4.1 原子结构与元素周期表 学案 （共3课时，含答案）2025-2026学年高一化学人教版必修第一册

第一节　原子结构与元素周期表 课时1　原子结构 1. 理解质量数、核素、同位素的含义。 2. 知道原子的结构和原子核外电子排布的规律，能画出1～20号元素的原子结构示意图。 1. 原子的结构是怎样的？元素的种类取决于哪一种粒子的数目？元素的化学性质主要取决于哪一种粒子的数目？ 2. 阅读下列材料，认识质量数和核素。 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值整数相加，所得的数值叫作质量数。 (1) 原子的质量数(A)与质子数(Z)、中子数(N)之间的关系是什么？ (2) 原子的质量数与原子的相对原子质量之间的关系是什么？ (3) 具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫核素，右图表示核素组成的符号。分别写出中子数为6的碳原子、质量数为23的钠原子的核素符号。 3. 阅读下列材料，认识同位素。 19世纪末，科学家发现了一些“粒子”，其相对原子质量不同，但化学性质几乎完全相同。1910年英国化学家索迪提出假说：化学元素存在着相对原子质量不同，而化学性质相同的变种，这些变种应处于周期表的同一位置，互为同位素。 (1) 你认为互为同位素的原子(或核素)有哪些异同？ (2) 许多元素都具有同位素，下图为碳元素和氮元素所含不同同位素的核素符号。氯元素有两种核素，一种含有18个中子，一种含有20个中子，写出表示这两种核素组成的符号。 碳有 C、C、C等核素 氮有 N、N、N等核素 1. 原子核外电子是分层排布的，人们常用n表示电子层(能层的序数)，原子由里向外的能层序数分别为1、2、3、4、5、6、7或K、L、M、N、O、P、Q。在多电子的原子里，电子的能量是不相同的。电子的能量与核外运动的区域有什么关系？ 2. 根据稀有气体元素原子的电子层排布特点，寻找核外电子排布的规律。 核电荷数 元素名称 元素符号 各电子层的电子数 K L M N O P 2 氦 He 2 — — — — — 10 氖 Ne 2 8 — — — — 18 氩 Ar 2 8 8 — — — 36 氪 Kr 2 8 18 8 — — 54 氙 Xe 2 8 18 18 8 — 86 氡 Rn 2 8 18 32 18 8 原子核外电子每一能层最多能容纳的电子数与能层的序数n间存在一定的关系。最外层最多容纳的电子数是多少？次外层最多容纳的电子数是多少？第n层最多能容纳的电子数是多少？ 1. 画出1～20号元素的原子结构示意图。 2. 根据所学的核外电子排布的规律，你认为哪些原子的核外电子排布情况不能确定。 1. 右图是元素周期表中的一个方格，根据所给信息判断，下列说法正确的是(　　) A. 该元素的原子核内中子数为15 B. 该元素的一个核素的质量数为15 C. 该元素的摩尔质量为30.97 D. 该元素的所有同位素都含15个质子 2. 简单原子的原子结构可用下图所示方法形象地表示。 ① 　　② 　　③ 其中“”表示质子或电子，“”表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是(　　) A. ①②③互为同位素 B. ①②③互为同素异形体 C. ①②③是三种化学性质不同的粒子 D. ①②③具有相同的质量数 3. 金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关 Ti 和 Ti的说法正确的是(　　) A. Ti和 Ti原子中均含有22个中子 B. Ti和 Ti具有相同的质子数 C. Ti和 Ti的物理性质相同 D. Ti和 Ti为同一种核素 4. 画出下列原子的结构示意图。 (1) 核电荷数为13的原子：_____。 (2) 最外层电子数等于次外层电子数的原子：_____。 (3) L层电子数是M层电子数2倍的原子：_____。 (4) 原子核内没有中子的原子：_____。 5. 用 AZX表示原子： (1) 中性原子的中子数N＝_____。 (2) AXn＋共有x个电子，则该阳离子的中子数N＝_____。 (3) AXn－共有x个电子，则该阴离子的中子数 N＝_____。 (4) 12C16O2分子中的中子数N＝_____。 (5) A2-原子核内有x个中子，其质量 ... ...