专题14 原子结构与元素周期表（教材深度精讲）-【核心素养系列】2023-2024学年高一化学知识整合讲练（人教版2019必修第一册）

专题14 原子结构与元素周期表 （教材深度精讲） 【核心素养分析】 1.宏观辨识与微观探析:从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质”的观念,能从宏观和微观相结合的视角分析元素周期律的递变性。 2.证据推理与模型认知:具有证据意识,基于实验现象和事实对物质的组成、结构及其变化分析得出元素周期律;基于元素周期律理解元素周期表的编排方法,能运用元素周期表揭示元素周期律。 3.科学探究与创新意识:发现和提出有探索价值的原子结构与性质的问题,如核外电子排布、元素的特殊性等,面对异常现象敢于提出自己的见解。 【知识导图】 【目标导航】 1.认识原子的构成，了解原子核外电子排布规律，能画出1～20号元素的原子结构示意图。 2.能从原子结构的角度理解元素周期表的编排原则，能进行元素在周期表中的位置与原子结构之间的相互推导。 3.了解元素周期表的发展历程及现行元素周期表的结构。 4.知道元素、核素、同位素、X的含义，并能比较它们的不同。 5.知道碱金属元素、卤族元素的结构和性质，能从原子结构角度解释同主族元素性质的递变规律。 6.能设计实验方案，探究同主族元素性质的递变性 7.巩固原子的构成，加深对核素、同位素概念的理解，熟练掌握核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的关系。 8.熟练掌握元素周期表的结构，能用原子结构理论解释同族元素性质的相似性和递变性。 【重难点精讲】 一、原子结构 1.原子构成 (1)构成原子的微粒及作用 原子(X) (2)质量数：将原子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，常用A表示。 (3)微粒之间的关系 ①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数； ②质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)； ③阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数； ④阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。 (4)微粒符号周围数字的含义 2.核外电子排布 (1)电子层：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。 如图为电子层模型示意图： (2)不同电子层的表示及能量关系 各电子层由内到外 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 K L M N O P Q 离核远近 由近到远 能量高低 由低到高 (3)核外电子排布规律 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 (4)核外电子排布的表示方法——原子结构示意图 (5)核外电子排布与元素性质的关系 ①金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易失去电子，形成阳离子，表现出还原性，在化合物中显正化合价。 ②非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易得到电子，活泼非金属原子易形成阴离子，在化合物中主要显负化合价。 ③稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。 (6)常见“10电子”“18电子”微粒 ①“10电子”的微粒： ②常见的“18电子”的微粒： ③其他等电子数的粒子 a.“2电子”的粒子：He、H－、Li＋、Be2＋、H2。 b.“9电子”的粒子：—F、—OH、—NH2、—CH3(取代基)。 c.“14电子”的粒子：Si、N2、CO、C、CN－。 d.“16电子”的粒子：S、O2、C2H4、HCHO。 ④质子数及核外电子总数均相等的粒子 a.Na＋、NH、H3O＋；b.HS－、Cl－；c.F－、OH－、NH；d.N2、CO等。 【思考与讨论】p87参考答案： 根据稀有气体元素原子的电子层排布，发现的规律如下： (1)当K层为最外层时，最多能容纳的电子数为2；除了K层，其他各层为最外层时，最多能容纳的电子数为8。 (2)当K层为次外层时，最多容纳的电子数为2；当L层为次外层时，最多容纳的电子数为8；当M层为次外层时，最多容纳的电子数为18；当N层为次外层时，最多容纳的电子数为18。 (3)第n层最多能容纳的电子数为2n2个。 （4） 二、元素周期表 1.门捷列夫与周期表： 1869年，俄国化学家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，并将化学性质相似的元素放在一起，编制出了第一张元素周期表。 2.原子序数： (1)定义：按照元素