高中化学必修2第一章第一节原子结构
（2007）10．根据磷元素的原子结构示意图
实不符的是
A. 磷元素位于元素周期表的第三周期、第ⅤA族
B. 磷原子不如氮原子和硫原子的得电子能力强
C. 磷单质不如氮气和硫单质的化学性质活泼
D. 磷的氢化物（PH3）受热时不如氮的氢化物（NH3）和硫的氢化物（H2S）稳定
（2008）11 ．下列说法正确的是
A . SiH4比CH4稳定
B .O2-半径比 F―的小
C. Na 和 Cs属于第 IA 族元素， Cs 失电子能力比 Na 的强
D . P 和 As属于第 VA 族元素， H3PO4酸性比 H3 AsO4的弱
（2009）11．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是
A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性
B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构，
D．同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同
必修二 第一章 第一节 原子结构和核素 知识点归纳
必修二 1·1·2 元素的性质和原子结构 碱金属元素 1．碱金属元素的原子结构及其特点： 碱金属元素包括：__Li 、Na 、K__、Pb 、Cs(写元素符号)。 其原子结构示意图为 ____、____ 、____、 原子结构特点如下： (1)相似性：最外层电子数都是__1__。 (2)递变性：Li →Cs ，核电荷数__增大__，电子层数__增多__，原子半径__增大__。 点拨：最外层电子数是1的原子不一定是碱金属元素，还可能是氢原子。 2点拨：少量的钠、钾保存在煤油中，锂的密度比较小，所以少量的锂保存在石蜡中。 3．碱金属单质的化学性质：
点拨：锂与氧气反应产物只有Li 2O 一种，其他碱金属与氧气反应的产物至少有两种。 卤族元素 1．原子结2.卤素单点拨：溴是常温下唯一呈液态的非金属单质。 3．单质的化学性质： (1)与H 2的反应 ①相似性：与H 2在一定条件下均反应生成HX 。
②递变性：由F 2―→I 2 与氢气化合越来越__难__。 反应程度越来越弱，生成的氢化物越来越__不稳定__。 点拨：在卤族单质的置换反应实验中，加入CCl 4 的目的是萃取和分层。 三、同主族元素的性质与原子结构的关系 同主族元素（自上而下） 碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性 问题探究：
1．Li、Na、K在空气中燃烧分别生成Li 2O、Na 2 O 2 、KO 2 (超氧化钾)说明什么问题？如何保 存单质钾？ 2．请结合碱金属元素的原子结构的递变性探究其单质化学性质的递变性。 碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性 探究提示：1.说明Li、Na、K活动性依次增强；保存钾时保存在煤油中，以避免与空气中 的O 2、H 2 O反应。 2．碱金属元素原子的最外层电子数都相等，但从Li到Cs，随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子核对核外电子的吸引能力逐渐减弱；失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。 知识归纳总结： 1．相似性 2．递变性 具体情况如下(按从Li→Cs的顺序)： (1)与氧气、与水反应的剧烈程度逐渐增强。
高一化学 第一节 原子结构教案
第一节原子结构 教学目标： 知识目标： 1．复习原子构成的初步知识，使学生懂得质量数和A Z X的含义，掌握构成原子的粒子间的关系。 2．了解关于原子核外电子运动特征和常识。 3．理解电子云的描述和本质。 4．了解核外电子排布的初步知识，能画出1～号元素的原子结构示意图。 能力目标： 培养自学能力、归纳总结能力、类比推理能力。 教学重点：原子核外电子的排布规律。 教学难点：原子核外电子运动的特征，原子核外电子的排布规律。 (第一课时) 教学过程： [复习]原子的概念，原子的构成，原子为什么显电中性？ [板书]一、原子核 1。原子结构 质子： 1.6726×10-27kg 原子核 原子中子： 1.6748×10-27kg 电子： 1.6726×10-27kg/1836 注意：核电荷数=质子数=电子数近似原子量=质子数+中子数原子的粒子间的关系： 决定元素种类的是：，决定原子质量的 是： 决定元素化学性质的主要是：，决定原子种类的是： 1.6726×10-27kg 1.66×10-27kg 2．质量数 质子的相对质量= =1.007≈1 1.6748×10-27kg 1.66×10-27kg 中子的相对质量= =1.008≈1 将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似值整数加起来，所得的数值叫质量数（A） 质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N） N = A – Z 练习：用A Z X表示原子： （1）求中性原子的中子数：N= （2）求阳离子的中子数，A X n+共有x个电子，则N=
