-（2019）新人教版高中化学必修一第四章物质结构元素周期律第一节《原子结构与元素周期表》ppt课件.ppt

1、第四章第四章物质结构物质结构 元素周期律元素周期律第一节第一节 原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表原子不显电性：核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数一、原子结构1、质量数（质量数（A）= 质子数（质子数（Z）+中子数（中子数（N）2、原子序数原子序数=核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数XAZA、Z、 ) Li、 Li、 N、 Na、 Mg、C147231124127312663如：H11H21H31 氕氕 氘氘 氚氚 H D T重氢重氢超重氢超重氢思考：如何表示上述原子的组成？思考：如何表示上述原子的组成？（2）.电子按能量高低在核外分层

2、排布。电子按能量高低在核外分层排布。1234567KLMNOPQ由内到外，能量逐渐升高由内到外，能量逐渐升高（1）.核外电子围绕着原子核在不同区域核外电子围绕着原子核在不同区域(电子层电子层)作不作不规则的高速运动规则的高速运动4、原子核外电子的排布CaK核外电子排布核外电子排布图图能量最低2n2818322(n表示电子层数表示电子层数)练习练习1：某元素有：某元素有3个电子层，最外个电子层，最外层电子数是电子总数的层电子数是电子总数的1/6，该元素，该元素的元素符号是：的元素符号是：_。练习练习2：写出下列元素原子的原子：写出下列元素原子的原子结构示意图：结构示意图：16号元素号元素 19号

3、元素号元素 38号元素号元素 34号元素号元素 53号元素号元素 85号元素号元素 88号元素号元素 Mg总结：至号原子结构的特殊性。总结：至号原子结构的特殊性。1H1（）最外层有个电子的元素：（）最外层有个电子的元素：（）原子中无中子的原子：（）原子中无中子的原子：（）最外层有个电子的元素：（）最外层有个电子的元素：（）最外层电子数等于次外层电子数的元素：（）最外层电子数等于次外层电子数的元素：H、Li、NaHe、Be、MgBe、Ar（）最外层电子数是次外层电子数倍的元素：（）最外层电子数是次外层电子数倍的元素：C（）最外层电子数是次外层电子数倍的元素：（）最外层电子数是次外层电子数倍的元素

4、：O（）最外层电子数是次外层电子数倍的元素：（）最外层电子数是次外层电子数倍的元素：Ne（9）与氩原子电子层结构相同的常见阴离子是与氩原子电子层结构相同的常见阴离子是: :（8）与氩原子电子层结构相同的常见阳离子是与氩原子电子层结构相同的常见阳离子是: :（1010）核外有）核外有1010个电子的粒子个电子的粒子: : 分子分子: : 阳离子阳离子: : 阴离子阴离子: :K+；Ca 2+S2- ；Cl-CH4；NH3；H2O；HF；NeNH4+；H3O+；Na+；Mg2+；Al 3+O2-；F-；OH-二、同位素、核素二、同位素、核素氢元素的三种原子氢元素的三种原子H11H21H31 氕氕

5、氘氘 氚氚 H D T重氢重氢超重氢超重氢人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。 元素：元素：具有相同质子数（即具有相同质子数（即核电荷数核电荷数）的同）的同一类原子的总称。一类原子的总称。 核素：核素：具有一定数目质子和一定数目中子的具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。一种原子称为核素。 同位素：同位素：质子数相同而中子数不同的同一元质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素。素的不同核素互为同位素。8 O168O178O186CCC12661314三者关系三者关系: :核素核素核素核素 元素元

6、素(同位素同位素)同位素性质：同位素性质：a.a.同位素的同位素的化学性质化学性质相同，相同，物理性质物理性质有一定差别。有一定差别。b.b.天然存在的同一元素的各同位素所占的原子百分组天然存在的同一元素的各同位素所占的原子百分组成（丰度）不变。成（丰度）不变。c.c. H11H21H31思考：下列符号代表几种元素？思考：下列符号代表几种元素？ 几种原子？几种原子？ 4018Ar 4019K 4220Ca 4119K 4020Ca 4019K+ 三三五五课堂练习课堂练习1、在（、在（1）Li、（、（2）N、（、（3） Na、（4） Mg、（、（5）Li、（、（6） C中中：（1） 和和 互为同

