人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表学案

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表学案，共9页。

1.从微观角度认识原子结构，能画出1～20号元素的原子结构示意图。
2．能用原子(或离子)结构示意图描述粒子，并能归纳原子核外电子的排布规律。
3．能根据原子的结构特征确定元素，促进“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养的发展。
分点突破一 原子结构
1．原子的构成
(1)原子的构成
如碳原子的原子结构模型
(2)原子的表示方法
即：ZAX表示______是A，______是Z的X原子。
2．质量数
(1)概念
原子核内所有________和________的相对质量取近似整数值后相加所得的数值。
(2)构成原子的微粒间的两个关系
①质量数(A)＝________(Z)＋________(N)。
②质子数＝________＝________＝________。
特别提醒 (1)原子由质子、中子和核外电子三种粒子构成，但不是所有的原子核内都有中子。
(2)原子呈电中性，原因是质子数等于核外电子数，质子所带正电荷数等于核外电子所带负电荷数。
(3)在原子中质子数等于核外电子数，但不一定等于中子数。
[即学即练]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)原子是由质子和中子组成的。( )
(2)原子呈电中性，其质量主要集中在原子核上。( )
(3)相对原子质量就是质量数。( )
(4)任何粒子的质子数都等于电子数。( )
(5)阳离子的质量数等于其质子数与中子数之和。( )
2．在原子结构研究的历史中，提出“葡萄干面包式”原子结构模型的是( )
A．卢瑟福 B．道尔顿
C．玻尔 D．汤姆孙
3．科学家于2000年发现了核电荷数为116的元素(Lv)。下列有关质量数为293的Lv原子的描述错误的是( )
A．质子数为116
B．中子数为177
C．电子数为116
D．原子中质子数比中子数多61
分点突破二 原子核外电子排布
1．电子层
(1)电子层的概念
在含有多个电子的原子里，电子分别在________不同的区域内运动，我们把不同的区域简化为________的壳层，也称为电子层(如图所示)。
(2)电子层的表示方法
通常把能量最低、离核最近的电子层称为第1层；能量稍高、离核稍远的电子层称为第2层；这样由内向外依次称为第1，2，3，4，5，6，7层，或用符号依次表示为K、L、M、N、O、P、Q层。各电子层的表示符号及离核远近、能量高低关系如表所示：
2.核外电子排布规律
下表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中探究核外电子排布规律，回答相应的问题：
(1)电子总是尽可能先从________排起，当一层________后再填充下一层，即按K→L→M……顺序排列。
(2)原子核外第n层最多能容纳的电子数为________________________________________________________________________。
(3)K层为最外层时最多能容纳的电子数为________，除K层外，其他各层为最外层时，最多能容纳的电子数为________。
(4)K层为次外层时，所排电子数为________，除K层外，其他各层为次外层时，最多能容纳的电子数为________。
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＋______________________________________________。
(3)离子结构示意图
原子得到或失去________形成阴离子或阳离子，原子核不发生改变。因此，简单离子可用离子结构示意图表示其核外电子排布，如Cl－：、Na＋：。
特别提醒 (1)原子结构示意图能够较直观地表示出原子核内的质子数和核外电子的分层排布情况，根据原子结构示意图可以判断出相应的元素种类。但是，由于原子结构示意图中未标明原子核内的中子数，故不能根据原子结构示意图判断核素(第2课时学习)的种类。
(2)由离子结构示意图可推断出的关系：
离子所带电荷数＝|质子数－核外电子数|
阳离子：质子数(Z)＝阳离子的核外电子数＋阳离子所带的电荷数
阴离子：质子数(Z)＝阴离子的核外电子数－阴离子所带的电荷数
[即学即练]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)离核越近的电子能量越高。( )
(2)M层是最外层时，可以排布18个电子。( )
(3)在多电子原子里，电子的能量不完全相同。( )
(4)钾的原子结构示意图是。( )
(5)原子的次外层电子数都是8。( )
2．在商场、医院、宾馆等公共场所，常常使用一种电离式烟雾报警器，其关键部件是一个放有镅—241放射源的电离室，镅—241其质子数为95，质量数为241。原子核内中子数与核外电子数之差是( )
