师：同学们好，今天我们学习高一化学第四章第一节原子结构与元素性质第一课时。本节课学习目标有三点：一是知道原子结构及构成微粒间的关系；二是能根据原子核外电子的排布规律，画出1 - 20号元素的原子结构示意图；三是了解假说、模型等方法在科学家研究原子结构中的作用。接下来进行第一个学习任务——原子结构的发现史。古希腊哲学家指出，物质由不可分割的微粒，即原子构成。但物质真的是由不可分割的微粒构成的吗？要解决这个问题，就得了解原子结构的发现历程。请同学们翻到课本88页，一起学习原子结构发现的科学史话。
1803年，道尔顿经大量实验和推测，提出原子结构的实心球模型，他认为原子是坚实、不可再分的实心球，这一观点维持了约100年。1897年，汤姆生发现了电子。1904年，汤姆生提出原子的枣糕模型，认为原子是由平均分布着正电荷的粒子构成，其中镶嵌着许多电子。1909年，卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子核中有一个很小的带正电的核。1911年，卢瑟福提出有核行星模型，认为原子核位于原子中心，电子在其周围沿不同轨道运转，如同行星围绕太阳。1913年，波尔认为电子在原子核外一定轨道绕核做高速圆周运动。1926 - 1935年，现代物质结构学说认为电子在原子核外很小的空间高速运转，没有固定轨道。
现在，我们站在巨人的肩膀上回顾原子的构成。原子由原子核和核外电子构成，原子核又由质子和中子构成。一个质子带一个单位正电荷，中子不带电，所以原子核所带电荷数等于质子数，即核电荷数 = 质子数。一个电子带一个单位负电荷，原子中质子和电子数目相等、电性相反，所以原子不显电性。综上可得：核电荷数 = 质子数 = 核外电子数。
同学们，观察以下表格。分析表格数据可知，质子和中子的质量都约为1.67×10?2? 千克，与碳12的1/12（1.66×10?2? 千克）大致相等。根据相对原子质量定义式，质子和中子的相对质量都约为1，而电子质量非常小，约为质子的1/2000。所以计算质量时，通常忽略电子质量。我们把原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得数值叫做质量数，即质量数 = 质子数 + 中子数。
下面判断以下说法是否正确。
一、原子呈电中性是因为中子不带电。该说法不对，原子呈电中性不仅因为中子不带电，还因为质子和电子数目相等、电性相反。
二、质子和中子的数目决定了原子的质量。该说法正确，因为质子和中子质量远大于电子质量，计算原子质量时通常忽略电子质量。
三、原子的质量数就是原子的相对原子质量。错，原子的质量数是近似值，而相对原子质量是确定的比值。
四、微粒中质子数与核外电子数一定相等。微粒包括离子，在离子中质子数和核外电子数不等，所以该说法错误。
五、某种氯原子的中子数是18，其质量数是35，核外电子数是17。根据质量数 = 质子数 + 中子数，可求得该原子质子数为35 - 18 = 17。又因为核电荷数 = 质子数 = 核外电子数，所以该种氯原子的核外电子数是17，该说法无误。
接下来观察核外电子排布示意图，思考：核外有多个电子的原子，其核外电子排布有什么规律？观察发现，在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域由内到外依次排布。在多电子原子里，电子运动能量不同的区域，可简化成不连续的壳层，称作电子层。我们通常用字母k、l、m……q来表示1 - 7电子层，它们由内到外，离核由近到远，能量由低到高，电子一般从内层排起，一层充满后再填充下一层。
下表是稀有气体元素原子的电子排布，从中能发现什么规律呢？思考并回答以下问题：k层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？找到k层，发现当k层为最外层时，最多只能容纳2个电子。除k层外，其他各层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？依次查看2、3、4、5层，发现其他各层为最外层时，最多能容纳8个电子。次外层最多能够容纳的电子数是多少？找到次外层，发现次外层最多容纳18个电子。能归纳出第n层最多能够容纳多少电子吗？第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子，第三层最多容纳18个电子，第四层最多容纳32个电子。依据以上规律，可总结出第n层最多能够容纳2n2个电子。