2019-2020学年新教材高中化学 4.1 第1课时 原子结构 元素周期表 核素课件 新人教版必修

第一节原子结构与元素周期表第1课时原子结构元素周期表核素第四章物质结构元素周期律课程标准核心素养1.了解原子核外的电子排布。2．知道元素周期表的结构。3．知道元素、核素、同位素的含义。1.微观探析：能从元素和原子水平上认识物质的组成和结构。2．证据推理：具有证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪。第四章物质结构元素周期律原子结构1．原子的构成原子原子核质子：相对质量近似为1，带1个单位正电荷中子：相对质量近似为1，不带电核外电子：带1个单位负电荷2．质量数(1)概念：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，所得的数值叫作质量数，常用A表示。(2)质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。3．电子层(1)含义：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不连续的壳层，称作电子层。能量不同(2)表示方法电子层数(n)1234567字母表示KLMNOPQ离核远近――→由___到_____能量高低――→由_____到_____近远低高4.电子分层排布的规律(1)电子一般总是先从_____排起，当一层充满后再填充下一层。(2)原子核外第n层最多能容纳_____个电子。(3)无论原子有几个电子层，其最外层中的电子数最多只有_____个(K层只有_____个)，次外层中的电子数最多有_____个。内层2n282181．原子、分子、离子中微粒间的数量关系(1)电中性微粒(分子或原子)：质子数＝核外电子数。(2)阳离子Xm＋：质子数＝核外电子数＋m。(3)阴离子Xm－：质子数＝核外电子数－m。2．1～18号元素原子结构的特殊关系特殊关系对应元素最外层电子数等于次外层电子数的一半Li、Si最外层电子数等于次外层电子数Be、Ar最外层电子数等于次外层电子数的2倍C最外层电子数等于次外层电子数的3倍O最外层电子数等于次外层电子数的4倍Ne最外层电子数等于电子层数H、Be、Al最外层有1个电子H、Li、Na最外层有2个电子He、Be、Mg1．已知R原子有b个中子，R2＋核外有a个电子。则R原子的质量数为()A．bB．a＋b－2C．a＋b＋2D．a＋b解析：选C。R2＋核外有a个电子，则R原子的质子数为a＋2，质量数为a＋b＋2。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．①④B．②③C．①③D．②④解析：选A。原子的核外电子是分层运动的，能量越低离核越近，能量越高离核越远。3．某1～18号元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，那么该原子()A．有3个电子层B．有2个电子层C．最外层电子数是8D．核电荷数是10解析：选B。第一层排满为2个电子，第二层排满为8个电子，第三层为最外层时，最多排8个电子，若该原子有3个电子层，依题意可知最外层(第3层)要排24个电子，这不可能，则该原子只有2个电子层，第一层为2个电子，第二层为6个电子。元素周期表1．元素周期表的发展历程2．元素周期表的编排原则(1)原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号。原子序数＝____________＝____________＝____________。(2)横行原则：把____________相同的元素，按__________________的顺序从左到右排列。(3)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。核电荷数质子数核外电子数电子层数目原子序数递增最外层电子数电子层数递增3．元素周期表的结构(1)周期(元素周期表有______个横行，______个周期)①周期序数＝____________。②短周期：第一、二、三周期，每周期所含元素种类数分别为______、______、______。③长周期：第四、五、六、七周期，每周期所含元素种类数分别为______、______、______、32。77电子层数288181832(2)族(元素周期表有______个纵列，______个族)①主族序数＝__________________。②主族，共______个(由长、短周期元素构成，族序数后标A)。③副族，共______个(只由长周期元素构成，族序数后标B)。④第Ⅷ族，包括____________三个纵列；0族，最外层电子数是8(He是2)。1816最外层电子数778、9、10填写族的符号：列序12345678、9、10族序___________________________列序1112131415161718族序_____________________0ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA(3)过渡元素元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵列，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为______元素，统称为过渡元素。(4)碱金属元素和卤族元素第ⅠA族(除了氢)叫作碱金属元素，第ⅦA族叫作卤族元素。金属利用“0族定位法”确定元素在周期表中的位置1．零族元素的周期序数和原子序数0族元素HeNeArKrXeRn周期序数一二三四五六原子序数210183654862.推断方法(1)比大小定周期：比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。(2)求差值定族数：若某元素原子序数比相应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；若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的ⅦA～ⅢA族。1．以下关于元素周期表结构的叙述正确的是()A．元素周期表有7个主族，8个副族B．元素周期表有3个长周期和3个短周期C．第ⅢA族位于元素周期表的第3列(从左往右)D．0族位于元素周期表的第18列(从左往右)解析：选D。