《原子結(jié)構(gòu)》春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，墨子、惠子等哲學(xué)家同樣從不同角度提出了物質(zhì)有不能再分的最小單位的觀點(diǎn)。公元前450年以前，古希臘哲學(xué)家德謨克利特提出，宇宙萬(wàn)物都是由最微小、堅(jiān)硬、不可入，不可分割的物質(zhì)粒子所構(gòu)成的。這種粒子就是原子?；瘜W(xué)史話/

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HISTORY道爾頓模型（1803年）英國(guó)化學(xué)家道爾頓提出：原子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，它們是堅(jiān)實(shí)的、不可分割的實(shí)心球體化學(xué)史話/

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HISTORY化學(xué)史話/

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HISTORY棗糕模型（1904年）英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫提出：原子是一個(gè)平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。盧瑟福原子模型（1911年）物理學(xué)家盧瑟福提出：在原子的中心有一個(gè)帶正電荷的核，它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在它的周圍沿著不同的軌道運(yùn)轉(zhuǎn)，就像行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。化學(xué)史話/

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HISTORY化學(xué)史話/

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HISTORY玻爾原子結(jié)構(gòu)模型（1913年）丹麥物理學(xué)家玻爾：電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速圓周運(yùn)動(dòng)。

化學(xué)史話/

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HISTORY電子云模型（1926年）奧地利物理學(xué)家薛定諤等以量子力學(xué)為基礎(chǔ)提出電子云模型一、原子的結(jié)構(gòu)原子原子核核外電子：中子：質(zhì)子：原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)帶1個(gè)單位正電荷不帶電帶1個(gè)單位負(fù)電荷原子結(jié)構(gòu)/

ATOM

STRUCTURE一個(gè)電子的質(zhì)量：9.10956×10-31kg一個(gè)質(zhì)子的質(zhì)量：1.67262×10-27kg一個(gè)中子的質(zhì)量：1.67492×10-27kg

原子結(jié)構(gòu)/

ATOM

STRUCTURE原子的質(zhì)量主要集中在原子核上

12C原子質(zhì)量的1/12為1.66113×10-27kg質(zhì)子的相對(duì)質(zhì)量約為1中子的相對(duì)質(zhì)量約為1一、原子的結(jié)構(gòu)(2)質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)。1.質(zhì)量數(shù)(1)概念：將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取近似整數(shù)值相加，所得的數(shù)值叫做質(zhì)量數(shù)，常用A表示。原子結(jié)構(gòu)/

ATOM

STRUCTURE原子質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)質(zhì)量數(shù)(A)C66

O88

Na1112

121623練習(xí)一:將幾種原子的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和(質(zhì)量數(shù))填入下表,原子結(jié)構(gòu)/

ATOM

STRUCTURE一、原子的結(jié)構(gòu)2.原子符號(hào)

表示的意義是質(zhì)子數(shù)為Z，質(zhì)量數(shù)為A的X元素的一種_____。原子原子結(jié)構(gòu)/

ATOM

STRUCTURE質(zhì)量數(shù)（A

)質(zhì)子數(shù)（Z

)±a化合價(jià)x±電荷數(shù)b原子數(shù)+1+21

原子結(jié)構(gòu)/

ATOM

STRUCTURE2008年，沖繩科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)的科學(xué)家們用他們的“飛秒照相機(jī)”成功地首次拍到了材料內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)軌跡，再度實(shí)現(xiàn)了突破?；瘜W(xué)史話/

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HISTORY一、原子的結(jié)構(gòu)3.核外電子排布——能量規(guī)律各電子層由內(nèi)到外電子層數(shù)1234567字母代號(hào)KLMNOPQ離核遠(yuǎn)近由____到____能量高低由____到____原子結(jié)構(gòu)/

