高中化學必修一《4.1 原子結構與元素周期表》課件

第一節(jié)原子結構與元素周期表第四章物質結構元素周期律熟悉并掌握原子核外電子數的規(guī)律2課程學習目標熟悉并掌握原子結構的概念1探究元素周期表中元素的規(guī)律3學習并掌握核素與同位素的概念4了解同位素在生活中的應用5第一課時導入豐富多彩的物質世界是由一百多種元素組成的。最初，人們通過分類整理的方法對元素之間的聯系進行研究的。隨著元素周期表的建立和元素周期律的發(fā)現，特別是原子結構的奧秘被揭示，人們從微觀角度探索元素之間的內在聯系，進一步認識了元素性質及其遞變規(guī)律，并通過研究粒子間的相互作用，認識化學反應的本質；逐步建立了結構決定性質的觀念。導入元素周期表揭示了元素間的內在聯系，使元素構成了一個較為系統(tǒng)的體系。元素周期表的建立成為化學發(fā)展史上的重要的里程碑之一。導入20世紀初，原子結構的奧秘被揭示后，人們對元素周期表的認識更加完善。那么，原子結構與元素周期表之間有怎樣的關系呢？新課講解原子結構原子由原子核和核外電子構成，原子核由質子和中子構成。原子原子核核外電子質子中子新課講解質量數原子的質量主要集中在原子核上，質子和中子的相對質量都近似為1，如果忽略電子的質量，將核內所有質子和中子的相對質量取近似整數值相加，所得的數值叫做質量數。質量數（A）=質子數（Z）+中子數（N）在含有多個電子的原子力，電子分別在能量不同的區(qū)域內運動。把不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層，也稱作電子層。（有人把這種電子層模型比擬為洋蔥式結構）分別用n=1,2,3,4,5,6,7或K、L、M、N、O、P、Q來表示從內到外的電子層。NMLK原子核新課講解原子結構在多電子原子中，電子的能量是不相同的。在離核較近的區(qū)域內運動的電子能量較低，在離核較遠的區(qū)域內運動的電子能量較高。由于原子中的電子是處在原子核的引力場中，電子總是從內層排起，當一層充滿后再填充下一層。那么，每個電子層最多可以排布多少個電子呢？思考·討論1個？2個？8個？16個？+11281KLMNa思考·討論根據Na元素的核外電子排布，我們可以發(fā)現，K層最多可以排布2個電子，L層最多可以排布8個電子。下表是稀有氣體元素原子的電子層排布，根據表格回答問題。核電荷數元素名稱元素符號各電子層的電子數KLMNOP2氦He210氖Ne2818氬Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188思考·討論（1）當K層為最外層時，最多能容納的電子數是多少？除了K層，其他各層為最外層時，最多能容納的電子數是多少？思考·討論當K層為最外層時，最多能容納2個電子數除了K層，其他各層為最外層時，最多能容納8個電子數。（2）次外層最多容納的電子數是多少？思考·討論次外層最多容納18個電子數。（3）你能歸納出第n層最多能容納的電子數嗎？思考·討論縱向觀察數據，K層最多容納2個電子，L層最多容納8個電子，M層最多容納18個電子，N層最多容納32個電子……利用數學歸納法，可以總結出第n層最多能容納2n2電子數（4）請你根據所歸納的規(guī)律，用原子結構示意圖表示核電荷數為1,6,11,15,17號元素原子的核外電子排布。思考·討論核電荷數元素名稱元素符號各電子層的電子數KLMNOP1氫H16碳C2411鈉Na28115磷P28517氯Cl287思維啟迪

