新教材高中化学第四章第一节原子结构与元素周期表

第四章原子结构元素周期律第一节原子结构与元素周期表【拓展】原子结构的认识历程（1）道尔顿模型（1803）：原子是组成物质的基本的粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球。

（2）汤姆孙原子模型（1904）：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。

（3）卢瑟福原子模型（1911）：在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太阳运转一样。

（4）波尔模型（1913）：电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。

（5）电子云模型：现代物质结构学说，电子在原子核很小的空间内做高速运动，其运动规律与一般物质不同，没有确定的轨道。

一、原子结构1.原子的构成 （1）构成原子 ⎩⎪⎨⎪⎧原子核⎩⎪⎨⎪⎧质子（相对质量近似为1，带一个单位正电荷）中子（相对质量近似为1，不带电荷）核外电子（带一个单位负电荷）原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数(电中性原子中) （2）质量数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 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 。

（3）原子结构的表示方法表示一个质量数为A ，质子数为Z 的X 原子，如O 168表示一个质量数为16，质子数为8的氧原子。

质量数(A )＝ 质子数(Z ) ＋ 中子数(N )2.核外电子排布规律（1）核外电子的分层排布电子层：在含有多电子的原子里，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，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来表示从内到外层电子。

（2）核外电子排布规律①能量关系②数量规律a.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 。

b.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)。

教学设计：新2024秋季高中化学必修人教版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》一、教学目标（核心素养）1.宏观辨识与微观探析：学生能够理解原子的基本构成（质子、中子、电子）及其数量关系，并能从宏观元素性质推断其微观原子结构特征。

2.证据推理与模型认知：通过构建原子结构模型，学生能够运用原子序数、核电荷数、核外电子排布等概念，解释元素性质周期性变化的原因，建立元素周期律的初步认知。

3.科学探究与创新意识：引导学生通过实验数据和周期表信息，探究元素性质与原子结构之间的关系，培养科学探究精神和创新思维。

4.科学态度与社会责任：认识元素周期表在化学科学及现代社会中的重要作用，激发学生对化学学科的兴趣和责任感。

二、教学重点•原子的构成及粒子间的数量关系。

•核外电子排布规律与元素周期表的结构。

•元素性质周期性变化的根本原因。

三、教学难点•深入理解核外电子排布的能级跃迁与电子层、能级的概念。

•元素性质（如金属性、非金属性）与原子结构之间的定量关系。

四、教学资源•高中化学必修人教版教材第四章第一节内容。

•多媒体教学课件（包含原子结构模型动画、元素周期表演示图）。

•实验视频或实物演示（如钠、镁、铝金属性对比实验）。

•互联网资源（科学史话、最新研究成果链接）。

五、教学方法•讲授法结合多媒体演示，直观展示原子结构和周期表。

•小组讨论，围绕元素性质与原子结构的关系进行合作探究。

•问题引导法，通过设置梯度问题，引导学生逐步深入理解概念。

•案例分析，选取典型元素性质变化实例，强化理论与实践结合。

六、教学过程1. 导入新课•情境引入：展示一张色彩斑斓的元素周期表图片，提问：“这张表为何如此重要？它背后的秘密是什么？”激发学生好奇心。

•视频导入：播放一段关于原子结构发现的科学史视频，简述从道尔顿的原子论到现代原子模型的演变过程，引出本节课主题。

2. 新课教学•原子的基本构成：•讲解质子、中子、电子的概念及它们之间的关系（电荷数=质子数=核电荷数，质量数=质子数+中子数）。

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2课时元素周期表一、单选题1．下列说法中，正确的是A．在周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核外电子数B．在周期表里，元素所在的周期数等于原子核外电子层数C．最外层电子数为8的都是稀有气体元素的原子D．元素的原子序数越大，其原子半径也越大【答案】B【解析】A．在周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核外最外层电子数，而不是电子数，故A错误；B．原子的结构决定元素在周期表中的位置，原子核电电子层数等于周期数，最外层电子数决定主族元素在周期表中的族序数，故B正确；C．最外层电子数为8的粒子可能为原子或离子，如为原子，则为稀有气体元素，故C错误；D．同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，如为同主族，则原子序数越大，半径越大，故D错误；答案选B。