ATOM

STRUCTURE近遠(yuǎn)低高核外電子由里向外，依次排布在能量逐漸_____的電子層里，即按K→L→M→N……順序排列。升高根據(jù)教材P87稀有氣體元素原子的電子層排布，思考并填空：核電荷數(shù)元素名稱元素符號(hào)各電子層的電子數(shù)KLMNOP2氦He210氖Ne2818氬Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188當(dāng)K層為最外層時(shí)，最多能容納的電子數(shù)是多少？除了K層，其他各層為最外層時(shí)，最多能容納的電子數(shù)是多少？原子結(jié)構(gòu)/

ATOM

STRUCTURE(2)最外層電子數(shù)目最多不能超過(guò)____個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過(guò)2個(gè))。(1)各電子層最多容納____個(gè)電子(n表示電子層數(shù))。一、原子的結(jié)構(gòu)4.核外電子排布——數(shù)量規(guī)律2n28(3)次外層最多能容納的電子數(shù)不超過(guò)____個(gè)。18原子結(jié)構(gòu)/

ATOM

STRUCTURE將Na、K的原子結(jié)構(gòu)示意圖分別寫(xiě)成

正確嗎？若不正確，請(qǐng)說(shuō)明原因。原子結(jié)構(gòu)/

ATOM

STRUCTURE一、原子的結(jié)構(gòu)5.原子結(jié)構(gòu)示意圖練習(xí)二：畫(huà)出下列原子或離子的結(jié)構(gòu)示意圖。①S______，S2－_______；②Ca_______，Ca2＋_______。練習(xí)三：請(qǐng)同學(xué)們課下畫(huà)出1-20號(hào)元素原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)/

ATOM

STRUCTURE今天這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了：2.原子符號(hào)

1.

質(zhì)量數(shù)的概念質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)。3.核外電子排布——能量規(guī)律4.核外電子排布——數(shù)量規(guī)律原子結(jié)構(gòu)/

ATOM

STRUCTURE5.原子結(jié)構(gòu)示意圖探究一核外電子排布規(guī)律及表示方法【問(wèn)題探究】在含有多個(gè)電子的原子里,電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)。把不同的區(qū)域簡(jiǎn)化為不連續(xù)的殼層,也稱為電子層,有人把這種電子層模型比擬為洋蔥式結(jié)構(gòu):(1)M層最多可容納18個(gè)電子,為什么鉀原子的核外電子排布不是提示

核外電子排布規(guī)律是相互聯(lián)系的,不能孤立地應(yīng)用其中的一項(xiàng)。如當(dāng)M層不是最外層時(shí),最多可以排布18個(gè)電子,而當(dāng)它是最外層時(shí),最多可以排布8個(gè)電子。(2)鈣的原子結(jié)構(gòu)示意圖可表示為,對(duì)嗎?提示

不對(duì),最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè),所以應(yīng)為【深化拓展】1.原子的構(gòu)成微粒間的數(shù)目關(guān)系(1)電中性原子(2)帶電原子——離子的電子數(shù)目計(jì)算

2.原子核外電子排布規(guī)律——“四最”(1)“一個(gè)最低”核外電子總是先排布在能量最低的電子層,然后由內(nèi)向外從能量較低的電子層逐步向能量較高的電子層排布,即排滿K層再排L層,排滿L層再排M層,依此類推。(2)“三個(gè)最多”①各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2。如K、L、M、N層最多容納的電子數(shù)分別為2、8、18、32。②最外層電子數(shù)最多是8(K層是最外層時(shí),最多是2)。③次外層電子數(shù)最多是18。3.原子或離子核外電子排布的表示方法(1)原子結(jié)構(gòu)示意圖:表示原子的核電荷數(shù)和核外電子在原子核外各電子層排布的圖示。如Na原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為(2)離子結(jié)構(gòu)示意圖

離子核外電子排布特點(diǎn)舉例陽(yáng)離子與上周期的稀有氣體排布相同陰離子與同周期的稀有氣體排布相同【素能應(yīng)用】典例1核電荷數(shù)小于18的某元素X,其原子核外的電子層數(shù)為n,最外層電子數(shù)為2n+1,原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是2n2-1,則下列有關(guān)X的說(shuō)法中不正確的是(

