人教版化學必修第一冊4.1第一課時原子結(jié)構(gòu)元素周期表課件

回顧初中所學原子結(jié)構(gòu)知識,結(jié)合電子層模型示意圖,了解核外電子能量高低與分層排布的關(guān)系。原子核外電子的排布規(guī)律(3)確定縱列和族序數(shù)的關(guān)系,準確找出周期表中每個縱列對應的族序數(shù)(所有族從左到右的順序)。(4)D的單質(zhì)與水反應的化學方程式為。目前使用的元素周期表中,最長的周期含36種元素提示核外電子排布規(guī)律是相互聯(lián)系的,不能孤立地應用其中的一項。把不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層,也稱為電子層,有人把這種電子層模型比擬為洋蔥式結(jié)構(gòu):科學家預測第114號元素具有良好的力學、光學、電學性質(zhì),將它命名為“類鉛”。已知R原子有b個中子,R2+核外有a個電子。變式訓練3-2短周期元素A、B、C在元素周期表中的位置如圖所示。同一主族相鄰兩個周期的元素的原子序數(shù)差一定等于上一周期所含元素種數(shù)(2)鈣的原子結(jié)構(gòu)示意圖可表示為,對嗎?(2)帶電原子——離子的電子數(shù)目計算原子核外電子排布規(guī)律——“四最”②最外層電子數(shù)最多是8(K層是最外層時,最多是2)。根據(jù)原子結(jié)構(gòu)、元素周期表的知識及相關(guān)已知條件,可推算原子序數(shù),判斷元素在元素周期表中的位置等。具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子,如X(n+1)+、Yn+、Z(n+1)-、Mn-的電子層結(jié)構(gòu)相同,在周期表中位置關(guān)系為提示不對,最外層電子數(shù)不超過8個,所以應為原子核外電子的排布規(guī)律元素種類最多的族是第Ⅷ族嗎?第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期律第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第1課時原子結(jié)構(gòu)元素周期表素養(yǎng)目標1.回顧初中所學原子結(jié)構(gòu)知識,結(jié)合電子層模型示意圖,了解核外電子能量高低與分層排布的關(guān)系。依據(jù)稀有氣體元素原子的電子層排布,思考并總結(jié)出核外電子排布規(guī)律,并學會書寫常見簡單原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖。培養(yǎng)微觀探析、證據(jù)推理與模型認知的意識和習慣。2.結(jié)合原子結(jié)構(gòu)示意圖,討論歸納出元素周期表的編排原則及結(jié)構(gòu),并能根據(jù)原子序數(shù)確定元素在周期表中的位置。培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知的能力。3.通過閱讀“科學史話”,了解“原子結(jié)構(gòu)模型的演變”“元素周期表的發(fā)展”,培養(yǎng)創(chuàng)新意識,增強科學探究意識和社會責任感。【知識鋪墊】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.化學變化中最小的粒子是原子;保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小粒子是分子。3.原子由原子核和核外電子構(gòu)成,原子中的質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)。4.鎂、鋁、硫、氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖分別為5.什么樣的核外電子排布結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)?提示

最外層達到8電子(只有1層電子時是2電子)結(jié)構(gòu)。素養(yǎng)初探【必備知識】一、原子結(jié)構(gòu)1.原子的構(gòu)成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)電子層的劃分①核外電子的能量及運動區(qū)域。②電子層及其與能量的關(guān)系。

各電子層(由內(nèi)到外)序號(n)1234567

符號KLMNOPQ與原子核的距離由近到遠能量由低到高(2)核外電子的排布規(guī)律①電子總是盡可能先從內(nèi)層排起,當一層充滿后再填充下一層。②原子核外各電子層最多容納2n2個電子。③原子最外層電子數(shù)不能超過8(K層為最外層時不能超過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。【微思考1】當M層上有電子時,L層上的電子是否已排滿?提示

由于L電子層能量比M層低,故電子先排滿L層后再排M層;因此,當M層上有電子時,L層上電子已排滿?！疚⑺伎?】核外電子排布相同的微?；瘜W性質(zhì)一定相同嗎?提示

