前20位元素原子结构示意图
【知识解析】原子结构与元素的性质
原子结构与元素的性质知识衔接◆1．元素的化学性质是由元素原子的最外层电子数决定的。
2．1 碱金属元素碱金属元素是第ⅠA族除H之外的非常活泼的金属元素，在自然界中都以化合态存在，包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、钫（Fr），钫有放射性，中学阶段一般不讨论。
知识衔接◆钠元素的原子结构和性质钠原子最外层只有1个电子，易失去；钠是活泼金属，具有强还原性，易与O2、H2O等多种物质发生反应。
（1）碱金属元素的原子结构由表中信息分析可知：（2）碱金属单质的主要物理性质（3）教材P94·探究碱金属化学性质的比较①碱金属与氧气的反应K＋O2KO2（超氧化钾）2Na＋O2Na2O2钾的焰色钠的焰色总结◆相同条件下，碱金属从Li到Cs，与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂，说明金属越来越活泼。
名师提醒（1）做碱金属化学性质的比较实验时，碱金属一般取绿豆大小为宜。
若用量过多，实验时易发生危险。
在使用前，要用滤纸吸干钾、钠等金属表面的煤油。
未用完的钾、钠要放回原试剂瓶。
（2）碱金属在空气中加热与O2反应，Li与O2反应主要生成Li2O，Na与O2反应生成Na2O2，K与O2反应生成KO2，Rb和Cs遇空气立即燃烧，生成更复杂的产物。
改变反应条件，K 也能与O2反应生成K2O、K2O2。
②碱金属与水的反应总结◆相同条件下，碱金属从Li到Cs，与水反应越来越剧烈，说明金属越来越活泼，反应方程式可用通式表示：2R＋2H2O===2ROH＋H2↑。
名师提醒（1）碱金属单质与H2O反应生成强碱和H2，Li反应剧烈（但比Na弱），Rb和Cs遇H2O 立即燃烧、甚至会爆炸。
着火时，不能用水灭火，必须用干燥的沙土扑灭（2）由于Li、Na、K能与O2和H2O反应，故实验室中Na、K保存在煤油中，Li（密度比煤油的小）常保存在液体石蜡中。
（3）碱金属与盐溶液反应时，可以看作是碱金属先与H2O反应生成碱和H2，而非直接与盐发生置换反应。
1.1.2 原子结构与元素原子得失电子能力
第2课时原子结构与元素原子得失电子能力核心素养发展重点学业要求建立原子结构与元素性质，元素性质与物质性质之间的关系。
1.了解原子核外电子排布规律，能画出1～20号元素的原子结构示意图。
2.了解原子的最外层电子排布与元素原子得、失电子能力和化合价的关系。
学生自主学习核外电子排布1．核外电子的运动特征(1)具有“广阔”的运动空间。
(2)运动速率很快。
(3)所处位置和运动速率不能同时准确测定。
2．核外电子的排布规律(1)依据：电子能量高低，运动区域离核远近。
(2)电子层与电子能量的关系(3)排布规律①各层最多能容纳的电子数是2n2(n表示电子层数)。
②各原子最外电子层上能容纳的电子数不超过8个(第一层为最外层时不超过2个)。
3．核外电子排布的表示方法——结构示意图：人们常用原子结构示意图来简明地表示电子在原子核外的分层排布情况。
如钠原子的结构示意图如图所示。
原子结构与元素原子得失电子能力1．元素的性质与原子的最外层电子数密切相关，比如，稀有气体元素原子最外层电子数为8(氦原子除外，它的最外层只有2个电子)，原子结构稳定，原子既不容易获得电子也不容易失去电子；金属元素原子最外层电子数一般小于4，原子较易失去电子形成阳离子；非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于4，原子较易获得电子形成阴离子。
元素的化合价也与原子的电子层结构特别是最外层电子数有关。
2．元素原子得失电子的能力与原子的最外层电子数、核电荷数和电子层数均有关系。
若原子的电子层数相同，则核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越难失电子而越容易得电子；若原子的最外层电子数相同，则电子层数越多，最外层电子离核越远，原子越容易失电子而越难得电子。
3．在多数情况下，可以通过比较元素的单质与水(或酸)反应置换出氢气的难易程度来判断元素原子失电子能力的强弱。
