原子結(jié)構和元素周期表課件

原子結(jié)構與元素周期表

原子結(jié)構：原子電子中子質(zhì)子（不帶電）原子核核外電子

質(zhì)子

中子{{帶正電荷(帶負電荷)不帶電（帶正電荷）

核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)構成原子的粒子電子質(zhì)子中子質(zhì)量/kg9.109×10－311.673×10－271.675×10－27相對質(zhì)量1/1836（電子與質(zhì)子質(zhì)量之比）1.0071.008近似等于1

質(zhì)量數(shù)：思考：從表格得出原子的質(zhì)量主要取決于哪種微粒？

原子原子核核外電子質(zhì)子中子質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）（1）定義：忽略電子的質(zhì)量，將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值相加，所得的數(shù)值叫做質(zhì)量數(shù)。（2）關系式：（3）原子符號：ZXA原子質(zhì)子數(shù)（Z）中子數(shù)（N）質(zhì)量數(shù)（A）相對原子質(zhì)量F1018．998Na1222．990Al1426．98219232791311原子的相對原子質(zhì)量近似等于其質(zhì)量數(shù)。

練一練：1、氧原子，它的中子數(shù)是____,核外電子數(shù)是_____。

8

3、Al3+核外電子數(shù)是10，中子數(shù)為14，質(zhì)量數(shù)是_____。

8

XAZ某原子：XAZn+XAZn-某陽離子：某陰離子：核外電子數(shù)=核外電子數(shù)=核外電子數(shù)=中子數(shù)(N)=Z－nZ＋n中的質(zhì)子數(shù)是______，中子數(shù)是______，核外電子數(shù)是______，質(zhì)量數(shù)是______。1634S2－2、1618183427ZA-Z原子符號質(zhì)子數(shù)中子數(shù)原子名稱

H氕

H氘（重氫)

H氚(超重氫)①②③１０１１１２這三種微粒是同一種原子嗎？是同一種元素嗎？

元素、核素、同位素：1、元素：具有相同核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）的一類原子的總稱。同種元素原子的原子核中質(zhì)子數(shù)相同，但中子數(shù)不一定相同。元素符號原子符號原子名稱質(zhì)子數(shù)中子數(shù)質(zhì)量數(shù)HH或H氕H或D氘(重氫)H或T氚(超重氫)1110121231121312、核素：把具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子稱核素。（一種核素就是一種原子）

表示核素要用原子符號：AXZ碳元素的各種核素：12C、13C、14C

；

氧元素的各種核素：16O、17O、18O

；

鈾元素的各種核素：234U、235U、

238U。注意：①元素的種類由質(zhì)子數(shù)決定，與中子數(shù)、核外電子數(shù)無關；

②核素種類由質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)共同決定，與核外電子數(shù)無關。

3、同位素：質(zhì)子數(shù)同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子。即同一元素的不同核素之間互稱為同位素。U:92U92U92U

H:1H1H1HC:6C6C6CO:8O8O8OCl:17Cl17Cl1231213141617183537234235238“同位”是指質(zhì)子數(shù)相同，周期表中位置相同，核素是指單個原子而言，而同位素是指核素之間的關系。特點：（1）天然存在的同位素（游離態(tài)或化合態(tài)），相互間保持一定的比率。如氯元素有兩種同位素，35Cl占75.77%、37Cl占24.23%（2）同一元素的同位素，化學性質(zhì)基本相同(如化學反應和離子的形成)，物理性質(zhì)有差異(如熔點和沸點)。元素互為同位素核素1核素2…核素n核素3元素、核素和同位素間的相互關系如圖：1、以下為同位素的是（）A.D2和H2B.CO和CO2

C.金剛石和石墨

D.和2、下列敘述正確的是（）A.所有元素的原子核均由質(zhì)子和中子構成B.是一種同位素C.鈾有三種同位素，即有三種鈾原子D.核素就是元素3517Cl3717Cl

31HDC3.