核外電子排布相同的微粒化學性質(zhì)不一定相同,如同位素之間化學性質(zhì)幾乎完全相同,而Na+與Ne、F-與Mg2+化學性質(zhì)不同。4.原子結(jié)構(gòu)模型的演變

二、元素周期表1.元素周期表的發(fā)展歷程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,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4.元素周期表的結(jié)構(gòu)(1)周期(橫行)①個數(shù):元素周期表中有

7個周期。②特點:每一周期中元素的電子層數(shù)相同。③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、七周期(4長)。(2)族(縱列)①個數(shù):元素周期表中有18個縱列,但只有16個族。②特點:元素周期表中主族元素的族序數(shù)等于其原子的最外層電子數(shù)。③分類④常見族的特別名稱第ⅠA族(除H外):堿金屬元素;第ⅦA族:鹵族元素;0族:稀有氣體元素。【情境鏈接】1869年,俄國化學家門捷列夫給元素設計并建造了個新家——元素周期表,具有相同電子層數(shù)的元素被分在了同一個樓層上(同周期),具有相似性質(zhì)的一個家族(同族)的元素被分在了同一個單元。你瞧,元素們正在忙忙碌碌、高高興興地搬進新家呢!(1)形成化合物的種類最多的元素是哪一族?提示

第ⅣA族。第ⅣA族中的碳元素形成的化合物的種類最多。(2)Fe最外層有2個電子,一定位于第ⅡA族嗎?提示

第ⅡA族的元素最外層一定有2個電子,但最外層有2個電子的元素不一定位于第ⅡA族。Fe屬于過渡元素。新知一核外電子排布規(guī)律及表示方法【問題探究】在含有多個電子的原子里,電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運動。把不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層,也稱為電子層,有人把這種電子層模型比擬為洋蔥式結(jié)構(gòu):素養(yǎng)提升(1)M層最多可容納18個電子,為什么鉀原子的核外電子排布不是提示

核外電子排布規(guī)律是相互聯(lián)系的,不能孤立地應用其中的一項。如當M層不是最外層時,最多可以排布18個電子,而當它是最外層時,最多可以排布8個電子。(2)鈣的原子結(jié)構(gòu)示意圖可表示為,對嗎?提示

不對,最外層電子數(shù)不超過8個,所以應為【深化拓展】1.原子的構(gòu)成微粒間的數(shù)目關(guān)系(1)電中性原子(2)帶電原子——離子的電子數(shù)目計算

2.原子核外電子排布規(guī)律——“四最”(1)“一個最低”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層再排L層,排滿L層再排M層,依此類推。(2)“三個最多”①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。②最外層電子數(shù)最多是8(K層是最外層時,最多是2)。③次外層電子數(shù)最多是18。3.原子或離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(2)離子結(jié)構(gòu)示意圖

離子核外電子排布特點舉例陽離子與上周期的稀有氣體排布相同陰離子與同周期的稀有氣體排布相同【素能應用】例1核電荷數(shù)小于18的某元素X,其原子核外的電子層數(shù)為n,最外層電子數(shù)為2n+1,原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是2n2-1,則下列有關(guān)X的說法中不正確的是(

)A.最高正價為+3價B.其最低負價可能為-1價C.氫化物易溶于水D.是活潑的非金屬元素A

變式訓練1原子是由居于原子中心的原子核和核外電子構(gòu)成的。下列有關(guān)原子核外電子排布的說法中錯誤的是(

)A.電子總是先排布在能量最低的電子層里B.每個電子層最多能容納的電子數(shù)為2n2C.最外層電子數(shù)不超過8個(K層為最外層時不超過2個)D.S2-的M層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍D新知二元素周期表的結(jié)構(gòu)【問題探究】

1.門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期表也是幾易其稿,現(xiàn)行元素周期表共有多少個周期,多少個族?提示

