4.1原子结构与元素周期表+课件高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第四章物质结构元素周期律4.1原子结构与元素周期表4.2元素周期律4.3化学键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?结构决定性质原子原子核核外电子质子中子电荷相对质量个数+10-11.007≈11.008≈1ZZ质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)一、原子结构N=A-Z4.1原子结构与元素周期表一种原子的质量数等于其相对原子质量的整数值质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)粒子符号读作质子数质量数中子数电子数16O“氧16”8168818O“氧18”81810812C“碳12”6126613756Ba“钡137”56137815635Cl-“氯35离子”1735181823Na+“钠23离子”11231210练：R2-中子数为N，质量数为A，xg氢化物(H2R)中所含质子的物质的量为多少？原子的质量几乎都集中在原子核身上，但原子核与整个原子比起来非常小。电子层KLMNOPQn1234567能量离核远近低高“核外电子分层排布”：在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。"洋葱式结构"近远由低到高核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMNOP2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188各层最多容纳多少电子？①最外层②次外层③倒数第3层

④第n层（各条件同时满足）2n2稀有气体元素的电子层排布思考总结：由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，电子一般总是先从能量低的内层排起，当一层充满后再填充下一层。各层最多容纳多少电子呢？188(K层2个)32练习：用原子结构示意图表示核电荷数为1-20号元素原子的核外电子排布练习：用原子结构示意图表示下列离子的核外电子排布Cl-Mg2+K+O2-Al3+NeAr原子结构模型演变过程18031904191119131926-1935电子云模型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描摹而建构的揭示原子本质的认知模型。薛定谔找出以下物质的结构示意图历史上，为了寻求各种元素及其化合物间的内在联系和规律性，人们进行了许多尝试。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列，并将化学性质相似的元素放在一起，制出了第一张元素周期表。随着化学科学的不断发展，元素周期表中为未知元素留下的空位先后被填满，周期表的形式也变得更加完美。原子结构的奥秘被揭示以后，元素周期表中元素的排序依据由相对原子质量改为原子的核电荷数，周期表也逐渐演变成我们现在常用的这种形式。二、元素周期表原子序数=质子数=核电荷数=原子核外电子数周期表编排原则：横行(7个)：电子层数相同，原子序数递增纵列(18个)：多数最外层电子数相同，电子层数递增横行7个——7个周期周期表结构：周期序数=原子的电子层数特点：每周期(第一周期除外)以碱金属开始，以稀有气体结束周期元素种数短周期长周期122838418518632(含镧系15种)732(含锕系15种)分类镧系锕系①主族(7个)特点：主族元素族序数=该原子最外层电子数纵行18个——16个族纵行121314151617族名ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA族中元素别名碱金属碱土金属铝族碳族氮族氧族卤族②副族(8个)副族都是金属元素，统称过渡元素或过渡金属。元素种类最多的族③0族(1个)——第18纵行都是稀有(惰性)气体。纵行3456789101112族名ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB1989年，IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会）建议用1~18列替代原主族、副族等。1H氢1s11.008原子序数元素符号元素名称价层电子排布相对原子质量观察讨论：周期表每个方格中都有哪些信息？观察周期表，我们还能发现哪些规律？在元素周期表中找到以下元素的位置：元素符号原子结构示意图周期表中的位置Na第三周期第IA族Cl第三周期第VIIA族Fe第四周期第VIII族Cu第四周期第IB族Ne第二周期第0族+1028+11281+17287+2628142+2928181原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数周期序数=电子层数主族序数=最外层电子数想知道元素周期表是怎么被填满的吗？元素周期表发展史1789年，拉瓦锡：化学元素表1829年，德国德贝莱纳（DObereiner）“三组素”1865年英国人纽兰兹“八音律”1868德国迈尔——原子量图1869德国迈尔——化学元素周期系1869年，门捷列夫第1张元素周期表现代周期表类型②各种形式周期表尝试1H氢1s11.008123H的质量数为什么有三个呢？三、核素元素：具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。同种元素原子的质子数相同，但精确测量结果证明，同种元素原子的中子数不一定相同，如氢元素的原子核：氢元素的原子核原子名称原子符号质子数(Z)中子数(N)10氕11氘12氚核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。核素质子中子别称H元素1H10氕2H11氘D3H12氚T核素质子中子C元素12C6613C6714C68核素质子中子O元素16O8817O8918O810核素质子中子U元素234U92142235U92143238U92146其中，像1H、2H、3H之间，质子数相同，中子数不同的不同原子之间互称为同位素。(即同一元素的不同核素互称为同位素)这里有4种元素，但却有12种核素(12种原子)。核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。核素1氕核素2氘核素3氚同位素元素：具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。同位素：质子数相同，中子数不同的不同原子。H、C、O、Cu…1H、2H、12C、18O…1H、2H、3H…相对原子质量：某个原子的质量与一个12C原子质量的1/12的比值。16O的相对原子质量=m(一个16O原子)1/12m(一个12C)元素的相对原子质量：例：

16O17O18O在自然界中百分含量(丰度)：99.76%0.04%0.20%氧元素的相对原子质量=16×99.76%+17×0.04%+18×0.20%如：=16.0044一种元素的相对原子质量等于其各同位素相对原子质量的加权平均值。1H氢1s11.008123科学家还利用核反应人工制造出很多种同位素。同位素中，有些具有放射性，称为放射性同位素。如3H利用14C测定一些文物的年代2H和3H用于制造氢弹235U是核电站反应堆原料，也可制原子弹利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病、同位素示踪法研究反应原理等同位素在生活、生产和科学研究中有着重要的用途。例如：知识点辨析概念定义对象实例同位素质子数相同，中子数不同的原子之间原子1H、2H、3H之间12C、14C之间同素异形体由同种元素形成，但性质不同的几种单质之间单质O2、O3之间金刚石、石墨、C60之间思考：16O2和17O2之间互称为什么？H216O和H218O之间呢？我们平时说的H2O、CO2等物质中的原子，都有几个中子呢？练习1：选词填空练习2知识配对练习3（1）只含有一种元素的物质不可能是（）A单质B纯净物C混合物D化合物石墨、金刚石（2)重水D2O是重要化工原料，下列说法错误的是（）A氘原子核外有一个电子B1H