原子结构元素周期表

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第一课时原子结构模型的演变一、公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。二、19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。三、1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。认为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。四、卢瑟福原子模型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。五、波尔原子模型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六、电子云模型人类探索自然的努力自古就有，并且也从没有停止。前辈为人类认识世界，进而改造世界，作出了突出的贡献，为我们留下的不只是物质财富，还有巨大的精神财富。原子的大小。半径大小：约为10-10m原子核更小它的半径仅为原子半径的几万分之一，体积为原子体积的几千万亿分之一。如果假设原子是一座庞大的体育场，而原子核只相当于体育场中央的一只蚂蚁。一原子结构原子的组成原子原子核核外电子-质子（）中子个N个个原子是电中性的！核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数构成原子的粒子及其性质构成原子的粒子

电子原子核质子中子电性和电量1个电子带一个单位负电荷1个质子带一个单位正电荷不显电性质量/kg9.109X10-31

1.673X10-27

1.675X10-27相对质量

100710081/1836一、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个个A-个什么是12C原子？6个质子6个电子6个中子一、元素原子核外电子排布的周期性变化规律1．电子的运动特征（1）质量很小9109×10-31g带负电荷的电子的运动具有区别于宏观物体的两大特征:①运动空间范围小直径约10-10m;②运动速度快接近光速。①运动空间范围小直径约10-10m;②运动速度快接近光速。核外电子排布规律（2）分层排布：分别用n=1、2、3、4、5、6、7来表示从内到外的电子层，并分别用符号、L、M、N、O、P、Q来表示）；（3）在离核较近的区域运动的电子能量较低，在离核较远的区域运动的电子能量较高，原子核外的电子总是尽可能地先从内层排起（能量最低原理）；1234567LMNOPQ由内到外，能量逐渐升高电子的排列还要符合什么规律呢？核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数K(1)L(2)M(3)N(4)O(5)P(6)2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188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）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）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？倒数第三层最多容纳多少电子？（3）第n层最多容纳多少电子？（2）次外层最多容纳18个电子，倒数第三层最多容纳32个。（3）第n层最多容纳2×n2个电子。2．原子核外电子排布（1）核电荷数为1∽20的元素原子原子核外电子排布（表1-2）核电荷数元素名称元素符号各层电子数LMN1氢H12氦He23锂Li214铍Be225硼B236碳C247氮N258氧O269氟F2710氖Ne28HHeLiBeBCNOFNe28128228328428528628728828812882核电荷数元素名称元素符号各层电子数KLMN11钠Na12镁Mg13铝Al14硅Si15磷P16硫S17氯Cl18氩Ar19钾K20钙Ca钠镁铝硅磷硫氯氩钾钙NaMgAlSiPSClArKCa2822832842852872882原子结构的表示方法：原子结构示意图11表示核电荷数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层电子数。前20号元素的原子结构示意图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（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，画出33号和53号元素的原子结构示意图5318187821、判断下列示意图是否正确？为什么？A、B、C、D均错A、B违反了最外层电子数为8的排布规律，C的第一电子层上应为2个电子，D项不符合次外层电子数不超过18的排布规律。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？门捷列夫绘制的第一张元素周期表是按照元素的相对原子质量来排列的，随着科学家对原子结构认识的不断深入，元素周期表中元素的排列依据也由相对原子质量改为核电荷数。一、原子结构原子结构与元素周期表二、元素周期表原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数元素周期表中元素的排列方式：将电子层数相同的元素按照原子序数递增的顺序由左向右排成横行，再把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上向下排成纵列。一个横行作为1个周期7个一二三四五六七一列作为1个族（第8、9、10三列统称为第Ⅷ族）16个第Ⅷ族填写下表，并思考周期序数与元素的原子核外电子层数之间的关系周期序数起止元素包括元素种数核外电子层数1H～He212

3

4

5

6

7Fr～Og

7Li～Ne82Na～Ar83～r184Rb～e185Cs～Rn32632周期序数等于原子核外电子层数短周期长周期主族：由长周期元素和短周期元素共同组成的族大写罗马数字加AⅠA第Ⅷ族ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA副族：完全由长周期元素组成的族大写罗马数字加B（第Ⅷ族以外）ⅠBⅡBⅢBⅣBⅤBⅥBⅦB稀有气体元素化学性质不活泼，其化合价定为0，统称0族0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族元素周期表中每一个格都标有元素的基本信息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）的一类原子的统称，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核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子三、核素例如：就是氢元素的不同核素同位素：同一元素的不同核素互称同位素质子数相同中子数不同和互为同位素，则有：1=2；A1≠A2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。三、核素有的同位素具有放射性，称为放射性同位素。同位素有很多用途：考古时利用14C测定文物的年代；D和T用于制造氢弹；利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。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1、质量数：小结：2、核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子质量数A=质子数中子数N3、同位素：同一元素的不同核素互称同位