202X_202X學(xué)年高中化學(xué)第四章第1課時(shí)原子結(jié)構(gòu)元素周期表課件新人教版必修1

1、第四章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第1課時(shí)原子結(jié)構(gòu)元素周期表知識(shí)鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測(cè)試1.元素是具有相同核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù))的同一類原子的總稱。2.原子中的質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)。3.鎂、鋁、硫、氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖分別為4.什么核外電子排布結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)?提示最外層達(dá)到8電子(只有1層電子時(shí)是2電子)結(jié)構(gòu)。知識(shí)鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測(cè)試一、原子結(jié)構(gòu)1.原子的構(gòu)成 知識(shí)鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測(cè)試2.質(zhì)量數(shù)(1)質(zhì)量數(shù):將核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對(duì)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)等量關(guān)系:質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)。3.原子核外電子的排布規(guī)律(1)電子層的

2、劃分核外電子的能量及運(yùn)動(dòng)區(qū)域。知識(shí)鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測(cè)試電子層及其與能量的關(guān)系。 (2)核外電子的排布規(guī)律電子總是盡可能先從內(nèi)層排起,當(dāng)一層充滿后再填充下一層。原子核外各電子層最多容納2n2個(gè)電子。原子最外層電子數(shù)不能超過8(K層為最外層時(shí)不能超過2),次外層電子數(shù)不能超過18,倒數(shù)第三層電子數(shù)不能超過32。知識(shí)鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測(cè)試4.電子層的表示方法鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖如下,請(qǐng)注明其意義。 【微思考1】構(gòu)成原子或離子的粒子間的數(shù)量關(guān)系如何?提示(1)原子:核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。(2)陽離子:質(zhì)子數(shù)=陽離子的核外電子數(shù)+陽離子的電荷數(shù)。(3)陰離子:質(zhì)子數(shù)=陰離子的核外電子數(shù)-陰離子的電荷

3、數(shù)。知識(shí)鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測(cè)試5.原子結(jié)構(gòu)模型的演變?nèi)祟悓?duì)原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了如下演變過程:道爾頓模型湯姆孫原子模型盧瑟福原子模型玻爾原子模型電子云模型等。知識(shí)鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測(cè)試二、元素周期表1.元素周期表的發(fā)展歷程知識(shí)鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測(cè)試2.原子序數(shù)(1)含義:按照元素在元素周期表中的順序給元素編號(hào),得到原子序數(shù)。(2)原子序數(shù)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)3.編排原則知識(shí)鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測(cè)試4.元素周期表的結(jié)構(gòu)(1)周期(橫行)個(gè)數(shù):元素周期表中有7個(gè)周期。特點(diǎn):每一周期中元素的電子層數(shù)相同。分類(3短4長)短周期:包括一、二、三周期(3短)。長周期:包括四、五、六、

4、七周期(4長)。(2)族(縱列)個(gè)數(shù):元素周期表中有18個(gè)縱列,但只有16個(gè)族。特點(diǎn):元素周期表中主族元素的族序數(shù)等于其最外層電子數(shù)。知識(shí)鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測(cè)試分類 常見族的特別名稱第A族(除H外):堿金屬元素;第A族:鹵族元素;0族:稀有氣體元素。知識(shí)鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測(cè)試【微思考2】依據(jù)現(xiàn)行元素周期表討論,最外層電子數(shù)為2的元素是否一定為第A族元素?提示最外層電子數(shù)為2的元素除第A族元素外,還有He元素和過渡元素中的許多元素,如Fe等,而He屬于0族元素,Fe屬于第族元素。知識(shí)鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測(cè)試1.判斷正誤(正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”)。(1)核外電子的能量不同,能量高的在離核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。

5、 ()(2)鉀原子的M層可以排9個(gè)電子。 ()(3)每一周期的最外層電子均是由1個(gè)至8個(gè)電子。 ()(4)同周期中元素電子層數(shù)一定相同。 ()(5)同族元素的最外層電子數(shù)一定等于族序數(shù)。 ()(6)0族元素的最外層電子數(shù)均為8。 ()(7)每一縱列一定為一族。 ()(8)元素周期表已發(fā)展成一個(gè)穩(wěn)定的形式,它不可能再有新的變化了。 ()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)知識(shí)鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測(cè)試2.15號(hào)元素P在周期表中的位置為()A.第二周期第A族B.第二周期第A族C.第三周期第A族D.第三周期第A族答案D解析畫出15號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖,即可確定P元素在周期表中的位置為第三

