4.1 原子结构 元素周期表 课件 高一上学期化学人教版必修第一册

人教版必修第一册第四章

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？一、原子结构原子结构与元素周期表根据初中的化学知识，同学们描述一下原子的结构原子原子核核外电子质子中子体积很小质量很大质量近似相等质量可以忽略一、原子结构原子结构与元素周期表相对原子质量：原子的质量与一个12C原子质量的1/12的比值已知：质子和中子的相对质量都近似等于1，则质量数应该如何计算？质量数：粒子中所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)为什么质子数和中子数之和会叫做质量数呢？在某种程度上可以代表原子的质量，即质量数越大，原子的质量越大一、原子结构原子结构与元素周期表质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)根据质量数的定义，可以将一个具体的原子表示如下：原子原子核核外电子质子中子Z个Z个(A-Z)个什么是12C原子？6个质子6个电子6个中子一、原子结构原子结构与元素周期表K、L、M、N、O、P、Q电子层n=1，2，3，4，5，6，7离核较近的电子层中的电子能量低，所以电子总是由内向外排列的电子的排列还要符合什么规律呢？下表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中你能发现什么规律？（1）K层为最外层时，最多容纳多少电子？其余层为最外层，最多容纳多少电子？（1）K层为最外层时，最多容纳2个电子，其余层为最外层，最多容纳8个电子。（2）次外层最多容纳多少电子？（3）第n层最多容纳多少电子？（4）用原子结构示意图表示1～20号元素的核外电子排布（2）次外层最多容纳18个电子。（3）第n层最多容纳2×n2个电子。前20号元素的核外电子排布原子的核外电子排布规律：（1）电子总是尽先由里向外排列；（2）每个电子层最多可以容纳2×n2个电子；（3）最外层最多可以容纳8个电子（K层为最外层时，最多容纳2个）；（4）次外层最多容纳18个电子。根据上述规律，写出33号元素的原子结构示意图【课堂练习】1.下面关于多电子原子的核外电子的运动规律的叙述正确的是①核外电子是分层运动的②所有电子在同一区域里运动③能量高的电子在离核近的区域内运动④能量低的电子在离核近的区域内运动A.①④B.②③C.①③D.②④A2.排布在下列各电子层上的一个电子，所具有的能量最低的是A.K层 B.L层C.M层D.N层A3.在第n电子层中，当它作为原子的最外电子层时，最多容纳的电子数与(n－1)层相同，当它作为原子的次外层时，其电子数比(n＋1)层最多能多10个，则此电子层是A.K层B.L层C.M层D.N层C【课堂练习】一、原子结构二、元素周期表原子结构与元素周期表⇒1869年，俄国化学家门捷列夫编制出第一张二、元素周期表诞生发展意义成熟依据⇒按照相对原子质量由小到大的排列，将化学性质相似的元素放在同一纵行。⇒揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。⇒随着科学的发展，元素周期表中为未知元素留下的空位先后被填满。⇒当原子的组成及结构的奥秘被发现后，编排依据由相对原子质量改为原子的核电荷数，形成现行的元素周期表。二、元素周期表

按照元素在周期表中的顺序给元素编号，得到原子序数。在发现原子结构以后，人们发现，原子序数与元素的原子结构之间存在着如下关系：原子序数=核电荷数＝质子数＝核外电子数1.元素周期表的编排原则(1)横行原则：把

相同的元素，按

的顺序从左到右排列。(2)纵行原则：把

相同的元素，按

的顺序由上而下排列。电子层数目原子序数递增最外层电子数电子层数递增2.元素周期表的结构(1)周期（横行）①个数：元素周期表有7个横行，共7个周期②特点：同一周期元素的电子层数相同③分类：三短四长短周期：一、二、三周期长周期：四、五、六、七周期2.元素周期表的结构(2)族（纵行）①个数：元素周期表有18个纵行，但只有16个族②特点：同一主族元素的最外层电子数相同③分类：主族：共7个，在族序数后面标A副族：共8个，在族序数后面标B（除第Ⅷ族）0族：1个，周期表中第18纵行二、元素周期表族的别称：第ⅠA族元素(除氢)称为碱金属元素；第ⅣA族元素称为碳族元素；第ⅤA族元素称为氮族元素；第ⅥA族元素称为氧族元素；第ⅦA族元素称为卤族元素；0族元素称为稀有气体元素。3.过渡元素元素周期表中从

