原子结构与元素周期表

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第四章第一节 《原子结构与元素周期表第一课时》

P1：同学们，大家好！我是。今天很高兴和同学们一起完成人教版高中化学必修第一册第四章第一节原子结构与元素周期表第一课时的学习。

P2：投影

P3：丰富多彩的物质世界是由100多种元素组成，这些元素之间有什么内在联系，科学家们一直在探索。元素周期表的发现揭示了元素之间的内在联系，使得元素构成了一个较为系统的体系。因此，元素周期表的建立成为化学发展史上的重要里程碑之一。20世纪初，当原子结构的奥秘被揭示后，人们对元素周期表认识更加完善。那原子结构与元素周期表之间有着怎样的联系呢？本节课我们共同来学习，寻找答案。

P4：在初中化学中，我们已经学习过原子的构成：下面我们复习回顾一下：原子是由居于原子中心的原子核和核外电子构成的。原子核是由质子和中子构成的，每个质子带1个单位的正电荷，中子不带电，核外每个电子带1个单位的负电荷。因为原子核内质子所带电荷与核外电子的电荷数量相等，电性相反。所以原子不显电性。这里有一个数量关系那就是：原子核所带的正电荷即核电荷数等于核内质子数等于核外电子数。

P5：下表是原子中各粒子的质量。通过观察质子和中子的质量发现，一个质子的质量和一个中子的质量是近似相等的，而电子的质量是质子质量的1/1836，与前两种粒子相比，电子的质量可忽略不计。所以，整个原子的质量主要集中在原子核上。由于质子、中子、电子这些微观粒子的质量太小，为了方便起见，一般用相对质量表示微观粒子的质量，例如初中学习的相对原子质量、相对分子质量等。相对质量是一个微观粒子的质量对12C原子质量的1/12相比较所得的数值。通过计算，质子和中子的相对质量都近似等于1。

P6：那么忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似的整数值相加，所得到的数值叫做质量数。根据质量数定义得到了一个关系式即：质量数等于质子数加中子数。质量数用大写字母A表示，质子数用大写字母Z表示，中子数用大写字母N表示。

原子结构元素周期表

考点一原子的组成、结构和性质

原子的构成

a) 原子由原子核和核外电子组成（原子核在原子的正中央，核外电子围绕他做高速不规则运动）；

b) 原子核由质子和中子组成。质子带一个单位的正电荷，中子不带电；他们相对质量都约为1（1H原子由一个质子组成，不含中子）；

c) 由于中子不带电，所以质子数等于核电核数等于核外电子数（在原子中）；

d) 质子决定元素种类，中子数目改变形成同位素；

e) 核外电子带一个单位的负电荷，我们需要知道其电子排布的规律，最外层电子数目决定元素的化学性质。

例题：

【练习】科学家最近制造出第112号新元素,其原子的质量数为277,这是迄今已知元素中最重的原子.关于该新元素的下列叙述正确的是（）

A 其原子核内中子数和质子数都是112

B 其原子核内中子数为165,核外电子数为112

C 其原子质量是12C原子质量的277倍

D 其原子质量与12C原子质量之比为277:12

【练习】136C -NMR（核磁共振）可以用于含碳化合物的结构分析。136C表示的碳原子（）

A 核外有13个电子，其中4个能参与成键

B 核内有6个质子，核外有7个电子

C 质量数为13，原子序数为6，核内有7个质子

D 质量数为13，原子序数为6，核内有7个中子

XAZ的含义：代表一个质量数为A、质子数为Z的原子。

质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)

核电荷数=元素的原子序数=质子数=核外电子数。

考点二、原子核外电子排布

1、电子层的物理意义

a电子层根据电子距离原子核平均距离的大小定义，电子离原子核的远近。

电子层的表示方法

电子层数 1 2 3 4 5 6 7

符号 K L M N O P Q

最多容纳电子数（2n2） 2 8 18 32 ……2n2

能量大小 K

2、核外电子的排布规律

a每个电子层最多能容纳2n2个电子

b最外层电子数不能超过8个（K层不能超过2个）

原子结构与元素周期表

原子结构是研究物质世界最基本单位的科学分支。元素周期表则是化学界最重要的工具之一，用于系统地组织和分类所有已知的化学元素。本文将探索原子结构和元素周期表的相关内容。

