新人教版高中化学必修一4.1+原子结构与元素周期表+ppt课件（含视频）.rar

第四章 物质结构 元素周期表 第一节 原子结构与元素周期表一、质量数一、质量数1、定义：2、公式：忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）（一）原子结构二、电子层二、电子层 1、定义： 在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层。 2 2、表示方法、表示方法 电子层数（电子层数（n n） 1 12 23 34 45 56 67 7电子层符号电子层符号 离核远近离核远近 能量高低能量高低 K L M N O P Q 近 远 低 高二、核外电子排布的一般规律二、核外电子排布的一般规律“一低四不超一低四不超” ” 1 1、能量规律、能量规律能量最低原理：能量最低原理： 核外电子总是先排布在能量较低的电子层里，然后由里向外，依次排布在能量逐渐升高的电子层2、数量规则四不超：（1）每层最多容纳电子数为2n2（2）最外层不超过8个电子（K层为最外层时不超 过2个电子）（3）次外层不超过18个电子（4）倒数第三层不超过32个电子注：以上规律是相互联系，不能孤立地理解。三、核外电子排布的表示方法三、核外电子排布的表示方法原子原子结构示意图和离子结构示意图结构示意图和离子结构示意图例：例：OO、N N、NaNa、ClCl- -、MgMg2+2+、S S2-2-、CaCa2+2+、ArAr（二）元素周期表n一、元素周期表的发现： 1869年俄国化学家门捷列夫将元素按照相对原子质量由小到大依次排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵行，绘制出了第一张元素周期表 二、原子序数： 1、定义： 按照元素在周期表中的顺序给元素编号，得到原子序数 2、原子序数与元素的原子结构之间的关系： 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数 3、微粒的核外电子数与质子数、电荷数的关系： 原子、分子的电子数=核电荷数=质子数 阴离子的电子数=质子数+电荷数 阳离子的电子数=质子数-电荷数 例题：请写出下列微粒的质子数和核外电子数1、Na、Na+2、F、F-3、NH3、NH4+、H2O、OH-原子、分子的电子数=核电荷数=质子数 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数 阴离子的电子数=质子数+电荷数 阳离子的电子数=质子数-电荷数 三、元素周期表的结构1、编排原则：（1）周期： 把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行称为周期（2）族：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行称为族2、结构：（1）周期 周期（横行）短周期长周期第一周期： 2种元素第二周期：第三周期：8种元素8种元素第四周期： 18种元素第五周期： 18种元素第六周期：32种元素（镧系：57-71，共15种 ）第七周期：32种元素（锕系：89-103，共15种）小结：七横七周期，三短四长（2）族 族（纵行）主族：A , A , A , A ,A , A , A 共七个主族副族：B , B , B , B ,B , B , B 共七个副族第族：三个纵行(8、9、10），位于 B 与B中间 0族：稀有气体元素小结：十八纵行十六族，七主七副一VIII一0列数123456789101112131415161718类别主族副族VIII族副族主族0族名称IAIIAIIIBIVBVBVIBVIIBVIII族IBIIBIIIAIVAVAVIAVIIA0族说明：（1）电子层数=周期序数；（4）由于存在镧系和锕系，且分别位于第六周期和第七周期的第IIIB族，所以第IIIB族是元素种类最多的族（2）主族元素族序数=原子最外层电子数（3）主族元素由短周期和长周期元素共同构成，副族元素完全由长周期元素构成（5）过渡元素：从第IIIB族到第IIB族共10个纵行，包括了第VIII族和全部副族元素，全部为为金属元素，统称为过渡元素。 （6）逢三必变，即第3纵行是第IIIB族，第13纵行是第IIIA族（7）族的别称（1）第IA族称为 碱金属元素（2）第IIA族称为碱土金属元素（3）第IVA族称为碳族元素（4）第VA族称为氮族元素（5）第VIA族称为氧族元素（6）第VIIA族称为卤族元素（7）0族称为稀有气体元素3、元素周期表中方格的内容：原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量4、原子的表示方法用 表示一个质量数为A，质子数为Z的原子X 课堂练习：1.已知某主族元素的原子结构示意图如 下，判断其位于第几周期？第几族？+552 8 18 18 8 1+352 8 18 7第四周期第VIIA族第六周期第IA族2.主族元素在周期表中的位置取决于该元素的（ ）A. 相对原子质量和核外电子数B. 电子层数和最外层电子数C. 相对原子质量的最外层电子数D. 电子层数的次外层电子数Bn3、A、B、C为短周期元素，它们的位置关系如图所示，已知B、C两元素原子序数之和是A元素的原子序数的4倍。n（1）写出A、B、C的元素符号：A_、B_、C_。n（2）A的原子结构示意图为_，B在周期表中的位置_，C的离子结构示意图为_，n（3）A的氢化物分子式为_。答案：（1）O P Cl （2） 第三周期 第A族 （3）H2O ABC+82 6（三）核素1、定义：把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。