课程09 原子结构与元素周期表 【寒假辅导班】 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

课程09 原子结构与元素周期表 一、原子结构 1．原子的构成 （1）质量关系 质量数：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，用A表示。 质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。 原子的相对原子质量近似等于质量数。 （2）电性关系 ①电中性微粒(原子或分子)：核电荷数＝核内质子数＝核外电子数。 ②带电离子：质子数≠电子数，具体如下表： 阳离子(Rm＋) 质子数>电子数 质子数＝电子数＋m 阴离子(Rm－) 质子数<电子数 质子数＝电子数－m （3）量关系:原子序数＝质子数。 （4）符号中各个字母的含义： 2. 电子总数相同的粒子 (1)稀有气体元素原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的最低价阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素形成的最高价阳离子的电子层结构相同。对于主族元素： ①与He原子电子层结构相同的离子有H-、Li+、Be2+。 ②与Ne原子电子层结构相同的离子有F-、O2-、N3-、Na+、Mg2+、A13+。 ③与Ar原子电子层结构相同的离子有CI-、S2-、P3-、K+、Ca2+。 (2)核外电子总数为10的粒子： ①分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4。 ②阳离子：Na+、Mg2+、A13+、NH4+、H3O+。 ③阴离子：N3-、O2-、F-、OH-、NH2-。 (3)核外电子总数为18的粒子： ①分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、F2、CH3CH3、N2H4、CH3OH。 ②阳离子：K+、Ca2+。 ③阴离子：P3-、S2-、HS-、Cl-。 二、元素在周期表 1.周期的分类与包含元素 类别 周期序数 行序数 核外电子层数 包含元素种数 起止元素 短周期 1 1 1 2 H～He 2 2 2 8 Li～Ne 3 3 3 8 Na～Ar 长周期 4 4 4 18 K～Kr 5 5 5 18 Rb～Xe 6 6 6 32 Cs～Rn 7 7 7 32 Fr～Og 2.族的分类： 个数 元素周期表中有18个纵列，共有16个族 特点 主族元素的族序数＝最外层电子数 分类 主族 共有7个，包括第ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族 副族 共有7个，包括第ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB族 Ⅷ族 包括第8、9、10三个纵列 0族 占据元素周期表的第18纵列，最外层电子数为8(He为2) 3.元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断 三、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。 （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 2.核外电子排布规律 （1）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，即按K→L→M……顺序排列。 （2）K层为最外层时最多容纳的电子数为2，除K层外，其他各层为最外层时，最多容纳的电子数为8。 （3）K层为次外层时，所排电子数为2，除K层外，其他各层为次外层时，最多容纳的电子数为18。 四、核素　同位素 1．核素 （1）概念：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。 （2）表示方法——原子符号 ①质子数为19，中子数为20的核素为K； ②质子数为6，中子数为6的核素为C； ③核素C的质子数为6，中子数为8。 （4）决定原子(核素)种类的是质子数和中子数。 2．同位素 （1）概念：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素(即同一元素的不同核素互称为同位素)。“同位”是指核素的质子数相同，在元素周期表中占有相同的位置。 （2）氢元素的三种核素互为同位素 H H H 名称 氕 氘(重氢) 氚(超重氢) 符号 H D T 质子数 1 1 1 中子数 0 1 2 （3）同位素的特征 ①同一种元素的各种同位素的化学性质几乎相同；物理性质略有差异。 ②在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，同位素相互之间保持一定的比率。 五、原子结构与元素的性质 （一）碱金属元素 1.碱金属单质的主要物理性质 碱金属单质 颜色和状态 密度／g·cm－3 熔点／℃ 沸点／℃ 锂（Li） 银白色、柔软 0.534 180.5 1347