4.1.2核外电子排布元素周期表 课件-2024-2025学年高中化学人教版（2019）必修第一册

高中化学人教版必修第一册 第四章 第一节 第二课时 《元素周期表 》 三：原子核外电子的排布 ① 课外电子分层排布 ② 离核近能量低，离核远能量高 n=1 2 3 4 5 6 7 K L M N O P Q 由内到外，能量逐渐升高 由于原子中的电子是处在原子核的引力场中(类似于地球上的万物处于地心引力场中)，电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。 注意：电子层符号 阅读课本P92-93理解电子的分层排布 2n2 2 18 8 原子核外电子分层排布规律 电子层（n） 1 2 3 4 5 6 7 名称 容纳电子 规律 K L M N O P Q 2 8 18 32 2n2 各电子层最多容纳2n2个电子。 50 核外电子总是尽可能先排布在 的电子层上，然后 依次排布在 的电子层上。 ①各电子层最多容纳 个电子。 ②最外层电子数目最多不能超过 个(K层为最外层时不能超过 个)。 ④倒数第三层不超过 个电子。 ③次外层最多能容纳的电子数不超过 个。 能量最低 由内向外 能量较高 即按K→L→M→N……顺序排列。 原子核外电子分层排布规律 2n2 8 2 18 32 ⑤未容纳满的内层电子数符合2n2的数字特征。 ①原子结构示意图 以钠原子结构示意图为例 5：核外电子排布的表示方法——结构示意图 试一试：画出34、19号元素的原子结构示意图 Se ②离子结构示意图 Cl- Na+ 阴、阳离子电子数的计算方法： 阴离子：核外电子数=质子数+离子电荷数 阳离子：核外电子数=质子数 -离子电荷数 微粒 质子数 中子数 电子数 S2- 32 16 16 16 18 课堂练习3：某同学在画某种元素的一种单核 微粒的结构示意图时，忘记在圆圈内标出其质 子数，请你根据下面的提示作出自己的判断。 (1)该微粒是中性微粒，这种微粒的符号是_____。 (2)该微粒对应的单质是一种能与水剧烈反应的金属，这种微粒的符号是____。 Ne Na＋ (3)该微粒带两个单位的负电荷，画出其中性原子的结构示意图________。 课堂练习4：X、Y、Z三种前18号元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍，Z原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍。则X、Y、Z三种元素可能的组合是(　　) A．C、Si、Mg B．Li、C、Mg C．C、Mg、Li D．C、O、Mg A 课堂练习5：今有A、B两种原子,A原子的M层比B原子的M层少3个电子,B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍,A和B分别是(　　) A.硅原子和钠原子 B.硼原子和氢原子 C.氯原子和碳原子 D.碳原子和铝原子 D　　 课堂小结 核素、同位素的概念 2．科学家于2000年发现了核电荷数为116的元素(Lv)。下列有关质量数为293的Lv原子的描述错误的是 A．质子数为116 B．中子数为177 C．电子数为116 D．原子中质子数比中子数多61 C 1．A、B两种原子，A的L电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是 A．硅原子和钠原子 B．硼原子和氦原子 C．碳原子和氯原子 D．碳原子和铝原子 D 3．下列说法中正确的是 A．某单核微粒的核外电子排布为， 则该微粒一定是氩原子 B．最外层只有3个电子的元素一定是金属元素 C．与H3O+具有相同的质子数和电子数 D．最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的 原子容易失去电子成为阳离子 知识导航 揭示化学元素间的内在联系和规律性 为未知元素留下的空位先后被填满 1869年，俄国化学家_________制出 门捷列夫 将元素按____________由小到大排列，将____________的元素放在一起 相对原子质量 化学性质相似 排序依据改为原子的_________ 核电荷数 阅读课本P94第1、2自然段，了解元素周期表的发展历程 二、元素周期表 周期表的编排原则 1、按照原子序数递增的顺序从左到右排列将电子层数相同的元素排成一个横行 2、把最外层电子数相同的元素（个别例外）按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行 1. 周期 族 周期序数=电子层数 主族序数=最外层电子数 16 7个横行共 个周期 18个纵行共 个族 7 二、元素周期表（概况） 学习任务：观察元素周期表，探寻编排规则 1、以 为原子序数，将原子序数由小到大，按照 的顺序依次排列。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2、周期（横行）的规律。 电子层数 同周期元素具有相同的 。 周期序数= 。 电子层数 By Rebuild 二、元素周期表（规律） 思考①：各周期元素种数？ ②为什么各周期元素种类不同？ A、0族 A、B、Ⅷ、0族 镧系 锕系 · · · 周期序数 包括元素种数 一 二 三 四 五 六 七 2、周期（横行）的规律。 