2024-2025学年下学期 中职化学-农林牧渔类-主题一 第一节 原子结构与元素周期律 课件

化 学 化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础自然科学。 化学，即变化之学，是专门研究物质转化的学问，是一门实用的、创造性的科学。 衣食住行 各方各面 人体健康 环境保护 衣服、鞋子、学习用具，以及教室里的绝大多数物品，其组成材料都是合成纤维、塑料、钢铁、铝合金等，是用化学方法制造出来的 土地的沙漠化、水资源危机、酸雨、臭氧层的破坏、有毒化学品造成的污染，污染问题的解决主要还得靠化学等方法 保证人体健康的营养、药物的研究，人体中的元素对人体生理作用的研究，以及揭开生命的奥秘等，都离不开化学 在资源的合理开发与利用，提高农作物的产量，以及癌症治疗的研究等方面，化学也都扮演着极其重要的角色 化学 息息相关 主题一 原子结构与化学键 原子结构 元素周期律 1.1 1.2 化学键 1.3 物质的结构 物质可由分子、原子或离子构成。如： 水是由水分子构成； 稀有气体氦、氖、氩是由气体原子直接构成； 氯化钠是由带正电荷的阳离子（Na+）和带负电荷的阴离子（Cl-）构成。 物质的结构 单质 元素 化合物 离子 原子 分子 物质 组成 组成 组成 构成 构成 构成 宏观组成 微观结构 物质的宏观组成与微观结构的关系 换句话说，物质发生物理变化时，分子不发生变化； 物质发生化学变化时，分子发生变化，但原子不发生变化。 化学反应的实质 是分子破裂成原子，原子再重新排列组合，生成新物质的过程。 物质的结构 原子结构 1.1 1．原子的组成 原子是由居于原子中心带正电荷的原子核和在核外做高速运动的带负电荷的电子构成。 原子核由质子和中子构成，每个质子带一个单位正电荷，中子不带电荷。 氦原子的原子构成模型   原子核 电子 (质子质量的1/1837) 质子（1.6726X10-27 kg） 中子（1.674X10-27 kg） 原子的质量主要集中在原子核上。 质子和中子的质量很小，不方便计算， 通常用它们的相对质量表示。 原子结构 1.1 原子是由___________和_____________构成，其中__________带正电， ________带负电。 原子核是由________和________构成。 核电荷数= __________=__________ 原子核 核外电子 原子核 核外电子 质子 中子 核内质子数 核外电子数 练一练 相对原子质量 国际上以一种碳原子的（原子核内有6个质子和6个中子，也称为碳12）质量的1/12作为标准，其他粒子的质量和它的比值称为粒子的相对质量。质子和中子对它的相对质量分别为1.007和1.008，取近似整数值为1。 质量数（A） 忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似值加起来，所得的数值叫做质量数，用符号A 表示,质子数用符号Z 表示，中子数用符号N 表示。 质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N） 原子组成表示方法 原子结构 1.1 质量数 质子数 元素符号 原子结构 1.1 练一练 1.原子中带正电的离子是（ ）。 A.质子 B.中子 C.电子 D.原子核 2.某原子质子数为17，中子数为18，其质量数为（ ）。 A.17 B.18 C.35 D.34 3.决定元素种类的是（ ）。 A.质子数 B.中子数 C.电子数 D.质量数 3.原子的质量主要集中在（ ）。 A.质子 B.中子 C.电子 D.原子核 原子结构 1.1 2．原子核外电子的排布规律 原子结构 1.1 2．原子核外电子的排布规律 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。在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层,称作电子层. 不同电子层表示及能量关系 电子层 ①多电子原子中，电子的能量不同。 ②在离核近区域运动的电子能量较低，在离核远区域运动的电子能量较高。 