原子结构与核素课件2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

第1课时原子结构与核素第四章

第1节元素周期律发展历史道尔顿(1803年)汤姆孙(1904年)卢瑟福(1911年)玻尔(1913年)

现代葡萄干面包模型实心球模型行星模型量子轨道模型电子云模型(1926-1935年)发展历史无确定轨道——概率一、原子结构1.原子结构原子核原子原子核(+)核外电子(-)质子(+)中子(不带电)体积很小,质量很大质量相近，且相对质量≈1质量可以忽略电子在核外做无规则的高速运转原子质量≈质子质量+中子质量①核电荷数=质子数=核外电子数＝原子序数质量数：将核内所有质子数和中子数的相对质量取近似整数值相加，所得的数值。最外层电子数决定元素化学性质决定元素种类注：质量数是整数，相对原子质量是近似值。决定原子种类②相对原子质量≈质子数+中子数=质量数一、原子结构原子符号表示：XAZ质子数质量数例如：Na2311离子符号表示：XAZ质子数质量数m+/-质子数：中子数：电子数：核电荷数：质子数：中子数：电子数：核电荷数：电荷数：11121111例如：Na+

231111121011+12.表达方法一、原子结构原子质子数(Z)中子数(N)表示方法F910

Na1112

Al1314

例1、补全原子表示方法【提醒】并不是所有的原子都是由质子、中子和电子构成，如

原子核内无中子。二、核素原子名称质子数核电荷数中子数氢1(氕piē)110氢2(氘dāo

)111氢3(氚chuān)112表格中同一类型的原子有什么相同点和不同点？它们是同一种元素吗？1.概念：元素：具有相同核电荷数（即核内质子数）的同一类原子的总称。核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫核素。是同一种元素（氢元素），是氢的三种不同核素。D或T或2.同位素(1)定义

相同而

不同的同一元素的不同原子互称为同位素,即同一元素的不同

互称为同位素。

质子数二、核素中子数核素(2)特点:①同位素在周期表中同在一个格子里（因为是同一种元素），H2O与D2O是同一种物质，混在一起属于纯净物，思考两者摩尔质量相同吗？②化学性质相近，物理性质不相近。③同位素之间的转化不是化学变化（中子数目的变化，核变）二、核素有的同位素具有放射性，称为放射性同位素。利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。氕

氘

氚DH(3)常见同位素的用途元素、核素、同位素、同素异形体的区别与联系

元素核素同位素同素异形体本质质子数相同的一类原子质子数、中子数都一定的原子质子数相同、中子数不同的原子之间的相互称谓同种元素形成的不同单质之间的相互称谓范畴原子原子原子单质决定因素质子数质子数、中子数质子数、中子数组成物质的分子二、核素1.回答下列问题：（1）有下列微粒①以上8种微粒中共有____种核素，共_____种元素。②互为同位素的是___________。③质量数相等的是_____和_____，中子数相等的是______和______。④三种核素构成的氢气的相对分子质量有____种。8514C14N14C16O5课堂练习35Cl、37Cl2．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

（

）A．B．C．D．B课堂练习课堂练习3.某元素的一个原子形成的离子可表示为

，下列说法正确的是（

）A.中含有的中子数为a+bB.中含有的电子数为a-nC.X原子的质量数为a+b+nD.一个X原子的质量约为D4.核内中子数为N的R2+，质量数为A，则ng它的氧化物中所含质子的物质的量是（

）A三、原子核外电子排布1.电子层

电子层(n)1234567字母表示

能量KLMNOPQ低高电子按照能量高低在核外分层进行运动，在多电子原子里，电子的能量不同，能量低离核近，能量高离核远。核外电子的运动区域由内到外依次为第一至七层电子的运动规律：电子层：电子层模型示意图NMLK原子核不是真实存在的，只是为了研究方便假设的三、原子核外电子排布原子核核内质子数或核电荷数粒子符号M层电子数电子层2.结构示意图(1)钠原子的结构示意图如下，请注明其意义：原子结构示意图中，核内质子数=核外电子数三、原子核外电子排布如果是离子，各微观粒子数如何变化？粒子符号质子数(Z)质量数(A)中子数(N）电荷数核外电子数Na+1123Cl-1737173720112312118110阳离子：核外电子数＝质子数-电荷数阴离子：核外电子数＝质子数+电荷数2.结构示意图原子形成阳离子后，要减少一个电子层，形成阴离子后电子层数不变，但最外层电子数增多，它们都达到了稳定结构。三、原子核外电子排布3.核外电子排布规律

电子一般总是先从内层排起，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？核电核数元素名称和符号各电子层的电子数KLMNOP2He(氦)2

