1、原子结构

1、第一章 物质结构 元素周期律,第一节 元素周期表,知识回顾：原子的组成,原子序数 = 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数,第一张元素周期表,(1)周期：具有相同电子层数而又按照原子序数递增顺序 由左往右排列的一系列元素。,周期数 = 电子层数,2、元素周期表的结构,第7周期：26种元素,1、编排原则,一、元素周期表,(2)族：不同横行中最外层电子数相同的元素按电子层数 递增的顺序由上到下排成纵行。,主族序数最外层电子数,主族：7个主族-由短周期和长周期元素共同构成的族,副族：7个副族仅由长周期构成的族,A A A A A A A,第VIII 族：包含三列,零族：稀有气体元素,七主七副零八族,

2、B B B B B B B,元素周期表的结构：七主七副七周期，族零族镧锕系。,三个短周期，七个主族的元素符号和名称。,零族元素（稀有气体）的原子序数。,1.He最外层有两个电子，为何不把它排在A族？,最外层填充两个电子已达饱和，性质与A族的元素完全不同。,2.哪周期元素种类最多？族呢？,第六周期；第B族,3.推算原子序数为6,13,34,53,88,82的元素在周期表中的 位置。,4.下列各表为周期表的一部分(表中为原子序数)，其中正 确的是（ ） （A） （B） （C） （D）,D,5、在短周期元素中，原子最外电子层只有1个或2个电子的元素是（） A金属元素B稀有气体元素 C非金属元素 D无

3、法确定为哪一类元素,D,AC,6.某元素X，它的原子最外层电子数是次外层电子数的2 倍，则X在周期表中位于（ ） A.第二周期 B.第三周期 C.A族 D.A族,二、元素的性质与原子结构,1、碱金属元素,科学探究,思考与交流,碱金属原子结构有何异同？,相同点：最外层电子数均为1个。,钠与钾都能与氧气、水发生反应。 但反应的剧烈程度不同。,递变性： 从Li到Cs，电子层数依次增多，原子半径依次增大。,总结：碱金属元素在化学性质上的规律,(1)相似性： 均能与氧气、水反应,表现出金属性(还原性)；,通式：2R + 2H2O = 2ROH + H2,(2)递变性：与氧气、水反应的剧烈程度有所不同,在

4、同一 族中自上而下反应的剧烈程度逐渐增大。,Li Na K Rb Cs,核电荷数逐渐增加 电子层数逐渐增多 原子半径越来越大,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失电子的能 力逐渐增强元素的还原性(金属性)逐渐增强，最高价 氧化物对应水化物的碱性越来越强。,元素金属性强弱判断依据：,1.根据金属单质与水或与酸反应置换出氢的难易程度。 置换出氢越容易，则金属性越强。,例：已知金属A可与冷水反应，金属B和热水才能反应， 金属C和水不能反应，则A、B、C的金属性：A B C,例：NaOH为强碱、Mg(OH)2为中强碱、Al(OH)3为两性氢 氧化物，则金属性Na Mg Al,3.可以根据对应阳离子

5、的氧化性强弱判断。 金属阳离子氧化性越弱，则元素金属性越强。,例：氧化性Al3+Mg2+Na+， 则元素金属性顺序为NaMgAl,2.根据元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。 碱性越强则金属元素的金属性越强。,碱金属的物理性质的比较,均为银白色（Cs略带金色）,柔软,较小,较低,好,逐渐增大（K特殊）,单质的熔沸点逐渐降低,1.锂电池是一种高能电池。 锂有机化学中重要的催化剂。 制造氢弹不可缺少的材料。 优质的高能燃料(宇宙飞船、卫星和超声速飞机),3.铷铯主要用于制备光电管、真空管。 铯原子钟是目前最准确的计时仪器。,2.钾的化合物最大用途是做钾肥。 硝酸钾还用于做火药。,碱金属元素的用途：

6、,练习：,碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元 素，下列预言错误的是( ) A.在碱金属中它具有最大的原子半径 B.它的氢氧化物化学式为FrOH,是一种极强的碱 C.钫在空气中燃烧时只生成Fr2O D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而 发生爆炸,(1)颜色： (2)状态： (3)密度： (4)熔沸点：,逐渐增大（自上而下）,逐渐升高（自上而下）,2.卤素元素,卤族元素在物理性质上的规律(P8),学与问,最外层都有7个电子，化学性质相似； 随着核电荷数的增加，原子的电子层数递增,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。,结论： (1

7、)卤素单质与H2化合的难易关系：F2Cl2Br2I2,(2)卤化氢的稳定性关系：HF HCl HBr HI,(1) 卤素与氢气的反应,2F2 + 2H2O = 4HF + O2 （特例）,(2)卤素与水反应,通式：X2 + H2O = HX + HXO（X：Cl、Br、I）,(3)卤素间的相互置换（实验1-1）,Cl2 + 2Br= 2Cl + Br2 Cl2 + 2I = 2Cl + I2 Br2 + 2I = 2Br + I2,结论：氧化性：Cl2Br2I2 还原性：IBrCl,元素非金属性强弱判断依据：,1.与氢气的难易程度以及氢 化物的稳定性强弱 2.最高价氧化物的水化物的 酸性强弱

8、3.单质间的置换反应,小结1,卤素原子结构的相似性，决定了单质化学性质的相似性。,卤化银的性质及用途,AgF易溶于水； 而AgCl(白色)、AgBr(浅黄色)、AgI(黄 色)既不溶于水也不溶于酸。 故可用硝酸+硝酸银溶液检验Cl-、Br-、I-。,总结：同一主族元素，无论是金属还是非金属在性质方面 都具有一定的相似性和递变性。,中央电视台“鉴宝”栏目中，主持人展示了一根7000多年前的鹤腿骨笛，被看成无价之宝。那人们是如何知道它是7000多年前的呢？,用C-14的半衰期计算的。 C-14和C-12是什么关系呢？,知识回顾：相对原子质量,以12C原子质量的1/12作为标准，其他原子的质量跟它比