共有7個周期,16個族。2.元素種類最多的族是第Ⅷ族嗎?提示

不是,是第ⅢB族,共32種元素。3.主族元素是由長周期和短周期元素共同構(gòu)成的,所以由長周期和短周期元素共同構(gòu)成的族一定是主族,對嗎?提示

不對,由長周期和短周期元素共同構(gòu)成的族是主族和0族。4.同一主族的元素具有相同的

,從上而下電子層數(shù)逐漸

,原子半徑逐漸

。

提示

最外層電子數(shù)

增多

增大【深化拓展】1.周期的分類及各周期元素種數(shù)周期類別周期名稱本周期稀有氣體元素起止元素元素種數(shù)規(guī)律短周期第一周期HeH~He2①原子核外電子層數(shù)=周期數(shù);②每一周期中從左到右原子序數(shù)逐漸增大第二周期NeLi~Ne8第三周期ArNa~Ar8長周期第四周期KrK~Kr18第五周期XeRb~Xe18第六周期RnCs~Rn32第七周期OgFr~Og322.強化記憶元素周期表的結(jié)構(gòu)

(1)記憶口訣橫行叫周期,現(xiàn)有一至七,四長三個短,第七已排滿?？v列稱為族,共有十六族,一八依次現(xiàn)①,一零再一遍②。一縱一個族,Ⅷ族搞特殊,三縱算一族,占去8、9、10。鑭系與錒系,蝸居不如意,十五擠著住,都屬ⅢB族。說明:①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ;②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。(2)列序數(shù)與族序數(shù)的關(guān)系①列序數(shù)<8,主族和副族的族序數(shù)=列序數(shù);②列序數(shù)=8或9或10,為第Ⅷ族;③列序數(shù)>10,主族和副族的族序數(shù)=列序數(shù)-10(0族除外)。(3)過渡元素元素周期表中從ⅢB到ⅡB共10個縱行,包括了全部副族元素,全部為金屬元素,統(tǒng)稱為過渡元素?！舅啬軕谩坷?無機化學命名委員會在1989年作出決定,把長式元素周期表原先的主、副族及族號取消,由左到右改為18列。按此規(guī)定,下列說法中錯誤的是(

)A.第15列元素的最高價氧化物的化學式是R2O3B.第1列和第17列元素單質(zhì)熔、沸點變化趨勢不相同C.第11列中肯定沒有非金屬元素D.在18列元素中,第3列的元素種類最多A變式訓練2(2020吉林長春高一檢測)下列說法正確的是(

)A.同一主族相鄰兩個周期的元素的原子序數(shù)差一定等于上一周期所含元素種數(shù)B.11號元素為非金屬元素C.在元素周期表中114號元素的上一周期同一族元素的原子序數(shù)是82D.目前使用的元素周期表中,最長的周期含36種元素C新知三元素周期表在元素推斷中的應用【問題探究】

1.科學家預測第114號元素具有良好的力學、光學、電學性質(zhì),將它命名為“類鉛”。推斷該元素在周期表中的位置,推斷其主要化合價。提示

第七周期稀有氣體元素的原子序數(shù)為118,可知114號元素位于第七周期第ⅣA族,為金屬元素,第ⅣA族元素主要化合價為+2、+4價。2.元素周期表中同主族某相鄰兩元素的原子序數(shù)相差是多少?提示

