1、第一节 原子结构与元素周期表基础课时18 原子结构学 习 任 务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120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1构成原子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)。3原子结构模型的演变 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
2、?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 (正确的打“”,错误的打“”)(1)原子呈电中性,其质量主要集中在原子核上。( )(2)相对原子质量就是质量数。( )(3)任何粒子的质子数等于电子数。( )(4)阳离子的质量数等于其中的质子数与中子数之和。( )答案 (1) (2) (3) (4)二、原子的核外电子排布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1234567字母代号KLMNOPQ离核远近由近到远能量高低由低到高2
3、.电子分层排布(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KLMN顺序排列。(2)电子层最多容纳的电子数第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。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)。次外层最多能容纳的电子数不超过18个。 (正确的打“”,错误的打“”)(1)原子的核外电子是分层排布的,每层电子数相同。( )(2)电子的能量按K、L、M层顺序依次升高。( )(3)原子与相应离子的电子层数相同。( )(4)任何原子的最外层电子数最多为8。( )答案 (1) (2)
4、(3) (4) 有下列示意图 ,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 原子构成粒子及“各数”关系已知原子符号(X)表示质量数为A、质子数为Z的X原子,如8O、Cl,请回答探究。18O和8O2中的质子数、中子数、电子数分别为多少?答案 8O:8、8、8 8O2:8、8、102.K和K中的质子数、中子数、电子数分别为多少?答案 K:19、20、19;K:19、20、183核内中子数为a的R2,质量数为b,则mgR2中含有的质子数、中子数、电子数分别为多少?(列式计算)答案 (ba)NA,aNA,(ba2)NA。1粒子符号()中各数字的含义2.“各数”的定量关
5、系(1)电性关系原子:质子数(Z)核外电子数阴离子(Rn):质子数(Z)核外电子数n阳离子(Rn):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)。注意:并不是所有的原子都是由质子、中子和电子构成,如H原子核内无中子。在原子中,质子数一定等于核外电子数,但不一定等于中子数。在任何微粒中,质子数都等于核电荷数,但质子数与核外电子数不一定相等,如阴离子(如Cl)的质子数小于其核外电子数,阳离子(如Na)的质子数大于其核外电子数。1某2价阳离子含24个电子,它的质量数为56,则该离子核内中子数是( )A24 B30 C32 D34B Z242,
6、中子数N562630,B项正确。2核内中子数为N的R2,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(AN8) molB(AN10) molC(ANZ) molD(AN6) molA 在化学变化中质子、中子均不变,故R2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AN。R2的氧化物为RO,摩尔质量为(A16) gmol1,n g RO的物质的量为 mol。1 mol RO中含质子(AN8) mol,故n g RO中含质子的物质的量为(AN8) mol,A项正确。核外电子排布1画出O、O2、Cl、Cl、K、K的结构示意图。2原子最外层电子数等于次外层电
7、子数的2倍、3倍的元素,分别是什么元素?答案 碳(C),氧(O)310e的原子、分子、离子分别有哪些?答案 Ne;CH4、NH3、H2O、HF;N3、O2、F、Na、Mg2、Al3等1原子核外电子排布规律“四最”(1)“一个最低”核外电子总是先排布在能量最低的电子层,然后由内向外从能量较低的电子层逐步向能量较高的电子层排布,即排满K层再排L层,排满L层再排M层,依此类推。(2)“三个最多”各电子层最多容纳的电子数是2n2。如K、L、M、N层最多容纳的电子数分别为2、8、18、32。最外层电子数最多是8(K层是最外层时,最多是2)。次外层电子数最多是18。2原子核外电子排布的表示方法(1)原子结
8、构示意图。小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数。弧线表示电子层。弧线内数字表示该层中的电子数。(2)离子结构示意图。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。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。3常见含2e、10e、18e的粒子(1)含有2个电子的粒子: Li、Be2、H、He、H2。(2)含有10个电子的粒子分子:CH4、NH3、H2O、HF、Ne阳离子:Na、Mg2、Al3、NH、H3O阴离子:N3、O2、F、OH、NH(3)含有18个电子的粒子分子:
9、Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4等阳离子:K、Ca2阴离子:P3、S2、HS、Cl3核电荷数小于18的某元素X,其原子核外电子层数为a,最外层电子数为2a1。下列有关元素X的说法中,不正确的是( )A元素X的原子核内质子数可能为2a21B元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂C元素X形成的简单离子,各电子层的电子数均达到2n2个(n表示电子层数)D由元素X形成的某些化合物,可能具有杀菌消毒的作用C 核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数为a,最外层电子数为2a1,当a1时,最外层电子数为3,不符合题意;a2时,最外层电子数为5,质子数为7,符合题意;a3
10、时,最外层电子数为7,质子数为17,符合题意,则X可能为N或Cl。a2时,质子数为22217,a3时,质子数为232117,A项正确;N2和Cl2中N和Cl的化合价为0,处于中间价态,既可升高又可降低,故N2和Cl2既能作氧化剂又能作还原剂,B项正确;若X为Cl,则Cl的最外层电子数为8,不是232,C项错误;Cl形成的化合物HClO可用于杀菌消毒,D项正确。4下列粒子的结构示意图正确的是( )A B中粒子结构示意图是Cl而不是Cl,C中Ar的原子结构示意图应为 ,D中K的原子结构示意图应为。5与OH具有相同质子数和电子数的粒子是( )AH2OBFCNaDNH3B OH具有9个质子,10个电子
11、;H2O 具有10个质子,10个电子;F具有9个质子,10个电子;Na具有11个质子,10个电子;NH3具有10个质子,10个电子。1原子的化学性质主要决定的“数”为( )A质子数 B质量数C中子数D电子数答案 D2电子数为18,中子数为18的R的质量数为( )A18 B17 C36 D35D A1818135,D项正确。3下列说法中正确的是( )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M层排满后才排N层C某原子M层电子数为L层电子数的4倍D某离子的核电荷数与最外层电子数相等的元素为氧元素D 在多电子的原子里,能量高的电子通常在离核远的区域内运动,A项错误;原子核外电子通常先排在能量低的电子层上,但不完全遵循先排满内电子层,再排外电子层的规律,如钾原子的N层上有1个电子,若该电子排在M层上,则M层变为最外层,且有9个电子,不符合最外层电子数不超过8的规律,B项错误;当M层上排有电子时,L层上一定排满了8个电子,而M层最多只能容纳18个电子,C项错误;O2的结构示意图是,D项正确。4下列原子(离子)的结构示意图正确的是( )磷原子 碳原子 钠原子 氧离子A B C D答案 D5(素养题)已知A、B、C三种元素的原子中,质子数为ABB,可知C为氯元素。答案 (1)C Si Cl