1、第一节原子结构与元素周期表丰富多彩的物质世界是由一百多种元素组成的。丰富多彩的物质世界是由一百多种元素组成的。最初，人们通过分类整理的方法对元素之间的联系进行研究的。随最初，人们通过分类整理的方法对元素之间的联系进行研究的。随着元素周期表的建立和元素周期律的发现，特别是原子结构的奥秘被揭着元素周期表的建立和元素周期律的发现，特别是原子结构的奥秘被揭示，人们从微观角度探索元素之间的内在联系，进一步认识了元素性质示，人们从微观角度探索元素之间的内在联系，进一步认识了元素性质及其递变规律，并通过研究粒子间的相互作用，认识化学反应的本质；及其递变规律，并通过研究粒子间的相互作用，认识化学反应的本质；逐
2、步建立了结构决定性质的观念。逐步建立了结构决定性质的观念。元素周期表揭示了元素间的内在联系，使元素构成了一个较为系统的元素周期表揭示了元素间的内在联系，使元素构成了一个较为系统的体系。体系。元素周期表的建立元素周期表的建立成为化学发展史上的重要的里程碑之一。成为化学发展史上的重要的里程碑之一。2020世纪初，原子结构的奥秘被揭示后，人们对元素周期表的世纪初，原子结构的奥秘被揭示后，人们对元素周期表的认识更加完善。那么，认识更加完善。那么，原子结构与元素周期表之间有怎样的关系原子结构与元素周期表之间有怎样的关系呢呢？原子结构原子结构原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。原子由原子核
3、和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。原子原子原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子质量数质量数原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为近似为1 1，如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质，如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数质量数。质量数（质量数（A A）= = 质子数（质子数（Z Z）+ + 中子数（中子数（N N） 在含有多个电子的原子里，电子分别在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。有些电子能量
4、较能量不同的区域内运动。有些电子能量较低，在离核较近的区域里运动；有些电子低，在离核较近的区域里运动；有些电子能量较高，在离核较远的区域里运动。能量较高，在离核较远的区域里运动。 在多个电子的原子里，电子是如何运在多个电子的原子里，电子是如何运动的呢？动的呢？问题：问题：科学上把能量不同的电子的运动区域科学上把能量不同的电子的运动区域称为称为电子层电子层。把能量最低、离核最近的电。把能量最低、离核最近的电子，称其运动在子，称其运动在第一电子层第一电子层上；能量稍高、上；能量稍高、运动在离核稍远的电子，称其运动在运动在离核稍远的电子，称其运动在第二第二电子层电子层上；由里向外，依次类推，叫上；由
5、里向外，依次类推，叫三、三、四、五、六、七层四、五、六、七层。 也可把它们依次叫也可把它们依次叫K、L、M、N、O、P、Q层层。在含有多个电子的原子力，电子分别在能量在含有多个电子的原子力，电子分别在能量不同的区域内运动。把不同的区域简化为不连续不同的区域内运动。把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层。（有人把这种电子层模的壳层，也称作电子层。（有人把这种电子层模型比拟为洋葱式结构）型比拟为洋葱式结构）分别用分别用 n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 或或K K、L L、M M、N N、O O、P P、Q Q来表示来表示从内到外的
6、电子层。从内到外的电子层。N NM ML LK K原子核原子核原子结构原子结构电子层电子层(n) 1 2 3 4 5 6 7字母表示字母表示离核距离离核距离能能 量量KL M N O P Q低低高高近近远远在多电子原子中，电子的能量是不相同的。在多电子原子中，电子的能量是不相同的。在离核较近的区域内运在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高。由于原。由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，子中的电子是处在原子核的引力场中，电子总是从内层排起，当一层充电子总是从内层排起，当一层充满后再填充下一层满后再填充下一