（3）求阴离子的中子数，A X n-共有x个电子，则N= （4）求中性分子或原子团的中子数，12C16O2分子中， N= （5） A2-原子核内有x个中子，其质量数为m，则n g A2-离子所含电子的物质的量为 ： . 二、核外电子运动的特征 请一位同学讲述宏观物体的运动的特征。 比较电子的运动和宏观物体的运动。 1．核外电子运动的特征： （1）带负电荷，质量很小。 （2）运动的空间范围小。 （3）高速运动。 学生阅读课本P91，播放电子云形成的动画。 2．电子云 电子在原子核外空间一定范围内出现，可以想象为一团带负电荷的云雾笼罩在原子核的周围，所以人们形象地把它叫做“电子云”。 注意：（1）图中的每个小黑点并不代表一个电子，小黑点的疏密表示电子在核外单位体积内出现机会的多少。 （2）“电子云”是核外电子运动的一种形象化表示。 1．已知一种碳原子（质子数、中子数均为6）的一个原子的质量为m kg，若一个铁原子的质量为n kg ，则铁的原子量是 2．以下有关电子云的描述，正确的是（） A 电子云示意图的小黑点疏密表示电子在核外空间出现机会的多少 B 电子云示意图中的每一个小黑点表示一个电子 C 小黑点表示电子，黑点愈多核附近的电子就愈多 D 小黑点表示电子绕核作圆周运动的轨道 第二课时 [复习]1。原子的结构。 2．电子云的概念及核外电子运动的特征。 对于多电子的原子，核外电子的运动要复杂一些，通常，能量低的在离核较近的区域运动，能量高的在离核较远的区域运动。 三、原子核外电子的排布 1．电子层 层序数 1 2 3 4
高一化学(必修2)原子结构与元素周期
第一章原子结构与元素周期律 无锡智学堂教育备课组可能用到的原子量：H 1 O 16 Mg 24 Si 28 Cl 35.5 一、选择题（本题包括10小题，每小题2分，共20分，每小题只有一个正确答案） 1、某粒子含有6个质子，7个中子，电荷为0，则它的化学符号是C A．13Al B．13Al C．13 C D．13 C 2、对于A Z X和A+1 Z X+两种粒子，下列叙述正确的是 A．质子数一定相同，质量数和中子数一定不同A B．化学性质及乎相同 C．一定都由质子、中子、电子构成 D．核电荷数，核外电子数一定相同 3、含6.02×1023个中子的Li+的质量是 A、4 7g B、4.7g C、 7.4g D、 7 4 g 4、根据下列微粒结构示意图的共同特征，可以把 三种微粒归为一类。下列微粒中可以归为一类的是 5 A．原子半径：．还原性：Na>Mg>Al C．稳定性：HF>HCl>HBr D．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4 6、下列各组元素性质递变情况错误的是B A．Li、Be、B原子最外层电子数逐渐增多 B．N、O、F原子半径依次增大C．P、S、Cl最高正价依次升高 D．Li、Za、K、Rb的金属性依次增强 7、H218O和D2O分子中的中子数，前者和后者的关系是 A．大于 B．小于 C．等于 D．无法确定 8、1999年曾报道合成和分离了含高能量的N5+的化合物N5AsF6，下列叙述错误的是C A．N5+具有34个电子 B．N5+中氮-氮之间是以共价键结合C．化合物N5AsF6中As的化合价为+1 D．化合物N5AsF6中F的化合价为-1
9、已知质量为数为A 的某阳离子R n+,核外有X 个电子，则核内中子数为B A ．A-x B ．A-x-n C ．A-x+n D ．A+x-n 10、与氢氧根具有相同的质子 数和电子数的微粒是C A ．CH 4 B ．NH 4+ C ．NH 2- D ．Cl - 二、选择题（本题包括10小题，每小题3分，共30分，每小题有1-2个正确答案） 11、57号镧元素(La)是一种活泼性比铁还强的金属元素，La 的氧化物的化学式为La 2O 3，La(OH)3是不溶于水的碱，La 的氯化物、硝酸盐均易溶于水，下列 各组物质中不能直接反应得到LaCl 3的是 A ．La 2O 3+HCl B ．La+Cl 2 C ．A(OH)3+HCl D ．La(NO 3)3+HCl 12、水的状态除了气、液、固外，还有玻璃态。它是由液态水急剧冷却到165K 时形成的，玻璃态的水无固定形状、不存在晶体结构，且密度与普通水相同， 有关玻璃态水的叙述正确的是。 A 、水由液态变为玻璃态时体积变小， B 、水由液态变玻璃态，体积膨胀， C 、玻璃态是水的一种特殊状态 D 、玻璃态是一种新型化合物。 13、短周期的三种元素X 、Y 、Z ，已知X 元素的原子最外只有一个电子，Y 元素的原子M 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 层上的电子数比Y 元素原子的L 层上的电子数少2个，则这三种元素所组成的化合物的化学式不可能的是 A ．X 2YZ 4 B ．XYZ 3 C ．X 3YZ 4 D ．X 4Y 2Z 7 14、13C-NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析14N-NMR 可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，下面有关 13C 、15 N 叙述正确的是 A ．13C 与15N 具有相同的中子数 B ．13C 与C 60是同一种物质 C ．15N 与14N 互为同位素 D ．15N 的核外电子数与中子数相同 15、X 元素的阳离子与Y 元素的阴离子具有相同的电子 层结构，下列叙述正确的是 A ．原子序数X
高中化学原子结构必修
原子结构(必修) 近代原子结构模型的演变 ⑤ 质子数（Z ）＝ 阴离子核外电子数 — 阴离子的电荷数 一、原子结构模型的演变 公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特提出古代原子学说，认为万物都是由间断的、 不可分的原子构成的。 模型 道尔顿（英） 汤姆生（英） 卢瑟福（英） 玻尔（丹麦） 海森伯 年代 1803年 1904年 1911年 1913年 1926年 依据 元素化合时 的质量比例关系 发现电子 ɑ粒子散射 氢原子光谱 近代科学实验 主要内容 原子是不可 再分的实心小球 葡萄干布丁式 核式模型 行星轨道式原子模型 量子力学原子结构模型 模型 （微观粒子具有波粒二象性） 存在问题 不能解释电子的存在 不能解释ɑ粒 子散射时的现 象 不能解释氢 原子光谱 二、原子的构成 1. 得 电 失 子 阳离子 X n+ （核外电子数＝ ） 离子 阴离子 X n- （核外电子数＝ ） 2. 原子、离子中粒子间的数量关系： ① 质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数 ② 质量数（A ）＝质子数（Z ）＋ 中子数（N ） ③ 离子电荷＝质子数—核外电子数 ④ 质子数（Z ）＝ 阳离子核外电子数 ＋ 阳离子的电荷数 ⑥ 质量数≈相对原子质量 原子核 原子A Z X 中子（A-Z 个，电中性，决定原子种类→同位素） 质子（Z 个，带正电，决定元素的种类） 核外电子（Z 个，带负点，核外电子排布决定元素的化学性质）