6、周期第A族。知識(shí)鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測(cè)試3.下列各表為周期表的一部分(表中數(shù)字代表元素的原子序數(shù)),其中正確的是()答案D解析A項(xiàng)中2號(hào)元素應(yīng)該位于周期表的最后一列,錯(cuò)誤;B項(xiàng)中2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)不應(yīng)該在同一周期,因?yàn)榈谝恢芷谥挥袃煞N元素H和He,錯(cuò)誤;C項(xiàng)中6號(hào)、12號(hào)和24號(hào)元素不應(yīng)在同一主族,因?yàn)橄噜徶芷谥髯逶氐脑有驍?shù)之差只可能為2、8、18、32,不存在相差6或12的情況,錯(cuò)誤;D項(xiàng)完全符合元素周期表的排列規(guī)則。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè) 核核外電子排布規(guī)律及表示方法外電子排布規(guī)律及表示方法 問題探究(1)核電荷數(shù)為120的元素的核外電子排布特點(diǎn)。(填元素符號(hào))原子最外層有1個(gè)電

7、子的元素:。 原子最外層有2個(gè)電子的元素:。 原子最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素:。 原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素:。原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素:。原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的元素:。 原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的元素:。原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的元素:。 探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)原子電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素:。 原子電子層數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素:。 原子電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素:。 原子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素:。 原子內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素:。 原子核中無中子的原子:。 提示H、Li、Na

8、、KHe、Be、Mg、CaBe、ArCONeHe、C、S、OH、Be、AlLiBe探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)(2)鉀的原子結(jié)構(gòu)示意圖若畫為 它違背了核外電子排布的哪條規(guī)律?試畫出正確的鉀的原子結(jié)構(gòu)示意圖。提示違背了最外層電子數(shù)不能超過8個(gè)的規(guī)律; (3)舉例說明10e-原子、分子和離子。提示原子:Ne;分子:CH4、NH3、H2O、HF;離子:O2-、F-、 、Na+、Mg2+、Al3+。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè) 深化拓展1.原子核外電子排布規(guī)律“四最”(1)“一個(gè)最低”核外電子總是先排布在能量最低的電子層,然后由內(nèi)向外從能量較低的電子層逐步向能量較高的電子層排布,即排滿K層

9、再排L層,排滿L層再排M層,依此類推。(2)“三個(gè)最多”各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2。如K、L、M、N層最多容納的電子數(shù)分別為2、8、18、32。最外層電子數(shù)最多是8(K層是最外層時(shí),最多是2)。次外層電子數(shù)最多是18。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)2.粒子核外電子排布的表示方法(1)原子結(jié)構(gòu)示意圖:表示原子的核電荷數(shù)和核外電子在原子核外各電子層排布的圖示。如Na原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)(2)離子結(jié)構(gòu)示意圖離子結(jié)構(gòu)示意圖中各符號(hào)與原子結(jié)構(gòu)示意圖含義一樣,但注意原子結(jié)構(gòu)示意圖中質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù),而離子結(jié)構(gòu)示意圖中質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)不相等。如探究一探究二

10、探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)3.常見含2e-、10e-、18e-的粒子(1)核外有2個(gè)電子的粒子:Li+、Be2+、H-、He、H2。(2)核外有10個(gè)電子的粒子分子:CH4、NH3、H2O、HF、Ne陽離子:Na+、Mg2+、Al3+、N 、H3O+陰離子:N3-、O2-、F-、OH-、N (3)核外有18個(gè)電子的粒子分子:Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4等陽離子:K+、Ca2+陰離子:P3-、S2-、HS-、Cl-探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè) 素能應(yīng)用典例1下列說法中正確的是()A.鉀原子的結(jié)構(gòu)示意圖為B.某原子M層電子數(shù)為L層電子數(shù)的4倍C.某離子M層和L

