人教版高中化学必修一《核素》原子结构与元素周期表精品PPT教学课件

【引入】
丰富多彩的物质世界是由一百多 种元素组成。那么这些元素之间有什 么内在联系吗？它们是如何相互结合 形成多种多样的物质呢？原子结构与 元素周期表之间有什么样的关系呢？
【科学史话】
原子结构模型的转变
原子结构模型是科学家根据科学猜想和分析，通过对原子结构的 形象描摹而建构的揭示原子本质的认知模型。人类认识原子的历史是 漫长的，也是无止境的。
一
H～He
2
短周期 二
Li～Ne
8
三
Na～Ar
8
四
K～Kr 18
五 长周期
六
Rb～Xe 18 Cs～Rn 32
七 Fr～118号 32
1
2
2
10
3
18
周期序数
4
36 _＝__电子层
5
54 数
6
86
7
118
二、元素周期表 2.族 现在常用的元素周期表有18个纵行，它们被划分为16个族，包括 7个 主族，用A表示。 7个副族，用B表示。1个第Ⅷ族(其中第 8、9、10这3 个纵行称为第Ⅷ族)， 1个0族。
原子序数=核电荷数＝质子数＝核外电子数
原子
质子（+） 原子核（+）
中子(不带电)
核外电子（-）
【思考与交流】
二、元素周期表
1.周期 元素周期表有_7_个横行，每一横行称为一个周期，元素周期表共有_7_个周期。
包括元 核外电 稀有气体 位置与结 类别 周期序数 起止元素
素种数 子层数 原子序数 构的关系
下列几种在科学发展不同时期所建构的原子结构模型，代表了人 类对原子结构认识的不同阶段，简明形象地表示了人类对原子结构认 识逐步深化的演变过程。 道尔顿模型（1803年）：原子是构成物质的基本粒子，它们是坚实的、 不可再分的实心球。 汤姆孙原子模型（1904年）：原子是一个平均分布着正电荷的粒子， 其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。

子只有 2 个电子层，第一层为 2 个电子，第二层为 6 个电子。
栏目 导引
第四章 物质结构 元素周期律
元素周期表 1．元素周期表的发展历程
栏目 导引
第四章 物质结构 元素周期律
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＝__核__电__荷__数____＝___质__子__数_____＝_核__外__电__子___数__。 (2) 横 行 原 则 ： 把 __电__子__层__数__目__ 相 同 的 元 素 ， 按 ___原__子__序__数__递__增_____的顺序从左到右排列。 (3)纵列原则：把不同横行中___最__外__层___电__子__数____相同的元素， 按___电__子___层__数__递__增____的顺序由上而下排列。
栏目 导引
第四章 物质结构 元素周期律
填写族的符号：
列序 族序
1 2 3 4 5 6 7 8、9、10 Ⅰ__A_ Ⅱ__A_ Ⅲ___B Ⅳ__B_ Ⅴ__B_ Ⅵ__B_ Ⅶ__B_ __Ⅷ____
列序 11 12 13 14 15 16 17
18
族序 Ⅰ__B_ Ⅱ__B_ _Ⅲ__A Ⅳ__A_ Ⅴ__A_ Ⅵ__A_ Ⅶ__A_
同
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第四章 物质结构 元素周期律
名称
内容
元素
核素
同位素
同素 异形体
项目
决定因素
质子数、中 质子数、中 组成元素、
质子数
子数
子数
结构
举例
H、C、O 三 11H、21H、
种元素
31H 三种核
素
11H、21H、 31H 互称同 位素