课堂互动探究一、核外电子排布规律当原子第4层上有电子时，第3层上的电子是否已经排满？提示：不一定。
第3层排满时是18个电子，当第3层为最外层时不能超过8个电子，故当第3层排布8个电子后，如果还有电子，就排布在第4层上，例如，钙原子，第1、2、3、4层的电子数分别为2、8、8、2。
原子结构的发展史_图文
道尔顿模型（1803） 汤姆生模型（1904） 卢瑟福模型（1911）
波尔模型（1913）
电子云模型 （1935）
+10
+18
Ne +10 2 8 Ar +18 2 8 8 Kr +36 2 8 18 8 原子结构示意图
观察化学反应中，原子微观结构的变化，思考元素得 失电子与原子微观结构有什么联系？
原子是否真的是一个不可再分的球体 呢？
汤姆生的原子结构模型
“葡萄干面包式”
1897年，汤姆生发现原子中存在电子，并用实 验方法测出电子的质量。
正电荷均匀地分布在原子之中,电子则散布在正 电荷之中。
卢瑟福的原子结构模型
核式结构模型
1．原子由原子核和核外电 子构成，原子的质量主要 集中在原子核上，原子核 带正电荷，位于原子中心
原子结构的发展史_图文.ppt
铜是由铜原子构成的；氯化钠是由氯离子和钠离子结合 而成的；水是由氢、氧原子构成的水分子组成的。
感觉上，存在的是
By convention there is color, 缤纷的色彩，
By convention sweetness, 浓郁的芬芳，
By convention bitterness, 深深的苦痛，
2．电子带负电，在原子核 周围空间做高速运动
玻尔——发现核外电子的能量
原子核外电子在一系列 稳定的轨道上运动，每 个轨道都具有一个确定 的能量值；核外电子在 这些稳定的轨道上运动 时，既不放出能量，也 不吸收能量。
1927年第五届索尔威会议合影
20世纪初，科学家发现了中子，揭示了微观 世界波粒二象性规律、认识到原子核外电子的 运动不遵循经典力学的原理，建立用量子力学 方法描述核外电子运动的数学模型。
高中化学鲁科版必修2 第1章第1节第2课时 核外电子排布 课件
[答案] (1)原子由质子、中子和电子构成。它们之间的关系 是质量数等于质子数和中子数的和，质子数等于原子核外电 子数。 (2)根据上述实验中的描述“α 粒子是一种不带电子、带有 2 个单位正电荷、质量数等于 4 的微粒”可知，在 α 粒子中有 2 个质子和 2 个中子，符号为42He2＋。 (3)原子中存在原子核，且原子核只占原子体积的很小一部 分。(其他合理解释也可)
(5)某化学老师在讲卢瑟福测定实验时，设计了学生探究活
动，向圆圈 A、B、C 中投乒乓球，若 B 为标准模型，向
A、B、C 中各投入 20 次乒乓球，请回答下列问题：
①A 中没有反弹，B 中有 1 次反弹，则说明原子是什么结构？ ②若 B 中有 1 次反弹，C 中有 10 次反弹，则又说明什么问题？
(4)①金原子核带正电荷。
②金原子核的质量远大于 α 粒子的质量。(写出上述两点中 的一种或者其他合理答案也可) (5)①A 中没有反弹说明没碰到质量大的物质，也就是说可能 是空心的，B 中有 1 次反弹说明碰到了质量大的物质，说明 原子不是空心的。
②B 中有 1 次反弹，C 中有 10 次反弹说明原子中质量大的 物质所占的体积很小，即原子核比原子小很多，电子的运动 空间较大。
易失去最外层电子，达到 稳定结构，其最高正价为 ＋m(m为最外层电子数)
得到一定数目的电子，达 到稳定结构，其最低负价 为m－8(H为m－2)
[互动讲练] (原创)下列有关原子结构的说法正确的是( B ) A．从氢元素(1号元素)到氖元素(10号元素)次外层电子数均为2 B．从钠元素(11号元素)到氩元素(18号元素)次外层电子数均为8 C．最外层电子数为2的元素原子易失电子，均具有强的还原性 D．某元素原子M层电子数比K层电子数多5个，该元素的最高正 价为＋5 [解析] A项中，氢元素、氦元素只有1层电子；C项中氦元素 原 子最外层有2个电子，它是稳定结构；D项中的元素是Cl元 素, 最 高正价为＋7。
表示元素的符号
(6)锶元素的粒子结构示意图和在元素周期表中显示的信 息如图所示：
下列同锶元素具有相似化学性质的有_______________ 。