①核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的 电子层(能量最低原理)； ②每个电子层最多容纳2n2个电子（n为电子层数）； ③最外层电子数目不能超过8个（K层为最外层时不能超过2个）； ④次外层电子数目不能超过18个（K层为次外层时不能超过2个）； ⑤倒数第三层电子数目不能超过32个（K层为倒数第三层时不能超过2个）。 （2）阳离子：核电荷数＝核外电子数＋电荷数（如图乙所示） （3）阴离子：核电荷数＝核外电子数—电荷数（如图丙所示） M电子层 微粒符号（原子或离子） L电子层原子核 K电子层核电荷数 (1)原子核中无中子的原子1 1H 3.核外电子排布的一般规律 （1） 电子层数（n） 1 2 3 4 5 6 7 符号K L M N O P Q 电子层能量的关系从低到高 电子层离核远近的关系由近到远 （2）在含有多个电子的原子里，电子依能量的不同是分层排布的，其主要规律是： 4.原子、离子的结构示意 （1）原子中：核电荷数＝核外电子数（如图甲所示） 5.常见等电子粒子 （1）2电子粒子：H—、Li＋、Be2＋；H2、He （2）10电子粒子：分子Ne、HF、H20、NH3、CH4 ；阳离子Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H30+； 阴离子N3-、O2-、F-、OH-、NH2-。 （3）18电子粒子：分子Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4； 阳离子K、Ca ；阴离子P3—、S2—、Cl—、HS—、O22—。 （4）14电子粒子：Si、N2、CO、C2H2；16电子粒子：S、O2、C2H4、HCH0 。 6.1～20号元素原子结构的特点
人教版高中化学必修二元素性质与原子结构
高中化学学习材料 金戈铁骑整理制作 元素性质与原子结构 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．下列关于碱金属和卤素的说法中,错误 ．．的是( )。 A.随着核电荷数的增大,碱金属元素和卤素的原子半径都逐渐增大 B.碱金属元素中,锂原子失去电子的能力最弱,卤素中,氟原子得电子能力最强 C.钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 D.溴单质与水反应比氯单质与水反应更剧烈 2．下列关于碱金属元素的原子结构和性质的叙述中不正确 ．．．的是( )。 A.碱金属元素原子的最外层都只有一个电子,在化学反应中容易失去电子 B.碱金属元素形成的单质都是强还原剂 C.若碱金属M在氧气中燃烧只能生成M2O,则M可能为Na D.碱金属元素形成的单质都能与水反应生成碱 3．下列关于F、Cl、Br、I性质的比较中不正确 ．．．的是( )。 A.原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多 B.气态氢化物的稳定性随核电荷数的增多而增强 C.原子半径随核电荷数的增加而增大 D.单质的颜色随核电荷数的增加而加深 4．下列有关非金属元素的叙述以及推理结果正确的是( )。 A.非金属性:F>Cl,故将F2通入NaCl溶液中能置换出氯 B.非金属性:Br 教案 课题：第一节原子结构（2）授课班级 课时第二课时 教学目的 知识 与 技能 1、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布 2、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布 3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理 4、知道原子的基态和激发态的涵义 5、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用 过程 与 方法 复习和沿伸、动画构造原理认识核外电子排布，亲自动手书写，体会原理情感 态度 价值观 充分认识原子构造原理，培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学 的兴趣。 重点电子排布式、能量最低原理、基态、激发态、光谱难点电子排布式 知识结构与板书设计三、构造原理 1．构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s…… 2、能级交错现象(从第3电子层开始)：是指电子层数较大的某些轨道的能量反低于电子层数较小的某些轨道能量的现象。 电子先填最外层的ns，后填次外层的（n-1）d，甚至填入倒数第三层的（n-2）f的规律叫做“能级交错” 3．能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态。即在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里。 4、对于同一电子亚层(能级)(等价轨道),当电子排布为全充满、半充满或全空时,原子是比较稳定的。 5、基态原子核外电子排布可简化为：［稀有气体元素符号］+外围电子(价电子、最外层电子) 四、基态与激发态、光谱 1、基态—处于最低能量的原子。 原子结构与性质 一 原子结构 1、原子的构成 中子N （核素） 原子核 近似相对原子质量 质子Z （带正电荷） → 核电荷数 元素 → 元素符号 原子结构 决定原子呈电中性 电子数（Z 个） 化学性质及最高正价和族序数 体积小，运动速率高（近光速），无固定轨道 核外电子 运动特征 电子云（比喻） 小黑点的意义、小黑点密度的意义。 