高中化学必修一《4.1 原子结构与元素周期表》课件

第一节原子结构与元素周期表第四章物质结构元素周期律熟悉并掌握原子核外电子数的规律2课程学习目标熟悉并掌握原子结构的概念1探究元素周期表中元素的规律3学习并掌握核素与同位素的概念4了解同位素在生活中的应用5第一课时导入丰富多彩的物质世界是由一百多种元素组成的。最初，人们通过分类整理的方法对元素之间的联系进行研究的。随着元素周期表的建立和元素周期律的发现，特别是原子结构的奥秘被揭示，人们从微观角度探索元素之间的内在联系，进一步认识了元素性质及其递变规律，并通过研究粒子间的相互作用，认识化学反应的本质；逐步建立了结构决定性质的观念。导入元素周期表揭示了元素间的内在联系，使元素构成了一个较为系统的体系。元素周期表的建立成为化学发展史上的重要的里程碑之一。导入20世纪初，原子结构的奥秘被揭示后，人们对元素周期表的认识更加完善。那么，原子结构与元素周期表之间有怎样的关系呢？新课讲解原子结构原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。原子原子核核外电子质子中子新课讲解质量数原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数。质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）在含有多个电子的原子力，电子分别在能量不同的区域内运动。把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层。（有人把这种电子层模型比拟为洋葱式结构）分别用n=1,2,3,4,5,6,7或K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。NMLK原子核新课讲解原子结构在多电子原子中，电子的能量是不相同的。在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高。由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，电子总是从内层排起，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？思考·讨论1个？2个？8个？16个？+11281KLMNa思考·讨论根据Na元素的核外电子排布，我们可以发现，K层最多可以排布2个电子，L层最多可以排布8个电子。下表是稀有气体元素原子的电子层排布，根据表格回答问题。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思考·讨论（1）当K层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？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？思考·讨论当K层为最外层时，最多能容纳2个电子数除了K层，其他各层为最外层时，最多能容纳8个电子数。（2）次外层最多容纳的电子数是多少？思考·讨论次外层最多容纳18个电子数。（3）你能归纳出第n层最多能容纳的电子数吗？思考·讨论纵向观察数据，K层最多容纳2个电子，L层最多容纳8个电子，M层最多容纳18个电子，N层最多容纳32个电子……利用数学归纳法，可以总结出第n层最多能容纳2n2电子数（4）请你根据所归纳的规律，用原子结构示意图表示核电荷数为1,6,11,15,17号元素原子的核外电子排布。思考·讨论核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMNOP1氢H16碳C2411钠Na28115磷P28517氯Cl287思维启迪

原子核外第n层最多能容纳的电子数为2n2。

无论原子有几个电子层，其最外层中的电子数最多只有8个。（K层只有2个）原子最外电子层有8个电子（最外层为K层时，最多只有2个电子）的结构是相对稳定的结构。原子核外电子数的规律原子结构模型的演变道尔顿模型（1803年）思维启迪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和描摹而建构的揭示原子本质的认知模型。汤姆孙原子模型（1904年）卢瑟福原子模型（1911年）玻尔原子模型（1913年）电子云模型（1926~1935年）元素周期表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个纵列，制出了第一张元素周期表。新课讲解门捷列夫按照元素在周期表中的顺序给元素编号，得到原子序数。在发现原子的构成及结构之后，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=核外电子数思考·讨论1、填空原子由_______和________构成，原子核由____和____构成。原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做______。课堂达标原子核核外电子质子中子质量数解析：原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数。2.下列关于原子结构的说法正确的是()A．原子由原子核和核外电子构成B．对于任何微粒，质子数等于核外电子数都成立C．当微粒达到稳定结构时，最外层电子数一定是8D．原子的质量等于原子核的质量课堂达标解析：选项A中，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，A项正确；选项B中，离子的质子数不等于核外电子数，B项错误；选项C中，由第一周期元素可知，最外层电子数小于8，C项错误；选项D中，原子的质量主要集中在原子核上，D项错误。因此选A。A3.下列叙述不正确的是()A．同一周期原子半径从左到右依次减小B．同一周期元素最高化合价从左到右不一定增大C．同一主族元素的化学性质相同D．同一主族元素的化学性质相似课堂达标C解析：选项A中，同一周期原子半径从左到右依次减小，故A的说法正确；选项B中，同一周期元素最高化合价从左到右不一定增大，故B的说法正确；选项C和D中，同一主族元素的化学性质相同，故D的说法正确，C的说法不正确。题目要选择叙述不正确的一项，因此选C。4.短周期元素X、Y的原子序数相差2，下列有关叙述正确的是（）A.X与Y不可能位于同一主族B.X与Y一定位于同一周期C.X与Y可能形成共价化合物XYD.X与Y不可能形成离子化合物XY课堂达标解析：选项A中，若短周期元素X、Y分别为Li与H时，原子序数相差2，二者位于同一主族，故A错误；选项B中，两种元素不一定处于同一周期，如钠元素和氟元素，故B错误；选项C中，短周期元素X、Y分别为C与O，可以形成共价化合物CO，故C正确；选项D中，当XY可能是离子化合物，例如NaF，LiH。因此选C、D。C、D原子结构与元素周期表课堂小结原子结构：原子核外电子数的规律：原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数。原子核外第n层最多能容纳的电子数为2n2。无论原子有几个电子层，其最外层中的电子数最多只有8个。（K层只有2个）原子最外电子层有8个电子（最外层为K层时，最多只有2个电子）的结构是相对稳定的结构。作业布置熟记原子结构的知识点熟记原子核外电子数的规律第二课时你认识这幅图吗？这是元素周期表。这节课我们将一起来探讨这幅元素周期表中的秘密！导入观察下表并思考周期序数起止元素包括元素种数核外电子层数1H~He21234567Fr~Og（118号）7新课讲解元素周期表周期表中，把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，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而下排成纵列。元素周期表有7个横行，18个纵行。每一个横行叫做一个周期，每一个纵列叫做一个族（8、9、10三个纵列共同组成第）Ⅷ族。新课讲解第一周期2种元素短周期元素第二周期8种元素短周期元素第三周期8种元素短周期元素第四周期18种元素长周期元素………………每一周期中元素的电子层数相同，从左到右原子序数递增，周期的序数就是该周期元素所具有的电子层数。新课讲解族主族副族由短周期元素和长周期元素共同构成的族，叫做主族，族序数后标A完全由长周期元素构成的族，叫做副族，族序数后标B（除第Ⅷ族）元素周期表中的族新课讲解思维启迪①元素周期表的第一周期最短，只有两种元素，第二、第三周期各有8种元素，前三周期称为短周期；其他周期称为长周期。②每一周期中元素的电子层数相同，从左到右原子序数递增，周期的序数就是该周期元素所具有的的电子层数。思维启迪③元素周期表中的族分为主族和副族。由短周期元素和长周期元素共同构成的族，叫做主族，族序数后标A；完全由长周期元素构成的族，叫做副族，族序数后标B（除第Ⅷ族）。④稀有气体元素的原子最外层电子数为8（第一周期的氦最外层电子数为2），元素的化学性质不活泼，通常难与其他物质发生化学反应，把它们的化合价定为0，叫做0族。注意：周期表中有些族的元素有特别的名称，如第IA族（除了氢）叫做碱金属元素，第ⅦA族叫做卤族元素。元素的基本信息新课讲解元素周期表的每个方格中，都标有元素的基本信息，如原子序数、元素符号、元素名称和相对分子质量等。根据需要，有的周期表方格中还标有质量数等信息。元素符号元素名称原子序数相对原子质量原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。原子的质量主要集中在原子核上。如果忽略电子的质量，将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。例如：H的质量数：1+1=2质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)质量数新课讲解为什么图中H的质量数有3个呢？质量数H1氢1.008123元素是具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。同种元素原子的原子核中质子数是相同的。同种元素原子的原子核中，中子数不一定相同，如氢元素的原子核。思考·讨论新课讲解核素概念：把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。氢元素的原子核原子名称质子数（Z）中子数（N）10氕(pie)11氘(dao)12氚(chuan)