A．241 B．146
C．95 D．51
3．两种元素原子X和Y，X原子的M层比Y原子的M层少3个电子，Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍，则X、Y分别是( )
A．硅原子和钠原子 B．硼原子和氮原子
C．氮原子和碳原子 D．碳原子和铝原子
4．原子X核内质子数等于中子数，其阳离子Xn＋核外共有a个电子，X的质量数为( )
A．2(a＋n) B．2(a－n)
C．2a D．n＋2
5．某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时，忘记在圆圈内标出其质子数，请你根据下面的提示作出自己的判断。
(1)该微粒是中性微粒，这种微粒的符号是________。
(2)该微粒对应的单质是一种能与水剧烈反应的金属，这种微粒的符号是________。
(3)该微粒带两个单位的负电荷，画出其中性原子的结构示意图________。
(4)该微粒的还原性很弱，失去1个电子后变为原子，这种微粒的符号是________。
1．元素之间的根本区别是原子的( )
A．核内质子数不同 B．核外电子数不同
C．核内中子数不同 D．相对原子质量不同
2．原子核外电子是分层排布的，在不同电子层上运动着的电子能量是不同的，下列电子层上运动的电子能量最低的是( )
A．L层 B．K层
C．N层 D．M层
3．原子是由居于原子中心的原子核和核外电子构成的。下列有关原子核外电子排布的说法错误的是( )
A．电子总是先排布在能量最低的电子层里
B．每个电子层最多能容纳的电子数为2n2
C．最外层电子数不超过8个(K为最外层时不超过2个)
D．S2－的M层电子数有6个电子
4．在练习本上依次画出1～18号元素的原子结构示意图，分析总结它们的核外电子排布特点(填元素符号)：
(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____________。
(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________________。
5．观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答下列有关问题。
(1)B相对应的元素的符号是________，写出E的符号________。
(2)电子层结构相同的是__________(填写字母，下同)，性质最稳定的是__________，最容易失去电子的是__________，最容易得到电子的是________。
(3)A与D经过得失电子后再相互结合形成的化合物的化学式是________。
第1课时 原子结构
分点突破一 原子结构
1．(1)正 中子 负 (2)质量数 质子数 质量数 质子数
2．(1)质子 中子 (2)①质子数 中子数 ②核外电子数 核电荷数 原子序数
即学即练
1．答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
2．答案：D
3．答案：D
分点突破二 原子核外电子排布
1．(1)能量 不连续
2．(1)内层 充满 (2)2n2 (3)2 8 (4)2 18
3．(2)① ② (3)一定数目的电子
即学即练
1．答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2．解析：原子镅—241的中子数＝241－95＝146，核外电子数＝核内质子数＝95，中子数与核外电子数之差是146－95＝51。
答案：D
3．解析：由于Y原子的M层电子比X原子的M层电子多3个电子，说明Y的M层电子数至少有3个，那么Y的L层必定有8个电子；Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍，则X的L层只有4个电子，M层无电子。由此推出Y的核外电子总数为13，X的核外电子总数为6；所以X、Y的核电荷数分别是6和13，即为碳原子和铝原子，D正确。
答案：D
4．解析：根据阳离子Xn＋核外共有a个电子，则有Z－n＝a，故X原子核内有a＋n个电子，又原子X核内质子数等于中子数，其X的质量数等于质子数加中子数，故为2(a＋n)。
答案：A
5．答案：(1)Ne (2)Na＋ (3) (4)F－
随堂演练全通关
1．答案：A
2．答案：B
3．答案：D
4．答案：(1)H、Li、Na He、Be、Mg (2)Be、Ar (3)C O (4)Li、Si (5)H、Be、Al (6)He、C、S
5．解析：(1)在A～E这五种粒子中，A是Cl，B是O2－、C是Ne，D是Na，E是Mg2＋。(2)电子层结构相同，即电子层数和各个电子层上的电子数目都相同，但与原子核内质子数无关。O2－、Ne和Mg2＋都具有稳定的电子层结构，但最稳定的是Ne。(3)Cl与Na形成的化合物为NaCl。
答案：(1)O Mg2＋ (2)BCE C D A (3)NaCl
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