原子核外第n層最多能容納的電子數為2n2。

無論原子有幾個電子層，其最外層中的電子數最多只有8個。（K層只有2個）原子最外電子層有8個電子（最外層為K層時，最多只有2個電子）的結構是相對穩(wěn)定的結構。原子核外電子數的規(guī)律原子結構模型的演變道爾頓模型（1803年）思維啟迪原子結構模型是科學家根據科學猜想和分析，通過對原子結構的形象和描摹而建構的揭示原子本質的認知模型。湯姆孫原子模型（1904年）盧瑟福原子模型（1911年）玻爾原子模型（1913年）電子云模型（1926~1935年）元素周期表1869年，俄國化學家門捷列夫在前人研究的基礎上，將元素按照相對原子質量由小到大依次排列，并將化學性質相似的元素放在一個縱列，制出了第一張元素周期表。新課講解門捷列夫按照元素在周期表中的順序給元素編號，得到原子序數。在發(fā)現原子的構成及結構之后，人們發(fā)現，原子序數與元素的原子結構之間存在著如下關系：原子序數=核電荷數=質子數=核外電子數思考·討論1、填空原子由_______和________構成，原子核由____和____構成。原子的質量主要集中在原子核上，質子和中子的相對質量都近似為1，如果忽略電子的質量，將核內所有質子和中子的相對質量取近似整數值相加，所得的數值叫做______。課堂達標原子核核外電子質子中子質量數解析：原子由原子核和核外電子構成，原子核由質子和中子構成。原子的質量主要集中在原子核上，質子和中子的相對質量都近似為1，如果忽略電子的質量，將核內所有質子和中子的相對質量取近似整數值相加，所得的數值叫做質量數。2.下列關于原子結構的說法正確的是()A．原子由原子核和核外電子構成B．對于任何微粒，質子數等于核外電子數都成立C．當微粒達到穩(wěn)定結構時，最外層電子數一定是8D．原子的質量等于原子核的質量課堂達標解析：選項A中，原子由原子核和核外電子構成，原子核由質子和中子構成，A項正確；選項B中，離子的質子數不等于核外電子數，B項錯誤；選項C中，由第一周期元素可知，最外層電子數小于8，C項錯誤；選項D中，原子的質量主要集中在原子核上，D項錯誤。因此選A。A3.下列敘述不正確的是()A．同一周期原子半徑從左到右依次減小B．同一周期元素最高化合價從左到右不一定增大C．同一主族元素的化學性質相同D．同一主族元素的化學性質相似課堂達標C解析：選項A中，同一周期原子半徑從左到右依次減小，故A的說法正確；選項B中，同一周期元素最高化合價從左到右不一定增大，故B的說法正確；選項C和D中，同一主族元素的化學性質相同，故D的說法正確，C的說法不正確。題目要選擇敘述不正確的一項，因此選C。4.短周期元素X、Y的原子序數相差2，下列有關敘述正確的是（）A.X與Y不可能位于同一主族B.X與Y一定位于同一周期C.X與Y可能形成共價化合物XYD.X與Y不可能形成離子化合物XY課堂達標解析：選項A中，若短周期元素X、Y分別為Li與H時，原子序數相差2，二者位于同一主族，故A錯誤；選項B中，兩種元素不一定處于同一周期，如鈉元素和氟元素，故B錯誤；選項C中，短周期元素X、Y分別為C與O，可以形成共價化合物CO，故C正確；選項D中，當XY可能是離子化合物，例如NaF，LiH。因此選C、D。C、D原子結構與元素周期表課堂小結原子結構：原子核外電子數的規(guī)律：原子由原子核和核外電子構成，原子核由質子和中子構成。原子的質量主要集中在原子核上，質子和中子的相對質量都近似為1，如果忽略電子的質量，將核內所有質子和中子的相對質量取近似整數值相加，所得的數值叫做質量數。原子核外第n層最多能容納的電子數為2n2。無論原子有幾個電子層，其最外層中的電子數最多只有8個。（K層只有2個）原子最外電子層有8個電子（最外層為K層時，最多只有2個電子）的結構是相對穩(wěn)定的結構。作業(yè)布置熟記原子結構的知識點熟記原子核外電子數的規(guī)律第二課時你認識這幅圖嗎？這是元素周期表。這節(jié)課我們將一起來探討這幅元素周期表中的秘密！導入觀察下表并思考周期序數起止元素包括元素種數核外電子層數1H~He21234567Fr~Og（118號）7新課講解元素周期表周期表中，把電子層數目相同的元素，按原子序數遞增的順序從左到右排成橫行，再把不同橫行中最外層電子數相同的元素，按電子層數遞增的順序由上而下排成縱列。元素周期表有7個橫行，18個縱行。每一個橫行叫做一個周期，每一個縱列叫做一個族（8、9、10三個縱列共同組成第）Ⅷ族。新課講解第一周期2種元素短周期元素第二周期8種元素短周期元素第三周期8種元素短周期元素第四周期18種元素長周期元素………………每一周期中元素的電子層數相同，從左到右原子序數遞增，周期的序數就是該周期元素所具有的電子層數。新課講解族主族副族由短周期元素和長周期元素共同構成的族，叫做主族，族序數后標A完全由長周期元素構成的族，叫做副族，族序數后標B（除第Ⅷ族）元素周期表中的族新課講解思維啟迪①元素周期表的第一周期最短，只有兩種元素，第二、第三周期各有8種元素，前三周期稱為短周期；其他周期稱為長周期。②每一周期中元素的電子層數相同，從左到右原子序數遞增，周期的序數就是該周期元素所具有的的電子層數。思維啟迪③元素周期表中的族分為主族和副族。由短周期元素和長周期元素共同構成的族，叫做主族，族序數后標A；完全由長周期元素構成的族，叫做副族，族序數后標B（除第Ⅷ族）。④稀有氣體元素的原子最外層電子數為8（第一周期的氦最外層電子數為2），元素的化學性質不活潑，通常難與其他物質發(fā)生化學反應，把它們的化合價定為0，叫做0族。注意：周期表中有些族的元素有特別的名稱，如第IA族（除了氫）叫做堿金屬元素，第ⅦA族叫做鹵族元素。元素的基本信息新課講解元素周期表的每個方格中，都標有元素的基本信息，如原子序數、元素符號、元素名稱和相對分子質量等。根據需要，有的周期表方格中還標有質量數等信息。元素符號元素名稱原子序數相對原子質量原子由原子核和核外電子構成，原子核由質子和中子構成。原子的質量主要集中在原子核上。如果忽略電子的質量，將核內所有質子和中子的相對質量取近似整數值相加，所得數值叫做質量數。例如：H的質量數：1+1=2質量數(A)=質子數(Z)+中子數(N)質量數新課講解為什么圖中H的質量數有3個呢？質量數H1氫1.008123元素是具有相同質子數(核電荷數)的一類原子的總稱。同種元素原子的原子核中質子數是相同的。同種元素原子的原子核中，中子數不一定相同，如氫元素的原子核。思考·討論新課講解核素概念：把具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子叫做核素。氫元素的原子核原子名稱質子數（Z）中子數（N）10氕(pie)11氘(dao)12氚(chuan)