周期表中有7个主族、7个副族、1个0族、1个Ⅷ族，A错；周期表中的第一、二、三周期为短周期，其他周期均为长周期，B错；第ⅢA族位于周期表中的第13列，C错。2．元素X的原子有3个电子层，最外电子层上有4个电子。则X元素位于周期表的()A．第四周期ⅢA族B．第四周期ⅦA族C．第三周期ⅣB族D．第三周期ⅣA族解析：选D。根据周期序数＝电子层数以及主族序数＝最外层电子数可知D项正确。3．原子序数为33的元素R，在周期表中的位置为()A．第三周期ⅤA族B．第四周期ⅢA族C．第五周期ⅢA族D．第四周期ⅤA族解析：选D。与33号元素相邻的稀有气体原子序数为36，因33比36少3，故元素R与36号元素处于同一周期(第四周期)，其位置应在36号元素Kr左移3个格，即第四周期第ⅤA族。核素1．元素核素(1)元素：具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。(2)核素：具有一定数目_____和一定数目_____的一种原子。(3)氢元素的三种核素质子中子原子名称原子符号(AZX)氢元素的原子核质子数(Z)中子数(N)氕11H10氘21H或D11氚31H或T122.同位素(1)概念：__________相同而__________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_____互称为同位素)，如11H、21H(D)和31H(T)互为同位素。(2)特点①同位素在周期表中占据同一_____；②同位素的化学性质几乎_____；③天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。质子数中子数核素位置相同(3)用途①考古时利用146C测定一些文物的年代；②21H和31H用于制造氢弹；③放射性同位素释放的射线可用于育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。元素、核素、同位素及同素异形体的辨析1．区别名称内容项目元素核素同位素同素异形体本质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名称内容项目元素核素同位素同素异形体范畴同类原子原子原子单质特性只有种类，没有个数化学反应中的最小微粒化学性质几乎相同组成元素相同、性质不同名称内容项目元素核素同位素同素异形体决定因素质子数质子数、中子数质子数、中子数组成元素、结构举例H、C、O三种元素11H、21H、31H三种核素11H、21H、31H互称同位素O2与O3互为同素异形体2.联系1．我国科学家通过测量石英中26Al和10Be两种元素的比例确定了“北京人”年龄，这种测量方法叫“铝铍测年法”。10Be和9Be()A．是同一种原子B．具有相同的中子数C．具有相同的化学性质D．具有相同的物理性质解析：选C。10Be与9Be是同种元素的不同核素，二者互为同位素，具有相同的化学性质，物理性质不同。2．下列有关13C、15N叙述正确的是()A．13C与15N有相同的中子数B．13C与C60互为同素异形体C．15N与14N互为同位素D．15N的核外电子数与中子数相同解析：选C。A.13C的中子数是7，15N的中子数是8。B.同素异形体是由同种元素组成的具有不同性质的单质，而13C是碳元素的一种核素(原子)，C60是碳元素的一种单质，则13C与C60不互为同素异形体。C.15N与14N核内质子数同为7，中子数分别为8和7，则15N与14N互为同位素。D.15N的核外电子数是7，中子数是8。3．我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素14462Sm与15062Sm的说法正确的是()A.14462Sm与15062Sm互为同位素B.14462Sm与15062Sm的质量数相同C.14462Sm与15062Sm是同一种核素D.14462Sm与15062Sm的核外电子数和中子数均为62解析：选A。14462Sm与15062Sm质子数相同，属于同种元素，又因质量数不同，所以中子数不同，即二者互为同位素，A正确，B不正确；核素是指具有一定质子数和中子数的原子，所以14462Sm与15062Sm是两种不同的核素，C不正确；质子数等于核外电子数，所以14462Sm与15062Sm的核外电子数均为62，中子数＝质量数－质子数，14462Sm与15062Sm的中子数分别为82和88，D不正确。课堂小结合格考训练1．新华网曾报道，加拿大开发出生产医用放射性同位素9943Tc的简单方法。下列关于9943Tc的叙述正确的是()A．原子序数是99B．电子数是43C．中子数是99D．质量数是43解析：选B。原子AZX中左上角数字代表质量数，左下角数字代表质子数，故该原子质量数是99，质子数＝电子数＝43，中子数＝质量数－质子数＝99－43＝56，故选B。2．下列陈述不符合原子核外电子排布基本规律的是()A．核外电子总是优先排在能量最低的电子层上B．K层是能量最低的电子层C．N电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为18D．各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2解析：选D。电子按能量由低到高排列，A正确；K层离核最近，能量最低，B正确；次外层电子数不超过18，C正确；各电子层(n)最多可容纳电子数为2n2，D错误。3．关于元素周期表，下列叙述中不正确的是()A．元素周期表中共有18个纵列，16个族B．周期表中的族分为主族、副族、0族和Ⅷ族C．过渡元素全部是副族元素D．主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成的解析：选C。根据元素周期表的结构知共有18个纵列，16个族，故A对；周期表中的族分为主族、副族、0族和Ⅷ族，故B对；过渡元素是副族和Ⅷ族元素，故C错；主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成的，故D对。4．简单原子的原子结构可用下图形象地表示：其中·表示质子或核外电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是()A．①②③互为同位素B．①②③属于不同的元素C．①②③是三种化学性质不同的粒子D．①②③具有相同的质量数解析：选A。由图示可知①代表11H，②代表21H，③代表31H，三者互为同位素，化学性质几乎相同。5．根据原子结构和元素周期表的关系完成下列各题。(1)写出