化学人教版高中必修一(2019年新编)4-1原子结构与元素周期表课件.pptx
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1、 第四章第四章 物质结构物质结构 元素周期表元素周期表 第一节第一节 原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表原子结构原子结构原子结构模型的演变P.88我就是道尔顿我找实心球我就是实心球有何贵干道尔顿的理论主要有以下三点:原子都是不能再分的粒子;同种元素的原子的各种性质和质量都相同;原子是微小的实心球体。世界上第一个原子的理论模型:道尔顿模型:实心球模型汤姆孙原子模型由英国科学家汤姆逊于1904年提出,也称作“葡萄干布丁”模型、“西瓜”模型、“枣糕”模型等等。不管怎么称呼,都是为了直观表明了汤姆孙模型长什么样原子的带正电部分是一个原子那么大的、具有弹性的、冻胶状的球,正电荷均匀地在球中分布;在
2、球内或球面上,由负电子镶嵌着,这些电子在它们的平衡位置上作简谐振动。汤姆孙原子模型:葡萄干面包式汤姆孙克鲁克斯管阴极射线管通过实验证伪1909年,卢瑟福(E.Rutherford)的学生盖革(H.Geiger)和马斯顿(E.Marsden)在-粒子散射实验中发现,大多数粒子穿过金箔后发生的偏转。但有少数粒子偏转角度很大,超过 90以上,甚至达到近 180 。-粒子有1/8000的几率被反弹回来。卢瑟福原子模型:带核的原子模型玻尔原子模型:分层模型电子云模型现代物质结构学说现代物质结构学说 原子在狭小的空间内做高速的运动,其运动规律与一般物体不同,没有确定的轨道人类对原子的认识在不断的深化我们来
3、回顾一下原子的结构我们来回顾一下原子的结构原子原子核核外电子:带一个单位负电荷质子:带一个单位正电荷中子:不带电原子分子原子核夸克中子质量数(A)质子数(Z)+中子数(N)AZX质量数(质量数(A):将核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值相加,所得的数值):将核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值相加,所得的数值质量数(A)质子数(Z)a化合价x电荷数b原子数 +11+2含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动1、原子核外电子的分层排布+2He+18Ar+10Ne原子核核电荷数该电子层上的电子电子层He、Ne、Ar原子的核外电子分层排布示意图电子层序数(n)1234567
4、符号KLMNOP Q最多能容纳的电子数(2n2)能量大小距核远近小 大原子核外分成七个运动区域,又叫电子层,用K、L、M、N、O、P、Q表示,电子离核越远,能量也就越高。2、原子核外电子运动区域与电子能量的关系 一、原子核外电子排布近 远2 8 18 32 50 /思考与谈论P.87探究电子排布规律3、原子核外电子的排布规律各电子层最多容纳的电子数目为2n2 最外层不超过8个电子(K层不超过2)次外层电子数目不超过18个,倒数第三层 电子数目不超过32个 核外电子总是尽先排布在能量最低电子层里,然后由里到外,依次排布在能量逐步升高的电子层里。8 81818323218188 82 28686R
5、nRn(氡)(氡)8 8181818188 82 25454XeXe(氙)(氙)8 818188 82 23636KrKr(氪)(氪)8 88 82 21818ArAr(氩)(氩)8 82 21010NeNe(氖)(氖)2 22 2HeHe(氦)(氦)P PO ON NM ML LK K各电子层的电子数各电子层的电子数元素元素原子结构示意图原子结构示意图电子层电子数目原子核原子核所带电荷数试着画出试着画出1-18号原子的原子结构示意图号原子的原子结构示意图钾原子(钾原子(K K)的原子结构)的原子结构示意图示意图原子结构示意图:原子结构示意图:钾离子(钾离子(K K+)的原子结构)的原子结构示
