4.1.1原子结构 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版

第四章原子结构元素周期律

第一节原子结构与元素周期表第1课时原子结构一、原子结构一个质子带一个单位正电荷一个电子带一个单位负电荷中子不带电荷原子原子核核外电子：质子：中子：1.原子及构成微粒呈电中性带一个单位正电荷带一个单位负电荷不显电性电子：质子：中子：原子：构成原子的粒子及其性质微粒电子质子中子质量/kg9.109×10－311.673×10－271.675×10－27相对质量0.00054841.0071.008电量/C1.602×10－191.602×10－190电荷－1＋10(1)比较质子、中子、电子的相对质量的数据，你发现什么异同点？(2)原子的质量由哪些微粒决定？思考：总结：质子和中子的质量基本相等，相对质量约为1。电子的质量可以忽略不计。原子的质量主要集中在原子核上。2.质量数原子核中质子数和中子数之和AA=Z+N公式定义质量数符号中子数质子数3.原子的表示方法XAZ质子数质量数元素符号中子数=质量数-质子数核电荷数=质子数=核外电子数如：1.(1)将几种原子的质子数和中子数之和(质量数)填入表中：原子质子数(Z)中子数(N)质量数(A)相对原子质量F910

19.00Na1112

22.99Al1314

26.98192327(2)质量数与原子的相对原子质量作比较，你能得出什么结论？相对原子质量≈质量数【及时巩固】微粒质量数质子数中子数电子数

2.(1)填表：803545352311121032161618(2)在阴、阳离子中，核电荷数、质子数、核外电子数间有何关系？阳离子：质子数＝核电荷数＝核外电子数＋所带电荷数；阴离子：质子数＝核电荷数＝核外电子数－所带电荷数。1、电子层1234567KLMNOPQ二、原子核外电子的排布

在多电子的原子里，电子围绕着原子核分别在能量不同区域作不规则的高速运动。把不同区域简化为不连续的壳层，也称为电子层。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？【思考与讨论】用原子结构示意图表示1～20号元素的核外电子排布2、原子核外电子排布的一般规律

根据教材稀有气体元素原子的电子层排布，你能发现规律是什么吗？（1）能量规律（2）数量规律

核外电子都是尽可能先排布在能量最低的电子层上，然后由内向外依次排布在能量较高的电子层。a.每层最多容纳2n2个电子；b.最外层电子数不超过8个(K层为最外层时不超过2个)；c.次外层电子数不超过18个特殊关系元素最外层电子数等于次外层电子数的一半

最外层电子数等于次外层电子数

最外层电子数等于次外层电子数的2倍

最外层电子数等于次外层电子数的3倍

最外层电子数等于次外层电子数的4倍

最外层电子数等于电子层数

最外层有1个电子

最外层有2个电子探究1～18号元素原子核外电子排布中的特殊关系LiSiBeArCOHBeAlHLiNaHeBeMgNeX、Y、Z为1～18号元素中的三种元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍，Z原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍。则X、Y、Z三种元素可能的组合是(

)A．C、Si、MgB．Li、C、MgC．C、Mg、LiD．C、O、Mg【及时巩固】A(1)10电子微粒(2)18电子微粒“10电子微粒”和“18电子微粒”某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时，忘记在圆圈内标出其质子数，请你根据下面的提示作出自己的判断。(1)该微粒是中性微粒，这种微粒的符号是_______。(2)该微粒对应的单质是一种能与水剧烈反应的金属，这种微粒的符号是____。(3)该微粒带两个单位的负电荷，画出其中性原子的结构示意图____。(4)该微粒的还原性很弱，失去1个电子后变为原子，这种微粒的符号是______。【深度思考】NeNa+Cl-探究原子和离子电子数和质子数的关系原子

质子数＝核外电子数阳离子

质子数＝阳离子的核外电子数

阴离子

质子数＝阳离子的核外电子数+阳离子所带电荷数-阴离子所带电荷数(1)简单离子中，质子数与核外电子数的关系阳离子(Rm＋)质子数＞电子数质子数＝电子数＋m阴离子(Rm－)质子数＜电子数质子数＝电子数－m(2)与Ne电子层结构相同的阳离子有Na＋、Mg2＋、Al3＋；阴离子有F－、O2－、N3－等。【归纳总结】A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子An＋、Bn－、Cm－具有相同的电子层结构，且n＞m，则下列关系正确的是(

