1、第第1课时原子结构元素周期表课时原子结构元素周期表第一节原子结构与元素周期表第一节原子结构与元素周期表知识铺垫新知预习自主测试1.元素是具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称。2.原子中的质子数=核电荷数=核外电子数。3.镁、铝、硫、氯的原子结构示意图分别为4.什么核外电子排布结构是稳定的结构?提示最外层达到8电子(只有1层电子时是2电子)结构。知识铺垫新知预习自主测试一、原子结构1.原子的构成 知识铺垫新知预习自主测试2.质量数(1)质量数: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。(2)等量关系:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。3.原子核外电子
2、的排布规律(1)电子层的划分核外电子的能量及运动区域。知识铺垫新知预习自主测试电子层及其与能量的关系。(2)核外电子的排布规律电子总是尽可能先从内层排起,当一层充满后再填充下一层。原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。原子最外层电子数不能超过8(K层为最外层时不能超过2),次外层电子数不能超过18,倒数第三层电子数不能超过32。知识铺垫新知预习自主测试4.电子层的表示方法钠原子的结构示意图如下,请注明其意义。【微思考1】构成原子或离子的粒子间的数量关系如何?提示(1)原子:核电荷数=质子数=核外电子数。(2)阳离子:质子数=阳离子的核外电子数+阳离子的电荷数。(3)阴离子:质子数=阴离子的核外
3、电子数-阴离子的电荷数。知识铺垫新知预习自主测试5.原子结构模型的演变人类对原子结构认识经历了如下演变过程:道尔顿模型汤姆孙原子模型卢瑟福原子模型玻尔原子模型电子云模型等。知识铺垫新知预习自主测试二、元素周期表1.元素周期表的发展历程知识铺垫新知预习自主测试2.原子序数(1)含义:按照元素在元素周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。(2)原子序数与原子结构的关系原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数3.编排原则知识铺垫新知预习自主测试4.元素周期表的结构(1)周期(横行)个数:元素周期表中有7个周期。特点:每一周期中元素的电子层数相同。分类(3短4长)短周期:包括一、二、三周期(3短)。长周
4、期:包括四、五、六、七周期(4长)。(2)族(纵列)个数:元素周期表中有18个纵列,但只有16个族。特点:元素周期表中主族元素的族序数等于其最外层电子数。知识铺垫新知预习自主测试分类 常见族的特别名称第A族(除H外):碱金属元素;第A族:卤族元素;0族:稀有气体元素。知识铺垫新知预习自主测试【微思考2】依据现行元素周期表讨论,最外层电子数为2的元素是否一定为第A族元素?提示最外层电子数为2的元素除第A族元素外,还有He元素和过渡元素中的许多元素,如Fe等,而He属于0族元素,Fe属于第族元素。知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)核外电子的能量不同,能量高的
5、在离核近的区域运动。()(2)钾原子的M层可以排9个电子。()(3)每一周期的最外层电子均是由1个至8个电子。()(4)同周期中元素电子层数一定相同。()(5)同族元素的最外层电子数一定等于族序数。()(6)0族元素的最外层电子数均为8。()(7)每一纵列一定为一族。()(8)元素周期表已发展成一个稳定的形式,它不可能再有新的变化了。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)知识铺垫新知预习自主测试2.15号元素P在周期表中的位置为()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解析画出15号元素的原子结构示意图,即可确定P元素在周期表中的位置为
6、第三周期第A族。知识铺垫新知预习自主测试3.下列各表为周期表的一部分(表中数字代表元素的原子序数),其中正确的是()答案D解析A项中2号元素应该位于周期表的最后一列,错误;B项中2号、3号、4号不应该在同一周期,因为第一周期只有两种元素H和He,错误;C项中6号、12号和24号元素不应在同一主族,因为相邻周期主族元素的原子序数之差只可能为2、8、18、32,不存在相差6或12的情况,错误;D项完全符合元素周期表的排列规则。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测 核核外电子外电子排布规律及表示方法排布规律及表示方法 问题探究(1)核电荷数为120的元素的核外电子排布特点。(填元素符号)原子最外层有1