10Ne(氖)28

18Ar(氩)288

36Kr(氪)28188

54Xe(氙)2818188

86Rn(氡)281832188从表中稀有气体的电子排布，你发现什么规律？(1)当K为最外层，最多能容纳多少电子？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？(2)次外层最多容纳电子数是多少？(3)你能归纳出第n层最多能容纳的电子数吗？原子核外电子排布能量规律①、处在不同电子层的电子能量不同——离核越近，能量越低②、核外电子由内到外在电子层排布——内层排满，再排下一层数量规律③、每个电子层最多容纳电子数——2n2（n为电子层数）⑤、最外层不超过8个，次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个④、K层始终不超过2个三、原子核外电子排布例：请你根据所归纳的规律，用原子结构示意图表示Be、K、P和33号元素原子的核外电子排布。三、原子核外电子排布思考交流：常见的10电子、18电子微粒NeC4-、N3-、O2-、F-Na+、Mg2+、Al3+CH4、NH3、H2O、HFNH2-、OH-NH4+、H3O+三、原子核外电子排布【课堂练习】1.下列说法中正确的是()A.在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核近的区域内运动B.核外电子总是先排在能量低的电子层上，例如只有L层排满后才排M层C.两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同D.微粒的最外层只能是8个电子才稳定B2.A三、原子核外电子排布3.根据科学家预测，月球的土壤中吸附这百万吨的氦(He-3),该原子的质子数为2、中子数为1，下列关于氦(He-3)元素的说法正确的是（

）A.原子核外电子数为3B.质量数为2C.原子结构示意图为D.原子结构示意图为C4.某元素的原子结构示意图为

，下列关于该元素的说法中不正确的是（

）A.它的阳离子带3个单位正电荷B.它是一种金属元素C.它的阳离子有10个质子D.原子核外有13个电子C四、元素周期表门捷列夫制出了第一张元素周期表，他是根据什么排列的元素呢？根据相对原子质量由小到大的顺序排序现行排列顺序由相对原子质量→原子的核电荷数四、元素周期表四、元素周期表1．元素周期表的编排原则

（1）原子序数：按照元素__________________给元素编的序号。

（2）原子序数＝__________＝_______＝____________。

（3）横行原则：

（4）纵列原则：在周期表中的顺序核电荷数质子数核外电子数电子层数目相同，原子序数从左到右递增最外层电子数相同，电子层数从上到下递增周期族四、元素周期表思考与讨论观察元素周期表，针对下表中的项目进行思考，并与同学讨论，将讨论结果填写在表中。从表中你能发现周期序数与原子核外电子层数有什么关系吗？一个横行作为1个周期7个横行共7个周期一二三四五六七短周期长周期2．周期①同一周期：电子层数目相同，原子序数从左到右递增②不同周期：周期序数=电子层数“三短四长”长、短周期共同组成，用“大写罗马数字+A”表示VIII族表示时既无“A”也无“B”0族18个纵列共16个族：七主+七副+0族+第VIII族(含3列)“七主七副零八三”A：主族ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA②不同主族：主族序数=最外层电子数仅由长周期组成，用“大写罗马数字+B”表示ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB,ⅠB,ⅡBB：副族3．族①同主族：最外层电子数相同，电子层数从上到下递增ⅠA第Ⅷ族ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅠBⅡBⅢBⅣBⅤBⅥBⅦB0族卤族元素（全为非金属）过渡元素（全部为金属）稀有气体，化合价定为0碱金属元素所含元素最多的族，镧系、锕系共15个元素3．族——特殊族“硼砹连线分金属”练习1：指出Si在周期表中的位置ⅣA族三Si在周期表中的位置为：第三周期第ⅣA族练习2：已知碳元素、镁元素和溴元素的原子结构示意图：它们分别位于周期表的第几周期第几主族?

碳元素：第二周期第ⅣA族镁元素：第三周期第ⅡA族溴元素：第四周期第ⅦA

族2881818328818183232元素种类28818183232元素周期表中原子序数的关系mX

m+nY同一族相邻周期原子序数差n可能为？①ⅠA族,ⅡA族：n为：②

ⅢA族及以后：n为：X所在周期原子种类Y所在周期原子种类难点突破【例】已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示，设X的原子序数为a，则下列说法不正确的是（

）A.Y与Z的原子序数之和可能为2aB.Y的原子序数可能为a-17C.Z的原子序数可能为a+31D.X、Y、Z一定为短周期元素D4.元素信息四、元素周期表图片中H的质量数为什么有3个呢？不一定，可能是第ⅡA族，也可能是0族或副族元素。ⅢB共32种元素。第六周期ⅢB为镧系，共15种元素；第七周期ⅢB为锕系，共15种元素，比四、五周期多出14种元素。最外层电子数是2的元素一定为第ⅡA族的元素吗？问题1在现行周期表中第四、五、六、七周期均有18列，为什么第四、五周期各有18种元素，而第六、七周期各有32种元素？问题2含有元素种类最多的族是哪一族？问题3第二、三周期差1，第四、五周期差11【原因是中间隔10格过渡元素】第六、七周期差2