排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径 表示方法 → 原子（离子）的电子式、原子结构示意图 2、三个基本关系 （1）数量关系：质子数 = 核电荷数 = 核外电子数（原子中） （2）电性关系： ①原子中：质子数=核电荷数=核外电子数 ②阳离子中：质子数>核外电子数 或 质子数=核外电子数+电荷数 ③阴离子中：质子数<核外电子数 或 质子数=核外电子数-电荷数 （3）质量关系：质量数 = 质子数 + 中子数 二 原子核外电子排布规律 决定 X) (A Z 三相对原子质量 定义：以12C原子质量的1/12（约1.66×10-27kg）作为标准，其它原子的质量跟它比较所得的值。其国际单位制（SI）单位为1，符号为1（单位1一般不写） 原子质量：指原子的真实质量，也称绝对质量，是通过精密的实验测得的。 如：一个氯原子的m(35Cl)=5.81×10-26kg。 核素的相对原子质量：各核素的质量与12C的质量的1/12的比值。一种元素有几种同位素，就应 有几种不同的核素的相对原子质量， 相对诸量如35Cl为34.969,37Cl为36.966。 原子比较核素的近似相对原子质量：是对核素的相对原子质量取近似整数值，数值上与该质量 核素的质量数相等。如：35Cl为35,37Cl为37。 元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子个数百分比算出的平均值。如： Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a% + Ar(37Cl)×b% 元素的近似相对原子质量：用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其原子个数百分比 的乘积之和。 1.2.1 原子结构与元素的性质（第2课时） 知识与技能： 1、掌握原子半径的变化规律 2、能说出元素电离能的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质 3、进一步形成有关物质结构的基本观念，初步认识物质的结构与性质之间的关系 4、认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系 5、认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值 教学过程： 【复习】元素周期表结构，核外电子排布式书写。 【板书】二、元素周期律 【提问】思考回答元素周期表中，同周期的主族元素从左到右，最高化合价和最低化合价、金属性和非金属性的变化有什么规律? 【回答】同周期的主族元素从左到右，最高化合价从+1～+7，最低化合价从－4～－1价，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 【讲解】元素的性质随核电荷数递增发生周期性的递变，称为元素周期律。元素周期律的内涵丰富多样，下面，我们来讨论原子半径、电离能和电负性的周期性变化。 【板书】元素周期律：元素的性质随核电荷数递增发生周期性的递变。 1、原子半径 【讨论】原子半径的大小取决于两个相反的因素：一是电子的能层数，另一个因素是核电荷数。这两个因素怎样影响原子半径？ 【总结】电子的能层越多，电子之间的负电排斥将使原子的半径增大；而核电荷数越大，核对电子的引力也就越大，将使原子的半径缩小。这两个因素综合的结果使各种原子的半径发生周期性的递变。 【板书】影响因素：能层数、核电荷数。 【投影】主族元素的原子半径如图l—20所示。 【学与问】元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何?应如何理解这种趋势?周期表中的同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何?应如何理解这种趋势? 【回答】原子半径的大小取决于两个相反的因素：一是电子的能层数，另一个是核电荷数。显然电子的能层数越大，电子间的负电排斥将使原子半径增大，所以同主族元素随着原子序数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。而当电子能层相同时，核电荷数越大，核对电子的吸引力也越大，将使原子半径缩小，所以同周期元素，从左往右，原子半径逐渐减小。 【板书】2、电离能 【讲解】气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。上述表述中的“气态”“基态”“电中性”“失去一个电子”等都是保证“最低能量”的条件。 【板书】（1）电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。 人类对原子结构的认识练习题 8月1日 一、选择题 1. H 、D 、T 、H +可以用来表示（ ） A ．同一种原子 B ．化学性质不同的氢原子 C ．氢元素 D ．氢的四种核素 2. （2005年高考辽宁文理综合）在下列分子中，电子总数最少的是（ ） A H 2S B O 2 C CO D NO 3. 电子数相等的微粒叫等电子体，下列各组微粒属于等电子体的是（ ） A. N 2O 4和NO 2 B. CH 4 和NH 4+ C. Al 3+ 和 OH - D. NO 和CO 4. 已知元素R 有某种同位素的氯化物RCl X ，该氯化物中R 微粒核内中子数为Y ，核外电子数为Z ，该同位素的符号为 ( ) A.Z Y R B. Z Y Z R + C.X Z Y Z R ++ D. X Z X Y Z R +++ 5. （2005年高考辽宁文理综合）关于同一种元素的原子或离子，下列叙述正确的是 A 原子半径比阴离子半径小 B 原子半径比阴离子半径大 C 原子半径比阳离子半径小 D 带正电荷多的阳离子半径比带正电荷少的阳离子半径大 6. （2005年高考上海卷）下列离子中，电子数大于质子数且质子数大于中子数的是 A ．