原子结构 1.1 核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数 K（1） L（2） M（3） 1 氢 H 1 2 氦 He 2 3 锂 Li 2 1 4 铍 Be 2 2 5 硼 P 2 3 6 碳 C 2 4 7 氮 N 2 5 8 氧 O 2 6 9 氟 F 2 7 10 氖 Ne 2 8 11 钠 Na 2 8 1 原子核外电子排布规律 核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数 K（1） L（2） M（3） N（4） 12 镁 Mg 2 8 2 13 铝 Al 2 8 3 14 硅 Si 2 8 4 15 磷 P 2 8 5 16 硫 S 2 8 6 17 氯 Cl 2 8 7 18 氩 Ar 2 8 8 19 钾 K 2 8 8 1 20 钙 Ca 2 8 8 2 核电荷数为1-18号的元素原子核外电子的排布 原子结构 1.1 核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数 K （1） L （2） M （3） N （4） O （5） P （6） 最外层电子数 2 氦 He 2 2 10 氖 Ne 2 8 8 18 氩 Ar 2 8 8 8 36 氪 Kr 2 8 18 8 8 54 氙 Xe 2 8 18 18 8 8 86 氡 Rn 2 8 18 32 18 8 8 各层最多电子数 2 8 18 32 各电子层上最多能容纳的电子数与电子层数n的关系 原子核外电子排布规律 稀有气体元素原子的核外电子排布 由此可归纳出核外电子排布的一般规律： 1.能量规律——能量最低原理 （1）各电子层最多容纳的电子数是一定的； （2）核外电子总是尽可能先排布在能量最低的电子层上，然后依次由内向外排布在能量较高的电子层上，先排K层，排满K层后再排L层，排满L层后再排M层。 2.数量规律 （1）各电子层最多容纳的电子数为2n2个，如n=1，则K层最多容纳2×12=2个； （2）最外层电子数不超过8个，K层为最外层时不超过2个； （3）次外层电子数不超过18个，倒数第3层电 子数不超过32个。 原子结构示意图 为了形象、简单的表示原子的结构，人们就创造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。 圆圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数，弧线表示电子层， 弧线上的数字表示该层电子数。 原子结构 1.1 +2 He +1 H 该电子层上的电子 原子核 电子层 +8 O +12 Mg +18 Ar 核电荷数 原子结构示意图 原子结构 1.1 + 18 第1层 第2层 第3层 K层 L层 M层 2 8 8 原子核 原子核带正电 核电荷数 该电子层上的电子 原子核 电子层 +18 Ar 原子结构示意图 原子结构 1.1 元素的核外电子排布示意图 原子结构示意图 原子结构 1.1 原子结构示意图 原子结构 1.1 练一练 1.某元素原子的原子核外有三个电子层，最外层电子数是4。该原子核内的质子数是（ ）。 A.14 B.15 C.16 D.17 2.下面关于多电子原子的核外电子的运动规律的叙述正确的是（ ）。 ①核外电子是分层运动的②所有电子在同一区域里运动③能量高的电子在离核近的区域内运动④能量低的电子在离核近的区域内运动 A.①④ B.②③ C.①③ D.②④ 3.排布在下列各电子层上的一个电子，所具有的能量最低的是（ ）。 A.K层 B.L层 C.M层 D.N层 原子结构 1.1 3．同位素 元素 我们把具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子称为一种元素。 氢元素3种原子的构成 同一种元素原子核中的质子数是相同 的，那它们的中子数是否相同呢？ 名称 符号 俗名 质子数 中子数 电子数 质量数 氕（音pie） 或H 普氢 1 0 1 1 氘（音dao） 或D 重氢 1 1 1 2 氚（音chuan） 或T 超重氢 1 2 1 3 同位素 质子数相同，而中子数不同的同种元素的不同核素互称为同位素 同一种元素的原子中质子数相同， 但中子数不一定相同 元素周期律 1.2 1．元素周期律 原子序数 元素按照核电荷数的大小由小到大进行编号，这个序号称为元素的原子序数 原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数 元素原子的核外电子排布、原子半径及主要化合价等元素性质都随着原子序数的递增而呈现有规律的变化。 元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化，这个规律叫做元素周期律。 元素周期律 元素周期律 1.2 1．元素周期律 2．元素周期表 把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行； 把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵列 元素周期表中的每个横行称为一个周期，共有7个周期。 