)A.最高正價(jià)為+3價(jià)B.其最低負(fù)價(jià)可能為-1價(jià)C.氫化物易溶于水D.是活潑的非金屬元素答案

A解析

根據(jù)核電荷數(shù)小于18的某元素X,其原子的電子層數(shù)為n,最外層電子數(shù)為2n+1,原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是2n2-1,假設(shè)n=1時(shí),最外層電子數(shù)為3,不符合題意;n=2時(shí),最外層電子數(shù)為5,質(zhì)子數(shù)為7,符合題意;n=3時(shí),最外層電子數(shù)為7,質(zhì)子數(shù)為17,符合題意。由于元素X可能為氮元素或氯元素,最高正價(jià)不可能為+3價(jià),A項(xiàng)錯(cuò)誤;若元素X為氯元素,其最低負(fù)價(jià)為-1價(jià),B項(xiàng)正確;元素X可能為氮元素或氯元素,其氫化物為氨氣或氯化氫,二者均易溶于水,C項(xiàng)正確;元素X可能為氮元素或氯元素,二者均為活潑的非金屬元素,D項(xiàng)正確。

變式訓(xùn)練1原子是由居于原子中心的原子核和核外電子構(gòu)成的。下列有關(guān)原子核外電子排布的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(

)A.電子總是先排布在能量最低的電子層里B.每個(gè)電子層最多能容納的電子數(shù)為2n2C.最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)(K層為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè))D.S2-的M層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍答案

D解析

根據(jù)能量最低原理,電子總是先排布在能量最低的電子層里,A正確;根據(jù)電子排布的數(shù)量規(guī)律,每個(gè)電子層最多能容納的電子數(shù)為2n2,最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)(K層為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè)),B、C正確;S2-的M層電子數(shù)是K層電子數(shù)的4倍,D錯(cuò)誤。探究二元素周期表的結(jié)構(gòu)【問(wèn)題探究】

1.門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期表也是幾易其稿,現(xiàn)行元素周期表共有多少個(gè)周期,多少個(gè)族?提示

共有7個(gè)周期,16個(gè)族。2.元素種類最多的族是第Ⅷ族嗎?提示

不是,是第ⅢB族,共32種元素。3.主族元素是由長(zhǎng)周期和短周期元素共同構(gòu)成的,所以由長(zhǎng)周期和短周期元素共同構(gòu)成的族一定是主族,對(duì)嗎?提示

不對(duì),由長(zhǎng)周期和短周期元素共同構(gòu)成的族是主族和0族。4.同一主族的元素具有相同的

,從上而下電子層數(shù)逐漸

,原子半徑逐漸

。

提示

最外層電子數(shù)

增多

增大【深化拓展】1.周期的分類及各周期元素種數(shù)周期類別周期名稱本周期稀有氣體元素起止元素元素種數(shù)規(guī)律短周期第一周期HeH~He2①原子核外電子層數(shù)=周期數(shù);②每一周期中從左到右原子序數(shù)逐漸增大第二周期NeLi~Ne8第三周期ArNa~Ar8長(zhǎng)周期第四周期KrK~Kr18第五周期XeRb~Xe18第六周期RnCs~Rn32第七周期OgFr~Og322.強(qiáng)化記憶元素周期表的結(jié)構(gòu)