(2)列序数与族序数的关系 ①列序数<8,主族和副族的族序数=列序数; ②列序数=8或9或10,为第Ⅷ族; ③列序数>10,主族和副族的族序数=列序数-10(0族除 外)。
(3)过渡元素 元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵行,包括了第Ⅷ族和 全部副族元素,共60多种元素,全部为金属元素,统称为 过渡元素。
() 提示:×。现行元素周期表的编排依据是原子序数。
(2)现行元素周期表是由门捷列夫制作完成的。
() 提示:×。现行元素周期表是由瑞士化学家维尔纳制成 的。
二、元素周期表的结构 1.编排原则
2.元素周期表的结构
3.常见族的别称
族 第ⅠA族(除氢外)
第ⅦA 0族
别名 碱金属元素
卤族元素 稀有气体元素
比率
原子个数百分比
(4)同位素的用途
在考古工作中用于测定文物的年代。
①14 6
C
用于制造_____。
③②利12H用、13H放射性同位氢素弹释放的射线育种、___________、
诊断和治疗疾病等。
给金属探伤
【微思考】 (1)所有原子均是由质子、中子、电子构成的吗? 提示:不是。1H原子中不含中子。
提示:1、11或25。在第2、3周期中第ⅡA族、第ⅢA族 元素的原子序数差1,在第4、5周期中因第ⅡA族、第 ⅢA族间存在10种过渡元素,故元素的原子序数差11;第 6、7周期中因第ⅡA族、第ⅢA族间的过渡元素中存在 镧系、锕系,故元素的原子序数差25。
【案例示范】 【典例1】2019年是元素周期表诞生150周年。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列,16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

思考：氕、氘、氚三者的关系？ 同一元素的三种不同核素。互为同位素。
任务一：元素、核素、同位素
3、同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，
（即同一元素的不同核素）互称为同位素。
氧元素
碳元素
铀元素
16 17 18
8O 8O 8O
12 13 14
6C 6C 6C
U U U 234 235 238
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 第二课时 核素 元素周期表
核心素养
A
1．知道元素、核素、同位素的含义，认识符号 Z X 的含义。
2．通过了解元素周期表的结构，认识原子结构与元素周期表中位置间 的关系。从微观角度认识元素周期表的编排原则、结构及其价值，明确 周期表的基本关系、规律、元素种类及元素分布等，发展学生”宏观辨 识与微观探析“、”证据推理与模型认知”化学学科核心素养。
由上而下排列。
仔细观察教材附加的元素周期表，完成课本p95页表格，并回答下列问题：
1．每周期开头的是什么类型元素？靠近尾部的是什么类型元素？结尾又是 什么类型的元素？ 2．元素周期表上共有几个横行和几个纵行？周期的数目是多少？族的数目 是多少？ 3．每个周期包括的元素种类有几种？周期序数与原子核外电子层数有什么 关系？ 4. 主族序数与原子最外层电子数有什么关系？ 5. 根据元素周期表的方格，你能确定元素的哪些信息？
同素异形体：由同种元素形成的不同单质，互称为同素异形体。
项目 本质 范畴 特性 决定 因素
举例
元素
核素
同位素
同素异形体
项目 本质
范畴
特性 决定 因素 举例
元素
核素
质子数相同 的一类原子

第七周期
元素的种类
2 8 8 18
18 32 32
观察与思考
元素周期表每一横行(周期)的元素是按什么规律排列的？ 从原子结构考虑
周期序数＝ 原子的电子层数
请完成课本P93【思考与讨论】
类别 周期序数
起止元素
包括元 核外电 稀有气体 位置与结 素种数 子层数 原子序数 构的关系
1 短周
2 期
3
4
长周 5
0族：稀有气体
元素的化学性质与其原子的最外层电子数有关。 （原子最外层电子数相同，其化学性质相似，氢和氦除外）
考考你自己
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？
钾 ＋19 2 8 8 1
碘 ＋53 2 8 1818 7
第四周期第ⅠA 族
第五周期第ⅦA族
元 素 元素 周
原子 序数
化学必修第一册
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2课时 元素周期表
学习目标
1. 了解元素周期表的发展历程及现行元素周期表的结构。 2. 能从原子结构的角度理解元素周期表的编排原则，能进行
元素在周期表中的位置与原子结构之间的相互推导。 3. 掌握元素、核素、同位素的关系
01 核素
原子符号(
A Z
X
)
1
2 1H
1 3
H或D
1 H或T
一种核素就是一种原子
二、同位素和同素异形体
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为同位素。
如：1H，2H，3H互为同位素。
同位素的性质： ①同位素在周期表里占有同一位置 ②同位素的化学性质几乎相同 ③天然存在的同位素，相互间保持一定的比率

