4.1原子結(jié)構(gòu)與元素周期表+課件高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)

第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律4.1原子結(jié)構(gòu)與元素周期表4.2元素周期律4.3化學(xué)鍵豐富多彩的物質(zhì)世界是由一百多種元素組成的。那么，這些元素之間有什么內(nèi)在聯(lián)系嗎?它們是如何相互結(jié)合形成多種多樣的物質(zhì)呢?結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)原子原子核核外電子質(zhì)子中子電荷相對(duì)質(zhì)量個(gè)數(shù)+10-11.007≈11.008≈1ZZ質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)一、原子結(jié)構(gòu)N=A-Z4.1原子結(jié)構(gòu)與元素周期表一種原子的質(zhì)量數(shù)等于其相對(duì)原子質(zhì)量的整數(shù)值質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)粒子符號(hào)讀作質(zhì)子數(shù)質(zhì)量數(shù)中子數(shù)電子數(shù)16O“氧16”8168818O“氧18”81810812C“碳12”6126613756Ba“鋇137”56137815635Cl-“氯35離子”1735181823Na+“鈉23離子”11231210練：R2-中子數(shù)為N，質(zhì)量數(shù)為A，xg氫化物(H2R)中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量為多少？原子的質(zhì)量幾乎都集中在原子核身上，但原子核與整個(gè)原子比起來(lái)非常小。電子層KLMNOPQn1234567能量離核遠(yuǎn)近低高“核外電子分層排布”：在多電子原子里，把電子運(yùn)動(dòng)的能量不同的區(qū)域簡(jiǎn)化為不連續(xù)的殼層，稱作電子層。"洋蔥式結(jié)構(gòu)"近遠(yuǎn)由低到高核電荷數(shù)元素名稱元素符號(hào)各電子層的電子數(shù)KLMNOP2氦He210氖Ne2818氬Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188各層最多容納多少電子？①最外層②次外層③倒數(shù)第3層

