4.1.1原子结构与元素周期表课件2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019） 必修第一册

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 4.1.1 原子结构与元素周期表 1 熟悉并掌握原子核外电子数的规律 2 课程学习目标 熟悉并掌握原子结构的概念 1 探究元素周期表中元素的规律 3 学习并掌握核素与同位素的概念 4 了解同位素在生活中的应用 5 化学老师的春联 银锌钠氟镓铪镁 铼 鍀金砷钪钛 钅喜 氟氯双醛 导入 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；逐步建立了结构决定性质的观念。 4 不溶性杂质 1789年，拉瓦锡发表了人 类历史上第一张《元素表》 贝德莱纳的三元素组规则 尚古多创建的《螺旋图》 欧德林《原子量和元素符号表》 一、元素周期表的“诞生” 1869年门捷列夫在继承和分析了前人工作的基础上，对大量实验事实进行了订正、分析和概括，成功地对元素进行了科学分类。他制出第一张元素周期表。经过十多年艰苦卓绝的努力，系统地研究了元素的性质，按照相对原子质量的大小，将元素排成序，终于发现了元素周期律。 元素周期表手稿 俄国化学家 门捷列夫 20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，原子结构与元素周期表之间有怎样的关系呢？ 6 1.原子的构成微粒及其作用 1 | 原子结构 原子结构 2.质量数 (1)定义:忽略电子的质量,将原子核内所有的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,用“A”表示 (2)微粒之间的关系： 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 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数值相加，所得的数值叫做质量数。 新课讲解 质量数 【问题探究】 请同学们画出1～18号元素的原子结构示意图，观察原子核外电子的排布特点，总结其排布规律。 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar 元素周期表的编排 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar 1～18号元素的排布 元素周期表的编排 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。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型比拟为洋葱式结构） 分别用n=1,2,3,4,5,6,7或K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。 N M L K 原子核 新课讲解 原子结构 3.核外电子排布 (1)电子层 含义 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,人们把不同的区域简化为不连续的壳层,称之为电子层 表示 方法 n 1 2 3 4 5 6 7 字母 K L M N O P Q 离核远近 由近到远 能量高低 由低到高 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，当一层充满后再填充下一层。 那么，每个电子层最多可以排布多少个电子呢？ 思考·讨论 1个？2个？8个？16个？ +11 2 8 1 K L M Na 思考·讨论 根据Na元素的核外电子排布，我们可以发现，K层最多可以排布2个电子，L层最多可以排布8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。 核电荷数 元素名称 元素符号 各电子层的电子数 K L M N O P 2 氦 He 2 10 氖 Ne 2 8 18 氩 Ar 2 8 8 36 氪 Kr 2 8 18 8 54 氙 Xe 2 8 18 18 8 86 氡 Rn 2 8 18 32 18 8 思考·讨论 （1）当K层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？除了K层，其他各层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？ 思考·讨论 当K层为最外层时，最多能容纳2个电子数除了K层，其他各层为最外层时，最多能容纳8个电子数。 （2）次外层最多容纳的电子数是多少？ 思考·讨论 次外层最多容纳18个电子数。 （3）你能归纳出第n层最多能容纳的电子数吗？ 思考·讨论 纵向观察数据，K层最多容纳2个电子，L层最多容纳8个电子，M层最多容纳18个电子，N层最多容纳32个电子……利用数学归纳法，可以总结出第n层最多能容纳2n2电子数 （4）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1