A. He A．S
B. Mg
C. B
练一练
1.下列元素符号书写正确的（ D ）
A．MN
B． CA
C． mg
D． Zn
2．“2N”表示的意义是（C ）
A．表示两个氮元素
同族各元素的化学性质相似
练习：说说下列符号的意义
8O
氧 16.00
8---原子序数（质子数） O---元素符号 氧---元素名称 16.00---相对原子质量
2022/9/1
原子结构示意图
如： 钠Na
核内质子数
电子层
原子核
每个电子层上的电子数
部分金属元素的原子结构示意图
Na钠
Mg镁
最外层电子数特点＜4个
1818年贝采乌斯提出用元素拉丁文开头 字母作为元素符号的建议
一、元素符号的表示方法
表示方法: (1)、用该元素的拉丁文的第一个大写字母来表示 (2)、若有重复，则取前两个字母，第二个小写Hg na
Mn Ca Mg Cl
Na
结合元素周期表完成书本的表
Al铝
Li锂
部分非金属元素的原子结构示意图
C碳
P磷
最外层电子数特点≥ 4个
S硫
Cl氯
部分稀有气体元素的原子结构示意图
氦（He）
氩（Ar）
最外层电子数特点8个(He为2个)
—相对稳定结构（性质稳定）
(1)图甲中硅元素右侧一格已被墨水沾黑，请你推测，该方格中原子 核内的质子数是____。 (2)写出核外电子排布与氖原子相同的阳离子符号一个________。 (3)第16号元素位于元素周期表的第_______周期，属于______元 素(填“金属”或“非金属”)， (4)图乙是铯元素在元素周期表中的信息，则铯元素原子的核外电子 数为_________。 (5)图丙为元素周期表的一部分，X、Y、Z代表三种不同元素，以下 _________判断正确。 A.原子序数Z＞Y B．核外电子数：X=Y C．Y和Z处于同一周期 从图丙中分析，X是氧元素，则Z的原子最外层电子数是_______
《元素周期表》
4、某元素的最外层有 2 个电子, 个电子, 该元素（ 该元素（ D ） A. 一定是金属元素 B. 一定是He 一定是He C. 一定是ⅡA 族元素 一定是Ⅱ D. 无法确定属于哪类元素
5、下列各组中的元素用原子序数表示， 下列各组中的元素用原子序数表示， 其中都属于主族的一组元素是（ 其中都属于主族的一组元素是（ C ） （A）14、24、34 （B）26、31、35 14、24、 26、31、 （C）5、15、20 15、 （D）11、17、18 11、17、
一元素周期表： 一元素周期表：
1、历史上是谁制出了第一张元素周期表？ 历史上是谁制出了第一张元素周期表？ 他的排列依据是什么？ 他的排列依据是什么？ ２.画出元素周期表的前18号元素的原子结 画出元素周期表的前18号元素的原子结 构示意图， 构示意图，找出现代元素周期表的具体编 排原则？ 排原则？
有何相似 性和递变 性？
元 素 名 称 锂 钠 钾 铷 铯 元 素 符 号 Li Na K Rb Cs 核 电 核 数 3 11 19 37 55
碱金属的物理性质
颜色和状态 密度 （g/cm3） 熔点 (。C) 沸点 （。C）
银白色， 银白色，柔软 银白色， 银白色，柔软 银白色， 银白色，柔软 银白色， 银白色，柔软 略带金色光 泽，柔软
周期表中族的排列次序： 周期表中族的排列次序：
“一主二主三七副,Ⅷ族三列紧排布, 一主二主三七副,Ⅷ族三列紧排布, ,Ⅷ族三列紧排布 一副二副三七主,最后一列是零族. 一副二副三七主,最后一列是零族.”
画出第11号元素以及第 号元素的原子结构示 画出第11号元素以及第15号元素的原子结构示 号元素以及第15 意图， 意图，看一看元素的核外电子排布和它的族序 数有什么关系？ 数有什么关系？ Na
原子结构
18
8
O
6C
人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原 核素： 子称为核素。 12 13 14
C
6C
同位素： 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互 为同位素。
【迁移与应用】 1．请你描述构成原子的各种微粒与元 素、核素间的关系。 2．请你描述元素、核素、同位素间的 关系.
