1、第一节原子结构与元素周期表第1课时原子结构核心素养培养目标核心素养形成脉络1.了解原子的构成,了解原子序数、质量数、中子数、电子数之间的关系(证据推理与模型认知)2了解原子核外电子分层排布规律(科学探究与创新意识)一原子结构 1原子的构成原子2质量数(1)概念:将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。(2)构成原子的微粒间的两个关系质量关系:质量数(A)质子数(Z)中子数(N);电性关系:质子数核外电子数核电荷数原子序数。3原子的表示方法如作为相对原子质量标准的C表示质子数为6,质量数为12的碳原子。二核外电子排布 1电子层根据电子的能量差别和通常运动的区域离核远近不同,把
2、核外电子通常运动的不同区域看成不同的电子层。各电子层的序号、能量见下表:2.核外电子排布的一般规律核外电子总是尽可能排布在能量最低的电子层里,然后再排布在能量较高的电子层里。即电子层最先排满K层,当K层排满时再排布在L层中等等。各核外电子层最多容纳的电子数目是2n2个(n为电子层序数)。最外层电子数目不超过8个(K层为最外层时不超过2个)。次外层电子数目不超过18个,倒数第三层不超过32个。说明:以上规律是互相联系的,不能孤立地理解。例如:当M层是最外层时,最多可排8个电子,当M层不是最外层时,最多可排18个电子。3画出下列微粒的结构示意图COAl3SiClArKCa知识点一:原子结构的理解(
3、1)粒子组成符号及其含义X例如,O2表示的是O元素中质量数为16、质子数为8、中子数为8、带2个单位负电荷的阴离子。(2)构成原子或离子的微粒间的数值关系(3)求质子数的公式:质子数质量数中子数;质子数阴离子电子数阴离子电荷数;质子数阳离子电子数阳离子电荷数。知识点二:核外电子排布(1)原子核外电子排布规律的“四最”(2)原子核外电子排布的表示方法原子结构示意图a小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数。b弧线表示电子层。c弧线内数字表示该层中的电子数。离子结构示意图a当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时,电子层数减少一层,形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构
4、。如:b非金属元素的原子得电子形成简单离子时,形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。特别提醒:(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,最多可以排布18个电子,而当它是最外层时,最多可以排布8个电子。(2)电子不一定排满M层才排N层,如K和Ca的核外电子排布情况分别为;。知识点三:等电子粒子(1)常见“10电子”粒子一核10电子:Ne、N3、O2、F、Na、Mg2、Al3;二核10电子:HF、OH;三核10电子:H2O、NH;四核10电子:NH3、H3O;五核10电子:CH4、NH。(2)常见“18电子”粒子分子:Ar、HCl、H2S、PH3、SiH
5、4、F2、H2O2、N2H4;阳离子:K、Ca2;阴离子:P3、S2、HS、Cl。题组一原子结构所含微粒的关系1下列说法正确的是(A)A同种元素的质子数必定相同B不同元素原子的质量数必定不同C原子核都是由质子和中子构成的D凡是核外电子数相同的微粒必定属于同一元素解析:元素是具有相同质子数的同一类原子的总称,A正确。一种元素可能含有几种同位素,不同元素原子的质量数可能相同,原子H的原子核内只有质子而无中子。2.X与X两种微粒,下列叙述正确的是(B)A质子数一定相同,质量数和中子数一定相同B化学性质不相同C一定都由质子、中子、电子组成D核电荷数、核外电子数一定相同解析:在X、X中,当A1,Z1时,
6、微粒为X(即H)、X(即D或H),H无中子,D无电子,故C不正确;又因中子数分别为AZ,A1Z,二者一定不相等,X与X为同种元素的原子与离子,所以A、D不正确。原子结构中几个易错(1)原子由质子、中子、电子构成,但微粒不一定含中子和电子,如H不含中子,H不含中子、电子。(2)微粒间关系恒等:质子数中子数质量数,但质子数与电子数不一定相等。题组三质量数、中子数、质子数、电子数的相关计算3某元素R的阴离子R2核外共有a个电子,核内共有b个中子,则表示R原子的符号正确的是(D)A.R B.RC.R D.R解析:R2核外有a个电子,说明元素R的质子数为(a2),结合核内有b个中子,知R的质量数为(a2