周期的序数就是该周期元素原子具有的电子层数。 周期序数=电子层数 周期 第1周期（2种元素） 第2周期（8种元素） 第3周期（8种元素） 第4周期（18种元素） 第5周期（18种元素） 第6周期（32种元素） 元素周期律 1.2 周期 第7周期（32种元素） 第1、2、3周期的元素较少，称为短周期 第4、5、6、7周期的元素较多，称为长周期 主族 元素周期表中有18个纵列，划分为16个族。由短周期元素和长周期元素共同构成的族，分别用ⅠA、ⅡA、…、ⅦA表示。 主族序数=最外层电子数 元素周期律 1.2 主族7个：ⅠA~ⅦA 副族7个：ⅠB~ⅦB Ⅷ族1个：第8、9、10列 0族1个：稀有气体 纵行（16族） 原子结构 1.1 练一练 1.元素周期表中，同一周期的元素原子具有相同的（ ）。 A.电子层数 B.最外层电子数 C.中子数 D.化学性质 2.某元素位于周期表第5周期 Ⅳ A族，其最外层电子数为（ ）。 A.2 B.4 C.6 D.8 3.下列属于金属元素的是（ ）。 A.氧（O） B.硫（S） C.铁（Fe) D.氖（Ne) 4.同一周期中，从左到右原子半径的变化趋势是（ ）。 A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 3.下列属于金属中，非金属性最强的是（ ）。 A.F B.Cl C.O D.S 3．元素周期表中元素性质的递变规律 指其原子失去电子形成阳离子的性质 元素的金属性 元素的非金属性 指其原子获得电子形成阴离子的性质 ※同一周期，自左至右，核电荷数依次增多，原子失去电子的能力逐渐减弱，得到电子的能力逐渐增强（零族除外）。从左至右元素金属性逐渐减弱；而非金属性逐渐增强。 ※同一主族，自上而下，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱。因此同一主族元素自上而下的金属性逐渐增强；而非金属性逐渐减弱。 规律 元素周期律 1.2 判断元素金属性和非金属性强弱的方法 Ø让元素单质（由一种元素组成的纯净物）与水或酸发生反应，置换出氢越容易，元素金属性越强。 Ø元素的最高价态氧化物对应水化物（即氧化物溶于水形成的化合物）的碱性越强，元素金属性越强。 Ø元素单质与氢气反应，生成气态氢化物越容易，元素非金属性越强。 Ø元素最高价态氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强。 元素周期律 1.2 化学键 1.3 分子中或晶体内相邻两个或多个原子之间强烈的相互作用称为化学键。 物质由元素构成，那么元素的原子之间是如何形成这形形色色的物质的呢？ 化学键 离子键 共价键 金属键 ？ 阴、阳离子之间靠静电作用而形成的化学键叫做离子键。 离子键 。 通过离子键结合成的化合物称为离子化合物。 离子化合物 绝大多数盐类、强碱类和活泼金属氧化物都是离子化合物。 1．离子键 以NaCl为例 化学键 1.3 原子之间通过共用电子对而形成的化学键称为共价键。 共价键 分子中只有共价键的化合物称为共价化合物。 共价化合物 共价键 非极性键 极性键 同种元素形成的双原子单质分子中，两个原子对共用电子对的吸引力相同，共用电子对处于两个原子中间，原子不带电荷，化合价为零，这种共价键为非极性共价键。 不同种元素的原子形成的共价键，各原子对电子的吸引能力不同，共用电子对偏向非金属性强的原子，使其带部分负电荷，化合价为负；非金属性弱的原子带部分正电荷，化合价为正。这种共价键称为极性共价键 2．共价键 化学键 1.3 【实验1】 点燃酒精灯，用坩埚钳夹持一段镁条放在酒精灯外焰中，点燃后拿开；同样夹持一片铜片放在酒精灯外焰中，观察现象。 同为金属的镁条和铜片，同样放在酒精灯火焰上，为什么一个燃烧而一个只是变黑？ 金属 燃烧现象 镁条 剧烈燃烧，发出耀眼白光 铜片 变黑 【实验2】 向放有镁条的试管中，加入2 mL稀硫酸（约1指高）；向放有铜片的试管中，加入2 mL稀硫酸，观察现象。 镁条 反应剧烈 产生大量气泡 铜片 几乎没反应 这两种金属，同样放进稀硫酸中，为什么一个剧烈反应，一个纹丝不动？ 【实验3】 取一只烧杯（或玻璃杯）。将一支小蜡烛固定在杯底。向杯子里放入少量纯碱（食用碱）。点燃小蜡烛，然后沿杯壁向杯中倒入稀硫酸（或白醋），观察到什么现象？如果将纯碱换成食盐，重复以上实验，现象有何不同？ 同为白色粉末的纯碱和食盐，在稀硫酸中的表现为什么会如此不同？ 白色粉末 燃烧现象 纯碱 发生反应，产生气泡 食盐 几乎不反应 化学 Thanks ！ $$