16O、18O、O2-、O2、O3表示（）A、氧的五種同素異形體

B、五種氧元素C、氧元素的五種不同微粒

D、氧的五種同位素4.只含有一種元素的物質(zhì)不可能是（

）A、混合物

B、化合物

C、純凈物D、單質(zhì)CB據(jù)報道，上海某醫(yī)院正在研究用放射性的一種碘治療腫瘤。該碘原子的核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是()I12553A、72B、19C、53D、1256.某粒子用表示，下列關于該粒子的敘述正確的是()AZRn+A、所含質(zhì)子數(shù)=A－nB、所含中子數(shù)=A－ZC、所含電子數(shù)=Z+nD、質(zhì)量數(shù)=Z+ABB

核外電子排布：1.電子層電子層(n)1234567字母表示離核遠近

能量KLMNOPQ低高近遠定義：含多個電子的原子里，電子分別在能量不同區(qū)域內(nèi)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。表示方法：

核外電子排布規(guī)律：核電荷數(shù)元素名稱元素符號各電子層的電子數(shù)KLMNOP2氦He210氖Ne2818氬Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188（1）K為最外層時最多容納2個電子，其余層為最外層時最多容納8個電子。（2）次外層最多容納18個電子。（3）第n層最多容納2n2個電子。1、某元素原子核外有3個電子層，最外層5個電子，該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為（

）

A、14B、15C、16D、172、某元素的原子核外有三個電子層，M層的電子數(shù)是L層電子數(shù)的1/2，則該元素的原子是（）

A、LiB、SiC、AlD、KBB

練一練：Na+11281元素符號原子核核內(nèi)質(zhì)子數(shù)電子層電子層上的電子數(shù)小圓圈表示原子核，圓圈內(nèi)數(shù)字表示核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，弧線表示各電子層，弧線上數(shù)字表示該電子層上的電子數(shù)。如鈉原子的結(jié)構示意圖：原子結(jié)構示意圖：核外電子排布的表示方法——結(jié)構示意圖

練一練：1、用原子結(jié)構示意圖表示1～20號元素的核外電子排布2、寫出下列元素原子的原子結(jié)構示意圖：35號元素3、判斷下列示意圖是否正確？為什么？A、

B、C、

D、+19289+12210+312+542818206最外層電子不超過8個最外層電子不超過8個電子總是盡先排布在能量較低的電子層每層最多容納2n2次外層不超過18個離子結(jié)構示意圖：與原子結(jié)構示意圖寫法相同，但原子結(jié)構示意圖中，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)；離子結(jié)構示意圖中，二者不相等。Mg2＋：

Cl－：

元素的性質(zhì)與元素的原子核外電子排布的關系：（1）稀有氣體的不活潑性：稀有氣體元素的原子最外層有

個電子（氦是

個），處于穩(wěn)定結(jié)構，化學性質(zhì)

，一般不跟其他物質(zhì)反應。（2）非金屬性與金屬性(一般規(guī)律)：最外層電子數(shù)得失電子趨勢元素的性質(zhì)金屬元素非金屬元素82穩(wěn)定＜4＞4較易失較易得金屬性非金屬性核外有10個電子的粒子：分子：陽離子：陰離子：CH4、NH3、H2O、HF、NeNH4+、H3O+、Na+、Mg2+、Al3+O2-

、F-

、OH-（1）原子中無中子的原子：（2）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半元素：（3）最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：（4）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素：（5）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素：（6）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的元素：（7）最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的元素：1H1Be、ArCONeH、Be、Al1至18號元素原子結(jié)構的幾個特殊關系。Li、Si與氬原子電子層結(jié)構相同的陽離子是：與氬原子電子層結(jié)構相同的陰離子是：K+、Ca2+S2-