新課講解同位素概念：質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。（即同一種元素的不同核素互稱為同位素）氫元素的原子核原子名稱質子數（Z）中子數（N）10氕(pie)11氘(dao)12氚(chuan)

同位素中的“同位”是什么意思？思考·討論

H1氫1.008新課講解同位素新課講解

同位素思維啟迪元素周期表的發(fā)展1789年，拉瓦錫在《化學概要》中提出第一個元素分類表，此后，人們對元素體系的研究不斷深入。1829年，德國化學家德貝賴納提出了“三素組”的概念，對于探尋元素性質的規(guī)律具有啟發(fā)性。1867年，俄國化學家門捷列夫在研究中開始觸及到元素進行分類。1905年，瑞士化學家維爾納制成了現代形式的元素周期表。1913年，英國物理學家莫塞萊發(fā)現并證明了周期表元素的原子序數等于原子的核電荷數。1.填寫下列橫線把具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子叫做_____。把______相同而______不同的_____元素的不同原子互稱為同位素。（即同一種元素的不同核素互稱為同位素）課堂達標核素質子數中子數解析：把具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子叫做核素。質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。（即同一種元素的不同核素互稱為同位素）同一

課堂達標D

3.下列說法中不正確的是()A.稀有氣體元素的原子最外層電子數為8，把它們的化合價定為8，叫做8族B.元素周期表中，第IA族（除了氫）叫做堿金屬元素，第ⅧA族叫做鹵族元素C.元素周期表中的族分為主族和副族。主族的族序號標為A，副族的族序號標為BD.每一周期中元素的電子層數相同，從左到右原子序數遞增，周期的序數就是該周期元素所具有的的電子層數課堂達標A解析：選項A中，稀有氣體元素的原子最外層電子數為8（第一周期的氦最外層電子數為2），元素的化學性質不活潑，通常難與其他物質發(fā)生化學反應，把它們的化合價定為0，叫做0族。故A正確；選項B中，元素周期表中，第IA族（除了氫）叫做堿金屬元素，第ⅧA族叫做鹵族元素。故B錯誤；選項C中，元素周期表中的族分為主族和副族。主族的族序號標為A，副族的族序號標為B。故C錯誤；選項D中，每一周期中元素的電子層數相同，從左到右原子序數遞增，周期的序數就是該周期元素所具有的的電子層數。故D錯誤。因此選A。4.下列各組中的元素用原子序數表示，其中都屬于主族的一組元素是（）A．2、4、6B．19、20、21C．1、3、5

D．8、16、18課堂達標解析：選項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錯誤；選項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錯誤；選項C中，1、3是第IA主族的元素，5是第ⅢA主族的元素，同屬于主族，故C正確；選項D中，8、16是第ⅥA的元素，18是0族元素，故D錯誤。C原子結構與元素周期表課堂小結元素的基本信息元素周期表的每個方格中，都標有元素的基本信息，如原子序數、元素符號、元素名稱和相對分子質量等。根據需要，有的周期表方格中還標有質量數等信息。①元素周期表的第一周期最短，只有兩種元素，第二、第三周期各有8種元素，前三周期稱為短周期；其他周期稱為長周期。②每一周期中元素的電子層數相同，從左到右原子序數遞增，周期的序數就