到

共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为

元素，统称为过渡元素。4.认识元素周期表的相关信息(以Fe为例)ⅢBⅡB金属元素符号原子序数相对原子质量元素名称二、元素周期表【思考与交流】类别周期序数起止元素包括元素种数核外电子层数稀有气体原子序数位置与结构的关系短周期一H～He周期序数___电子层数二Li～Ne三Na～Ar长周期四K～Kr五Rb～Xe六Cs～Rn七Fr～118号21282108318184361855432686327118＝二、元素周期表一二三四五六七ⅠA第Ⅷ族ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAⅠBⅡBⅢBⅣBⅤBⅥBⅦB0族碱金属元素卤族元素练习：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【课堂练习】1.下列说法正确的是A.我们常用的元素周期表中元素排序依据是元素的相对原子质量B.元素周期表中同一横行元素原子的电子层数相同C.元素周期表有16个纵行D.元素周期表已发展成一个稳定的形式，它不可能再有新的变化了B2.已知元素的原子序数，不可以推断元素原子的A.质子数B.核电荷数C.核外电子数D.离子所带的电荷数D3.请用短周期元素符号填空：（1）主族序数等于周期数：（2）主族序数为周期数的2倍：（3）主族序数为周期数的3倍：（4）周期数是主族序数的2倍：（5）周期数是主族序数的3倍：（6）同一周期，相邻主族，原子序数差值：（7）同一主族，相邻周期，原子序数差值：H、Be、AlC、SOLiNa1、11、252、8、18、32【课堂练习】4.已知A、B、C三种元素的原子中，质子数为A<B<C，且都小于18，A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个。试推断：(1)三种元素的元素符号：A________；B________；C________。(2)画出三种元素的原子结构示意图：A________；B________；C_________。CSiCl【课堂练习】最早提出原子概念的是英国化学家道尔顿，他提出了如下三个观点：1、原子是不可再分的实心球体；2、同种元素的原子性质和质量都相同；3、不同元素的原子性质和质量不相同。现在看来道尔顿的观点实际都是错误的，原子当然不是不可再分的，那么同种元素的原子性质和质量都相同吗？一、原子结构原子结构与元素周期表二、元素周期表元素是具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称,即同种元素的原子一定具有相同的质子数，但是同种元素的原子的中子数不一定相同三、核素氢元素的原子有三种不同的组成原子结构与元素周期表1.定义：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子三、核素2.实例：就是氢元素的不同核素四、同位素和互为同位素，则有：Z1=Z2；A1≠A21.定义：同一元素的不同核素互称同位素并非所有的元素都有同位素，如Na原子结构与元素周期表2.特点①位置：在周期表里占据相同的位置②结构：质子数相同，中子数不同③性质：化学性质几乎一样有，物理性质略有不同三、核素原子结构与元素周期表三、核素3.用途①考古时利用14C测定文物的年代；②D和T用于制造氢弹；③23592U用于制造原子弹以及核发电④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。原子结构与元素周期表同位素有天然存在和人工制造的区别，元素的天然同位素保持一定的比率不变，元素的平均相对原子质量就是按照该元素各种核素的比率计算的算术平均值。有的同位素具有放射性，称为放射性同位素。三、核素1.原子的相对原子质量

一个某原子的质量与一个12C原子质量的1/12的比值2.原子的近似相对原子质量

=质量数=质子数+中子数为什么H的相对原子质量1.008，这个数值是怎么来的？3.元素精确的相对原子质量元素精确的相对原子质量是其各种核素的相对原子质量分别与各种核素在自然界的丰度(某种核素在这种元素的所有天然核素中所占的比例)的乘积之和。4.元素近似的相对原子质量元素近似的相对原子质量是其各种核素的近似相对原子质量(质量数)分别与各种核素在自然界的丰度(某种核素在这种元素的所有天然核素中所占的比例)的乘积之和。为什么H的相对原子质量1.008，这个数值是怎么来的？例如：氢元素的三种核素:氕：相对原子质量为1.0079，其丰度为99.985%氘：相对原子质量为2.014，其丰度为0.015%氚，痕量(计算时忽略）因此，氢元素精确的相对原子质量为1.0079×99.985%+2.014×0.015%≈1.008氢元素近似的相对原子质量为1×99.985%+2×0.015%≈1.00015。为什么H的相对原子质量1.008，这个数值是怎么来的？元素核素同位素同素异形体本质范畴特性决定因素举例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、中子数不同的核素同种元素形成的不同单质同类原子原子原子单质只有种类，没有个数化学反应中的最小微粒化学性质几乎完全相同元素相同性质不同质子数质子数、中子数质子数、中子数组成元素、结构H、C、O三种元素1H11H21H3三种核素1H11H21H3互称同位素O2、O3互为同素异形体项目内容“四素”的区别在元素周期表中找到以下元素，并写出它的原子结构示意图和在元素周期表中的位置。元素符号原子结构示意图周期表中的位置OCaCsHe甲~辛等元素在周期表中的相对位置如右表。甲与戊的原子序数相差3，戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，丁与辛属同周期元素，请回答：(1)写出下列元素符号：甲:____乙:____丙：____丁：____戊：____己：____(2)丙与庚的原子核外电子数相差_________(3)乙与丙的原子核外电子数相差_________己与庚的原子核外电子数相差_________1、质量数：小结：2、核素：具有一定数目的质子和一定数目