、Cl-1至20號元素中，

元素周期表：門捷列夫相對原子質(zhì)量相對原子質(zhì)量核電荷數(shù)原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)每一橫行電子層數(shù)相同；每一縱行最外層電子數(shù)相同（除稀有氣體元素）編排原則：（1）按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排列。（2）將電子層數(shù)相同的元素排列成一個橫行，即周期。（3）把最外層電子數(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增的順序從上到下排成縱行，即族。周期序數(shù)1234567短周期長周期21018365486118每周期最后一元素的原子序數(shù)32321515元素種數(shù)2881818中物理周期序數(shù)=電子層數(shù)ArClSPSiAlMgNa3周期+11281+12282+17287+15285+13283+14284+16286+18288第二周期第四周期第三周期

元素周期表的結(jié)構：周期短周期長周期第一周期：2種元素第二周期：8種元素第三周期：8種元素第四周期：18種元素第五周期：18種元素第六周期：32種元素第七周期：32種元素(鑭系)(錒系)周期序數(shù)=電子層數(shù)（橫行）（1）橫行—周期（7個）超鈾元素：92號元素鈾以后的元素。11010910878777646454428272611211110710610510489-10380797574737257-7148474342414039302925242322218887565538372019121143176541882MLk382LK22K1IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIB主族副族第八族零族族85848382815352515049353433323117161514139876511311511411611786543618102118+11281+11+192881+37281881+5528181881+872818321881+321+12282+202882+38281882+5628181882+882818321882+422+13283+3128183+492818183+81281832183+523LiNaFrKRbCsHⅠAⅡAⅢA主族序數(shù)=主族元素最外層電子數(shù)第ⅠA族（除氫外）：第ⅦA族：0族：堿金屬元素鹵族元素稀有氣體元素常見族的別名：主族副族第Ⅷ族副族主族0族列序數(shù)123456789101112131415161718族序數(shù)ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0（2）族的分類由稀有氣體元素構成（1個）

0族：由8、9、10三個縱行構成（1個）第Ⅷ族：由長周期元素構成（7個）副族：由短周期元素和長周期元素共同構成（7個）主族：族表示方法：ⅠB

、ⅡB

、ⅢB

、ⅣB

、ⅤB、ⅥB、ⅦB

表示方法：ⅠA

、ⅡA

、ⅢA

、ⅣA

、ⅤA、ⅥA、ⅦA

主族序數(shù)=原子最外層電子數(shù)過渡元素18個縱行16個族由長周期元素構成由短周期元素和長周期元素共同構成

小結(jié)：7橫，18縱；1.元素周期表的結(jié)構：三短四長；七主七副一零一八。2.原子結(jié)構與表中位置的關系：①周期序數(shù)＝電子層數(shù)②主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)主族元素在周期表中的位置取決于該元素的（

）A.相對原子質(zhì)量和核外電子數(shù)B.電子層數(shù)和最外層電子數(shù)C.相對原子質(zhì)量的最外層電子數(shù)D.電子層數(shù)的次外層電子數(shù)B第三周期第VIIA族思考：Cl的位置的描述：Cl第七主族VII族VIIA族第III周期第三周期第3周期

課堂練習：1、已知某主族元素的原子結(jié)構示意圖如下，判斷其位于第幾周期？第幾族？X+532818187第三周期第IA族第五周期第VIIA族2、推算原子序數(shù)為6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。周期一二三四五六七原子序數(shù)21018365486118第6號元素：第二周期第ⅣA族。第13號元素：第三周期第ⅢA族。第34號元素：36-34=2第四周期第ⅥA族。第53號元素：54-53=1第五周期第ⅦA族。第88號元素：88-86=2第七周期第ⅡA族。3、下列各圖為元素周期表的一部分，表中的數(shù)字為原子序數(shù)，其中M為37的是(

)CM元素37-36=1

第五周期第IA族。38

元素的性質(zhì)與原子結(jié)構：一、堿金屬元素元素名稱元素符號核電荷數(shù)顏色和狀態(tài)密度g/cm3熔點OC沸點OC鋰Li3銀白色，柔軟0.534180.51347鈉Na11銀白色，柔軟0.9797.81882.9鉀K19銀白色，柔軟0.8663.65774銣Rb37銀白色，柔軟1.53238.89688銫Cs55略帶金色光澤，柔軟1.87928.40678.4物理性質(zhì)的規(guī)律：(1)顏色和狀態(tài)：銫略帶金色、其它均為銀白色，固體，質(zhì)柔軟(2)密度：逐漸增大（自上而下）