)A．a＞b＞c B．a＞c＞bC．a＝b＋m＋n D．a＝c－n－m【及时巩固】B决定原子结构原子构成核素、同位素核外电子排布质子、中子、电子同一元素不同核素互称为同位素规律能量最低数量规律K<L<M<N<O<P<Q每层最多电子数：2n2最外层最多8个（K层除外）次外层不超过18个质子数=核外电子数质量数=质子数+中子数互相制约1．在原子结构研究的历史中，提出“葡萄干面包式”原子结构模型的是（）A．卢瑟福B．道尔顿C．玻尔D．汤姆孙2．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M层排满后才排N层C．某原子M层电子数为L层电子数的4倍D．某离子的核电荷数与其最外层电子数相等DD3.不符合原子核外电子排布基本规律的是（）A．核外电子总是优先排在能量最低的电子层上

B．K层是能量最低的电子层C．N电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为18D．各电子层(n)最多可容纳的电子数为n24．原子的质量主要由原子核决定。已知质量数为A的某阳离子Rn＋，核外有X个电子，则核内中子数为（）A．A－XB．A－X－nC．A－X＋nD．A＋X－nBD5.如图是某种元素的原子结构示意图，下列说法不正确的是（）A．该原子易得两个电子而形成稳定结构

B．该原子的核电荷数为16

C．“+”表示该原子带正电

D．该原子的第二层电子数为8【解析】S原子最外层有6个电子，得2个电子达到8电子稳定结构，故A正确；由原子结构示意图可知，核电荷数为16，故B正确；“+”表示原子核带正电，不是原子，故C错误；由原子结构示意图可知，该原子的第二层电子数为8，故D正确。C一、元素周期表的编排原则1、元素周期表的发展历程(1)第一张元素周期表①诞生：1869年，俄国化学家_________制出②绘制依据：将元素按照_____________由小到大的顺序排列，将_______________的元素放在一个纵行。③意义：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门捷列夫相对原子质量化学性质相似(2)元素周期表的演变①演变：随着科学发展，为未知元素留下的空位先后被填满。②编排依据：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12345678910111213141516171819202、观察前十八号元素在周期表中的位置，思考现行的元素周期表是根据什么原理编排的？思考(1)按原子序数递增的顺序从左到右排列(2)将电子层数相同的元素排列成一个横行(3)把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行。2、元素周期表的编排原则(1)横行原则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列(2)纵行原则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列(3)原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号(4)原子序数与元素的原子结构之间的关系原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数【练一练】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的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2、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BD3、元素周期表中有几个横行?构成几个周期?周期分为几类?元素周期表中有几个纵列?构成几个族?族分为几类?思考二、元素周期表的结构1、周期(1)含义把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列的一横行，叫做一个周期“七行十八列”、七周期十六族(2)数目元素周期表有7个横行，每一横行称为一个周期，元素周期表共有7个周期(3)特点周期序数＝该周期元素原子的电子层数(4)分类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～He212周期序数＝电子层数二Li～Ne8210三Na～Ar8318长周期四K～Kr18436五Rb～Xe18554六Cs～Rn32686七Fr～118号327118周期（横行）周期序数=电子层数第一周期：2种元素第二周期：8种元素第三周期：8种元素第四周期：18种元素第五周期：18种元素第六周期：32种元素第七周期：32种元素短周期长周期(镧系元素)(锕系元素)4、请思考第8周期能容纳的元素数是多少种?思考第7周期能容纳的元素数为：(7+1)2/2=32第8周期能容纳的元素数为：(8+2)2/2=50【注意】第n周期能容纳的元素种数：n为奇数时元素种类是：(n+1)2/2；n为偶数时元素种类是：(n+2)2/22、族(1)含义把最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序，从上至下排成的纵行，叫做一个族(2)数目元素周期表18个纵行中，除中间8、9、10三个纵行为一族外，其余每一纵行为一族，即：有16个族(3)特点主族元素的族序数＝该主族元素原子的最外层电子数(4)分类现在常用的元素周期表有18个纵行，它们被划分为16个族，包括7个主族，7个副族，1个第Ⅷ族(其中第8、9、10这3个纵行称为第Ⅷ族)，1个0族。详细情况见下图：①主族：由短周期元素和长周期元素共同构成的族。表示方法：用罗马数字表示的族序数，在族序数后面标记字母“A”；如：ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA②副族：完全由长周期元素构成的族。表示方法：用罗马数字表示的族序数，在族序数后面标记字母“B”字。ⅠB,ⅡB,ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB，第VⅢ族(“八、九、十”三个纵行，位于ⅦB与ⅠB中间)③0族：最外层电子数为8的元素化学性质不活泼，通常很难与其他物质发生化学反应，把它们的化合价定为0，因而叫做0族(包括He，Ne，Ar，Kr，Xe，Rn)族