(1)記憶口訣橫行叫周期,現(xiàn)有一至七,四長(zhǎng)三個(gè)短,第七已排滿?？v列稱為族,共有十六族,一八依次現(xiàn)①,一零再一遍②。一縱一個(gè)族,Ⅷ族搞特殊,三縱算一族,占去8、9、10。鑭系與錒系,蝸居不如意,十五擠著住,都屬ⅢB族。說(shuō)明:①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ;②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。(2)列序數(shù)與族序數(shù)的關(guān)系①列序數(shù)<8,主族和副族的族序數(shù)=列序數(shù);②列序數(shù)=8或9或10,為第Ⅷ族;③列序數(shù)>10,主族和副族的族序數(shù)=列序數(shù)-10(0族除外)。(3)過(guò)渡元素元素周期表中從ⅢB到ⅡB共10個(gè)縱行,包括了全部副族元素,全部為金屬元素,統(tǒng)稱為過(guò)渡元素?！舅啬軕?yīng)用】典例2無(wú)機(jī)化學(xué)命名委員會(huì)在1989年作出決定,把長(zhǎng)式元素周期表原先的主、副族及族號(hào)取消,由左到右改為18列。按此規(guī)定,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(

)A.第15列元素的最高價(jià)氧化物的化學(xué)式是R2O3B.第1列和第17列元素單質(zhì)熔、沸點(diǎn)變化趨勢(shì)不相同C.第11列中肯定沒(méi)有非金屬元素D.在18列元素中,第3列的元素種類最多答案

A解析

根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可知,第15列元素是第ⅤA族元素,最高正化合價(jià)是+5價(jià),所以最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為R2O5,A不正確。第1列除H外都是金屬元素,自上而下單質(zhì)熔、沸點(diǎn)逐漸降低,第17列元素都是非金屬元素,自上而下單質(zhì)熔、沸點(diǎn)逐漸升高,B正確。第11列是第ⅠB族元素,全部是金屬元素,C正確。第3列包括鑭系和錒系元素,所以元素種類最多。變式訓(xùn)練2(2020吉林長(zhǎng)春高一檢測(cè))下列說(shuō)法正確的是(

)A.同一主族相鄰兩個(gè)周期的元素的原子序數(shù)差一定等于上一周期所含元素種數(shù)B.11號(hào)元素為非金屬元素C.在元素周期表中114號(hào)元素的上一周期同一族元素的原子序數(shù)是82D.目前使用的元素周期表中,最長(zhǎng)的周期含36種元素答案

C解析

A項(xiàng),若元素位于元素周期表的左邊第ⅠA族、第ⅡA族,則同一主族相鄰兩個(gè)周期的元素的原子序數(shù)差等于上一周期所含元素種數(shù),若位于第ⅢA族到第ⅦA族,則同一主族相鄰兩個(gè)周期的元素的原子序數(shù)差等于下一周期所含元素種數(shù),錯(cuò)誤;B項(xiàng),11號(hào)元素是鈉,為金屬元素,錯(cuò)誤;C項(xiàng),在元素周期表中114號(hào)元素位于第七周期,該周期排滿應(yīng)該是32種元素,所以它的上一周期同一族元素的原子序數(shù)是114-32=82,正確;D項(xiàng),目前使用的元素周期表中,最長(zhǎng)的周期含32種元素,錯(cuò)誤。探究三元素周期表在元素推斷中的應(yīng)用【問(wèn)題探究】

1.科學(xué)家預(yù)測(cè)第114號(hào)元素具有良好的力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)性質(zhì),將它命名為“類鉛”。推斷該元素在周期表中的位置,推斷其主要化合價(jià)。提示

第七周期稀有氣體元素的原子序數(shù)為118,可知114號(hào)元素位于第七周期第ⅣA族,為金屬元素,第ⅣA族元素主要化合價(jià)為+2、+4價(jià)。2.元素周期表中同主族某相鄰兩元素的原子序數(shù)相差是多少?提示

