是( ) A ．

n

A ＋16

(A －N ＋8) mol

B ．

n

A ＋16(A －N ＋10) mol

C ．(A －N ＋Z ) mol

D ．n A

(A －N ＋6) mol

A [在化学变化中质子、中子均不变，故R 2＋

的质量数为A ，中子数为N ，则R 原子的质量数也为A ，中子数也为N ，质子数为A －N 。R 2＋

的氧化物为RO ，摩尔质量为(A ＋16) g·mol

－1

，n g RO 的物质的量为

n

A ＋16

mol 。1 mol RO 中含质子(A －N ＋8) mol ，故n g RO 中含质子

的物质的量为

n

A ＋16

(A －N ＋8) mol ，A 项正确。]

核外电子排布规律的应用