一、原子结构

原子是物质的最基本单位，由质子、中子和电子组成。质子带正电荷，中子不带电，电子带负电荷。原子的核心由质子和中子组成，而电子则以云状分布在核外。

原子序数（也称为质子数）决定了一个元素的性质。例如，氢原子具有一个质子，氧原子具有八个质子。质子数不变的情况下，中子数可以有所变化，形成同一元素的不同同位素。电子数与质子数相等，保持原子处于电中性。

原子的大小可以通过半径来衡量。原子半径可以分为共价半径和离子半径，共价半径用于描述共价键中的原子间距离，离子半径用于描述形成离子的原子的半径。原子半径的大小与元素的位置有关，随着原子序数的增加，原子半径一般会逐渐增加。

原子核的质子和中子总质量决定了元素的相对原子质量。相对原子质量用于比较不同元素原子质量的大小，并通常以国际单位制下的原子质量单位表示。

二、元素周期表 元素周期表是一种组织和分类元素的表格。它按原子序数的增加顺序排列元素，并将具有相似化学性质的元素放在同一垂直列中。元素周期表的发展可以追溯到1869年，由俄国化学家门捷列夫首次提出，现代周期表则由亨利·莫西莫等科学家在此基础上进行了进一步的完善和扩展。

元素周期表主要由元素符号、原子序数、相对原子质量和分类周期数等信息组成。元素的符号通常由一个或两个字母组成，以简洁的方式代表元素的名称。原子序数表示元素核中质子的数量，也对应了元素在周期表中的位置。相对原子质量用于比较同一元素不同同位素的质量大小。分类周期数将元素划分为不同的周期和组，揭示了元素之间的重要关系。

根据元素周期表的布局，我们可以得到许多有关元素特性的信息。在周期表的水平行中，原子半径一般随着原子序数的增加而减小。在垂直列中，原子半径通常随着周期数的增加而增加。周期表还可以显示元素的离子化倾向、电负性、原子量以及化合性质的变化趋势。

- 1 - 第四章 物质结构 元素周期律

第一节原子结构与元素周期表（第一、二课时）

一、教学目标

1. 知识与技能

（1）了解原子的结构及原子核外电子的排布。

（2）了解原子序数、核电荷数、质子数、电子数、核外电子数及它们之间的相互关系。

（3）了解元素周期表的发展历程及元素周期表的编排原则及结构。

（4）能描述元素在元素周期表中的位置。

2. 过程与方法

（1）引导学生自主学习，认识原子结构及周期表的结构。

（2）培养学生通过分析和处理数据得出结论，形成概念，发现规律的思维方法。

3. 情感态度与价值观

（1）通过化学史学习，培养勇于创新、不断探索的科学品质。

（2）使学生树立：“科学技术是不断发展变化的”唯物主义观点

二、教学重难点

1.教学重点：元素周期表的结构

2.教学难点：元素在元素周期表中的位置与原子结构之间的关系

三、教学过程

教学环节 教学内容 师生互动 设计意图

1.新课导入 【师】播放PPT

【师】这里有一份手稿，你知道它是什么吗？

【学生】表示疑问

【师】播放PPT，展示最初的元素周期表

【师】元素周期表通过图片展示，激发学生的好奇心，增加学生学习的兴趣 - 2 -

是如何排布的呢？

2.探索新知 一、原子结构

质量数：原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值即为质量数，用符号A表示。并有以下关系：

质量数（A） = 质子数（Z） + 中子数（N）

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。把不同的区域化为不连续的壳层，也称作电子层。分别用n=1，2，3，4，5，6，7或K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。在离核较近的区域内运动的电子能量低，在离核较远的区域内运动的电子能高。

【思考·讨论】 P87页

核外电子的排布规律：电子一般总是先从内层排起，