7、层。那么，那么，每个电子层最多可以排布多少个电子每个电子层最多可以排布多少个电子呢？呢？原子结构示意图：原子结构示意图：观察钠原子的核外电子排布观察钠原子的核外电子排布NaNa+11 2 8 1+11 2 8 1元素符号元素符号 原子核原子核核内质子核内质子 电子层电子层层内电子数层内电子数原子核外电子排布的表示方法原子核外电子排布的表示方法原子结构示意图+11+112 2 8 8 1 1K L MK L MNaNa根据根据NaNa元素的核外电子排布，我们可以发现，元素的核外电子排布，我们可以发现，K K层最多可以排布层最多可以排布2 2个电子，个电子，L L层最多可以排布层最多可以排布8 8
8、个电子。个电子。下表是稀有气体元素原子的电子层排布，根据表格回答问题。下表是稀有气体元素原子的电子层排布，根据表格回答问题。核电核电荷数荷数元素元素名称名称元素元素符号符号各电子层的电子数各电子层的电子数KLMNOP2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188（1 1）当）当K K层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？除了层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？除了K K层，其层，其他各层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？他各层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？当当K K层为最外层时，最多能容纳层为最外层时，最多能容
9、纳2 2个电子数。个电子数。除了除了K K层，层，其他各层为最外层时，最多能容纳其他各层为最外层时，最多能容纳8 8个电子数。个电子数。（2 2）次外层最多容纳的电子数是多少？）次外层最多容纳的电子数是多少？次外层最多容纳次外层最多容纳1818个个电子数。电子数。（3 3）你能归纳出第）你能归纳出第n n层最多能容纳的电子数吗？层最多能容纳的电子数吗？第第n n层最多能容纳层最多能容纳2n2n2 2电子数电子数 （1 1） 原子核外第原子核外第n n层最多能容纳的电子数为层最多能容纳的电子数为2n2n2 2 。 （2 2）最外层电子数不超过）最外层电子数不超过8 8个（个（K K层为最外层只有
10、层为最外层只有2 2个），次外个），次外层电子数最多层电子数最多1818个，倒数第三层电子数最多个，倒数第三层电子数最多3232个。个。 （3 3）原子最外电子层有）原子最外电子层有8 8个电子（最外层为个电子（最外层为K K层时，最多只有层时，最多只有2 2个电子）的结构是相对稳定的结构。个电子）的结构是相对稳定的结构。原子核外电子数的规律原子核外电子数的规律（4 4）请你根据所归纳的规律，用原子结构示意图表示核电）请你根据所归纳的规律，用原子结构示意图表示核电荷数为荷数为1 1-20-20号元素原子的核外电子排布。号元素原子的核外电子排布。核电荷核电荷数数元素名元素名称称元素符元素符号号各
11、电子层的电子数各电子层的电子数KLMNOP1氢H16碳C2411钠Na28115磷P28517氯Cl287根据原子光谱和理论分析根据原子光谱和理论分析核电荷数为核电荷数为120的元素原子核外电子层排布的元素原子核外电子层排布CaK+352 8 18 72 8 18 7Br原子结构模型的演变原子结构模型的演变道尔顿模型（道尔顿模型（18031803年）年）原子结构模型是科学家根据科学猜想和分析，通过对原原子结构模型是科学家根据科学猜想和分析，通过对原子结构的形象和描摹而建构的揭示原子本质的认知模型。子结构的形象和描摹而建构的揭示原子本质的认知模型。汤姆孙原子模型（汤姆孙原子模型（19041904