7、位素。互为同位素。（2） 和和 质量数相等，但不能互称同质量数相等，但不能互称同位素。位素。（3） 和和 的中子数相等，但质子数不的中子数相等，但质子数不相等，所以不是同一种元素。相等，所以不是同一种元素。147231124127314663（1）（5）（2） （6）（3） （4）1.下列关于同位素的说法中正确的是下列关于同位素的说法中正确的是 A.A.质量数相同、质子数相同、化学性质几乎相同质量数相同、质子数相同、化学性质几乎相同B.B.质量数相同、质子数不同、化学性质几乎相同质量数相同、质子数不同、化学性质几乎相同C.C.质量数不同、质子数相同、化学性质不同质量数不同、质子数相同、化学性质

8、不同 D.D.质量数不同、质子数相同、化学性质几乎相同质量数不同、质子数相同、化学性质几乎相同D2.2.下列各组符号中互为同位素的一组是下列各组符号中互为同位素的一组是 ( )( )A. H2 O、D2 O B. 石墨、金刚石石墨、金刚石 C. 1 H、D和和T D. 1 8 Ar、 2 0 Ca40401C原子结构示意图说明：原子结构示意图说明：元素的性质取决于原子核外电子的排元素的性质取决于原子核外电子的排布布练习：画练习：画118号元素的原子结构示意图号元素的原子结构示意图三、元素周期表的结构周期周期族族1、周期（横行） 具有具有相同的电子层数相同的电子层数又按原子序数递增的又按原子序数

9、递增的顺序排列的一系列元素，称为一个周期。顺序排列的一系列元素，称为一个周期。周期周期周期数周期数 = = 电子层数电子层数短周期：短周期：长周期：长周期：第一周期第一周期第二周期第二周期第三周期第三周期第四周期第四周期第五周期第五周期第六周期第六周期第七周期第七周期元素种类288181832322 2、族（纵行）、族（纵行）把不同横行中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，按电子层递的元素，按电子层递增的顺序由上而下排成纵行，称为族增的顺序由上而下排成纵行，称为族主族：（主族：（7个）个）由短周期元素和长周期元素共同构成的族。由短周期元素和长周期元素共同构成的族。表示方法：在族

10、序数后面标一字母表示方法：在族序数后面标一字母“A”。A、A、A、最外层电子数最外层电子数 = 主族序数主族序数 1818个纵行，个纵行，1616个族个族副族：副族：（7个）个）完全由长周期元素构成的族。完全由长周期元素构成的族。表示方法：在族序数后标一字母表示方法：在族序数后标一字母“B”字。字。如如B、B、B、 第第V族族：（：（1个）个）0族：族： （1个）个）（“八、九、十八、九、十” 三个纵行）三个纵行）稀有气体元素稀有气体元素过渡元素：第过渡元素：第族和全部副族元素族和全部副族元素族的别称族的别称IA称为 元素 IIA称为 元素 IVA称为 元素VA称为 元素 VIA称为 元素 V

11、IIA称为 元素0族称为 元素碱金属碱金属碱土金属碱土金属碳族碳族氮族氮族氧族氧族卤族卤族稀有气体稀有气体 元素周期表的结构周期周期短周期短周期长周期长周期第第1周期：周期：2 种元素种元素第第2周期：周期：8 种元素种元素第第3周期：周期：8 种元素种元素第第4周期：周期：18 种元素种元素第第5周期：周期：18 种元素种元素第第6周期：周期：32 种元素种元素第第7周期：周期： 32种元素种元素镧系元素共镧系元素共15 种元素种元素锕系元素共锕系元素共15 种元素种元素周期序数周期序数 = = 电子层数电子层数 （横行）（横行）归纳与整理归纳与整理 主族：主族：副族：副族：IA ,IIA