短周期 长周期 2 8 8 18 18 32 32 By Rebuild 二、元素周期表（周期） 周期序数 包括元素种数 一 二 三 四 五 六 七 2 8 8 18 18 32 32 短 周 期 长周 期 2 10 18 36 54 86 118 稀有气体 序数差 相邻周期 8 8 18 18 32 32 2 8 18 18 32 3 8 序数差 相邻周期 · 2、周期（横行）的规律。 By Rebuild 二、元素周期表（概况） 学习任务：观察元素周期表，探寻编排规则 1、以 为原子序数，将原子序数由小到大，按照 的顺序依次排列。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 3、族（纵列）的规律。 最外层电子层数 同族元素具有相同的 。 主族序数= 。 最外层电子层数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA By Rebuild 主族 副族 0族 第VIII族 包括第8、9、10 纵行 7个副族（B) 7个主族（A） ⅠA、 IIA 、 IIIA 、 IVA 、VA 、VIA 、VIIA ⅠB、 IIB 、 IIIB 、 IVB 、 VB 、 VIB 、VIIB 二、元素周期表（概况） 16 7个横行共 个周期 18个纵行共 个族 如“第3周期”或“第三周期” 7 如“第ⅡA族”“第ⅡB族” 请写出金属铝在周期表中的位置 “第3周期第ⅢA族”或 “第三周期第ⅢA族” 4、元素周期表的表达规则。 熟练掌握前20号元素在周期表中的位置： By Rebuild 试一试： 你知道 在周期表中的位置吗？ 2 8 18 7 +35 第4周期第ⅦA族 By Rebuild 课堂练习2： ①描述下列主族元素在周期表中的位置 第2周期 ⅢA族 第3周期 ⅥA族 ②第3周期 IVA族的元素是____ ③短周期元素中，族序数＝周期序数的元素有___________ H、Be、Al Si 熟练掌握前20号元素在周期表中的位置： ②N在周期表中的位置是____ 第2周期 VA族 二、元素周期表（规律） 5、周期和族的关系。 相邻主族（同周期） · · 1 问题思考（2）： 相邻主族元素的原子序数差值规律？ 周期序数 包括元素种数 1 2 3 2 8 8 4 5 6 7 18 18 32 32 B、Ⅷ 镧系 锕系 IIA 、 IIIA 同周期相邻 11 25 1 By Rebuild 二、元素周期表 7、特殊区域 过渡元素 （过渡金属） 碱 金 属 元 素 卤 族 元 素 稀 有 气 体 元 素 By Rebuild 〔变式训练〕短周期元素A、B、C在周期表中的位置如图所示。 已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍，则A、B、C是(　 　) A．Be、Na、Al　　　 B．B、Mg、Si C．O、P、Cl D．C、Al、P C 课堂练习3：原子序数为114的元素在元素周期表中的位置是(　　) A.第5周期ⅣA族　 B．第6周期ⅥA族 C．第7周期ⅣA族 D．第7周期ⅥA族 C 0族元素定定方法——比大小定周期、求差值定族数 0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 周期序数 一 二 三 四 五 六 七 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 找出与其相邻近的0族元素， ①若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。 ②若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的ⅦA～ⅢA族。 ③若差其他数，则由相应差数找出相应的族。 第7周期0族的原子序数为118，则114号元素在第7周期ⅣA族。 5．下图所示各为元素周期表中的一部分，表中数字是原子序数，其中X为35的是 A． B． C． D． 【答案】A 同族，相邻周期原子序数差：第ⅠA族～第ⅡA族：上一周期元素种类数；第ⅢA族～0族：下一周期元素种类数。如Na与K相差8，Cl与Br相差18。 4、A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如表所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。B原子核内质子数和 中子数相等。 (1)写出A、B、C三种元素的名称____、_____、___。 (2)B位于元素周期表中第_____周期第_____族。 (3)C的原子结构示意图为________。 氮 硫　 氟 三 ⅥA A   C   B   三．核素 为什么课本P96页图4-4b中 H 的质量数有3个呢？ 1、元素 1 1H 2 1H 3 1H 氢元素的三种原子 元素是具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。 决定元素种类的是质子数，与中子数和核外电子无关。 