K<Na(3)熔沸點：逐漸降低（自上而下）元素名稱元素符號核電荷數(shù)原子結(jié)構示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑/nm堿金屬元素鋰0.152鈉0.186鉀0.227銣0.248銫0.265LiNaKRbCs3111937551111123456+321+11281+192881+37281881+5528181881（1）從Li到Cs，堿金屬元素的原子核電荷數(shù)依次增大，原子結(jié)構中電子層數(shù)依次增多，原子半徑依次增大。（2）最外層電子數(shù)相同，都為1個?；瘜W反應中易失去1個電子，形成+1價的陽離子，單質(zhì)體現(xiàn)還原性。2Na+O2=Na2O2鈉與氧氣：劇烈燃燒，火焰呈黃色，生成淡黃色固體。鉀與氧氣：燃燒更劇烈，火焰呈紫色。2K+O2=K2O2

(過氧化鉀)K+O2=KO2(超氧化鉀)與水反應

在水面上、

成銀白色小球、在水面上四處

、滴入酚酞溶液呈

色

在水面上、

成銀白色、在水面上四處

、滴入酚酞溶液呈

色，有微弱爆炸鈉

鉀浮熔游動紅浮熔游動紅2Na+2H2O=2NaOH+H2↑Na與K比較理論分析：實驗證明：相同點：都容易被氧化（燃燒），可以和水劇烈反應。遞變性：和氧氣反應K比Na劇烈，產(chǎn)物更復雜；和水反應K更加劇烈，甚至爆炸。相同點：都易失去電子，表現(xiàn)強還原性。遞變性：鉀比鈉更易于失去電子，更活潑。鋰與水會反應，但比Na與水的反應緩慢。

堿金屬單質(zhì)化學性質(zhì)與非金屬的反應（以O2為例）元素條件現(xiàn)象產(chǎn)物結(jié)論LiNa加熱燃燒，劇烈

Na2O2

K

稍加熱

燃燒，更劇烈更復雜的氧化物

Rb

Cs從Li—Cs，隨電子層數(shù)的遞增，還原性（金屬性）逐漸增強。加熱燃燒，較不劇烈Li2O接觸空氣不加熱劇烈更復雜的氧化物接觸空氣不加熱劇烈更復雜的氧化物元素現(xiàn)象產(chǎn)物結(jié)論LiNa劇烈反應，有“浮、熔、游、紅、鳴”現(xiàn)象KRbCs從Li—Cs，隨電子層數(shù)遞增，還原性（金屬性）逐漸增強。會反應，比Na緩慢

遇水燃燒，甚至爆炸

對應的堿和氫氣更劇烈，氣體會燃燒，輕微爆炸與水反應逐漸劇烈2Li+2H2O=2LiOH+H2↑（較慢）2Na+2H2O=2NaOH+H2↑（劇烈）2K+2H2O=2KOH+H2↑（很劇烈）產(chǎn)物堿性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH（1）鋰電池是一種高能電池；鋰是優(yōu)質(zhì)的高能燃料（用于宇宙飛船、人造衛(wèi)星和超聲速飛機）；有機化學中重要的催化劑。（4）銣銫主要用于制備光電管、真空管。銫原子鐘是目前最準確的計時儀器。（3）鉀的化合物可做鉀肥。硝酸鉀還用于做火藥。堿金屬元素的用途：（2）液態(tài)鈉可作為核反應堆的傳熱介質(zhì)。小結(jié)：元素金屬性強弱可從單質(zhì)與水（或酸）反應置換出氫的難易程度，及它們的最高價氧化物對應的水化物即氫氧化物的堿性來判斷。（P101）