7、b),故D项正确。4某元素的一种同位素X的原子的质量数为A,含N个中子,它与1H原子构成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是(A)A.(ANm) molB.(AN) molC.(AN) molD.(ANm) mol解析:根据题意,X原子的质子数为(AN),1个HmX分子中所含质子数为m(AN),则a g HmX中所含质子的物质的量为:m(AN)(ANm) mol。题组三核外电子排布规律5在核电荷数为120的元素中,最外层电子数和电子层数相等的元素共有(A)A3种 B4种C5种 D6种解析:符合条件的有H、Be、Al。6核电荷数为118的元素中,下列说法正确的是(C)A最外层只有1
8、个电子的元素一定是金属元素B最外层有2个电子的元素一定是金属元素C原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素D最外层电子数为7的原子,最高正价为7解析:A项中最外层只有1个电子的有H、Li、Na;B项中可以是He、Be、Mg;C项中只能是Be;D项中F无正化合价。题组四原子(离子)结构示意图7下列微粒的结构示意图中,错误的是(D)A BC D解析:错误,K层最多只能容纳2个电子;错误,Cl的核电荷数为17;错误,最外层电子不能超过8个;错误,M层上电子应为5个。8根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示意图:解析:L层有8个电子,则M层有4个电子,故A为硅。当次外层为K层时,最外层电子数则为
9、3,是硼;当次外层为L层时,最外层电子数为1.5812,违背了排布规律,故不可能。C元素原子的质子数为10111,故为钠。当次外层为K层时,D为氧;当次外层为L层时,最外层则有24个电子,故不可能。题组五8电子、18电子微粒9下列各组粒子:H3O、NH、NaOH、NH、FO2、Na、Mg2CH4、NH3、H2O。具有相同质子数和电子数的正确组合是(C)A BC D解析:中三种离子均为10个电子、11个质子。中均为10个电子,9个质子。中三种离子均为10个电子,质子数分别为8,11,12。中三种分子均为10个电子,10个质子。10用A、B、C2、D、E、F、G分别表示含有18个电子的微粒(离子或
10、分子),请回答:(1)A元素是K、B元素是Cl、C元素是S(用元素符号表示)。(2)D是由两种元素组成的双原子分子,其分子式是HCl。(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子,其分子式是F2。(4)F是由两种元素组成的三原子分子,其分子式是H2S。(5)G分子中含有4个原子,其分子式是H2O2(或PH3)。解析:本题主要考查有关原子结构的相关问题,18e微粒来源大体分三个部分:一是第三周期元素的气态氢化物除去H的对应离子;二是第四周期的金属阳离子;三是由第二周期气态氢化物去掉一个H后,两两结合得到的分子。阳离子有K、Ca2;阴离子有P3、S2、HS、Cl;分子有Ar、HCl、H2S
11、、PH3、SiH4、F2、H2O2等。题组六利用电子排布推断元素11短周期元素中,A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍;C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半;D元素原子最外层有1个电子,D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同,则4种元素原子序数关系中正确的是(A)ACDBA BDBACCADCB DBACD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,A的原子序数为6;B元素的内层电子总数只能是2,最外层电子数为6,B的原子序数为8;C元素原子有3个电子层,L层必有8个电子,M层有4个电子,C的原子序数为14;D的阳离子与B的
12、阴离子(即O2)电子层结构相同,D为Na,原子序数为11,故原子序数:CDBA。12短周期的三种元素分别为X、Y和Z,已知X元素的原子最外层只有一个电子,Y元素原子的M电子层上的电子数是它的K层和L层电子总数的一半,Z元素原子的L电子层上的电子数比Y元素原子的L电子层上电子数少2个,则这三种元素所组成的化合物的化学式不可能是(A)AX2YZ4 BXYZ3CX3YZ4 DX4Y2Z7解析:由题意知,X可以是H、Li、Na三种元素中的一种,Y为,是磷,Z的L层上有6个电子,该元素是氧,再分析各化合物分子式计算Y的化合价,其化合价分别为6、5、5、5,而磷元素无6价,故A不可能。常见特殊电子层结构的原子(前20号元素)