2、核素 把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素 1 1H 2 1H 3 1H 如：氢元素的三种核素 表示方法: 氢元素的原子核 原子名称 质子数（Z） 中子数（N） 1 0 氕(pie) 1 1 氘(dao) 1 2 氚(chuan) 3、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的互称同位素（即同一种元素的不同核素互称为同位素） 1 1H 2 1H 3 1H 氢元素的三种核素 不能。原子的种类远大于元素的种类 2 1H 3 1H （符号T。又称超重氢） （符号D。又称重氢） 思考：至今已发现了118种元素，能否说人们已发现了118种原子？ 互称同位素 “同位”即指核素的质子数相同，在周期表中占有相同位置 a：同位素的化学性质几乎完全相同，物理性质略有差异。 b：在天然存在的某种元素里，各同位素的原子个数百分比(丰度)为定值。 ②同位素的特征： ③同种元素不同的同位素原子也可组成不同单质或化合物的分子。 课堂练习5：氢有三种同位素：H、D、T。 可组成的氢气有：____________________________； 与 组成的水有：___________________________________________； 16 8O H2、 D2 、 T2、HD、HT、DT H2O、D2O（重水）、T2O、HDO、DTO、HTO 1 1H 2 1H 3 1H ④常见的同位素及其应用： 氢元素： 氧元素： 碳元素： 铀元素： 16 8O 17 8O 18 8O 12 6C 13 6C 14 6C 234 92U 235 92U 238 92U 制造氢弹 考古时测一些文物的年代 原子弹的原料和核反应堆的燃料 同位素示踪 利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病…… 4.原子的相对原子质量与元素的相对原子质量 = Ar1×a%+Ar2×b% + ···· Ar(x) Ar(Cl) =M1×a1 + M2×a2 = 35×75.77% + 37×24.23% = 35.48 A1、A2……为核素的相对原子质量 a1%、a2%……为核素的原子百分数（丰度） 例：35Cl占75.77%、37Cl占24.23% ≈质量数 元素的相对原子质量，就是按照该元素各种核素所占的一定百分比计算出来。 原子的相对原子质量 课堂练习7：有①16O、17O、18O　②H2O、D2O　③O2和O3　④H、D、T四组微粒 (1)元素的种类______核素的种类_______ (2)互为同位素的是______(填序号，下同)； (3)互为同素异形体的是____； (4)由①和④中微粒能结合成含三个原子的化合物分子，这些化合物中相对分子质量最大的是______(填化学式)。 5、元素、核素、同位素与同素异形体的关系 ①④ ③ T218O 3 6 一种元素可能有多种核素， 这几种核素互称为同位素 元素 核素 同位素 同素异形体 本质 范畴 特性 决定因素 举例 质子数相同的一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的核素 同种元素形成的不同单质 同类原子 原子 原子 单质 只有种类，没有个数 化学反应中的最小微粒 化学性质几乎完全相同 元素相同 性质不同 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 组成元素、结构 H、C、O 三种元素 1H 1 1H 2 1H 3 三种核素 1H 1 1H 2 1H 3 互称同位素 O2、O3互为同素异形体 项目 内容 “四素”的区别 小结 元素周期表 横行：周期，7个 纵列：族，18列，16个族 周期序数=电子层数 主族序数=最外层电子数 主族：IA-VIIA 副族：IB-VIIB 0族：稀有气体 按照核电荷数（质子数）由小到大排列 短周期：1-3 长周期：4-7 元素 核素 是一种元素的三种核素，互称为同位素。 原子 原子核 质子 核外电子 中子 VIII By Rebuild 随堂检测 1、下列元素中，属于短周期ⅦA族的是（ ） C. I D. F A. Be B. Br 2 2 +4 2 8 18 7 +35 2 8 18 18 7 +53 2 7 +9 By Rebuild 2、若某IIA族元素原子序数为x，那么原子序数为x+1的元素位于（多选）（ ） A. ⅢB族 B. ⅢA族 C. ⅠB族 D.ⅣA族 随堂检测 By Rebuild 3、铋（Bi）在医药方面有重要应用。下列关于 和 的说法正确的是（ ） A. 和 都含有83个中子 B. 和 互为同位素 C. 和 的核外电子数不同 D. 和 分别含有126和127个质子 随堂检测 By Rebuild 5、回答下列问题： （1）有下列微粒 ①以上8种微粒中共有____种核素，共____种元素。 ②互为同位素的是____________。 ③质量数相等的是_____和_____，中子数相等的是_____和_____。 ④ H、D、T 三种核素构成的氢气的相对分子质量有____种。 6 5 14C　 14N　 14C 　16O 5 (2)质量相同的H2O和D2O与足量钠反应，放出的气体在标准状况下的体积之比为_______。 10∶9 $$