2或8或18或32。【深化拓展】1.由原子序數(shù)推導(dǎo)元素在周期表中位置的方法(1)熟記稀有氣體元素的原子序數(shù)周期序數(shù)一二三四五六七稀有氣體元素HeNeArKrXeRnOg原子序數(shù)21018365486118(2)比大小定周期比較該元素的原子序數(shù)與0族元素的原子序數(shù)的大小,找出與其相鄰近的兩種0族元素,那么該元素就和原子序數(shù)大的0族元素處于同一周期。(3)確定縱列和族序數(shù)的關(guān)系,準(zhǔn)確找出周期表中每個(gè)縱列對(duì)應(yīng)的族序數(shù)(所有族從左到右的順序)。(4)求差值定族數(shù)①若某元素的原子序數(shù)比相應(yīng)的0族元素多1或2,則該元素應(yīng)處在該0族元素所在周期的下一個(gè)周期的第ⅠA族或第ⅡA族,如88號(hào)元素,88-86=2,則其應(yīng)在第七周期第ⅡA族。②若某些元素的原子序數(shù)比相應(yīng)的0族元素少1、2、3、4、5,則這些元素應(yīng)分別處在與該0族元素同周期的第ⅦA、ⅥA、ⅤA、ⅣA、ⅢA族,如84號(hào)元素,86-84=2,應(yīng)在第六周期第ⅥA族。③若差其他數(shù),則由相應(yīng)差數(shù)找出相應(yīng)的族。2.由位置推導(dǎo)原子序數(shù)的方法(1)同周期周期原子序數(shù)ⅡA族ⅢA族二、三nn+1四、五nn+11六、七nn+25(2)同族若A、B為同主族元素,A所在周期有m種元素,B所在周期有n種元素,A在B的上一周期,設(shè)A的原子序數(shù)為a。①若A、B位于第ⅠA族或第ⅡA族(位于過(guò)渡元素左邊的元素),則B的原子序數(shù)為(a+m)。②若A、B位于第ⅢA~ⅦA族(位于過(guò)渡元素右邊的元素),則B的原子序數(shù)為(a+n)。3.元素周期表中特殊位置的元素根據(jù)原子結(jié)構(gòu)、元素周期表的知識(shí)及相關(guān)已知條件,可推算原子序數(shù),判斷元素在元素周期表中的位置等。(1)族序數(shù)等于周期數(shù)的元素:H、Be、Al等。(2)族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素:C、S。(3)族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素:O。(4)周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素:Li、Ca等。(5)周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素:Na、Ba。(6)最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為零的短周期元素:C、Si。(7)最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值3倍的短周期元素:S。(8)除H外,原子半徑最小的元素:F。4.利用“陰上陽(yáng)下”推斷原子序數(shù)的關(guān)系具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子,如X(n+1)+、Yn+、Z(n+1)-、Mn-的電子層結(jié)構(gòu)相同,在周期表中位置關(guān)系為則它們的原子序數(shù)關(guān)系為X>Y>M>Z。

…ZMYX…

(1)W的簡(jiǎn)單離子的結(jié)構(gòu)示意圖為

,Y元素在元素周期表中的位置是

。

(2)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制W元素單質(zhì)的離子方程式:

。

(3)W與Z形成的液體化合物Z2W2,該物質(zhì)可與水反應(yīng)生成ZO2氣體,1molZ2W2參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移1.5mol電子,其中只有一種元素化合價(jià)發(fā)生改變,Z2W2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

【素能應(yīng)用】典例3(2020遼寧大連八中高一階段測(cè)試)X、Y、Z、W是元素周期表中的短周期元素,它們的相對(duì)位置如下表所示,其中X、Y均能形成10電子的氫化物,Z的原子序數(shù)是Y的2倍。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:XY

ZW答案

(1)

第二周期第ⅥA族(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(3)2S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl解析

X、Y、Z、W是元素周期表中的短周期元素,根據(jù)它們的相對(duì)位置可知,X、Y是第二周期的元素,Z、W是第三周期的元素,Y、Z是同一主族的元素,Z的原子序數(shù)是Y的2倍,可知Y是O元素,Z是S元素,則X是N元素,W是Cl元素。(1)W是Cl,是17號(hào)元素,Cl獲得1個(gè)電子變?yōu)镃l-,Cl-結(jié)構(gòu)示意圖為

;Y是O元素,O元素在元素周期表中位于第二周期第ⅥA族。(2)在實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸與MnO2混合加熱制取氯氣,反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-