7、个电子的元素:。原子最外层有2个电子的元素:。原子最外层电子数等于次外层电子数的元素:。原子最外层电子数是次外层电子数2倍的元素:。原子最外层电子数是次外层电子数3倍的元素:。原子最外层电子数是次外层电子数4倍的元素:。原子最外层电子数是电子层数2倍的元素:。原子最外层电子数是电子层数3倍的元素:。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测原子电子层数与最外层电子数相等的元素:。原子电子层数是最外层电子数2倍的元素:。原子电子总数为最外层电子数2倍的元素:。原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:。原子内层电子数是最外层电子数2倍的元素:。原子核中无中子的原子:。提示H、Li、Na、KHe、Be、M
8、g、CaBe、ArCONeHe、C、S、OH、Be、AlLiBe探究一探究二探究三素养脉络随堂检测(2)钾的原子结构示意图若画为 它违背了核外电子排布的哪条规律?试画出正确的钾的原子结构示意图。提示违背了最外层电子数不能超过8个的规律;(3)举例说明10e-原子、分子和离子。提示原子:Ne;分子:CH4、NH3、H2O、HF;离子:O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测 深化拓展1.原子核外电子排布规律“四最”(1)“一个最低”核外电子总是先排布在能量最低的电子层,然后由内向外从能量较低的电子层逐步向能量较高的电子层排布,即排满K层再排L层,排满L层再排M
9、层,依此类推。(2)“三个最多”各电子层最多容纳的电子数是2n2。如K、L、M、N层最多容纳的电子数分别为2、8、18、32。最外层电子数最多是8(K层是最外层时,最多是2)。次外层电子数最多是18。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测2.粒子核外电子排布的表示方法(1)原子结构示意图:表示原子的核电荷数和核外电子在原子核外各电子层排布的图示。如Na原子的原子结构示意图为探究一探究二探究三素养脉络随堂检测(2)离子结构示意图离子结构示意图中各符号与原子结构示意图含义一样,但注意原子结构示意图中质子数等于核外电子数,而离子结构示意图中质子数与核外电子数不相等。如探究一探究二探究三素养脉络随堂检测3
10、.常见含2e-、10e-、18e-的粒子(1)核外有2个电子的粒子:Li+、Be2+、H-、He、H2。(2)核外有10个电子的粒子分子:CH4、NH3、H2O、HF、Ne阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、N 、H3O+阴离子:N3-、O2-、F-、OH-、N (3)核外有18个电子的粒子分子:Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4等阳离子:K+、Ca2+阴离子:P3-、S2-、HS-、Cl-探究一探究二探究三素养脉络随堂检测 素能应用典例1下列说法中正确的是()A.钾原子的结构示意图为B.某原子M层电子数为L层电子数的4倍C.某离子M层和L层电子数均为K层的4倍D
11、.短周期元素中,内层电子总数是最外层电子数2倍的元素只有P答案C探究一探究二探究三素养脉络随堂检测解析钾原子的结构示意图为 ,A项错误;L层能容纳8个电子,M层最多容纳18个电子,不可能是L层电子数的4倍,B项错误;S2-、K+等L层、M层均有8个电子,是K层的4倍,C项正确;短周期元素中,内层电子总数是最外层电子数2倍的元素除P外,还有Li,D项错误。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测变式训练1某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的原子核外电子排布是()A.2、5B.2、7C.2、8、5D.2、8、7答案C解析第一层最多排2个电子,第二层最多排8个电子,
12、第三层最多排18个电子,某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,则电子层数为2、3或4。若含有2个电子层,则电子数为10,不满足质子数是最外层电子数的3倍;若含有3个电子层,则电子数为15,满足质子数是最外层电子数的3倍,则该元素为P,其原子核外电子排布是2、8、5;若含有4个电子层,则电子数为20,不满足质子数是最外层电子数的3倍。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测元素周期表的结构元素周期表的结构 问题探究1.同一周期第A族、第A族元素原子序数相差的数值可能是多少?提示1、11、25。2.元素周期表中最长的周期是什么周期?有多少种元素?提示第六、七周期,32种。3.元素周期表中元素最多的族是什