9、较所得的值。,三、核素,1.元素：具有相同质子数的一类原子的总称。,2、原子的构成:,原子核,原子,Z个,N个,质量数：原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数 值加起来所得的数值。,核外电子：1个电子带一个单位负电荷,质子：1个质子带一个单位正电荷,中子：不带电荷,原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数 质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N）,原子组成的表示方法：,1.钠原子的质量数为23，中子数为12，那么它的质子数是多少？核外电子数是多少？ 2.硫的二价阴离子的核外电子数是18，中子数为17，那么它的质量数是多少？,(11, 11),( 33 ),3.X元素原子的质量数为m，核内

10、中子数为n，则WgX+含有 电子的物质的量(mol)是（ ） （提示：元素的相对原子质量近似等于质量数） A.(m-n)W/m B.(m-n-1)W/m C.(m+n)W/m D.(m-n+1)W/m,练习,这三种微粒是同一种原子吗?,思考：同种元素的原子是否一定是同一种原子？,质子数 中子数原子名称 原子符号 1 0 氕 1 1 氘或 1 2 氚或,同种元素的原子质子数相同，中子数不一定相同， 同种元素可以有几种不同原子。,(2)大多数元素都包含多种核素，一种核素就是一种原子。 到2001年底已发现114种元素的3070种核素,3.核素：（同一种元素，可以有若干种不同核素） 具有一定数目的质

11、子和一定数目的中子的一种原子。,4.同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原 子互称同位素。（即同一元素的不同核素互称为同位素）,【同位素小结】 六同(同质子数、同一元素、同核电荷数、同核外电子数、同一位置、化学性质相似) 三不同(中子数不同、质量数不同、物理性质) 同素异形体：同种元素形成的不同单质。如O2、O3,同种元素的不同的同位素原子也可组成不同的单质或化 合物的分子。,其特点为： 同位素在周期表里占据同一位置。 同位素的化学性质几乎完全相同，物理性质略有差异 在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态， 各种同位素的原子个数百分比(丰度)一般为定值。,22,5,18,H2

12、、D2、T2、H-D、H-T、D-T,H2O、D2O、T2O、HDO、DTO、HTO,如氢： 氕 氘 氚 氢 重氢超重氢 元素符号： H H H 原子符号： H D T 单质： 与氧化合成水：,这些水分子的最大式量 ，最小式量 ，共有 种式量。,同位素的应用：,用于制造氢弹；,利用放射性元素育种，治疗癌症和肿瘤。,同位素在日常生活、工农业生产和科学研究中有着重要的用途，如考古时利用 测定一些文物的年代；,例：下列各组粒子属于同位素的是（ ） A. Cl和 Cl B. K和 Ca C.O2和O3 D.H2O和D2O,A,练1:下列化学式共有几种元素? 几种原子? 几种分子? 1H216O，2H2

13、18O，1H35Cl，1H37Cl，2H35Cl，12C18O2， 12C16O2，14C16O2,4种元素，8种不同的原子，8种分子。,质子：决定元素的种类； 中子：决定同一元素的不同核素(同位素)； 质子和中子：决定核素(同位素)的种类； 决定原子的质量； 电子：(最外层电子)决定元素的化学性质； 质子和电子：决定粒子的带电性。,归纳小结,2.在(1) Li、(2) N、(3) Na、(4) Mg、(5) Li、(6) C中： （1） 和 互为同位素。 （2） 和 质量数相等，但不能互称同位素。 （3） 和 的中子数相等，但质子数不相等， 所以不是同一种元素。,3.氯只有35Cl和37Cl

14、两种稳定同位素，它们在氯气中的原 子数之比为3:1，相对分子质量为70、72、74的氯气分 子数之比可能是( ) A5:2:1 B5:2:2 C9:3:1 D9:3:2,AD,相对原子质量,原子（核素）的近似相对原子质量质量数（相对原子质量取整数部分）,小数点不能省,(2)元素的相对原子质量 (即平均原子量),例：Cl元素相对原子质量的计算,Cl元素相对原子质量=M1a1 + M2a2 = 34.96975.77% + 36.96624.23% = 35.453,练习,4.科学家将两种元素铅和氢的原子核对撞，获得了一种质 子数为118，中子数为175的超重元素，该元素原子核内 的中子数与核外电

15、子数之差是( ) A57 B47 C61 D293,A,5.甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序 数为X，则乙的原子序数不可能是( )AX+2 BX+4 CX+8DX+18,(3)元素的近似相对原子质量,Cl元素近似相对原子质量= A1a1 + A2a2 = 3575.77% + 3724.23% = 35.485,B,D,6.在1-18号元素中，X和Y元素可组成化合物XY3，当X的原 子序数为m,Y的原子序数可能是( ) m+4；m-4；m-8；m+2；m-6；m+12 A. B. C. D.,7.A、B、C是周期表中相邻的三种元素，其中A、B是同周 期，B、C是同主族。此三种元素原子最外层电子数之和 为17，质子数之和为31，则A、B、C分别为什么元素？,N O S,B,解析：(极端假设法）设R的相对原子质量为X (1)假设10.8g混合物全为单质 RROH (2)假设10.8g混合物全为氧化物 R2O2ROH 10.7X35.3,9.已知碱金属相对原子质量为Li-7,Na-23