11、層電子數(shù)均為K層的4倍D.短周期元素中,內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素只有P答案C探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)解析鉀原子的結(jié)構(gòu)示意圖為 ,A項(xiàng)錯(cuò)誤;L層能容納8個(gè)電子,M層最多容納18個(gè)電子,不可能是L層電子數(shù)的4倍,B項(xiàng)錯(cuò)誤;S2-、K+等L層、M層均有8個(gè)電子,是K層的4倍,C項(xiàng)正確;短周期元素中,內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素除P外,還有Li,D項(xiàng)錯(cuò)誤。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1某元素原子的核電荷數(shù)是電子層數(shù)的5倍,其質(zhì)子數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍,該元素的原子核外電子排布是()A.2、5B.2、7C.2、8、5D.2、8、7答案C解析第一層最多排2個(gè)電子

12、,第二層最多排8個(gè)電子,第三層最多排18個(gè)電子,某元素原子的核電荷數(shù)是電子層數(shù)的5倍,則電子層數(shù)為2、3或4。若含有2個(gè)電子層,則電子數(shù)為10,不滿足質(zhì)子數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍;若含有3個(gè)電子層,則電子數(shù)為15,滿足質(zhì)子數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍,則該元素為P,其原子核外電子排布是2、8、5;若含有4個(gè)電子層,則電子數(shù)為20,不滿足質(zhì)子數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)元素周期表的結(jié)構(gòu)元素周期表的結(jié)構(gòu) 問題探究1.同一周期第A族、第A族元素原子序數(shù)相差的數(shù)值可能是多少?提示1、11、25。2.元素周期表中最長的周期是什么周期?有多少種元素?提示第六、七周期,32種。3.元素

13、周期表中元素最多的族是什么族?有多少種元素?提示B族,32種。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè) 深化拓展1.周期 探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)2.族 探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)3.過渡元素元素周期表中從B到B共10個(gè)縱列,包括了第族和全部副族元素,共60多種元素,全部為金屬元素,統(tǒng)稱為過渡元素。4.關(guān)于元素周期表的幾點(diǎn)說明(1)0族元素不是主族元素。(2)元素周期表的“兩性”一是“殘缺性”,即第一至第三周期缺少過渡元素,第一周期還缺少第AA族的元素。二是“隱含性”,即第六、七周期第B族中分別隱含著鑭系元素和錒系元素,這兩系元素中各有15種元素,第族包括8、9、10三個(gè)縱列。探究

14、一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè) 素能應(yīng)用典例2結(jié)合元素周期表回答下列問題:(1)表中的實(shí)線是元素周期表的部分邊界,請(qǐng)?jiān)趫D中用實(shí)線補(bǔ)全元素周期表的邊界。(2)表中所列元素,屬于短周期元素的有種,屬于主族元素的有種,g元素位于第周期族,i元素位于第周期第族。 探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)(3)元素f是第周期第族元素,請(qǐng)?jiān)谟疫叿娇蛑邪春ぴ氐氖綐訉懗鲈撛氐脑有驍?shù)、元素符號(hào)、元素名稱、相對(duì)原子質(zhì)量(近似值)。 (4)元素在元素周期表中的位置與元素原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系是 。 探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)答案(1) (2)76三0四B (3)三A (4)元素所在周期序數(shù)等于原子核外的電子層數(shù),元

15、素所在的主族序數(shù)等于原子的最外層電子數(shù),由元素原子的電子層數(shù)和最外層電子數(shù)可確定元素在元素周期表中的位置;同一周期元素原子的電子層數(shù)相同,同一主族元素原子的最外層電子數(shù)相同探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)解析(1)根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)知:第一周期有2種元素,第二、三周期有8種元素,分別位于第1、2、1318列,第四、五、六、七周期為長周期,包括118列,由此可畫出周期表的邊界。(2)畫出周期表的邊界,對(duì)照周期表,很容易找出各元素在周期表中的位置。(3)第三周期第A族元素為硫,原子序數(shù)為16,相對(duì)原子質(zhì)量近似為32。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2下列關(guān)于元素周期表的說法正確的是

16、()A.元素周期表短周期中有6種金屬元素B.元素周期表中第A族有4種非金屬元素C.元素周期表中第一、二、三周期為短周期D.元素周期表中第A族全部是金屬元素答案C解析元素周期表中第一、二、三周期為短周期,共有5種金屬元素,分別為Li、Be、Na、Mg、Al,A項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;第A族中F、Cl、Br、I、At、Ts全為非金屬元素,B項(xiàng)錯(cuò)誤;第A族包括氫和堿金屬元素,D項(xiàng)錯(cuò)誤。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)元素周期表在元素推斷中的應(yīng)用元素周期表在元素推斷中的應(yīng)用 問題探究探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)1.同一主族相鄰周期元素的原子序數(shù)相差多少?提示對(duì)于第A、A族而言,相鄰周期元素的原子序數(shù)