13、么族?有多少种元素?提示B族,32种。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测 深化拓展1.周期 探究一探究二探究三素养脉络随堂检测2.族 探究一探究二探究三素养脉络随堂检测3.过渡元素元素周期表中从B到B共10个纵列,包括了第族和全部副族元素,共60多种元素,全部为金属元素,统称为过渡元素。4.关于元素周期表的几点说明(1)0族元素不是主族元素。(2)元素周期表的“两性”一是“残缺性”,即第一至第三周期缺少过渡元素,第一周期还缺少第AA族的元素。二是“隐含性”,即第六、七周期第B族中分别隐含着镧系元素和锕系元素,这两系元素中各有15种元素,第族包括8、9、10三个纵列。探究一探究二探究三素养脉络随
14、堂检测 素能应用典例2结合元素周期表回答下列问题:(1)表中的实线是元素周期表的部分边界,请在图中用实线补全元素周期表的边界。(2)表中所列元素,属于短周期元素的有种,属于主族元素的有种,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养脉络随堂检测(3)元素f是第周期第族元素,请在右边方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量(近似值)。(4)元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系是 。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测答案(1)(2)76三0四B(3)三A(4)元素所在周期序数等于原子核外的电子层数,元素所在的主族序数等于原子的最外层电子
15、数,由元素原子的电子层数和最外层电子数可确定元素在元素周期表中的位置;同一周期元素原子的电子层数相同,同一主族元素原子的最外层电子数相同探究一探究二探究三素养脉络随堂检测解析(1)根据元素周期表的结构知:第一周期有2种元素,第二、三周期有8种元素,分别位于第1、2、1318列,第四、五、六、七周期为长周期,包括118列,由此可画出周期表的边界。(2)画出周期表的边界,对照周期表,很容易找出各元素在周期表中的位置。(3)第三周期第A族元素为硫,原子序数为16,相对原子质量近似为32。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测变式训练2下列关于元素周期表的说法正确的是()A.元素周期表短周期中有6种金属元
16、素B.元素周期表中第A族有4种非金属元素C.元素周期表中第一、二、三周期为短周期D.元素周期表中第A族全部是金属元素答案C解析元素周期表中第一、二、三周期为短周期,共有5种金属元素,分别为Li、Be、Na、Mg、Al,A项错误,C项正确;第A族中F、Cl、Br、I、At、Ts全为非金属元素,B项错误;第A族包括氢和碱金属元素,D项错误。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测元素周期表在元素推断中的应用元素周期表在元素推断中的应用 问题探究探究一探究二探究三素养脉络随堂检测1.同一主族相邻周期元素的原子序数相差多少?提示对于第A、A族而言,相邻周期元素的原子序数相差的数值等于上一周期所含元素的种类数
17、(如第A族,第三周期和第四周期元素的原子序数相差的数值等于第三周期所含元素的种类数,为8)。对于第AA族元素而言,相邻周期元素的原子序数相差的数值等于下一周期所含元素的种类数(如第A族,第三周期和第四周期元素的原子序数相差的数值等于第四周期所含元素的种类数,为18)。2.已知第六周期稀有气体的原子序数是86,请写出第82号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个电子,请写出R在周期表中的位置。提示R的原子序数为104-16-48=56,由于第五周期的稀有气体为54号氙,故R处于第六周期第A族。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测 深化拓展1.由原子序数推导元素在周期表
18、中位置的方法(1)熟记稀有气体元素的原子序数(2)比大小定周期比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数的大小,找出与其相邻近的两种0族元素,那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测(3)确定纵列和族序数的关系,准确找出周期表中每个纵列对应的族序数(所有族从左到右的顺序)。(4)求差值定族数若某元素的原子序数比相应的0族元素多1或2,则该元素应处在0族元素所在周期的下一个周期的第A族或第A族,如88号元素,88-86=2,则其应在第七周期第A族。若某些元素的原子序数比相应的0族元素少1、2、3、4、5,则这些元素应分别处在同周期的第A、A、A、A、A族,
