1、第一节第一节 原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表 课题 原子结构与元素周期表 （第 1 课时） 单元 4 学科 化学 年级 一年级 教材 分析 本节教学内容是人教版高中化学必修第一册第四章 物质结构 元素周期律 第一节 原 子结构与元素周期表的第一课时。该部分的教学内容涉及到原子结构的概念，原子核外电 子数的规律特点，元素周期表的元素排布及其规律，同位素和核素的概念及相关内容，碱金 属元素与卤族元素的物理与化学特性。随着元素周期表的建立和元素周期律的发现，特别是 原子结构的奥秘被揭示，人们从微观角度探索元素之间的内在联系，进一步认识了元素性质 及其递变规律，并通过研究粒子间的相互作用，认
2、识化学反应的本质；逐步建立了结构决定 性质的观念。本节安排了“原子结构的概念”和“原子核外电子数的规律特点”这两部分内 容，是第四章第一节中开篇的知识点，引入了有关原子结构的相关概念和知识点。通过学习 这部分知识，学生将熟悉并掌握原子结构的概念；学习并掌握原子核外电子数的规律特点； 学通过概念和规律特点求解相关问题。通过本节内容的学习，学生将明确原子结构的特点， 感受伴随原子结构的不同带来的化学元素不同的奇妙特性，由此得到启发：可以通过对原子 结构的特点分析，推测出新化学元素的性质特点。 教 学 目 标 与 核 心 素 养 宏观辨识与微观探析：从宏观上学习不同元素的原子结构，从微观上辨析不同元
3、素原子 结构的区别与相似点，体会微观粒子的变化对宏观物质的性质的影响。 证据推理与模型认知：通过物质分类的基本模型，理解不同元素的相似或不同特点，通 过结合理论与实际感知化学学习的魅力，为后续的化学知识的学习奠定坚实的方法基础。 科学探究与创新意识：熟悉原子核外电子数的递变规律，熟练掌握通过原子结构分析元 素性质的能力，体会化学研究过程中的科学方法。 科学精神与社会责任：通过对元素原子结构的学习和理解，掌握更高效的学习方法，建 立高效学习的科学精神。 重 点 难点 1. 熟悉并掌握原子结构的概念。 2. 熟悉并掌握原子核外电子数的规律。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新
4、课 教师：丰富多彩的物质世界是由一百多种元素组成 的。最初，人们通过分类整理的方法对元素之间的 联系进行研究。随着元素周期表的建立和元素周期 律的发现，特别是原子结构的奥秘被揭示，人们从 认真倾听老师 的描述，适当 时 候 做 好 笔 记。 图文并茂，能够 较快地让学生进 入 本 节 课 堂 学 习。 微观角度探索元素之间的内在联系，进一步认识了 元素性质及其递变规律，并通过研究粒子间的相互 作用，认识化学反应的本质；逐步建立了结构决定 性质的观念。 教师：元素周期表揭示了元素间的内在联系，使元 素构成了一个较为系统的体系。元素周期表的建立 成为化学发展史上的重要的里程碑之一。 教师提问：20
5、 世纪初，原子结构的奥秘被揭示后， 人们对元素周期表的认识更加完善。那么，原子结 构与元素周期表之间有怎样的关系呢？ 教师：引出本节课学习内容 在老师的带领 下，对问题进 行思考。引出 本节课内容。 简单的思维训练 能够让学生不害 怕对本节课知识 点学习，感悟本 节课的知识点。 讲授新课 教师利用多媒体设备向学生投影出下面 【新课讲解】原子结构 教师：原子由原子核和核外电子构成，原子核由质 子和中子构成。 记录笔记，认 真倾听。 通过书写和口述 帮助学生对知识 点进行记忆。 【新课讲解】质量数 【新课讲解】原子结构 教师：在含有多个电子的原子力，电子分别在能量 不同的区域内运动。把不同的区域简
6、化为不连续的 壳层，也称作电子层。（有人把这种电子层模型比 拟为洋葱式结构）。 分别用 n=1,2,3,4,5,6,7 或 K、L、M、N、O、P、Q 来表示从内到外的电子层。 【新课讲解】原子结构中的电子层 【思考讨论】教师：在多电子原子中，电子的能量 是不相同的。那么在离核较近的区域内运动的电子 能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较 高。由于原子中的电子是处在原子核的引力场中， 电子总是从内层排起，当一层充满后再填充下一 层。那么，每个电子层最多可以排布多少个电子 呢？ 答案：根据 Na 元素的核外电子排布，我们可以发 现，K 层最多可以排布 2 个电子，L 层最多可以排 布 8
7、个电子。 记录笔记，认 真倾听。 老师和同学一 起讨论，思考 问题。 老师和同学一 起讨论，思考 通过书写和口述 帮助学生对知识 点进行记忆。 通过讨论，帮助 同学对知识点的 掌握。 通过讨论，加深 对 知 识 点 的 印 【思考讨论】下表是稀有气体元素原子的电子层排 布，根据表格回答问题。 （1）当 K 层为最外层时，最多能容纳的电子数是 多少？除了 K 层，其他各层为最外层时，最多能容 纳的电子数是多少？ 答案：当 K 层为最外层时，最多能容纳 2 个电子数 除了 K 层，其他各层为最外层时，最多能容纳 8 个 电子数。 （2）次外层最多容纳的电子数是多少？ 答案：次外层最多容纳 18 个