12、,IIIA ,IVA ,VA , VIA , VIIA 第第VIII 族：族：稀有气体元素稀有气体元素主族序数主族序数 = = 最外层电子数最外层电子数（纵行）（纵行） 零族：零族：共七个主族共七个主族IB , IIB , IIIB , IVB ,VB , VIB , VIIB 共七个副族共七个副族三个纵行三个纵行(8、9、10）族族元素周期表的结构元素周期表的结构过过渡渡元元素素1、请仔细观察元素周期表，你可以发现其中有_个横行，也就是有_个周期，短周期指 周期，长周期 周期。元素周期表有_个纵行，分为 _个族，其中_个主族，_个副族，_个第族，_个0族，0族即是 元素。由短周期和长周期共同

13、构成的族 。主族和零族主族和零族七七一二三一二三四五六七四五六七十八十八十六十六七七七七一一一一稀有气体稀有气体七七练一练：下面的线框中每一列、每一行相当于周期表的每一纵行和每一周期，但它的列数和行数都多于元素周期表。请在下面的线框中用色笔画出周期的轮廓。HLiNaKRbCsFrFClBrAtAA元素在周期表中的位置：元素在周期表中的位置：X第三周期第三周期 第第AA族族练习：指出下列元素在周期表中的位置。1 1、 主族元素在周期表中所处的主族元素在周期表中所处的 位置，取决于该元素的位置，取决于该元素的（A A）最外层电子数和原子量）最外层电子数和原子量 （B B）原子量和核外电子数）原子量

14、和核外电子数（C C）次外层电子数和电子层数）次外层电子数和电子层数 （D D）电子层数和最外层电子）电子层数和最外层电子数数D D练习题练习题 2 2、 下列叙述错误的是下列叙述错误的是（A A）把最外层电子数相同的元素按）把最外层电子数相同的元素按 电子层数递增排成电子层数递增排成8 8行行（B B）主族元素在周期表中的位置决定）主族元素在周期表中的位置决定 于该元素原子的电子层数和最外于该元素原子的电子层数和最外 层电子数层电子数（C C）元素周期表是元素周期律的具体）元素周期表是元素周期律的具体 表现形式表现形式（D D）把电子层数相同的各元素按原子）把电子层数相同的各元素按原子 序数

15、递增排成七个横行序数递增排成七个横行A A3、第三周期第、第三周期第IVA族的元素原子序数是：族的元素原子序数是： Na元素的原子序数为元素的原子序数为11，相邻的同族元素的，相邻的同族元素的原子序数是：原子序数是： 短周期元素中，族序数周期序数的元素有：短周期元素中，族序数周期序数的元素有： 族序数等于周期序数族序数等于周期序数2倍的元素有：倍的元素有： 周期序数族序数周期序数族序数2倍的有：倍的有： 14 3、19 H、Be 、 Al C 、 S Li4 4、X X、Y Y、Z Z是周期表中相邻的是周期表中相邻的 三种短周期元素，三种短周期元素，X X和和Y Y同周同周 期，期，Y Y和和

16、Z Z同主族，三种元素同主族，三种元素 原子的最外层电子数之和为原子的最外层电子数之和为 1717，核内质子数之和为，核内质子数之和为3131， 则则X X、Y Y、Z Z是是 A AMgMg、AlAl、Si BSi BLiLi、BeBe、MgMg C CN N、O O、S S D DP P、S S、O OC C四、元素的性质与原子结构四、元素的性质与原子结构1 、碱金属碱金属: 锂锂(Li) 钠钠(Na) 钾钾(K) 铷铷(Rb) 铯铯(Cs) 钫钫(Fr)55Cs3Li11Na19K37Rb相似性相似性：最外层1个电子 易失电子，显+1价有金属性递变性：递变性：电子层数递增， 原子半径逐渐

