高一化学第1讲 原子结构周期性学生

第1讲 原子结构周期性【教师版随材】 原子结构模型的演变1.公元前五世纪，古希腊哲学家提出古代原子学说，认为万物都是由间断的、不可分的原子构成。

2.19世纪初，英国科学家道尔顿提出了近代原子学说。

3.1904年英国科学家汤姆生提出了“葡萄干面包式”原子结构模型。

4.1911年英国物理学家卢瑟福提出了带核的原子结构模型。

5.1913年丹麦物理学家玻尔提出了原子壳层结构模型。

6.20世纪初，现代科学家提出了量子力学原子结构模型。

一、原子结构 1．原子的构成2．微粒间数目关系质量数(A )=质子数(Z )+中子数(N )=该原子的近似相对原子质量1.1 原子结构知识点睛原子()原子核核外电子(Z 个) 质子(Z 个) 中子(A -Z )个—— 决定元素种类——决定原子种类——最外层电子数决定元素的化学性质原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数【思考】 元素周围数字有哪些含义呢？例如：116282O --(过氧根离子)【总结】A 表示X 原子的质量数；Z 表示元素X 的质子数；d 表示微粒中X 原子的个数；c± 表示微粒所带的电荷数；±b 表示微粒中X 元素的化合价。

二、元素 核素 同位素1．元素：具有相同核电核数（质子数）的一类原子的总称。

例如：H 、U 、C 就各为一种元素。

2．核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。

例如：123111H H H D H T （氕、）、（氘、）、（氚、）、23592U 、23892U 就各为一种核素。

【备注】H 通常情况下表示氢元素，只有当H D T 、和同时使用时H 才表示氕。

3．同位素：具有相同的质子数和不同的中子数的同种元素的不同种核素间互称同位素。

例如：126C 和146C 互为同位素；168O 、178O 和188O 互为同位素; 23592U 和23892U 互为同位素等。

【备注】几种互为同位素的核素，其实是不同种原子。

【思考】同位素中“同”的含义是什么？同位素中有“不同”吗？【答案】“同”是指元素符号、质子数、电子数、电子排布、在周期表中位置相同、原子的化学性质等相同。

“不同”是指中子数不同，它们的物理性质不同。

【总结】①同位素之间是化学性质相同，物理性质不同。

①元素的种类是由质子数决定的，质子数和中子数共同决定核素的种类。

XAZc ±d ±b①注意同位素与同素异形体的比较，同素异形体是指由同种元素形成的不同种单质，例如：金刚石和石墨就是碳元素的两种同素异形体。

三、原子核外电子排布1．原子核外电子层分为K、L、M、N、O、P、Q…，在多电子原子中，不同电子的能量是不相同的。

在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高。

由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，一般情况下，电子总是尽可能地先从内层排起，当一层充满后再填充下一层，符合能量最低原则。

2．核外电子排布规律：（1）核外电子分层排布。

（2）各电子层最多容纳的电子数是2n2(n表示电子层数) 。

（3）最外层电子数不超过8个（K层是最外层时，最多不超过2个）；次外层电子数目不超过18个；倒数第3层不超过32个。

（4）核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层，然后由里向外从能量最低的电子层逐步向能量高的电子层排布。

以上规律是相互联系的，不能孤立的机械套用。

例如钾原子的结构示意图可表示为，你能说出各部分所表示的含义吗？K L M N【例1】下列各组粒子中属于同位素的是（ ）A ．16O 和18OB ．H 2O 和D 2OC ．H 2和D 2 D ．24Mg 和24Na【例2】我国“嫦娥一号”顺利进入绕月轨道，实现绕月探测。

据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的32He ，而在地球上氦元素主要以42He 的形式存在。

关于32He 和42He 的叙述中正确的是（ ）A ．32He 和42He 互为同位素B ．42He 比32He 多一个质子 C ．42He 原子核内有4个中子D ．32He 和42He 是同一核素【例3】下列说法中一定不正确．．．的是（ ） A ．某些花岗岩会产生氡（22286Rn ），从而对人体产生伤害，22286Rn的质量数是222 B ．Se 是人体必需的微量元素，Se 7834和Se 8034互为同位素C ．136C －NMR （核磁共振）可以用于含碳化合物的结构分析，136C 的中子数为6D ．U 23592的浓缩一直为国际社会关注，U 23592与U 23892是两种不同的核素【例4】 某些简单原子的原子结构可用下图形象地表示其中●表示质子或电子，○表示中子，则下列有关①①①的叙述正确的组合是（ ） a ．①①①互为同位素 b ．①①①互为同素异形体c ．①①①是三种化学性质不同的粒子+19 2 8 8 1例题精讲考点1： 原子结构d．①①①具有相同的质量数e．①①①具有相同的质量f．①①①是三种不同的原子A．a、f B．b、c C．d、e D．e、f【例5】“神舟七号”所用动力燃料之一为氢化锂“三兄弟”——LiH、LiD、LiT。