8、电子数。 （3）你能归纳出第 n 层最多能容纳的电子数吗？ 问题。 老师和同学一 起讨论，思考 问题。 老师和同学一 起讨论，思考 问题。 象。 通过讨论，加深 对 知 识 点 的 印 象。 通过讨论，加深 对 知 识 点 的 印 象。 答案：纵向观察数据，K 层最多容纳 2 个电子，L 层最多容纳 8 个电子， M 层最多容纳 18 个电子， N 层最多容纳 32 个电子利用数学归纳法，可以 总结出第 n 层最多能容纳 2n2电子数。 （4）请你根据所归纳的规律，用原子结构示意图 表示核电荷数为 1,6,11,15,17 号元素原子的核外电 子排布。 【思维启迪】原子核外电子数的规律 原子核
9、外第 n 层最多能容纳的电子数为 2n2 。 无论原子有几个电子层，其最外层中的电子数 最多只有 8 个。（K 层只有 2 个） 原子最外电子层有8个电子 （最外层为K层时， 最多只有 2 个电子）的结构是相对稳定的结构。 【思维启迪】原子结构模型 教师：原子结构模型是科学家根据科学猜想和分 析，通过对原子结构的形象和描摹而建构的揭示原 子本质的认知模型。 【新课讲解】元素周期表 1869 年， 俄国化学家门捷列夫在前人研究的基 础上，将元素按照相对原子质量由小到大依次排 老师和同学一 起讨论，思考 问题。 记录笔记，认 真倾听。 记录笔记，认 真倾听。 通过讨论，加深 对 知 识 点 的 印
10、 象。 通过书写和口述 帮助学生对知识 点进行记忆。 通过书写和口述 帮助学生对知识 点进行记忆。 列，并将化学性质相似的元素放在一个纵列，制出 了第一张元素周期表。 【思考讨论】按照元素在周期表中的顺序给元素编 号， 得到原子序数。 在发现原子的构成及结构之后， 人们发现，原子序数与元素的原子结构之间存在着 如下关系： 原子序数 = 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 【课堂达标】 1.填写下列横线 原子由_和_构成，原子核由 _和_构成。原子的质量主要集中在原子核 上，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，所得的数值叫做
11、_。 解析：原子由原子核和核外电子构成，原子核 由质子和中子构成。原子的质量主要集中在原子核 上，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，所得的数值叫做质量数。 2. 下列关于原子结构的说法正确的是( ) A原子由原子核和核外电子构成 B对于任何微粒，质子数等于核外电子数都 成立 C当微粒达到稳定结构时，最外层电子数一 定是 8 D原子的质量等于原子核的质量 解析：选项 A 中， 原子由原子核和核外电子构 同学们在老师 的引导下，讨 论。 学 生 自 行 思 考，完成课堂 练习。 通过讨论，加深 对 知 识 点 的 印 象。 通
12、过对习题的解 答，加深对知识 点的巩固。 成，原子核由质子和中子构成，A 项正确；选项 B 中，离子的质子数不等于核外电子数，B 项错误； 选项 C 中，由第一周期元素可知，最外层电子数小 于 8，C 项错误；选项 D 中，原子的质量主要集中 在原子核上，D 项错误。因此选 A。 3. 下列叙述不正确的是( ) A同一周期原子半径从左到右依次减小 B同一周期元素最高化合价从左到右不一定 增大 C同一主族元素的化学性质相同 D同一主族元素的化学性质相似 解析：选项 A 中， 同一周期原子半径从左到右依次 减小，故 A 错误；选项 B 中，同一周期元素最高化 合价从左到右不一定增大，故 B 错误；
13、选项 C 和 D 中，同一主族元素的化学性质相同，故 D 错误，因 此选 C。 4. 短周期元素 X、Y 的原子序数相差 2，下列有关 叙述正确的是（ ） A.X 与 Y 不可能位于同一主族 B.X 与 Y 一定位于同一周期 C.X 与 Y 可能形成共价化合物 XY D.X 与 Y 可能形成离子化合物 XY 解析：选项 A 中，若短周期元素 X、Y 分别 为 Li 与 H 时， 原子序数相差 2， 二者位于同一主族， 故 A 错误； 选项 B 中， 两种元素不一定处于同一周 期，如钠元素和氟元素，故 B 错误；选项 C 中，短 周期元素 X、Y 分别为 C 与 O，可以形成共价化合 物 CO，
14、故 C 正确。因此选 C。 课堂小结 原子结构：原子由原子核和核外电子构成，原子核 由质子和中子构成。 原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相 学生和老师一 起快速回顾本 次课的学习内 通过对课堂学习 知识的总结，帮 助同学们加深印 对质量都近似为 1，如果忽略电子的质量，将核内 所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所 得的数值叫做质量数。 原子核外电子数的规律：原子核外第 n 层最多能 容纳的电子数为 2n2 。 无论原子有几个电子层，其最外层中的电子数最 多只有 8 个。（K 层只有 2 个） 原子最外电子层有 8 个电子（最外层为 K 层时， 最多只有 2 个电子）的结构是相对稳定的结构。 容。 象。 板书 学生在笔记本 上对板书进行 誊写。 方便学生课后回 顾。