三者关系: 元素
核素 „„ 核素
(同位素)
下一页
同位素性质：
a.同位素的化学性质相同，物理性质有一定差别。 b.天然存在的同一元素的各同位素所占的原子百 分组成不变。 应用： ①金属探伤 ②消除静电 ③治疗肿瘤 ④示踪原 子，跟踪研究化学反应 ⑤作核燃料 ⑥用14C考古 ⑦环保治污等
同位素、元素、同素异形体的比较：
核外电子分层排布
• 电子按能量高低在核外分层排布。
1 K 2 L 3 M 4 N 5 O 6 P 7 Q
由内到外，能量逐渐升高
排布规律
• 电子总是尽先排布在能 量最低的电子层里。 • 每个电子层最多只能排 1→ 2 → 3→ 4→ 5 → 6 布2n2个电子。 • K层为最外层时，最多 K→ L → M→N → O → P 只能容纳2个电子。 • 其它各层为最外层时， 2→ 8 →18→32→50→ 2n2 最多只能容纳8个电子。 • 次外层最多不超过18 个电子。
核式 原子 模型
人类在认识自然的过程中，经历了 无数的艰辛，才一步一步地走向深入， 一步一步接近事物的本质。
人类对原子结构的深入认识，都是建立在实 验研究基础上的。实验是揭示原子结构的重要 手段。 汤姆生、卢瑟福、玻尔、海森伯四代师生 都是诺贝尔科学奖获得者，正是因为有了他们 这样的探索者，正是因为有了他们怀疑科学上 的“定论”，不迷信权威，向自己的恩师挑战， 为科学的发展做出了重要贡献。在他们的身上 闪烁着科学探索精神的光辉！
金属元素在元素周期表中位置
10 8
109 110 111 112
1
8M
8
3 6 N 18
5 4 O 18
8 6 P 32
练习：完成下表
主族元素的族序数=其原子最外层电子数
练习：已知某主族元素的原子结构 示意图如下，判断其位于第几周期， 第几族？分别是什么元素？
金属在周期表中的位置
１．推算原子序数为6、13、34、 53、88的元素在元素周期表中的 位置（用周期和族来表示）。
［实验］
滴有酚 酞的水
+Na 常温 +Mg
+Al
1.Na在常温下，与水剧烈反应，浮 于水面在水面四处游动，同时产生 大量无色气体，溶液变红。
2.Mg在常温下，与水的反应无明显 现象；加热时，镁带表面有大量气 泡出现，溶液变红。
3.Al在常温或加热下，遇水无明显 现象。
［实验］ +Mg条
1 mol/L盐酸
26
周期
号
核外电 子层数
1 2 3 4 5 6 7
2.族
主族——由短周期元素和长周期元 素共同构成的族（ 用A表示，有7 个主族，1-2 、13-17纵行）
副族——完全由长周期元素构成的 族（用B表示，有7个副族，3-7、 11-12纵行）
一个零族（18纵行）和一个第Ⅷ 族 （8、9、10纵行）
过渡元素——元素周期表 的中部从ⅢB族到ⅡB族10 个纵行，包括了第Ⅷ族和 全部副族元素，共六十多 种元素。
c
Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es 0 Md 2 r
锕
Fm
No 铹
一、元素周期表的结构（7个横行18个纵行）
1、周期—具有相同电子层数的元素 按照原子序数递增的顺序 排列的 一个横行
前二十号元素及初中化学方程式
一、前二十号元素名称及符号1氢(H) 2氦(He) 3 锂(Li) 4铍(Be) 5硼(B) 6碳(C) 7氮(N) 8氧(O) 9氟(F) 10氖(Ne) 11钠(Na) 12镁(Mg) 13铝(Al) 14硅(Si) 15磷(P) 16硫(S) 17氯(Cl) 18氩(Ar) 19钾(K) 20钙(Ca) 二、常见元素的主要化合价（可根据化合价口诀记忆） 金属元素： 非金属元素： 钾 K +1 钠 Na +1 氢 H +1银 Ag +1 锌Zn +2 氟 F -1 溴Br -1 钙Ca +2 镁 Mg +2 氧 O -2 硅 Si +4钡Ba +2 铜Cu +2、+1 碳 C +2、+4 磷 P -3、+3、+5 铝Al +3 铁Fe +2、+3 硫S -2、+4、+6锰Mn +2、+4、+6、+7 氯 Cl -1、+1、+5、+7 氮 N -3、+2、+3、+4、+5 注意：①所有单质中，元素化合价都为0；②金属元素都显正价（除在单质中为0价之外）；③未知元素的化合价可以由已知的来计算，原则是化合物中正负化合价的代数和为0，如在Al 2O 3中，(+3)×2+(-2)×3=0。