D 3O + B ．Li + C ．O D — D ．OH — 7. 在恒定温度下，向100克饱和Ba(OH)2溶液中加入1.55克由18O 组成的氧化钡粉未，充分反应后静置，在溶液下部有白色固体出现，下列叙述正确的是( ) A.溶液质量与白色固体的质量均保持不变 B.溶液浓度和PH 值均保持不变，溶液下部是1.73克氢氧化钡固体 C. 溶液中钡离子与氢氧根离子的数目均保持不变，18O 存在于溶液和固体中，固体质量大于1.73克 D.溶液中钡离子与氢氧根离子的物质的量的浓度保持不变，18O 存在于溶液和固体中，固体质量小于1.73克 8. 钛（Ti ）金属常被称为未来钢铁。钛元素的同位素T i 4622、Ti 47 22、T i 4822、T i 4922、T i 50 22中，中子数不可能为 ( ) A 30 B 28 C 26 D 24 9.下图是表示物质分子的示意图，图中“●”和“○”分别表示两种含有不同质子数的原子， A B C 、 D 、 10.在原子中，下列关系中一定正确的是 ( ) A . 质子数＝核电荷数 B . 相对原子质量＝质子数＋中子数 C . 质子数≠中子数 D . 相对原子质量＝质子数＋核外电子数 电子云原子轨道泡利原理洪特规则 【教学目标】 了解电子云、原子轨道、泡利原理、洪特规则 【重点难点】 电子云、原子轨道、泡利原理、洪特规则 【教学过程】 一、引言： 01．20世纪初，丹麦科学家玻尔把原子类比为太阳系，提出了原子的行星模型，认为核外电子像行星绕着太阳运行那样绕着原子核运动，玻尔还因此于1916年获得诺贝尔物理奖，然而在后来的十年里，玻尔的行星模型却被彻底否定了，你知道为什么吗？ 02．那是因为电子是一种质量极小的微观粒子，电子在核外的运动速度又接近光速，因此电子的运动和光一样，具有波粒二相性。此时，不可能像描述宏观物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处。而只能用统计的方法，确定它在原子中某一区域内出现的概率。 03．就以最简单的原子氢原子为例，这种概率统计的结果如何？有 何规律？ 二、指导阅读： 01．假想给电子拍照，然后把照片叠加在一起得到电子云图像（右图）。 02．把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，即为电子云轮廓图，该 轮廓图即为原子轨道。 03．s能级的原子轨道和p能级的原子轨道图分别如下，由此可见：s电子的原子轨道都是球形的，p电子的原子轨道是纺锤形的，每个p能级的3个原子轨道相互垂直。 三、基态原子电子排布图： 01．描述核外电子的运动状态，你已经了解了哪几个方面？ 02．写出原子序数为3-10的电子排布式，到此，你能解释下列电子排布图吗？ 03．阅读：泡利原理、洪特规则、电子自旋。 四、小结： 01．描述电子运动状态应从哪几方面着手？ 02．构造原理解决了哪些方面的问题？其余问题靠什么解决的？ 03．可见，学习原子结构的方法如何？ 五、课后作业： 01．图1和图2分别表示1s电子的概率分布和原子轨道。下列说 法正确的是（） A．图1中的每个小黑点表示1个电子 B．图2表示1s电子只能在球体内出现 C．图2表明1s轨道呈圆形，有无数对称轴 D．图1中的小黑点表示某一时刻，电子在核外所处的位置 02．各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，其理论依据是（）A．构造原理B．泡利原理 C．洪特规则 D．能量最低原理 03．电子排布在同一能级时，总是（）A．优先单独占据不同轨道，且自旋方向相同 B．优先单独占据不同轨道，且自旋方向相反 C．自由配对，优先占据同一轨道，且自旋方向相同 D．自由配对，优先占据同一轨道，且自旋方向相反 04．基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有（）A．1种 B．2种C．3种 D．8种 05．下图中，能正确表示基态硅原子的是（） A B C D 人教版化学必修1《原子结构与元素周期表》 教学设计 一、教材分析 “原子结构与元素周期表”是人教版化学必修1第四章《物质结构元素周期律》第一节内容，是高中化学课程中的重要知识及反应规律，是学生宏观辨识与微观探析、证据推理和模型认知等核心素养形成的重要载体。在《普通高中化学课程标准（20xx年版）》中，“主题3：物质结构基础与化学反应规律”对原子结构与元素周期表的要求为：“认识原子结构、元素性质与元素在元素周期表中位置的关系。知道元素、核素的含义，了解原子核外电子的排布。”具体内容包括原子结构、原子核外电子的排布、元素周期表的结构、核素、以碱金属和卤素为例了解同主族元素性质的递变规律。 《普通高中化学课程标准（20xx年版）》还指出，学生应通过实验探究和联系实际的方式学习上述知识。因此，以学生的已有经验为背景，设计联系实际、以综合问题解决为核心任务的教学活动，有助于将上述不同素养进行整合培养，有助于教学目标的高效落实。 二、学情分析 原子结构在义教学段已经有了初步的认识，而且对于元素周期表学生也是不陌生的。因此本节应在义教学习的基础上对原子结构进行拓展、深入，对原子结构的学习能更好的体会模型在人类认识世界的过程中所起的作用，鼓励学生多运用模型法进行学习和认识世界。通 过大量事实了解周期表中同主族元素性质的递变规律，巩固结构与性质的关系，体会周期表的归纳和预测的作用。 因此分析学生的障碍点： 1.原子核外电子排布的规律。 2.结构与性质的关系。 结合上述学生的障碍点和发展点，需要以学生的已有经验为背景，设计符合其认知发展的教学过程。 三、教学目标 1．在初中有关原子结构知识的基础上，了解元素原子核外电子排布。能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置。 2．通过有关数据和实验事实，了解原子结构与元素性质之间的关系。