19、如84号元素,86-84=2,应在第六周期第A族。若差其他数,则由相应差数找出相应的族。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测2.由位置推导原子序数的方法(1)同周期探究一探究二探究三素养脉络随堂检测(2)同族若A、B为同主族元素,A所在周期有m种元素,B所在周期有n种元素,A在B的上一周期,设A的原子序数为a。若A、B位于第A族或第A族(位于过渡元素左边的元素),则B的原子序数为(a+m)。若A、B位于第AA族(位于过渡元素右边的元素),则B的原子序数为(a+n)。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测 素能应用典例3根据短周期元素的信息回答问题。(1)写出A、B的元素符号:、,C、D元素的名称:、
20、。(2)写出B、C单质在加热时发生反应的化学方程式:。(3)从原子结构的角度分析,A与B的相同,C与D的相同。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测答案(1)SO钠铝(2)2Na+O2 Na2O2(3)最外层电子数电子层数 解析短周期是指第一、二、三周期(前18号元素),据“周期序数=电子层数”“主族序数=最外层电子数”“原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数”可推出A是硫,B是氧,C是钠,D3+与Ne电子数相同,即D是13号元素铝。钠与氧气在加热时的反应为2Na+O2 Na2O2。从原子结构的角度分析硫与氧的最外层电子数相同,钠与铝的电子层数相同。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测变式训练3我国
21、的纳米基础研究能力已跻身于世界前列,曾制得一种合成纳米材料,其化学式为RN。已知该化合物中的Rn+核外有28个电子。则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解析据化学式RN知N为-3价,则R为+3价,所以R的原子序数为28+3=31;与31最邻近的稀有气体元素的原子序数为36(氪:第四周期),36-31=5,因此R元素也在第四周期,且位于第A族,故选B。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测探究一探究二探究三素养脉络随堂检测1.下列叙述中不符合原子核外电子排布基本规律的是()A.核外电子总是优先排在能量最低的电子层上B.K层是能量最
22、低的电子层C.N电子层为次外层时,最多可容纳的电子数为18D.各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2答案D解析第n电子层最多可容纳的电子数为2n2。2.核电荷数小于或等于18的元素中,原子的最外层电子数是其余电子总数一半的元素种类有()A.1种B.2种 C.3种D.4种答案B解析在118号元素中,符合题给要求的元素原子的电子排布依次为2、1和2、8、5。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测3.下列有关元素周期表的说法正确的是()A.短周期是指第一、二、三、四周期B.周期表中的第五列是第A族C.元素周期表中含元素最多的族是第B族D.元素周期表有18个族答案C4.某短周期元素原子最外电子层上只有一个
23、电子,该元素()A.一定是金属元素B.可能是金属元素,也可能是非金属元素C.一定是非金属元素D.一定是非主族元素答案B解析第A族元素的最外层都只有一个电子,而H是非金属元素,其他元素是金属元素。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测5.A、B、C、D为短周期元素,在周期表中所处的位置如图所示,A、C两元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数。(1)写出A元素的名称:。(2)B位于周期表中第周期第族。(3)C的原子结构示意图为。(4)D的单质与水反应的化学方程式为。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测答案(1)氮(2)三A(3)(4)Cl2+H2O=HCl+HClO 解析令B的原子序数为x+8,则A的原子序数为x-1,C的原子序数为x+1,则x-1+x+1=x+8,x=8,故A为N,B为S,C为F,D为Cl。