三、常见的化学式 1.单质(只含一种元素) （1）气体单质：H 2（氢气） N 2（氮气） O 2（氧气） F 2（氟气） Cl 2（氯气）规律：一般气体单质的右下角都有下标“2”，但稀有气体，如He(氦气)、Ne(氖气)、Ar(氩气)的单质直接用元素符号表示。
（2）金属单质（除汞外，都带“釒”旁）：Na(钠) Mg(镁) Al(铝) K(钾) Ca(钙) Fe(铁) Zn(锌) Cu(铜) Ba(钡) Ag(银) （3）非金属固体单质(带“石”旁)： B(硼) P(磷) Si(硅) C(碳) S(硫)2.氧化物（由两种元素组成，其中一种为O ，O 写在右边，读作“氧化某”）： (1)非金属氧化物：H 2O(水) CO(一氧化碳) CO 2(二氧化碳) NO(一氧化氮) NO 2(二氧化氮) SO 2(二氧化硫) SO 3(三氧化硫) (2)金属氧化物：Fe 2O 3(三氧化二铁) Fe 3O 4(四氧化三铁) MgO(氧化镁) CaO(氧化钙) MnO 2(二氧化锰) CuO(氧化铜) Al 2O 3(三氧化二铝，或简称氧化铝) 四、常见的离子符号 离子的形成：原子−−−→−失去电子阳离子（如Na −−→−-e1失去Na +）原子−−−→−得到电子阴离子（如S −−→−-2e得到S 2-） (1)阳离子(带正电的离子):Na +(钠离子) K +(钾离子) H +(氢离子) Ag +(银离子) Mg 2+(镁离子) Cu 2+(铜离子) Ca 2+(钙离子) Ba 2+(钡离子) Al 3+(铝离子) Fe 3+(铁离子) Fe 2+(亚铁离子) NH 4+(铵根离子) (2)阴离子(带负电的离子):F -（氟离子） Cl -（氯离子） S 2-(硫离子) O 2-(氧离子)原子团（切记．．！）： SO 42-(硫酸根) SO 32-(亚硫酸根) HSO 3-(亚硫酸氢根) NO 3-(硝酸根) OH -(氢氧根) CO 32-(碳酸根) HCO 3-(碳酸氢根) CH 3COO -(醋酸根)注意：离子所带电荷数与对应元素（或者原子团）的化合价数值相等，但是所标位．置．不一样，而且顺序．．相反。
离子及离子结构示意图(课堂PPT)
14
离子和原子的关系
微粒种类
原子
微粒结构 质子数=电子数
微粒电性 不显电性
阳离子
阴离子
质子数>电子数 质子数<电子数
显正电性 先负电性
符号
用元素符号表示，如 H、Na、Cl
用阳离子符号表示，用阴离子符号表示， 如Na+,Ca2+等，数 如S2-、Cl-,数字在前， 字在前，符号在后。符号在后。
2020/7/9
4
⑴第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个电子。
(2)最外层不超过8个电子。
⑶电子先排满能量较低的电子层，然后再排能量稍高的
电子202层0/7/9。
5
1-18号元素的原子结构示意图
稳定结构
氢(H)
氦(He)
锂(Li) 铍(Be) 硼(B) 碳(C) 氮(N) 氧(O) 氟(F) 氖(Ne )
2、离子的形成：
阳离子( + )
失电子
得电子
原子
阴离子( - )
3、离子的表示方法：
+11 2 8
离子结构图
+17 2 8 8
Na+
2020/7/9
离子符号
Cl-
13
1.离子
• 阳离子-带正电荷的粒子 • 阴离子-带负电的粒子
2.离子符号的意义
2 Mg2+
2020/7/9
表示，每个镁离子带2个单位的正电荷
失电子
得电子
联系 阳离子 得电子 原子 失电子
阴
2020/7/9
离子
15
离子是如何构成物质的呢？
钠原子Na
氯原子Cl
不稳定 +11 2 8 1