纵行主族：副族：ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA

稀有气体元素0族：共七个主族ⅠB,ⅡB,ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB，第Ⅷ族：三个纵行(8、9、10），位于ⅦB与ⅠB中间共八个副族(5)常见族的别称族别称第ⅠA族元素(除氢)碱金属元素第IIA族元素碱土金属第IIIA族元素硼族元素第ⅣA族碳族元素第ⅤA族氮族元素第ⅥA族氧族元素第ⅦA族卤族元素0族稀有气体元素第IIIB~IIB族过渡元素第六周期第IIIB族镧系元素第七周期第IIIB族锕系元素短周期长周期主族(7个)副族（7个用B）副族：第VIII族零族周期三短四长；七主八副一零族。【练一练】3、在短周期主族元素中，族序数与原子的核电荷数、电子层数均为奇数的有()A．2种B．3种C．4种D．5种4、下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数)，其中合理的是()DD5、在下面的虚线框中用实线画出元素周期表第一至第六周期的轮廓，并画出金属与非金属的分界线和第VIII族的轮廓。【练一练】原子序数元素符号元素名称相对原子质量三、元素周期表的应用1、认识元素周期表的相关信息(1)元素周期表中每个格中的信息(以Fe为例)(2)金属元素与非金属元素的分界线(3)同周期相邻主族元素的原子序数差的关系①同周期相邻主族元素的原子序数之差一般为1②同周期第ⅡA族(m)和第ⅢA族(n)元素原子序数的差值取决于它们所在的周期数，具体如下：周期数第二或第三周期第四或第五周期第六或第七周期差值1(n-m＝1)11(n-m=11)25(n-m=25)6、原子序数为x的元素位于周期表中的ⅡA族，则原子序数为x＋1的元素不可能处在()A．ⅢA族B．ⅠA族C．镧系 D．ⅢB族【练一练】B(4)同主族元素的原子序数差的关系①位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅠA族、ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素的种数。如：钠和钾的原子序数之差为19－11＝8

(钠所在第三周期所含元素的种数)②位于过渡元素右侧的主族元素，即ⅢA族～ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素的种数。如：氯和溴的原子序数之差为35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的种数)8818181832327、下列各图为元素周期表的一部分，表中的数字为原子序数，其中M为37的是(

)35363738372745C【练一练】2、推测元素在周期表中的位置(1)方法一：根据原子结构示意图规律实例周期序数＝电子层数主族序数＝最外层电子数

已知某元素原子序数为35，则确定其在周期表中位置的方法是：先画出该元素的原子结构示意图(如图)，由其电子层数为4，确定其处于第四周期，由其最外层有7个电子确定其处在第ⅦA族，因此该元素位于周期表中第四周期第ⅦA族(2)0族定位法确定元素的位置①0族元素的周期序数和原子序数0族元素HeNeArKrXeRn周期序数一二三四五六原子序数21018365486②方法：用待求元素的原子序数减去比它小而相近的稀有气体元素的原子序数，即得该元素所在的纵行数。再运用纵行数与族序数的关系确定元素所在的族；这种元素的周期数比相应的稀有气体元素的周期数大1③实例：“以47号元素Ag为例”，用47-36