④第n層（各條件同時(shí)滿足）2n2稀有氣體元素的電子層排布思考總結(jié)：由于原子中的電子是處在原子核的引力場(chǎng)中，電子一般總是先從能量低的內(nèi)層排起，當(dāng)一層充滿后再填充下一層。各層最多容納多少電子呢？188(K層2個(gè))32練習(xí)：用原子結(jié)構(gòu)示意圖表示核電荷數(shù)為1-20號(hào)元素原子的核外電子排布練習(xí)：用原子結(jié)構(gòu)示意圖表示下列離子的核外電子排布Cl-Mg2+K+O2-Al3+NeAr原子結(jié)構(gòu)模型演變過程18031904191119131926-1935電子云模型原子結(jié)構(gòu)模型是科學(xué)家根據(jù)科學(xué)猜想和分析，通過對(duì)原子結(jié)構(gòu)的形象描摹而建構(gòu)的揭示原子本質(zhì)的認(rèn)知模型。薛定諤找出以下物質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖歷史上，為了尋求各種元素及其化合物間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律性，人們進(jìn)行了許多嘗試。1869年，俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫在前人研究的基礎(chǔ)上，將元素按照相對(duì)原子質(zhì)量由小到大依次排列，并將化學(xué)性質(zhì)相似的元素放在一起，制出了第一張?jiān)刂芷诒?。隨著化學(xué)科學(xué)的不斷發(fā)展，元素周期表中為未知元素留下的空位先后被填滿，周期表的形式也變得更加完美。原子結(jié)構(gòu)的奧秘被揭示以后，元素周期表中元素的排序依據(jù)由相對(duì)原子質(zhì)量改為原子的核電荷數(shù)，周期表也逐漸演變成我們現(xiàn)在常用的這種形式。二、元素周期表原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=原子核外電子數(shù)周期表編排原則：橫行(7個(gè))：電子層數(shù)相同，原子序數(shù)遞增縱列(18個(gè))：多數(shù)最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)遞增橫行7個(gè)——7個(gè)周期周期表結(jié)構(gòu)：周期序數(shù)=原子的電子層數(shù)特點(diǎn)：每周期(第一周期除外)以堿金屬開始，以稀有氣體結(jié)束周期元素種數(shù)短周期長(zhǎng)周期122838418518632(含鑭系15種)732(含錒系15種)分類鑭系錒系①主族(7個(gè))特點(diǎn)：主族元素族序數(shù)=該原子最外層電子數(shù)縱行18個(gè)——16個(gè)族縱行121314151617族名ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA族中元素別名堿金屬堿土金屬鋁族碳族氮族氧族鹵族②副族(8個(gè))副族都是金屬元素，統(tǒng)稱過渡元素或過渡金屬。元素種類最多的族③0族(1個(gè))——第18縱行都是稀有(惰性)氣體。縱行3456789101112族名ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB1989年，IUPAC（國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)）建議用1~18列替代原主族、副族等。1H氫1s11.008原子序數(shù)元素符號(hào)元素名稱價(jià)層電子排布相對(duì)原子質(zhì)量觀察討論：周期表每個(gè)方格中都有哪些信息？觀察周期表，我們還能發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律？在元素周期表中找到以下元素的位置：元素符號(hào)原子結(jié)構(gòu)示意圖周期表中的位置Na第三周期第IA族Cl第三周期第VIIA族Fe第四周期第VIII族Cu第四周期第IB族Ne第二周期第0族+1028+11281+17287+2628142+2928181原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)周期序數(shù)=電子層數(shù)主族序數(shù)=最外層電子數(shù)想知道元素周期表是怎么被填滿的嗎？元素周期表發(fā)展史1789年，拉瓦錫：化學(xué)元素表1829年，德國(guó)德貝萊納（DObereiner）“三組素”1865年英國(guó)人紐蘭茲“八音律”1868德國(guó)邁爾——原子量圖1869德國(guó)邁爾——化學(xué)元素周期系1869年，門捷列夫第1張?jiān)刂芷诒憩F(xiàn)代周期表類型②各種形式周期表嘗試1H氫1s11.008123H的質(zhì)量數(shù)為什么有三個(gè)呢？三、核素元素：具有相同質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))的一類原子的總稱。同種元素原子的質(zhì)子數(shù)相同，但精確測(cè)量結(jié)果證明，同種元素原子的中子數(shù)不一定相同，如氫元素的原子核：氫元素的原子核原子名稱原子符號(hào)質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)10氕11氘12氚核素：具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子。核素質(zhì)子中子別稱H元素1H10氕2H11氘D3H12氚T核素質(zhì)子中子C元素12C6613C6714C68核素質(zhì)子中子O元素16O8817O8918O810核素質(zhì)子中子U元素234U92142235U92143238U92146其中，像1H、2H、3H之間，質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的不同原子之間互稱為同位素。(即同一元素的不同核素互稱為同位素)這里有4種元素，但卻有12種核素(12種原子)。核素：具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子。核素1氕核素2氘核素3氚同位素元素：具有相同質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))的一類原子的總稱。同位素：質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的不同原子。H、C、O、Cu…1H、2H、12C、18O…1H、2H、3H…相對(duì)原子質(zhì)量：某個(gè)原子的質(zhì)量與一個(gè)12C原子質(zhì)量的1/12的比值。16O的相對(duì)原子質(zhì)量=m(一個(gè)16O原子)1/12m(一個(gè)12C)元素的相對(duì)原子質(zhì)量：例：

16O17O18O在自然界中百分含量(豐度)：99.76%0.04%0.20%氧元素的相對(duì)原子質(zhì)量=16×99.76%+17×0.04%+18×0.20%如：=16.0044一種元素的相對(duì)原子質(zhì)量等于其各同位素相對(duì)原子質(zhì)量的加權(quán)平均值。1H氫1s11.008123科學(xué)家還利用核反應(yīng)人工制造出很多種同位素。同位素中，有些具有放射性，稱為放射性同位素。如3H利用14C測(cè)定一些文物的年代2H和3H用于制造氫彈235U是核電站反應(yīng)堆原料，也可制原子彈利用放射性同位素釋放的射線育種、給金屬探傷、診斷和治療疾病、同位素示蹤法研究反應(yīng)原理等同位素在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究中有著重要的用途。例如：知識(shí)點(diǎn)辨析概念定義對(duì)象實(shí)例同位素質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子之間原子1H、2H、3H之間12C、14C之間同素異形體由同種元素形成，但性質(zhì)不同的幾種單質(zhì)之間單質(zhì)O2、O3之間金剛石、石墨、C60之間思考：16O2和17O2之間互稱為什么？H216O和H218O之間呢？我們平時(shí)說的H2O、CO2等物質(zhì)中的原子，都有幾個(gè)中子呢？練習(xí)1：選詞填空練習(xí)2知識(shí)配對(duì)練習(xí)3（1）只含有一種元素的物質(zhì)不可能是（）A單質(zhì)B純凈物C混合物D化合物石墨、金剛石（2)重水D2O是重要化工原料，下列說法錯(cuò)誤的是（）A氘原子核外有一個(gè)電子B1H