二、元素周期表的结构
例3 下列关于元素周期表的说法正确的是 A.在元素周期表中，每一纵行就是一个族 B.主族元素都是短周期元素
√C.副族元素都是金属元素
D.元素周期表中每个长周期均包含32种元素
解析 A项，第8、9、10三个纵行为第Ⅷ族； B项，主族元素由短周期元素和长周期元素共同组成。
二、元素周期表的结构
【例题 1】判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)碱金属元素原子的次外层电子数都是 8 个
(× )
(2)化合物中碱金属元素的化合价都为＋1
(√ )
(3)碱金属元素的原子半径随核电荷数的增大而增大 (√)
(4)碱金属单质的化学性质活泼，易失电子发生还原反应(×)
(5)Li 在空气中加热生成 Li2O2
先熔化成小球，后燃烧，反应剧烈， 火焰呈黄色，生成淡黄色固体
2Na O2 Na 2O2
金属活动性：K ＞ Na
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。
【实验･探究】
【实验･探究】
（2）钠、钾与水的反应
钾
钠
实验 操作
实验 现象
钾浮于水面；迅速熔化成银 色小球；四处游动；反应剧 烈；有轻微爆炸声并着火燃 烧 ；反应后滴入酚酞；溶 液变红。
质量数(N)
3.核外电子排布
质子数(Z)
(1)电子层：在多电子原子里，把电子运动的 能量不同 的区域简化为 不连续的壳，层 称作电子层。
(2)电子层划分
电子层（n） 1
2
3
4
5
6
7
符号
K LMNO P Q
离核远近

→F－：
。
[名师点拨] (1)最外层电子数排满 8 个(He 为 2 个)形成稳定结构，不易得失电子、化学性 质稳定。 (2)原子核外电子排布规律是相互联系、相互制约的，不能孤立地理解或应用其 中一部分。如 M 层不是最外层时，其容纳的电子数最多为 18 个，当 M 层为最外 层时，其容纳的电子数最多为 8 个。 (3)原子形成离子时，核外电子数发生变化，但核内质子数不变。
提示：Na＋
与稀有气体 Ne 的核外电子排布相同；Cl－
与稀有气
体 Ar 的核外电子排布相同。
1．电子层 在含有多个电子的原子中，电子分别在能量不同的区域内运动。我们把不同的区
域简化为不连续的壳层，也称作电子层。
2．核外电子的分层排布 在多电子原子中，电子的能量是不相同的。能量较低的，通常在离核较近的区域
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
第一课时 原子结构 核素
[素养发展目标]
1．从微观视角认识原子的构成，了解元素、核素、同位素的含义。 2．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，能根据
原子的结构特征确定元素，促进宏观辨识与微观探析化学核心素养的发展。
解析：4200Ca 和4220Ca 是质子数相同、中子数不同的两种核素，二者互为同位素，不 属于同素异形体。
答案：B
3．(1)下列原子：162C、174N、11H、2113Na、21H、4200Ca、4109K、31H、164C 中，元素有________ 种，核素有________种，互为同位素的有________。 (2)18O2 与 16O2，二者的关系是________(填“互为同位素”“互为同素异形体”或 “属于同一种物质”)。 解析：(1)题目提供的 9 种原子共 9 种核素，6 种元素，其中11H、21H、31H，126C、164C 分别互为同位素。 (2)18O2 和 16O2 是分子，属于同一种物质。 答案：(1)6 9 11H、21H、31H；126C、146C (2)属于同一种物质

【例6】 (1)第17号元素位于第________周期________族。
(2)56号元素位于第________周期________族。
(3)114号元素位于第________周期________族。
根据0族元素原子序数判
断周期数
根据差值确定族序数
典例精讲
常见题型
3.十字定位
【例7】下列各图为元素周期表的一部分，表中的数字为原子序数，其中M为37
证据推理与模型认知：
建立同主族、同周期元素原子结构变化的微
观模型，理解根据该模型进行元素性质推理的科
学思想。
科学探究与创新意识：
通过“科学史话”及“化学与职业”栏目，培养
严谨求实的科学态度，增强努力学好化学知识为社会
服务的责任感和使命感。
本节重点
教学目标
1.了解核素、同位素的含义，认识同位
元素周期表的结构，核素、
(2)质量数相等的粒子有________、__________、________。(可不填满，也
可补充)
典例精讲
常见题型
1.原子结构定元素位置
【例4】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？
短周期主族元素
电子层数=周期序数
最外层电子数=主族序数
典例精讲
常见题型
2.零族定位
，最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序由上向下排成纵
列。
重点
理解
短周期
周期
族
课堂思考
请你思考！
观察元素周期表，思考周期序数与原子核外电子排布有何关系？
思考与讨论
观察元素周期表，针对下表中的项目进行思考，并与同学讨论，将讨论
结果填写在表中。从表中你能发现周期序数与原子核外电子层数有什么关系吗？