2．已知某离子的结构示意图为，下列说法正确的是( )A．该元素位于第二周期ⅡA族B．该元素位于第二周期Ⅶ族C．该元素位于第三周期ⅡA族D．该元素位于第二周期0族【答案】C【解析】据离子结构示意图得元素是12号，位于该元素位于第三周期ⅡA族，C项正确；答案选C。

3．“玉兔”号月球车用作为热源材料。

下列关于的说法正确的是( )A．与互为同位素B．与互为同素异形体C．与具有相同的最外层电子数D．与具有完全相同的物理性质【答案】C【解析】A．有相同质子数，不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素，与质子数不同，不是同位素，A 错误；B. 与质子数不同，不是同一种元素，不互为同素异形体，B错误；C．与具有相同的质子数，所以其核外电子数相同，则具有相同的最外层电子数，C正确；D. 与为同位素，具有物理性质不是完全相同，D错误。

答案为C。

4．长式周期表共有18个纵行，碱金属为第1列，稀有气体元素为第18列。

按这种规定下列说法正确的是( ) A．第四周期第9列元素是铁元素B．只有第二列的元素原子最外层电子排布为n s2C．第9列中元素中没有非金属元素D．第10、11列为ds区【答案】C【解析】A．第四周期第9列元素是钴元素，铁元素处于第四周期第8列，A项错误；B．氦原子及一些过渡元素原子最外层电子排布也为ns2，B项错误；C．第9列属于Ⅷ族，都是金属元素，没有非金属元素，C项正确；D．第10列属于Ⅷ族，为d区；第11列属于ⅠB族，为ds区，D项错误；答案选C。

（新教材）人教版高中化学必修一第四章第1节《原子结构与元素周期表》优质说课稿今天我说课的内容是部编人教版（新教材）高中化学必修1第四章第1节《原子结构与元素周期表》。

丰富多彩的物质世界是由一百多种元素组成的。

那么，这些元素之间有什么内在联系吗?它们是如何相互结合形成多种多样的物质呢?最初，人们是通过分类整理的方法对元素之间的联系进行研究的。

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，认识化学反应的本质;逐步建立了结构决定性质的观念。

通过第四章学习，从宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任5个方面培养学生化学学科核心素养。

本章共有三节，本课是第一节，主要讲述原子结构与元素周期表，承载着实现本章教学目标的任务。

为了更好地教学，下面我将从课程标准、教材分析、教学目的和核心素养、教学重难点、学情分析、教学准备、教学方法、教学过程等方面进行说课。

一、说课程标准。

普通高中化学课程标准（2017版2020年修订）：【内容要求】“ 3.1 原子结构与元素周期律：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。

”二、说教材。

本课是人教版化学必修1第四章《物质结构元素周期律》第一节内容，“原子结构与元素周期表”是高中化学必修课程中的核心内容之一，是高中一年级学习的重点内容。

本节要在初中知识的基础上进一步加深学习原子结构、元素性质与元素在元素周期表中位置的关系。

人们从微观角度探索元素之间的内在联系。

本课以问题导入，先介绍原子。

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本章内容是继氧化还原反应和离子反应之后又一个化学的理论知识点，通过本章的学习可以体会化学也是有规律可循的，本节内容是本章的基础，也是整个周期表周期律的基础，这一节学不好，就很难体会化学上结构决定性质的奥秘，也就很难体会化学的规律性，本节内容共有13个重点内容，静下心来慢慢体会吧！一、核外电子排布的表示方法(1)原子结构示意图①小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数。