17、大, 失电子能力增强， 金属性增强， 单质还原性增强。 碱金属元素的主要物理性质（书第碱金属元素的主要物理性质（书第95页）页）元素名元素名称称元素元素符号符号核电荷核电荷数数颜色和状态颜色和状态密度密度g/cm3熔点熔点OC沸点沸点OC锂锂Li3银白色银白色, 柔软柔软0.534180.51347钠钠Na11银白色银白色, 柔软柔软0.9797.81882.9钾钾K19银白色银白色, 柔软柔软0.8663.65774铷铷Rb37银白色银白色, 柔软柔软1.53238.89688铯铯Cs55略带金色光泽略带金色光泽,柔柔软软1.87928.40678.4阅读下表内容：阅读下表内容：碱金属的物理

18、性质的比较碱金属的物理性质的比较相相似似点点递递变变性性颜色颜色硬度硬度密度密度熔沸点熔沸点导电导热性导电导热性密度变化密度变化熔沸点变化熔沸点变化Li Na K Rb Cs柔软柔软较小较小较低较低强强逐渐增大（逐渐增大（K K特殊）特殊）单质的熔沸点逐渐降低单质的熔沸点逐渐降低均为银白色（均为银白色（CsCs略带金色）略带金色）(1)：(2)化学性质：化学性质： 如何通过实验验证碱金属化学性质的相似性和不同点？如何通过实验验证碱金属化学性质的相似性和不同点？ （1 1）与氧气的反应；）与氧气的反应；（2 2）与水的反应；）与水的反应；实验：实验： （1 1）钾与）钾与O O2 2的反应；的反

19、应； 现象：现象：金属钾被加热后慢慢熔成金属小球，并且剧金属钾被加热后慢慢熔成金属小球，并且剧 烈燃烧，发出紫色火光烈燃烧，发出紫色火光( (透过蓝色钴玻璃透过蓝色钴玻璃) )。 （2 2）钾与）钾与H H2 2O O的反应；的反应； 现象：现象：金属钾浮在水面上，剧烈反应，听到微弱的金属钾浮在水面上，剧烈反应，听到微弱的 爆鸣声，并且出现紫色的火光爆鸣声，并且出现紫色的火光(透过蓝色钴玻璃透过蓝色钴玻璃) 。碱金属元素在化学性质上的规律碱金属元素在化学性质上的规律均能与氧气、与水反应均能与氧气、与水反应, ,表现出金属性（还原性）；表现出金属性（还原性）； 4Li + O2 = 2Li2O2

20、Na + O2 = Na2O22Na + 2H2O = 2NaOH + H22K + 2H2O = 2KOH + H2（请大家书写出（请大家书写出RbRb、CsCs与水反应的化学方程式）与水反应的化学方程式）通式：通式：2 + 2H2O = 2OH + H2 碱金属元素从上到下（碱金属元素从上到下（Li Li 、NaNa、K K、RbRb、CsCs），），随着核电荷数的增加，原子的电子层数随着核电荷数的增加，原子的电子层数逐渐逐渐，原子半径逐渐，原子半径逐渐, ,原子核对原子核对最外最外层电子层电子的引力逐渐的引力逐渐 ， 原子失电子的能力逐渐原子失电子的能力逐渐。增多增多增强增强 元素的金属

21、性逐渐元素的金属性逐渐，金属单质的还原，金属单质的还原性逐渐性逐渐,与水和氧气的反应越来越与水和氧气的反应越来越，生成的氧化物越来越生成的氧化物越来越。最高价氧化物对应最高价氧化物对应的水化物的水化物（碱）的碱性越来越（碱）的碱性越来越。增强增强剧烈剧烈复杂复杂强强增大增大增强增强减弱减弱结论： 2、卤族元素、卤族元素F Cl Br I At (VIIA族）族）单质均为双原子分子单质均为双原子分子X X2 29F17Cl35Br53I相似性相似性: :最外层有7个电子，易得1个电子，有非金属性。递变性：递变性：电子层数递增，原子半径逐渐增大， 得电子能力减弱，非金属性减弱，单质氧化性减弱。（1