任务一：了解元素周期表的发展历程
【阅读归纳】阅读教材98页科学史话，了解元素周期表的发展历程。
诞生
1869年，俄国化学家门捷列夫制出
元 编制 将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
素
的元素放在一个纵行
意义
周
揭示了化学元素及其化合物间的联系和规律性
期 演变 为未知元素留下的空位先后被填满
三元素组
① ①锂 锂、 、钠 钠、、钾钾
LLii
② ②钙 钙、 、锶 锶、、钡钡
CCll
③ ③卤 卤素 素组 组((氯氯、、溴溴、、碘碘)) SS
④ ④硫 硫、 、硒 硒、、碲碲
CCaa
NNaa KK
BBrr
II
SSee TTee
SSrr BBaa
任务一：了解元素周期表的发展历程
（3）门捷列夫的第一张元素周期表（1869年） 门捷列夫将当时已经发现的63钟元素中相对原子质量相近的排在一起，反复研究。
第六周期ⅢB为镧系，共15种元素；第七周期ⅢB为锕系，共15种元素，比四、五周期多出14 种元素。
【问题3】同主族相邻元素间原子序数差值可能是多少？说明原因。
2、8、18、32。
【问题4】同周期的第ⅡA、ⅢA元素间原子序数差值可能为多少？并说明原因。
创设情境
化学天才——门捷列夫
任务一：了解元素周期表的发展历程
【阅读归纳】阅读教材98页科学史话，了解元素周期表的发展历程 （1）拉瓦锡的元素分类表（1789） 拉瓦锡在《化学概要》一书中，将33中元素分为四大类：气体、金属、非金属、
能成盐的土质。
任务一：了解元素周期表的发展历程
（2）德贝赖纳的“三元素组”（1829年） 德贝赖纳将已知元素分组，每组有兴致相似的3种元素，中间元素的相对原子质 量约为较轻和较重的两种元素相对原子质量之和的一半。

Na
(2)利用离子电子层结构相同的“阴上阳下”规律断对应元
素在周期表中的位置。如aX(n+1)+、bYn+、cZ(n+1)-、dMn-的电
子层结构相同,在周期表中的位置关系为:
…
bY
aX
…
cZ
dM
(3)据原子序数确定元素在周期表中位置的方法——0族元
素定位法。
①明确0族元素信息。
0 族元素 He
一、元素周期表
1.元素周期表的发展历程。
(1)诞生:1869年,俄国化学家 门捷列夫 将元素按照 相
对原子质量 由小到大的顺序排列,将化学性质相似的元素
放在一个纵列,制出了第一张元素周期表。
(2)演变:为未知元素留下的空位先后被填满。
(3)现行:元素的排序依据由相对原子质量改为原子的 核
电荷数 。
C.Z的原子序数可能为a+31
D.X、Y、Z一定为短周期元素
答案:D
解析:由题给信息可知,X、Y、Z只能位于元素周期表中过
渡元素区域的右边。若X位于第四周期,则Y的原子序数为a17,Z的原子序数为a+17,Y与Z的原子序数之和为2a,A、B两
项正确。若X位于第五、第六周期,Z的原子序数为a+31,C项
卤族元素
0族
稀有气体元素
4.元素周期表中的方格中的元素的信息。
微判断1(1)氧元素在元素周期表中的位置是第二周期第ⅥA
族。( √ )
(2)现行元素周期表是按相对原子质量由小到大的顺序排列
的。( × )
(3)元素周期表中有7个横行,即7个周期;有18个纵列,即18个
族。( × )
(4)最外层电子数相同的元素都在同一族。( × )