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第四章物质结构元素周期律第一节原子结构与元素周期表第1课时原子结构目标与素养：1.认识原子结构。(微观探析)2.了解原子核外电子的排布。(微观探析)3.能够正确书写1～20号元素的原子结构示意图。(宏观辨识与微观探析)自主预习探新知(2)关系：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数(电中性原子中)。一、原子的构成1．构成(1)原子原子核______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__________带1个单位________质子中子核外电子负电荷2．质量数(1)概念：质子和中子的相对质量都近似为1，忽略电子的质量，将原子核内所有和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)＝＋。质子中子质子数(Z)中子数(N)二、核外电子排布1．电子层(1)概念：在多电子原子里，把电子运动的的区域简化为，称作电子层。不连续的壳层能量不同(2)不同电子层的表示及能量关系电子层数1234567字母代号KLMNOPQ离核远近由到各电子层由内到外能量高低由到近远低高2.电子分层排布(1)能量最低原理核外电子总是优先排布在的电子层里，然后再由里往外排布在的电子层里，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层最多容纳电子数分别为。2、8、18、32能量最低能量逐步升高2n2②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．(1)原子(离子)结构的表示方法，如下所示1882(2)原子结构示意图中，核内质子数等于核外电子数，而离子结构示意图中，二者则不相等。如：阳离子：核外电子数小于核电荷数。阴离子：核外电子数大于核电荷数。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。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)所有原子都由质子、中子和核外电子构成()(2)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()(3)锂的原子结构示意图是()(4)某原子M层电子数为L层电子数的4倍()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×2．下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是()C[A项不符合能量最低原理，应该先排满K层再排L层；B项不符合各层最多排2n2个电子，K层最多排2个电子；D项不符合最外层最多只能排8个电子。]3．(1)A元素原子的核电荷数为8，其原子核内的质子数为______，该元素原子的二价阴离子中，核外电子数为______。(2)B元素原子的一价阳离子的核外有18个电子，质量数为40，该元素原子的原子核内中子数为________。[解析](1)核电荷数＝质子数，阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数＝10。(2)B元素质子数是18＋1＝19，质量数为40，该元素原子的中子数为40－19＝21。[答案](1)810(2)21核心突破攻重难原子核外电子排布规律的应用1.确定元素的种类根据原子核外电子排布的某些特点可以确定元素的种类，注意1～20号元素原子结构的特殊关系。特殊关系元素最外层电子数等于次外层电子数的一半Li、Si最外层电子数等于次外层电子数Be、Ar最外层电子数等于次外层电子数的2倍C最外层电子数等于次外层电子数的3倍O最外层电子数等于次外层电子数的4倍Ne最外层电子数等于电子层数H、Be、Al最外层有1个电子H、Li、Na、K最外层有2个电子He、Be、Mg、Ca内层电子数之和是最外层电子数2倍的元素Li、P电子总数为最外层电子数2倍的元素Be2.推断元素的性质元素最外层电子数得失电子能力化学性质主要化合价稀有气体元素8(He为2)一般不易得失电子较稳定，一般不参与化学反应－金属元素＜4易失电子金属性只有正价，一般是＋1→＋3非金属元素≥4易得电子非金属性既有正价又有负价通常把最外层有8个电子K层为最外层时电子数是2个的结构，称为相对稳定结构。稀有气体的原子就是上述结构，一般不与其他物质发生化学反应。当元素的原子最外层电子数小于8K层小于2时是不稳定结构。在化学反应中，不稳定结构总是通过各种方式如得失电子、共用电子等趋向达到相对稳定结构。1．A、B两种原子，A的M电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是()A．硅原子和钠原子B．硼原子和氦原子C．氯原子和碳原子D．碳原子和铝原子D[A的M电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍，说明A、B为第二、第三周期元素；L电子层最多排8个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍，说明B的L电子层有8个电子，A的L电子层有4个电子，故A是碳原子；A的M电子层比B的M电子层少3个电子，故B为铝原子。]2．X、Y、Z为1～18号元素的三种元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍，Z原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍。则X、Y、Z三种元素可能的组合是()A．C、Si、MgB．Li、C、MgC．C、Mg、LiD．C、O、MgA[短周期元素中最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素是C，次外层电子数是最外层电子数2倍的有Li和Si，次外层电子数是最外层电子数4倍的是Mg。]“10电子”“18电子”的等电子粒子1.利用元素排布寻找“10电子”微粒的方法2．利用元素排布寻找“18电子”微粒的方法3．与OH－具有相同质子数和电子数的粒子是()A．H2OB．F－C．Na＋D．NH3B[OH－具有9个质子，10个电子；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。]4．用A＋、B－、C2－、D、E、F和G分别表示含有18个电子的七种微粒(离子或分子)，请回答：(1)A元素是________，B元素是________，C元素是________(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________。[解析]常见的18e－微粒有：阳离子：K＋、Ca2＋；阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2等。结合题目所给条件可确定答案。[答案](1)KClS(2)HCl当堂达标提素养1．在化学变化过程中，原子中的下列粒子数可能发生改变的是()A．质子数B．中子数C．质量数D．电子数D[化学反应中原子的种类不变，质子数、中子数、质量数不变，电子数可能改变。]2．下列叙述正确的是()A．电子的能量越低，运动区域离核越远B．核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动C．稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子D．当M层是最外层时，最多可排布18个电子B[电子的能量越低，运动区域离核越近，A错误；氦最外层只有2个电子，C错误；当M层是最外层时，最多可排布8个电子，D错误。]3．核电荷数小于或等于18的元素中，原子的最外层电子数是其余电子总数一半的元素种类有()A．1种B．2种C．3种D．4种B[在1号～18号元素中，符合题给要求的元素是Li和P。]4．下图微粒的结构示意图，正确的是()A[B中微粒结构示意图是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．(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是________。(2)已知某粒子的结构示意图为，试回答：①当x－y＝10时，该粒子为________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。②当y＝8时，粒子可能为(填名称)________、________、________、________、________。[解析](1)设：核电荷数＝质子数＝a，元素原子的电子层数为x，最外层电子数为y，依题意：a＝5x，a＝3y，则5x＝3y，x＝3y/5。因原子的最外层电子数不超过8，即y为1～8的正整数，故仅当y＝5，x＝3合理，该元素的核电荷数为15。(2)①当x－y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子；②当y＝8时，应有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子。[答案](1)(2)①原子②氩原子氯离子硫离子钾离子钙离子