有关下列叙述中正确的是（）A．三种物质质子数之比为1①2①3B．三种物质中子数之比为1①1①1C．三种物质的摩尔质量之比为8①9①10D．三种物质的化学性质不相同【例6】下列有关原子核外电子的说法错误的是（）A．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B．电子总是尽可能地先从内层排起，符合能量最低原则C．每个电子层作为最外层时，最多可容纳8个电子D．离原子核近的电子能量低，离原子核远的电子能量高【例7】下列各组微粒中，核外电子总数相等的是（）A．Na+和Li+B．CO和CO2C．H2O和Al3+D．NO和CO【例8】根据等电子原理，由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子的最外层电子数之和也相同，可互称为等电子体。

以下各组粒子不能．．互称为等电子体的是（）A. CO和N2B. O3和SO2C. CO2和N2OD. N2H4和C2H4【例9】已知R2-离子的核内有x个中子，R的质量数为M，则m g的R2-离子含有的电子的物质的量为。

【例10】下列各组给定原子序数的元素，不能．．形成原子数之比为1：1稳定化合物的是（）A．3和17 B．1和8 C．7和8 D．7和12【例11】短周期元素A、B、C、D，0.5 mol A的离子得到6.02×1023个电子后被还原为中性原子，0.4 g A的氧化物恰好与100 mL 0.2 mol/L的盐酸完全反应，A元素原子核内质子数与中子数相等；B元素原子核外电子数比A元素原子核外电子数多1；C－核外电子层数比A元素的离子核外电子层数多1；D元素原子最外层电子数是次外层的2倍。

请填写下列空格：（1）A、B、C、D四种元素的符号是A________，B________，C________，D________。

（2）能体现B的氢氧化物两性的离子方程式表示为___________________________________________________________。

1.2元素周期表知识点睛【教师版随材】周期表发展史化学发展到18世纪，由于化学元素的不断发现，种类越来越多，反应的性质越来越复杂。

化学家开始对其进行了整理、分类的研究，以寻求系统的元素分类体系。

1789年，法国化学家拉瓦锡在他的专著《化学纲要》一书中，列出了世界上第一张元素表。

其中包括33种元素，但他把一些物质，如光、石灰、镁土都列入元素。

1829年，德国化学家德贝莱纳根据元素的原子量和化学性质之间的关系进行研究，发现在已知的54种元素中有5个相似的元素组，每组有3种元素，称为“三元素组”。

1862年，法国的地质学家尚古多绘出了“螺旋图”，他第一个指出元素性质的周期性变化。

1863年，英国的化学家纽兰兹排出一个“八音律”。

他发现元素性质有周期性重复，每第八个元素与第一个元素性质相似。

直到1869年3月，俄国化学家门捷列夫公开发表了论文《元素属性和原子量的关系》，列出了周期表，提出了元素周期律──元素的性质随着元素原子量的递增而呈周期性的变化。

1869年12月，德国的化学家迈耶尔独立地发表了他的元素周期表，明确指出元素性质是它们原子量的函数。

表中出现了过渡元素族。

一、元素周期表1．元素周期表的发展不同的元素，原子结构和性质不同，而这种差异之间又有着明显、严密的变化规律。

科学家们根据元素的原子结构和性质，把它们科学有序的排列起来，这样就形成了元素周期表。

三角形周期表螺旋式周期表螺旋时钟式元素周期表门捷列夫短表1869年，俄国化学家门捷列夫将当时已知的63种元素按照相对原子质量由小到大依次排列，将化学性质相似的元素放在一个纵行，通过分类、归纳，制出了第一张元素周期表，揭示了化学元素之间的内在联系，使其构成了一个完整的体系，是化学史上的里程碑之一。

随着化学的不断发展，元素周期表中未知元素留下的空格先后被填满，与此同时原子结构的奥秘被揭示后，元素周期表中的元素的排序由相对原子质量改为原子的核电荷数，周期表的形式也变得更加完美。

也就是现在我们见到的元素周期表。

元素周期表现有7个横行，18个纵行。

每个横行就是一个周期，而纵行就称为族，18个纵行分成7个主族，7个副族、1个第①族和1个0族，共16个族（第①族有3个纵行包括第8、9、10列）。

主族元素根据最外层电子数分为七个主族，用族序数（罗马数字）加字母“A”表示，例如“第①A 族”。

副族分为七个副族，用族序数（罗马数字）后加字母“B”表示，例如“第①B 族”。

最外层电子数为8的元素（He是2），就称为第0族。

【编排元素周期表的原则】①按元素在周期表中的顺序，由小到大的元素编号，这种编号叫做原子序数。

①将电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成一个横行。

①将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一个纵行。

2．元素周期表的构成A AB B IA,IIA,IIIB V ⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎧⎪⎨⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎩第一周期: 2 种元素短周期第二周期: 8 种元素第三周期: 8 种元素第四周期: 18 种元素周期长周期第五周期: 18 种元素第六周期: 32 种元素（含镧系15种）元素周期表不完全周期:第七周期（含锕系15种）主族（7个）：ⅠⅦ副族（7个）：ⅠⅦ族第Ⅷ族：第8、9、10三纵行第0族：稀有气体位置关系(左起)：IIB,VIII IB,IIB,IIIA VIIA,0⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩,每周期元素种类≤8种的称为短周期（包括前三周期），每周期元素种类大于8种的称为长周期（包括四到六周期），第七周期由于没有填满故称为不完全周期。