22、 1）卤素单质的物理性质卤素单质F2Cl2 Br22颜色状态递 变 性 淡黄绿色气体逐渐增大黄绿色气体深红棕色液体紫黑色固体逐渐升高熔沸点密度（2 2）化学性质：）化学性质：阅读课本第97页（写出化学反应方程式）卤素单质与卤素单质与H2反应的剧烈程度为：反应的剧烈程度为： F2 Cl2 Br2 I2生成氢化物的稳定性：逐渐减弱，生成氢化物的稳定性：逐渐减弱，即氢化物稳定性次序为：即氢化物稳定性次序为： HF HCl HBr HI卤素单质间的相互置换：（F2除外）2NaBr + Cl2NaBr + Cl2 2 = 2NaCl + Br = 2NaCl + Br2 2 2KI + Cl2KI +

23、Cl2 2 = 2KCl + I= 2KCl + I2 22KI + Br2KI + Br2 2 = 2KBr + I= 2KBr + I2 2 卤族元素从上到下（卤族元素从上到下（F F 、ClCl、BrBr、I I），），随着核电荷数的增加，元素原子的电子层数随着核电荷数的增加，元素原子的电子层数逐渐逐渐，原子半径逐渐，原子半径逐渐, ,原子核对原子核对最最外层电子外层电子的引力逐渐的引力逐渐，原子得电子的能，原子得电子的能力渐力渐。增多增多减弱减弱 元素的非金属性逐渐元素的非金属性逐渐，非金属，非金属单质的氧化性逐渐单质的氧化性逐渐,与氢气的反应越与氢气的反应越来越来越，生成的气态氢化物

24、的稳定性，生成的气态氢化物的稳定性逐渐逐渐。最高价氧化物对应水化物最高价氧化物对应水化物（最高价含氧酸）的酸性越来越（最高价含氧酸）的酸性越来越。减弱减弱难难减弱减弱弱弱增大增大减弱减弱减弱减弱习题：1、下列叙述正确的是 （ ） A、在碱金属元素中，所有碱金属的氧化物均属于碱性氧化物B、由于钠、钾的密度都小于1，所以碱金属单质的密度都小于1C、金属锂不能保存在煤油中，金属钾可以保存在煤油中D、氢氧化物化学式为FrOH,是一种极强的碱2、碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列预言错误的是： （ ）.在碱金属中它具有最大的原子半径 .它易失1个电子，是金属性最强的碱金属C.钫

25、在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O的氧化物D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸CD C习题：3、下列关于F、Cl、Br、I性质的比较，不正确的是 （ ）A、它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多B、被其他卤素单质从其卤化物中置换出来的可能性随 核电荷数的增加而增大C、单质的颜色随核电荷数的增加而加深D、它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强D（1）同位素相对原子质量：）同位素相对原子质量：（2）同位素质量数）同位素质量数（同位素近似相对原子质量）：（同位素近似相对原子质量）：（3）元素（平均）相对原子质量：）元素（平均）相对原子质量：（4）元素近似（平均）相

26、对原子质量：）元素近似（平均）相对原子质量：某同位素原子质量某同位素原子质量12C原子质量的原子质量的1/12质量数（质量数（A A）= =质子数（质子数（Z Z）+ +中子数（中子数（N N）M=MM=M1 1X X1 1+M+M2 2X X2 2+ +M=AM=A1 1X X1 1+A+A2 2X X2 2+ +个个体体集集体体精确精确粗略粗略精确精确粗略粗略课堂延伸：相对原子质量相对原子质量如如16O的相对原子质量：的相对原子质量：8Ar（16O）82.6571026kg1.9931026kg1215.998核素的近似相对原子质量质量数核素的近似相对原子质量质量数同位素同位素同位素的相对原子质量同位素的相对原子质量(Mi)丰度丰度(ai)34.96975.77%36.96624.23%Cl3517Cl3717