知道核素的涵义；认识原子结构相似的一族元素在化学性质上表现出的相似性和递变性。 四、教学重点 1．认识元素性质的递变规律与原子结构的关系 2．通过对碱金属和卤族元素性质相似性和递变性的学习，感受元素周期表在化学学习中的重要作用 五、教学难点 通过对碱金属和卤族元素性质相似性和递变性的学习，感受元素周期表在化学学习中的重要作用 六、教学过程 第一章第一节原子结构（第二课时） 教学目标： 1、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理 2、知道原子的基态和激发态的涵义 3、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用 重点难点:能量最低原理、基态、激发态、光谱 教学过程： 〖引入〗在日常生活中，我们看到许多可见光如灯光、霓虹灯光、激光、焰火与原子结构有什么关系呢？ 创设问题情景：利用录像播放或计算机演示日常生活中的一些光现象，如霓虹灯光、激光、节日燃放的五彩缤纷的焰火等。 提出问题：这些光现象是怎样产生的? 问题探究：指导学生阅读教科书，引导学生从原子中电子能量变化的角度去认识光产生的原因。 问题解决：联系原子的电子排布所遵循的构造原理，理解原子基态、激发态与电子跃迁等概念，并利用这些概念解释光谱产生的原因。 应用反馈：举例说明光谱分析的应用，如科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦，化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量，还可以让学生在课后查阅光谱分析方法及应用的有关资料以扩展他们的知识面。 〖总结〗 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。 处于最低能量的原子叫做基态原子。 当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量。光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一。 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。许多元素是通过原子光谱发现的。在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。 〖阅读分析〗分析教材p8发射光谱图和吸收光谱图，认识两种光谱的特点。 阅读p8科学史话，认识光谱的发展。 〖课堂练习〗 1、同一原子的基态和激发态相比较（） A、基态时的能量比激发态时高 B、基态时比较稳定 C、基态时的能量比激发态时低 D、激发态时比较稳定 2、生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是（） A、钢铁长期使用后生锈 B、节日里燃放的焰火 C、金属导线可以导电 D、卫生丸久置后消失 3、比较多电子原子中电子能量大小的依据是（） A．元素原子的核电荷数 B．原子核外电子的多少 C．电子离原子核的远近 D．原子核外电子的大小 4、当氢原子中的电子从2p能级，向其他低能量能级跃迁时 ( ) A. 产生的光谱为吸收光谱 B. 产生的光谱为发射光谱 C. 产生的光谱线的条数可能是2 条 D. 电子的势能将升高. 原子及原子结构 1 科学家最近制造出第112号新元素,其原子的质量数为277,这是迄今已知元素中最重的原子.关于该新元素的下列叙述正确的是 A 其原子核内中子数和质子数都是112 B 其原子核内中子数为165,核外电子数为112 C 其原子质量是12C原子质量的277倍 D 其原子质量与12C原子质量之比为277:12 2 原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星，这与铱(Ir)元素的原子核外电子数恰好相等，因此称为“铱星计划”。已知铱的一种同位素是191 77 Ir，则其核内的中子数是 A 77 B 114 C 191 D 268 3在下列元素中,原子半径最小的是 A N B F C Mg D Cl 4 下列各分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是 A BeCl 2B PCl 3 C PCl 5 D N 2 5 下列各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是 A H 2O B BF 3 C CCl 4 D PCl 5 6下列分子中，所有原子的最外层均为8电子结构的是 A BeCl 2 B H 2 S C NCl 3 D SF 6 7据报道，科学家已成功合成了少量N 4，有关N 4 的说法正确的是 A N 4是N 2 的同素异形体 B N 4 是N 2 的同分异构体 C 相同质量的N 4和N 2 所含原子个数比为1︰2 D N 4 的摩尔质量是56g 8 两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在周期表的前 10号元素中，满足上述关系的元素共有 A 1对 B 2对 C 3对 D 4对 9 13 6C -NMR（核磁共振）可以用于含碳化合物的结构分析。13 6 C表示的碳原子 A 核外有13个电子，其中4个能参与成键 B 核内有6个质子，核外有7个电子 C 质量数为13，原子序数为6，核内有7个质子 D 质量数为13，原子序数为6，核内有7个中子 10 13C—NMR（核磁共振）、15N—NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，KurtW ü thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是 A 13C与15N有相同的中子数 B 13C与C 60 互为同素异形体 C 15N与14N互为同位素 D 15N的核外电子数与中子数相同 11核磁共振（NMR）技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。