練習：1、堿金屬鈁(Fr)具有放射性，它是堿金屬元素中最重的元素，下列預言錯誤的是（）Ａ.在堿金屬中它具有最大的原子半徑Ｂ.它的氫氧化物化學式為FrOH,是一種極強的堿C.鈁在空氣中燃燒時,只生成Fr2OD.它能跟水反應生成相應的堿和氫氣,由于反應劇烈而發(fā)生爆炸Ｃ2.下列關于鉀、鈉、銣、銫的說法中，不正確的是()A.原子半徑隨核電荷數(shù)的增大而增大B.單質(zhì)的密度均小于1C.其氫氧化物中，堿性最強的CsOHD.氧化能力最強的是鈉離子B單質(zhì)的還原性：Na<K<Rb<Cs離子的氧化性：Na+>K+>Rb+>Cs+

二、鹵素元素：氟

氯

溴碘1、鹵素的原子結(jié)構：砹

At

＋85281832187單質(zhì)顏色狀態(tài)（常態(tài)）密度熔點℃沸點℃溶解度（100g水中）F2淡黃綠色氣體1.69g/L（15。C）-219.6-188.1與水反應Cl2黃綠色氣體3.124g/L（0。C）-101-34.6226cm3Br2深紅棕色液體3.119g/cm3（20。C）-7.258.784.16gI2紫黑色固體4.93g/cm3113.5184.40.029g２、鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)：顏色：淺→深狀態(tài)：氣→液→固密度：小→大熔沸點：低→高在水中溶解性：大→小物理性質(zhì)的遞變性：想一想：鹵素原子結(jié)構有何相似點和不同點？由此推測它們化學性質(zhì)有何相似性和遞變性？最外層7個電子易得一個電子，氧化性核電荷數(shù)遞增電子層數(shù)遞增原子半徑依次增大得電子能力逐漸減弱原子結(jié)構性質(zhì)決定氧化性逐漸減弱名稱反應條件方程式氫化物穩(wěn)定性F2

冷暗處爆炸

H2+F2==2HFHF很穩(wěn)定

Cl2

光照或點燃

H2+Cl2==2HCl

HCl穩(wěn)定結(jié)論：FClBrI隨核電荷數(shù)的增多，原子半徑的增大，HF>HCl>HBr>HII2

高溫、持續(xù)加熱

緩慢進行

H2+I2==2HI

HI

很不穩(wěn)定Br2

高溫

H2+Br2==2HBr

HBr較不穩(wěn)定３、鹵素單質(zhì)的化學性質(zhì)

F2>Cl2>Br2>I2

F>Cl>Br>I（1)鹵素與氫氣的反應：點燃或光照F2Cl2Br2的氧化性強，能把可變化合價的金屬氧化成高價的金屬鹵化物，I2

的氧化能力最弱，跟鐵反應只生成FeI2。Br2+2Na=2NaBr3Br2+2Fe=2FeBr3注意

I2+

Fe

=

FeI2（2)與金屬反應：2Na+Cl22NaCl點燃點燃2Fe+3Cl22FeCl3Cu+Cl2CuCl2

點燃（3）鹵素與水反應：Br2＋H2O

==

HBr＋HBrO反應越來越難發(fā)生2F2＋2H2O

==

4HF＋O2

（特例）I2＋H2O

==

HI＋HIO

通式：X2＋H2O

==

HX＋HXO（X:Cl、Br、I）

小結(jié)：鹵素原子結(jié)構的相似性，決定了單質(zhì)化學性質(zhì)的相似性。與金屬反應，生成鹵化物。與氫氣反應，生成鹵化氫。與水反應，生成鹵化氫和次鹵酸。鹵素原子結(jié)構的差異性，決定了單質(zhì)化學性質(zhì)的差異性和遞變性。與氫反應的能力漸弱；氫化物的穩(wěn)定性漸弱；與水反應的能力漸弱。特性：碘易升華；碘遇淀粉顯藍色。氟元素無正價，無含氧酸；HF是弱酸，HCl、HBr、HI是強酸。

元素非金屬性強弱可從單質(zhì)與氫氣反應生成氣態(tài)氫化物的難易程度及氫化物的穩(wěn)定程度，或其最