2、同位素：例如：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素（即同一元素的不同核素互称为同位素）3 3、元素、核素、同位素、同素异形体的区别、元素、核素、同位素、同素异形体的区别元素核素同位素同素异形体概念范围特性决定因素实例用途具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素同种元素形成的不同单质宏观概念，是多个具有相同质子数的原子的总称微观概念，指元素的具体的某种原子微观概念，指同一元素的不同原子之间的关系单质只讲种类，不讲个数化学反应中的最小微粒物理性质不同，化学性质几乎完全相同一般地，化学性质相似，物理性质不同质子数质子数、中子数质子数、中子数组成元素、结构、和都属于氧元素是不同的核素互为同位素O2和O3，金刚石和石墨，红磷和白磷，互为同素异形体同位素的应用：考古时利用 测定一些文物的年代， 用于 制造氢弹，利用放射性同位素释放的射线育种n4、元素的相对原子质量：就是按照该元素各种核素原子所占的一定百分比算出的平均值补充：1、不含中子的元素是H；2、不含电子的离子是H+；3、最轻的金属单质和非金属单质分别是Li和H 4、其单质在常温下呈液态的非金属元素是Br；5、地壳中含量最高的非金属元素和金属元素分别 是O和Al6、其单质单质 在空气中含量最大的元素是N；7、组组成物质质种类类最多的元素和单质单质 硬度最大 的元素都是C8、最活泼泼的非金属元素和金属元素分别别是F和Cs 9、焰色反应应呈黄色和紫色的元素分别别是钠钠元素 和钾钾元素（四）原子结构与元素的性质一、碱金属元素 1、结构特点元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径碱金属元素锂 0.152钠0.186钾0.227铷0.248铯0.265+32 1+11281+192881+372 8 18 8 1+552 8 1818 8 1Li Na K Rb Cs 3 11 19 37 55 1 1 1 1 1 2 3 4 5 6 依次增大依次增多2、化学性质（1）与氧气反应： 4Li+O22Li2O 、2Na+O2Na2O2 规律： Li与O2反应应，常温或加热热均生成Li2O； Na与O2反应应，常温生成Na2O，加热热生成Na2O2； K与O2反应，常温生成K2O2，加热生成KO2(超氧化钾) Rb、Cs燃烧时生成更复杂的氧化物 （2）与Cl2反应：生成氯化物（3）与H2O反应：通式：2R+2H2O=2ROH+H2 现象：浮、熔、游、响、红（4）与非氧化性酸反应：通式：2R+2H+=2R+H2（5）与盐反应：先与水反应，再与盐反应小结：元素金属性强弱的比较（1）同主族元素，从上到下，失电子能力依次增强，还原性依次增强，金属性依次增强（2）金属与水或酸反应置换出氢气的难易程度，越容易者，金属性越强 （3）最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，碱性越强，金属性越强 3、物理性质碱金属单质颜色和状态密度熔点沸点LiNaKRbCs银白色，柔软 略带金属光泽，柔软 从上往下依次增大，但K比Na小 从上往下依次降低 从上往下依次降低 注： 1、钾、钠保存在煤油中，锂保存在石蜡中 2、钾、钠着火用沙土盖灭 3、钾、钠用完可放回原试剂瓶 4、焰色反应中，钠显黄色，钾透过蓝色钴玻璃 显紫色 二、卤族元素 1、结构特点元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径卤族元素氟F氯Cl溴Br碘I9 17 35 53 +92 7+172 8 7+352 8 18 7+532 8 1818 77 2 3 4 5 从上往下依次增大 2、物理性质卤素单质颜色和状态密度熔沸点F2淡黄绿色气体Cl2黄绿色气体Br2深红棕色液体I2紫黑色固体逐渐增大逐渐升高逐逐逐逐渐渐渐渐加加加加深深深深3、化学性质（1）与金属反应：2R+nX2=2RXn（X：F、Cl、Br、I）（2）与H2的反应应：F2+H2=2HFCl2+H2=2HCl光照或点燃Br2+H22HBr I2+H22HI在暗处剧烈化合并发生爆炸，生成的HF很稳定光照或点燃发生反应，生成的HCl较稳定加热至一定温度才反应，生成的HBr不如HCl稳定不断加热热才能缓缓慢反应应，HI不稳稳定；在同一条件下同时时分解为为H2和I2，为为可逆反应应稳定性：HFHClHBrHI（3）与H2O反应应： X2+H2O=HX+HXO（X：Cl、Br、I）氟特殊：2H2O+2F2=4HF+O2（4）与碱溶液反应：X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O（X：Cl、Br、I） 氟先与水反应应生成HF，HF再与碱反应应（5）与SO2反应应：X2+SO2+2H2O=2HX+H2SO4（X：Cl、Br、I）（6）卤素单质的置换反应：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 Cl2+2Br-=2Cl-+Br2Cl2+2KI=2KCl+I2 Cl2+2I-=2Cl-+I2Br2+2KI=2KBr+I2 Br2+2I-=2Br-+I2小结：元素非金属性强弱的比较 （1）单质与氢气化合的难易程度及氢化物的稳定性；越易化合，氢化物越稳定，非金属性越强 （2）最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，酸性越强，非金属性越强 4、卤化银的相关性质：物质质颜色溶解性 感光性 用途AgFAgClAgBrAgI白色白色浅黄色黄色易溶难溶，且从上往下溶解度依次减小难分解，不具备感光性见光易分解，且感光性从上往下依次增强AgBr和AgI常用作感光材料； AgI用于人工降雨5、卤卤族元素的一些特性（1）F2无正价，HF能腐蚀蚀玻璃，保存在塑料瓶或铅铅皿中（2）Br2是唯一的液态态非金属单质单质 ，极易挥发挥发 ，有毒； 实验实验 室通常将其密封保存在阴冷处处，且试剂试剂 瓶内 常加适量水进进行水封，Br2有很强的腐蚀蚀性，所以 不能用橡皮塞。（3）I2易升华华，遇淀粉变蓝变蓝 ； 食盐盐中加入的是KIO3； I2氧化性较较弱，与变变价金属反应时应时 ，生成较较低价态态的化合物（4）酸性强弱：HFHClHBrHBrO4HIO4三、小结1、元素的性质与原子的最外层电子数有关2、同主族元素从上到下，原子半径逐渐渐增大， 失电电子能力逐渐渐增强，得电电子能力逐渐渐减 弱，金属性逐渐渐增强，非金属性逐渐渐减弱