②弧线表示电子层。

③弧线内数字表示该层中的电子数。

(2)离子结构示意图①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，形成与少一个电子层的稀有气体元素原子相同的电子层结构。

②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成与电子层数相同的稀有气体元素原子相同的电子层结构。

（2020·上海市奉贤区奉城高级中学高一期末）有四种微粒的结构示意图，下列叙述中错误的是（）它们属于不同种元素它们的核外电子排布相同它们都是离子它们都具有稀有气体原子的稳定结构【答案】C【分析】根据结构示意图分析可得，四种微粒分别为O2-、Ne、Mg2+和Al3+。

【详解】由分析可知，它们属于不同元素，故A不选；根据结构示意图，它们的核外电子排布相同，故B不选；由分析可知，第二种微粒不是离子，是氖原子，故C选；稀有气体原子最外层有8个电子（氦有2个），是稳定结构，第二种微粒就是Ne，其他几种微粒都和Ne的原子结构相同，故D不选；故选C。

二、明确符号A Z X±c n±m中各个字母的含义并了解它们之间的关系(1)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)，质量数可近似地代替原子的相对原子质量。

(2)原子的核外电子总数＝质子数＝核电荷数＝原子序数。

(3)阳离子M n＋的核外电子数＝质子数－n；阴离子N n－的核外电子数＝质子数＋n。

（2020·福建南安市·高一期中）科学研究表明，月球上有丰富的He资源，可开发利用作未来的新型能源。

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〔第四课时〕【教学目标】1.初步了解碱金属和卤族元素的结构特点。

2.以碱金属和卤族元素为例，通过实验探究从宏观层面归纳同主族元素性质变化规律。

3.结合原子结构，从微观角度探析元素性质变化规律的实质，并找出原子结构与元素性质的关系。

【教学重难点】元素周期表中同主族元素性质与原子结构的关系、同主族元素性质的递变规律【教学过程】[复习]1.元素的化学性质由什么决定？2.元素分为金属元素和非金属元素，一般情况下，金属元素和非金属元素常表现什么性质？3.什么是碱金属元素？什么是卤族元素？4.钠可以与水、O2反响，钠与氧气在常温和加热条件下反响得到的产物分别是什么？[学生活动]思考并答复。

元素的化学性质由元素原子的最外层电子数决定的。

一般地，金属元素原子最外层电子数＜4，容易失电子，具有金属性。

非金属元素原子最外层电子数＞4，容易得电子，具有非金属性。

碱金属元素是第ⅠA族除H之外的非常活泼的金属元素，在自然界都以化合态存在，包括锂、钠、钾、铷、铯、钫。

卤族元素是指第ⅦA族的元素，包括氟、氯、溴、碘。

钠与氧气在常温和加热条件下反响得到的产物分别为氧化钠、过氧化钠。

[师]我们知道原子的最外层电子数决定该原子元素的化学性质，那么也就是说最外层电子数相同的原子的元素应具有相似的化学性质，那么这节课我们以碱金属、卤族元素为例，探究原子结构与元素性质的关系。

[板书]一、碱金属元素的认知[◕活动一]请学生认识碱金属元素原子的结构特点，并发现规律。

[生]碱金属元素的结构特点：最外层电子数都为1；从左到右，核电荷数逐渐增加，电子数逐渐增多，原子半径逐渐增大。

[◕活动二]根据钠与氧气的性质预测钾的化学性质，学生分组进行钾与氧气反响实验，在实验过程中提醒学生注意观察：钾在燃烧前是否熔化，熔化后的钾的颜色和光泽，燃烧时有无烟和焰，烟、焰及固体产物的颜色等。

[生]现象：钾与氧气反响：先熔化成小球，后燃烧，紫色火焰，反响比钠更剧烈，得到黄色固体；钠与氧气反响：先熔化成小球，后燃烧，反响剧烈，火焰呈黄色，生成淡黄色固体。

第一节原子结构与元素周期表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。