判断下列哪组原子均可产生NMR现象 A 18O 31P 119Sn B 27Al 19F 12C C元素周期表中VA族所有元素的原子 D 元素周期表中第1周期所有元素的原子 12 据报道，月球上有大量3He存在，以下关于3He的说法正确的是 A 是4He的同分异构体 B 比4He多一个中子 C 是4He的同位素 D 比4He少一个质子 1 课练15原子结构 基础练 1．下列有关化学用语正确的是() A．甲烷分子的球棍模型： B．NH4I的电子式： C．F原子的结构示意图： D．中子数为20的氯原子：3717Cl 2．131 53I是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中131 53I的含量变化来监测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关13153I的叙述中错误的是() A. 131 53I的化学性质与127 53I相同 B. 131 53I的原子序数为53 C. 131 53I的原子核外电子数为78 D. 131 53I的原子核内中子数多于质子数 3．已知氢有3种核素(1H、2H、3H),氯有2种核素(35Cl、37Cl)。则HCl的相对分子质量可能有() A．1种B．5种 C．6种D．1 000种 4．两种微粒含有相同的质子数和电子数,这两种微粒可能是() ①两种不同的原子；②两种不同元素的原子；③一种原子和一种分子；④一种原子和一种离子；⑤两种不同分子；⑥一种分子和一种离子；⑦两种不同阳离子；⑧两种不同阴离子；⑨一种阴离子和一种阳离子 A．①③⑤⑥⑦⑧B．①③⑤⑦⑧ C．①③④⑤⑦D．全部都是 5．下列说法中正确的是() A．原子中,质量数一定大于质子数 B．电子层多的原子半径一定大于电子层少的原子半径 C．由两种元素组成的化合物,若含有离子键,就没有共价键 D．自然界中有多少种核素,就有多少种原子 6．镨(Pr)、钕(Nd)都属于稀土元素,在军事和国防工业上有广泛应用,下列有关说法中正确的是() A．镨(Pr)和钕(Nd)可能互为同位素 B.140 59Pr是镨的一种新元素 C.140 59Pr核内有59个质子,核外有81个电子 D.140 59Pr质量数为140,原子序数为59,核内有81个中子 7．据报道,在火星和金星大气层中发现了一种非常特殊的能导致温室效应的气态化合物,它的结构式为16O===C===18O。下列说法正确的是() A．16O与18O为同种核素 B．16O===C===18O与16O===C===16O互为同位素 C．16O===C===18O与16O===C===16O的化学性质几乎完全相同 D．目前提出的“低碳经济”的目标是向空气中增加CO2,促进碳的平衡 8．六种粒子的结构示意图分别为 A B C D E F 请回答下列问题： (1)依次写出6种粒子的符号：_____________________________________________________________________ ___。 (2)A、B、C、D、E、F共表示________种元素、________种原子、________种阳离子、________种阴离子。 (3)上述微粒中,阴离子与阳离子可构成两种化合物,这两种化合物的化学式为________、________。 9．用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(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________。 (3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的单质分子,其分子式是________。 (4)F是由两种元素组成的三原子分子,其分子式是________,电子式是________。 (5)G分子中含有4个原子,其分子式是________。 (6)H分子中含有8个原子,其分子式是________。 10．已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存在如图所示的转化关系。 (1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒,则A的结构式为________；D的电子式为________。 (2)如果A和C是18电子的微粒,B和D是10电子的微粒。 一、填空题 1、I．请指出下列过程需要破坏的作用力 ①离子键②极性共价键③非极性共价键④氢键⑤分子间作用力 (1)干冰熔化； (2）氢氧化钠溶于水________； (3)过氧化钠溶于水； (4)氯化氢气体溶于水____； (5)冰熔化______________； II．写出下列物质的电子式： （1） N2(2)Na2O2(3) NH4Cl (4) MgF2(5) CO 2 2、对于周期表中下列位置的①～⑩十种元素，请回答有关问题（用元素符号或化学式回答） (1) ②③④三种元素形成的简单离子的半径大小关系 为：。 （2）最高价氧化物水化物碱性最强的物质的化学式，该物质与 ⑤的单质反应的离子方程 式 。 （3）常温下为液态的单质，写出该单质与铁反应的化学方程 式。 （4）1g ⑦的单质完全燃烧，放出的热量为9.25KJ，写出⑦的单质燃烧热的热化学方程式 。 3、已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素，它们的原子序数依次增大．X元素的原子形成的离子就是一个质子，Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。 (1)请写出Z在元素周期表中的位置________。 (2)由X、Y、Z、W四种元素可组成酸式盐，该化合物的水溶液与足量NaOH溶液在加热条件下反应的离子方程式为________________________。 (3)工业上用E检验输送氯气的管道是否漏气，可观察到大量白烟，同时有单质Z生成，写出化学方程式________________________________，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为： ________________________。 (4)Z的氢化物与NaClO反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式 为。 (5)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4应生成N2和水蒸气。 已知：① N2(g)+2O2(g)= N2O4 (1) △H1= -195kJ·mol-1 ② N2H4(1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g) △H2= -534.2kJ·mol-1 写出肼和N2O4反应的热化学方程 式 。 二、选择题 4、下列关于能量转换的认识中不正确的是： A．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能 B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能 C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能 D．白炽灯工作时，电能全部转化为光能 5、下列关于碱金属某些性质的排列中，正确的是： A．原子半径：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs B．密度：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs C．熔点、沸点：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs D．还原性：Li＞Na＞K＞Rb＞Cs 6、下列各组微粒具有相同的质子数和电子数的是： A．OH－、H2O、F－ B．NH3、NH、NH C．HCl、F2、H2S D． H3O＋、NH、NH 第一章 原子结构与元素周期律 第一节 原子结构 一．教材分析 （一） 知识脉络 通过初中的化学学习,同学们已经知道原子是由原子核和核外电子构成的。本节教材，就是要在已有经验的基础上继续深入地探讨原子核的结构以及核外电子的排布的规律，并利用原子结构的知识解释某些元素的部分性质，使学生初步了解原子的最外层电子排布与元素的性质(得失电子能力、化合价等)的关系。同时，通过原子结构知识的学习，为后阶段学习元素周期律、元素周期表和分子结构打下基础。 （二）知识框架 （三）新教材的主要特点： 新教材（必修）与旧教材相比，删掉了描述核外电子运动特征的电子云；降低了核外电子排布规律的要求；增加了原子结构示意图，元素的部分化学性质与原子的最外层电子排布的关系；调整了核素、同位素在教材中出现的位置。使得它更符合知识的逻辑关系，符合学生认识规律。同时，新教材更注重了让学生参与学习，提高了学生学习的主动性，更注重了学生能力的培养。 二．教学目标 （一） 知识与技能目标 1．引导学生认识原子核的结构，懂得质量数和 A Z X 的含义，掌握构成原子的微粒间的关系；知道元素、核素、同位素的涵义；掌握核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的相互关系。 2.引导学生了解原子核外电子的排布规律，使他们能画出1～18号元素的原子结构示意图；了解原子的最外层电子排布与元素的原子得、失电子能力和化合价的关系。 （二）过程与方法目标 通过对构成原子的微粒间的关系和氢元素核素等问题的探讨，培养学生分析、处理数据的能力，尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。 (三)情感态度与价值观目标 1.通过构成物质的基本微粒的质量、电性的认识,了解微观世界的物质性,从而进一步认识物质世界的微观本质；通过原子中存在电性不同的两种微粒的关系，认识原子是矛盾的对立统一体。 2.通过人类探索原子结构的历史的介绍，使学生了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程，培养他们的科学态度和科学精神，体验科学研究的艰辛与喜悦。 3.通过“化学与技术----放射性同位素与医疗”,引导学生关注化学知识在提高人类生活质量中所起的作用。 4.通过“未来的能源----核聚变能”,引导他们关注与化学有关的热点问题,形成可持续发展的思想。 三．教学重点、难点 （一）知识上重点、难点：构成原子的微粒间的关系和核外电子排布规律。 （二）方法上重点、难点：培养分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程。 四．教学准备 （一）学生准备：上网查阅，14 6C在考古上的应用；核素、同位素在生产和生活中的应用。搜集有关原子结构模型的资料。 （二）教师准备：教学媒体、课件、相关资料。 五．教学方法 问题推进法、讨论法。 六．课时安排 2课时 七．教学过程 第1课时 【提问】化学变化中的最小微粒是什么? 【学生回答】原子是化学变化中的最小微粒。 【引出课题】这一节就从探讨原子的结构开始我们的学习。 【点评】开头简洁，直截了当，由初中相关知识提出问题，过渡到原子结构的学习。 【板书】第一节原子结构 【提出问题】原子是化学变化中的最小微粒。同种原子的性质和质量都相同。那么原子能不能再分？原子又是如何构成的呢? 【学生思考、回答】人教版高中化学选修3第一章第一节第二课时《原子结构》教案
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