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

4.1 原子结构与元素周期表 1. 从微观角度认识原子的构成，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. 能根据原子的结构特征确定元素，促进“宏观辨识与微观探析”化学核心素养的发展； 3. 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，提升微观探析能力； 4. 知道元素、核素、同位素、X的含义，并能比较它们的不同，促进“宏观辨识与微观探析”化学核心素养的发展。 一、原子的构成 1．构成原子的微粒及其性质 原子 2．质量数 (1)概念：将原子核内所有 和 的相对质量取近似 ，所得的数值叫做质量数，常用 表示。 (2)构成原子的粒子间的两个关系 ①质量数(A)＝ 。 ②质子数＝核电荷数＝ 。 3．原子的表示方法 【归纳总结】 (1) 原子的构成微粒及作用 (2)粒子中的电性关系 ①分子或原子：质子数＝核外电子数 ②阳离子Xn＋：质子数＝核外电子数＋n ③阴离子Xn－：质子数＝核外电子数－n 【例1】在化学变化过程中，原子中的下列粒子数可能发生改变的是(　　) A．质子数 B．中子数 C．质量数 D．电子数 二、原子核外电子排布 1．电子层 (1)概念：在含有多个电子的原子里，电子分别在 的区域内运动。我们把不同的区域简化为 ，也称作电子层。 (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 能量高低 2.核外电子排布规律 下表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中探究核外电子排布规律，回答相应的问题： 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 (1)电子总是尽可能先从 排起，当一层充满后再填充下一层，即按K→L→M……顺序排列。 (2)原子核外第n层最多能容纳的电子数为 。 (3)无论原子有几个电子层，其最外层中最多能容纳的电子数为（K层除外，为 ）。 (4)K层为次外层时，所排电子数为 ，除K层外，其他各层为次外层时，最多能容纳的电子数为 。 3．核外电子排布的表示方法——原子结构示意图 如：钠的原子结构示意图： 4．常见的10e－和18e－微粒 (1)10e－微粒 单核微粒：O2－、F－、Ne、Na＋、Mg2＋、Al3＋ 多核微粒：CH4、NH3、H2O、HF、OH－、NH、NH、H3O＋ (2)18e－微粒 单核微粒：S2－、Cl－、Ar、K＋、Ca2＋ 多核微粒：SiH4、PH3、H2S、HCl、HS－、H2O2、N2H4、F2 【特别提醒】 （1）核外电子排布的规律是互相联系的，不能孤立地理解。 （2）通常把最外层有8个电子(最外层为K层时，只有2个电子)的结构，称为相对稳定结构。 【例1】某元素原子的最外层电子数是次外层的m倍(m为大于1的整数)，则该原子的核外电子总数为(　　) A．2m B．2m＋10 C．2m＋2 D．m＋2 三、元素周期表的编排原则与结构 1．元素周期表的编排原则 (1)原子序数：按照元素 给元素编的序号。 (2)原子序数＝ ＝ ＝ 。 (3)横行原则：把 相同的元素，按 的顺序从左到右排列。 (4)纵列原则：把不同横行中 相同的元素，按 的顺序由上而下排列。 2．元素周期表的结构 元素周期表有 个横行， 个纵列。每一个横行叫做一个 ，每一个纵列叫做一个 。 三个纵列共同组成第 族)。 (1)周期 观察元素周期表，填写下表，并思考周期序数与原子核外电子层数