12、年）年）卢瑟福原子模型（卢瑟福原子模型（19111911年）年）玻尔原子模型（玻尔原子模型（19131913年）年）电子云模型（电子云模型（1926193519261935年）年）1 1、填空、填空原子由原子由_和和_构成，原子核由构成，原子核由_和和_构成。原构成。原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1 1，如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做数值相加，所得的数值叫做_。原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中
13、子质量数质量数2.2.下列关于原子结构的说法正确的是下列关于原子结构的说法正确的是( ) ( ) A A原子由原子核和核外电子构成原子由原子核和核外电子构成B B对于任何微粒，质子数等于核外电子数都成立对于任何微粒，质子数等于核外电子数都成立C C当微粒达到稳定结构时，最外层电子数一定是当微粒达到稳定结构时，最外层电子数一定是8 8D D原子的质量等于原子核的质量原子的质量等于原子核的质量A A原原子子结结构构与与元元素素周周期期表表原子结构：原子结构：原子核外电子数的规律：原子核外电子数的规律： 第二课时 元 素 周 期 表18691869年，俄国化学家门捷列夫在前人研究的基础年，俄国化学家
14、门捷列夫在前人研究的基础上，将元素按照相对原子质量由小到大依次排列，并上，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列，制出了第一张将化学性质相似的元素放在一个纵列，制出了第一张元素周期表。元素周期表。门捷列夫门捷列夫按照元素在周期表中的顺序给元素编号，得到原子序数。在发现原按照元素在周期表中的顺序给元素编号，得到原子序数。在发现原子的构成及结构之后，人们发现，原子序数与元素的原子结构之间存在子的构成及结构之后，人们发现，原子序数与元素的原子结构之间存在着如下关系：着如下关系：原子序数原子序数 = = 核电荷数核电荷数 = = 质子数质子数 = = 核外电子数核外
15、电子数元素周期表元素周期表元素周期表有元素周期表有7 7个横行，个横行，1818个纵行。个纵行。每一个横行叫做一个周期，每一个横行叫做一个周期，每一个纵列叫做一个族（每一个纵列叫做一个族（8 8、9 9、1010三个纵列共同组成第三个纵列共同组成第族）。族）。周期序周期序数数起止元素起止元素包括元素种数包括元素种数核外电子层数核外电子层数1HHe21234567FrOg（118号）7第一周期第一周期2 2种元素种元素短周期元素短周期元素第二周期第二周期8 8种元素种元素短周期元素短周期元素第三周期第三周期8 8种元素种元素短周期元素短周期元素第四周期第四周期1818种元素种元素长周期元素长周期
16、元素第五周期第五周期第六周期第六周期第七周期第七周期1818种元素种元素3232种元素种元素3232种元素种元素周期序数周期序数 = = 电子层数电子层数族族主族（主族（7 7个）个）副族（副族（7 7个）个）由短周期元素和长周期元素共同构成的族，族序由短周期元素和长周期元素共同构成的族，族序 数后标数后标A A 。( (IA-A)IA-A)完全由长周期元素构成的族，族序数后标完全由长周期元素构成的族，族序数后标B B。（除第（除第族族） 稀有气体元素稀有气体元素的原子最外层电子数为的原子最外层电子数为8 8（第一周期的氦最外层电子（第一周期的氦最外层电子数为数为2 2），元素的化学性质不活泼
17、，通常难与其他物质发生化学反应，），元素的化学性质不活泼，通常难与其他物质发生化学反应，把它们的化合价定为把它们的化合价定为0 0，叫做，叫做0 0族族。第第IAIA族（除族（除H H外）叫做碱金属元素，第外）叫做碱金属元素，第AA族叫做卤族元素。族叫做卤族元素。主族序数主族序数 = 最外层电子数最外层电子数总结总结:周期周期（7个）个）族族（16个）个）短周期短周期长周期长周期第第 1周期周期第第 2周期周期第第 6周期周期第第 3周期周期第第 5周期周期第第 4周期周期第第 7周期周期 2 种种 8 种种 8 种种 18 种种 18 种种 32 种种32 种种主族主族副族副族第第VIII族