新课讲解同位素概念：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。（即同一种元素的不同核素互称为同位素）氢元素的原子核原子名称质子数（Z）中子数（N）10氕(pie)11氘(dao)12氚(chuan)

同位素中的“同位”是什么意思？思考·讨论

H1氢1.008新课讲解同位素新课讲解

同位素思维启迪元素周期表的发展1789年，拉瓦锡在《化学概要》中提出第一个元素分类表，此后，人们对元素体系的研究不断深入。1829年，德国化学家德贝赖纳提出了“三素组”的概念，对于探寻元素性质的规律具有启发性。1867年，俄国化学家门捷列夫在研究中开始触及到元素进行分类。1905年，瑞士化学家维尔纳制成了现代形式的元素周期表。1913年，英国物理学家莫塞莱发现并证明了周期表元素的原子序数等于原子的核电荷数。1.填写下列横线把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做_____。把______相同而______不同的_____元素的不同原子互称为同位素。（即同一种元素的不同核素互称为同位素）课堂达标核素质子数中子数解析：把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。（即同一种元素的不同核素互称为同位素）同一

课堂达标D

3.下列说法中不正确的是()A.稀有气体元素的原子最外层电子数为8，把它们的化合价定为8，叫做8族B.元素周期表中，第IA族（除了氢）叫做碱金属元素，第ⅧA族叫做卤族元素C.元素周期表中的族分为主族和副族。主族的族序号标为A，副族的族序号标为BD.每一周期中元素的电子层数相同，从左到右原子序数递增，周期的序数就是该周期元素所具有的的电子层数课堂达标A解析：选项A中，稀有气体元素的原子最外层电子数为8（第一周期的氦最外层电子数为2），元素的化学性质不活泼，通常难与其他物质发生化学反应，把它们的化合价定为0，叫做0族。故A正确；选项B中，元素周期表中，第IA族（除了氢）叫做碱金属元素，第ⅧA族叫做卤族元素。故B错误；选项C中，元素周期表中的族分为主族和副族。主族的族序号标为A，副族的族序号标为B。故C错误；选项D中，每一周期中元素的电子层数相同，从左到右原子序数递增，周期的序数就是该周期元素所具有的的电子层数。故D错误。因此选A。4.下列各组中的元素用原子序数表示，其中都属于主族的一组元素是（）A．2、4、6B．19、20、21C．1、3、5

D．8、16、18课堂达标解析：选项A中，2是He，是0族元素,4是Be，是第ⅡA的元素，6是C，是第ⅣA的元素，故A错误；选项B中，19、20、21是第四周期的不同族的元素，21是副族元素，故B错误；选项C中，1、3是第IA主族的元素，5是第ⅢA主族的元素，同属于主族，故C正确；选项D中，8、16是第ⅥA的元素，18是0族元素，故D错误。C原子结构与元素周期表课堂小结元素的基本信息元素周期表的每个方格中，都标有元素的基本信息，如原子序数、元素符号、元素名称和相对分子质量等。根据需要，有的周期表方格中还标有质量数等信息。①元素周期表的第一周期最短，只有两种元素，第二、第三周期各有8种元素，前三周期称为短周期；其他周期称为长周期。②每一周期中元素的电子层数相同，从左到右原子序数递增，周期的序数就