6、意图示意图+19+192881+19+19288试着画出下列离子的离子结构示意图试着画出下列离子的离子结构示意图H+Na+Mg2+Al3+S2-Cl-O2-N3-P3-F-Ca2+核外电子总是先排布在能量较低的电子层里,然核外电子总是先排布在能量较低的电子层里,然后由里向外,依次排布在能量逐渐升高的电子层后由里向外,依次排布在能量逐渐升高的电子层2、数量规则、数量规则四不超:四不超:(1)每层最多容纳电子数)每层最多容纳电子数为为2n2(2)最外层不超过)最外层不超过8个电子(个电子(K层为最外层时不超层为最外层时不超 过过2个电子)个电子)(3)次外层不超过)次外层不超过18个电子个电子(4
7、)倒数第三层不超过)倒数第三层不超过32个电子个电子注:以上规律是相互联系,不能孤立地理解。注:以上规律是相互联系,不能孤立地理解。【自我小测自我小测】1.思考辨析思考辨析:(1)钾原子的结构示意图是钾原子的结构示意图是 。()(2)Na+和和Na的核外电子排布相同。的核外电子排布相同。()(3)某粒子的核外电子排布为两层某粒子的核外电子排布为两层,则该粒子的则该粒子的质子数一定小于或等于质子数一定小于或等于10。()(4)K层电子数不超过层电子数不超过8个。个。()1 某元素的原子核外有三个电子层,某元素的原子核外有三个电子层,M层的电子数是层的电子数是L层电子数的层电子数的 1/2,则该元
8、素的原子是,则该元素的原子是()nA.LiB.Si C.Al D.K2下面关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是(下面关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是()nA核外电子是分层运动的核外电子是分层运动的 nB所有电子在同一区域里运动所有电子在同一区域里运动nC能量高的电子在离核近的区域运动能量高的电子在离核近的区域运动 nD能量低的电子在离核远的区域绕核旋转能量低的电子在离核远的区域绕核旋转BA二、元素周期表n1、原子序数、原子序数二、元素周期表原子序数原子序数探究问题探究问题1:什么叫原子序数?原子序:什么叫原子序数?原子序数与元素的原子结构之间有什么内在联数与元素的原子结
9、构之间有什么内在联系?系?探究问题探究问题2:在元素周期表中,元素排:在元素周期表中,元素排列的原则是什么列的原则是什么 1、原子序数、原子序数 按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数 原子序数原子序数=核电荷数核电荷数=质子数质子数=核外电子数核外电子数 2、周期表编排原则、周期表编排原则 把把电子层数目相同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的元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行横行,再把不同横行中再把不同横行中最外层电子数相同最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上的元素,按电子层数递增的顺序由上而
10、下排列成一而下排列成一纵列纵列。二、元素周期表3、结构:、结构:(1)周期)周期 周期周期(横行)(横行)短周期短周期长周期长周期第一周期:第一周期:2种元素种元素第二周期:第二周期:第三周期:第三周期:8种元素种元素8种元素种元素第四周期:第四周期:18种元素种元素第五周期:第五周期:18种元素种元素第六周期:第六周期:32种元素(种元素(镧系:镧系:57-71,共,共15种种)第七周期:第七周期:32种元素(种元素(锕系:89-103,共,共15种)种)小结:小结:七横七周期,三短四长七横七周期,三短四长(2)族)族 族(纵行)主族:主族:A,A,A,A,A,A,A 共七个主族共七个主族副