18、族0 族族共共 7 个主族个主族共共 7 个副族个副族包括第包括第8、9、10 纵行纵行稀有气体元素稀有气体元素AAB B B B BB B AAAAA0主族主族主族主族副族副族副族副族过渡元素（或过渡金属）过渡元素（或过渡金属）周期序数电子层数周期序数电子层数主族序数最外层电子数主族序数最外层电子数元素的基本信息元素的基本信息元素符号元素符号元素名称元素名称原子序数原子序数相对原子质量相对原子质量为什么图中为什么图中 H H 的质量数有的质量数有3 3个呢？个呢？质量数质量数H H1 1氢氢1.0081.0081 12 23 3元素是具有元素是具有相同质子数相同质子数( (核电荷数核电荷数)
19、 )的的一类原子一类原子的总称。的总称。同种元素原子的原子核中质子数是相同的。同同种元素原子的原子核中质子数是相同的。同种元素原子的原子核中，中子数不一定相同。种元素原子的原子核中，中子数不一定相同。核素核素概念：把具有概念：把具有一定数目质子和一定数目中子一定数目质子和一定数目中子的的一种原子一种原子叫做核素。叫做核素。氢元素的原子核氢元素的原子核原子名称原子名称质子数（质子数（Z Z）中子数（中子数（N N）1 10 0氕氕(pie)(pie)1 11 1氘氘(dao)(dao)1 12 2氚氚(chuan)(chuan)同位素同位素概念：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
20、位素。概念：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（即同一种元素的不同核素同一种元素的不同核素互称为同位素）互称为同位素）同位素中的同位素中的“同位同位”是什么意思？是什么意思？H H1 1氢氢1.0081.008元素周期表的发展元素周期表的发展17891789年，拉瓦锡在年，拉瓦锡在化学概要化学概要中提出第一个元素分类表，此后，人中提出第一个元素分类表，此后，人们对元素体系的研究不断深入。们对元素体系的研究不断深入。18291829年，德国化学家德贝赖纳提出了年，德国化学家德贝赖纳提出了“三素组三素组”的概念，对于探寻元的概念，对于探寻元素性质的规律具有启发性。素性质的
21、规律具有启发性。18671867年，俄国化学家门捷列夫在研究中开始触及到元素进行分类。年，俄国化学家门捷列夫在研究中开始触及到元素进行分类。19051905年，瑞士化学家维尔纳制成了现代形式的元素周期表。年，瑞士化学家维尔纳制成了现代形式的元素周期表。19131913年，英国物理学家莫塞莱发现并证明了周期表元素的原子序数等年，英国物理学家莫塞莱发现并证明了周期表元素的原子序数等于原子的核电荷数。于原子的核电荷数。1.1.填写下列横线填写下列横线把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做_。把把_相同而相同而_不同的不同的_元素的不同原子互称为同
22、位元素的不同原子互称为同位素。（即同一种元素的不同核素互称为同位素）素。（即同一种元素的不同核素互称为同位素）核素核素质子数质子数中子数中子数同一同一D D3.3.下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是( )( )A.A.稀有气体元素的原子最外层电子数为稀有气体元素的原子最外层电子数为8 8，把它们的化合价定为，把它们的化合价定为8 8，叫，叫做做8 8族族B.B.元素周期表中，第元素周期表中，第IAIA族（除了氢）叫做碱金属元素，第族（除了氢）叫做碱金属元素，第A A族叫做族叫做卤族元素卤族元素C.C.元素周期表中的族分为主族和副族。主族的族序号标为元素周期表中的族分为主族和副族。主族的族
23、序号标为A A，副族的，副族的族序号标为族序号标为B BD.D.每一周期中元素的电子层数相同，从左到右原子序数递增，周期的每一周期中元素的电子层数相同，从左到右原子序数递增，周期的序数就是该周期元素所具有的的电子层数序数就是该周期元素所具有的的电子层数A A4.4.下列各组中的元素用原子序数表示，其中都属于主族的一组元素下列各组中的元素用原子序数表示，其中都属于主族的一组元素是（）是（）A A2 2、4 4、6 B6 B1919、2020、2121C C1 1、3 3、5 5 D D8 8、1616、1818C C原原子子结结构构与与元元素素周周期期表表元素的基本信息元素的基本信息元素周期表中元素的特点元素周期表中元素的特点核素和同位素核素和同位素