2或8或18或32?！旧罨卣埂?.由原子序數(shù)推導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)周期序數(shù)一二三四五六七稀有氣體元素HeNeArKrXeRnOg原子序數(shù)21018365486118(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。(3)確定縱列和族序數(shù)的關(guān)系,準確找出周期表中每個縱列對應的族序數(shù)(所有族從左到右的順序)。(4)求差值定族數(shù)①若某元素的原子序數(shù)比相應的0族元素多1或2,則該元素應處在該0族元素所在周期的下一個周期的第ⅠA族或第ⅡA族,如88號元素,88-86=2,則其應在第七周期第ⅡA族。②若某些元素的原子序數(shù)比相應的0族元素少1、2、3、4、5,則這些元素應分別處在與該0族元素同周期的第ⅦA、ⅥA、ⅤA、ⅣA、ⅢA族,如84號元素,86-84=2,應在第六周期第ⅥA族。③若差其他數(shù),則由相應差數(shù)找出相應的族。2.由位置推導原子序數(shù)的方法(1)同周期周期原子序數(shù)ⅡA族ⅢA族二、三nn+1四、五nn+11六、七nn+25(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A的原子序數(shù)為a。①若A、B位于第ⅠA族或第ⅡA族(位于過渡元素左邊的元素),則B的原子序數(shù)為(a+m)。②若A、B位于第ⅢA~ⅦA族(位于過渡元素右邊的元素),則B的原子序數(shù)為(a+n)。3.元素周期表中特殊位置的元素根據(jù)原子結(jié)構(gòu)、元素周期表的知識及相關(guān)已知條件,可推算原子序數(shù),判斷元素在元素周期表中的位置等。(1)族序數(shù)等于周期數(shù)的元素:H、Be、Al等。(2)族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素:C、S。(3)族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素:O。(4)周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素:Li、Ca等。(5)周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素:Na、Ba。(6)最高正價與最低負價代數(shù)和為零的短周期元素:C、Si。(7)最高正價是最低負價絕對值3倍的短周期元素:S。(8)除H外,原子半徑最小的元素:F。4.利用“陰上陽下”推斷原子序數(shù)的關(guān)系具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子,如X(n+1)+、Yn+、Z(n+1)-、Mn-的電子層結(jié)構(gòu)相同,在周期表中位置關(guān)系為則它們的原子序數(shù)關(guān)系為X>Y>M>Z。

…ZMYX…

(1)W的簡單離子的結(jié)構(gòu)示意圖為

,Y元素在元素周期表中的位置是

。

(2)寫出實驗室制W元素單質(zhì)的離子方程式:

。

(3)W與Z形成的液體化合物Z2W2,該物質(zhì)可與水反應生成ZO2氣體,1molZ2W2參加反應時轉(zhuǎn)移1.5mol電子,其中只有一種元素化合價發(fā)生改變,Z2W2與水反應的化學方程式為

。

【素能應用】典例3(2020遼寧大連八中高一階段測試)X、Y、Z、W是元素周期表中的短周期元素,它們的相對位置如下表所示,其中X、Y均能形成10電子的氫化物,Z的原子序數(shù)是Y的2倍。請回答下列問題:XY

ZW答案

(1)

第二周期第ⅥA族(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(3)2S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl變式訓練3-1下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z為短周期主族元素,W與X的最高正化合價之和為8。下列說法錯誤的是(

)A.Z的最高正化合價是+5價B.常溫常壓下,Y單質(zhì)為固態(tài)C.W氣態(tài)氫化物水溶液顯堿性D.X的最高價氧化物的水化物是強堿

W

XYZ

D變式訓練3-2短周期元素A、B、C在元素周期表中的位置如圖所示。已知B、C兩元素的原子序數(shù)之和是A元素的4倍,則A、B、C是(

)A.Be、Na、Al B.B、Mg、SiC.O、P、Cl D.C、Al、PC素養(yǎng)脈絡元素周期表中同主族某相鄰兩元素的原子序數(shù)相差是多少?①和②屬于同種元素 B.①電子總是盡可能先從內(nèi)層排起,當一層充滿后再填充下一層。門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期表也是幾易其稿,現(xiàn)行元素周期表共有多少個周期,多少個族?原子的構(gòu)成微粒間的數(shù)目關(guān)系①原子核外電子層數(shù)=周期數(shù);①個數(shù):元素周期表中有7個周期。①和②屬于同種元素 B.把不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層,也稱為電子層,有人把這種電子層模型比擬為洋蔥式結(jié)構(gòu):(2)列序數(shù)與族序數(shù)的關(guān)系元素周期表中從ⅢB到ⅡB共10個縱行,包括了全部副族元素,全部為金屬