17、相差的數(shù)值等于上一周期所含元素的種類數(shù)(如第A族,第三周期和第四周期元素的原子序數(shù)相差的數(shù)值等于第三周期所含元素的種類數(shù),為8)。對(duì)于第AA族元素而言,相鄰周期元素的原子序數(shù)相差的數(shù)值等于下一周期所含元素的種類數(shù)(如第A族,第三周期和第四周期元素的原子序數(shù)相差的數(shù)值等于第四周期所含元素的種類數(shù),為18)。2.已知第六周期稀有氣體的原子序數(shù)是86,請(qǐng)寫出第82號(hào)元素在周期表的位置。提示第六周期第A族。3.已知RSO4共有104個(gè)電子,請(qǐng)寫出R在周期表中的位置。提示R的原子序數(shù)為104-16-48=56,由于第五周期的稀有氣體為54號(hào)氙,故R處于第六周期第A族。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)

18、深化拓展1.由原子序數(shù)推導(dǎo)元素在周期表中位置的方法(1)熟記稀有氣體元素的原子序數(shù)(2)比大小定周期比較該元素的原子序數(shù)與0族元素的原子序數(shù)的大小,找出與其相鄰近的兩種0族元素,那么該元素就和原子序數(shù)大的0族元素處于同一周期。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)(3)確定縱列和族序數(shù)的關(guān)系,準(zhǔn)確找出周期表中每個(gè)縱列對(duì)應(yīng)的族序數(shù)(所有族從左到右的順序)。(4)求差值定族數(shù)若某元素的原子序數(shù)比相應(yīng)的0族元素多1或2,則該元素應(yīng)處在0族元素所在周期的下一個(gè)周期的第A族或第A族,如88號(hào)元素,88-86=2,則其應(yīng)在第七周期第A族。若某些元素的原子序數(shù)比相應(yīng)的0族元素少1、2、3、4、5,則這些元素應(yīng)分

19、別處在同周期的第A、A、A、A、A族,如84號(hào)元素,86-84=2,應(yīng)在第六周期第A族。若差其他數(shù),則由相應(yīng)差數(shù)找出相應(yīng)的族。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)2.由位置推導(dǎo)原子序數(shù)的方法(1)同周期探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)(2)同族若A、B為同主族元素,A所在周期有m種元素,B所在周期有n種元素,A在B的上一周期,設(shè)A的原子序數(shù)為a。若A、B位于第A族或第A族(位于過渡元素左邊的元素),則B的原子序數(shù)為(a+m)。若A、B位于第AA族(位于過渡元素右邊的元素),則B的原子序數(shù)為(a+n)。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè) 素能應(yīng)用典例3根據(jù)短周期元素的信息回答問題。 (1)寫出A

20、、B的元素符號(hào):、,C、D元素的名稱:、。 (2)寫出B、C單質(zhì)在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。 (3)從原子結(jié)構(gòu)的角度分析,A與B的相同,C與D的相同。 探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)答案(1)SO鈉鋁(2)2Na+O2 Na2O2(3)最外層電子數(shù)電子層數(shù) 解析短周期是指第一、二、三周期(前18號(hào)元素),據(jù)“周期序數(shù)=電子層數(shù)”“主族序數(shù)=最外層電子數(shù)”“原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)”可推出A是硫,B是氧,C是鈉,D3+與Ne電子數(shù)相同,即D是13號(hào)元素鋁。鈉與氧氣在加熱時(shí)的反應(yīng)為2Na+O2 Na2O2。從原子結(jié)構(gòu)的角度分析硫與氧的最外層電子數(shù)相同,鈉與鋁的電子層數(shù)相同。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練3我國的納米基礎(chǔ)研究能力已躋身于世界前列,曾制得一種合成納米材料,其化學(xué)式為RN。已知該化合物中的Rn+核外有28個(gè)電子。則R元素位于元素周期表的()A.第三周期第A族B.第四周期第A族C.第五周期第A族D.第四周期第A族答案B解析據(jù)化學(xué)式RN知N為-3價(jià),則R為+3價(jià),所以R的原子序數(shù)為28+3=31;與31最鄰