11、族:副族:B,B ,B,B,B,B,B 共七个副族共七个副族第第族:族:三个纵行三个纵行(8、9、10),位于),位于 B 与与B中间中间 0族:族:稀有气体元素稀有气体元素小结:小结:十八纵行十六族,七主七副一十八纵行十六族,七主七副一VIII一一0(2)16个族个族七个主族七个主族(A):由长周期和短周期元素组成,由长周期和短周期元素组成,IAVIIA 位于第位于第1、2、13、14、15、16、17纵行纵行 一个第一个第族:族:位于第位于第8、9、10三个纵行三个纵行一个一个0族:族:稀有气体元素族,位于第稀有气体元素族,位于第18纵行纵行主族序数主族序数最外层电子数最高正价数最外层电子
12、数最高正价数 主族序数主族序数主族元素的最高正价数主族元素的最高正价数8最低负价数最低负价数七个副族七个副族(B):仅由长周期元素组成,仅由长周期元素组成,IBVIIB位于第位于第11、12、3、4、5、6、7纵行纵行二、元素周期表周期表结构周期表结构列数列数123456789101112131415161718类别类别主族主族副族副族VIII族族副族副族主族主族0族族名称名称IAIIAIIIBIVBVBVIBVIIBVIII族族IBIIBIIIAIVAVAVIAVIIA0族族说明:(1)电子层数电子层数=周期序数;周期序数;(4)由于存在镧系和锕系,且分别位于第六周期和第七周期的第IIIB族
13、,所以第第IIIB族是元素种族是元素种类最多的族类最多的族(2)主族元素族序数主族元素族序数=原子最外层电子数原子最外层电子数(3)主族元素由短周期和长周期元素共同构成)主族元素由短周期和长周期元素共同构成,副族元素完全由长周期元素构成,副族元素完全由长周期元素构成(5)过渡元素:过渡元素:从第IIIB族到第IIB族共10个纵行,包括了第VIII族和全部副族元素,全部为金属元素全部为金属元素,统称为过渡元素。(6)逢三必变,即第3纵行是第IIIB族,第13纵行是第IIIA族(7)族的别称(1)第IA族称为 碱金属元素碱金属元素(2)第IIA族称为碱土金属元素碱土金属元素(3)第IVA族称为碳族
14、元素碳族元素(4)第VA族称为 氮族元素氮族元素(5)第VIA族称为氧族元素氧族元素(6)第VIIA族称为卤族元素卤族元素(7)0族称为稀有气体元素稀有气体元素 探究问题探究问题1:同周期:同周期A、A族元素族元素的原子的原子 序数的差值存在哪些可能?序数的差值存在哪些可能?探究问题探究问题1:同周期:同周期A、A族元素的族元素的原子原子 序数的差值:第序数的差值:第2或第或第3周期差值周期差值1;第;第4或第或第5周期差值周期差值11;第;第6或第或第7周周期差值期差值254、元素周期表中方格的内容:原子序数、元素符号、元素周期表中方格的内容:原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量元素名
15、称、相对原子质量 课堂练习:1.1.已知某主族元素的原子结构示意图如已知某主族元素的原子结构示意图如 下,下,判断其位于第几周期?第几族?判断其位于第几周期?第几族?+552 8 18 18 8 1+352 8 18 7第四周期第第四周期第VIIAVIIA族族第六周期第第六周期第IAIA族族2.主族元素在周期表中的位置取决于该元素主族元素在周期表中的位置取决于该元素的(的()A.相对原子质量和核外电子数相对原子质量和核外电子数B.电子层数和最外层电子数电子层数和最外层电子数C.相对原子质量的最外层电子数相对原子质量的最外层电子数D.电子层数的次外层电子数电子层数的次外层电子数Bn3、A、B、C
16、为短周期元素,它们的位置为短周期元素,它们的位置关系如图所示,已知关系如图所示,已知B、C两元素原子序两元素原子序数之和是数之和是A元素的原子序数的元素的原子序数的4倍。倍。n(1)写出)写出A、B、C的元素符号:的元素符号:A_、B_、C_。n(2)A的原子结构示意图为的原子结构示意图为_,B在周在周期表中的位置期表中的位置_,C的离子结构示意图为的离子结构示意图为_,n(3)A的氢化物分子式为的氢化物分子式为_。答案答案:(:(1)O P Cl(2)第三周期第三周期 第第A族族 (3)H2O ABC+82 6三、核素n问题:元素的概念?问题:元素的概念?元素是具有相同质子数(元素是具有相同
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