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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目录一、知识讲解二、小结三、练习一、知识讲解原子结构图4-2钠原子的核外电子排布图4-1电子层模型原子核KLMN质量数(A)质子数(Z)中子数(N)电子层（如图4-2），分别用n1，2，3，4，5，6，7或K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。一、知识讲解原子结构思考与讨论下表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中你能发现什么规律？请思考并讨论下列问题。？核电荷数 元素名称 元素符号各电子层的电子数KLMNOP2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188一、知识讲解原
2、子结构思考与讨论（1）当K层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？除了K层，其他各层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？核电荷数 元素名称 元素符号各电子层的电子数KLMNOP2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn28183218828一、知识讲解原子结构思考与讨论（2）次外层最多容纳的电子数是多少？（3）你能归纳出第n层最多能容纳的电子数吗？核电荷数 元素名称 元素符号各电子层的电子数KLMNOP2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188182n2一、知识讲解原子结
3、构思考与讨论（4）请你根据所归纳的规律，用原子结构示意图表示核电荷数为120号元素原子的核外电子排布。？核电荷数 元素名称 元素符号各电子层的电子数KLMNOP2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188一、知识讲解原子结构原子核外第n层最多能容纳的电子数为2n2；原子核最外层最多能容纳的电子数为8个（K层不超过2个）；原子核次外层最多能容纳的电子数为18个；原子核倒数第三层最多能容纳的电子数为32个。核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMNOP2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe28
4、1818886氡Rn281832188原子序数核电荷数质子数原子核外电子数一、知识讲解元素周期表周期：在周期表中，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成横行，叫做周期。图4-3门捷列夫族：再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成纵列，叫做族。一、知识讲解元素周期表思考与讨论观察元素周期表，针对下表中项目进行思考，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？周期序数起止元素包括元素种数核外电子层数123HHe214567FrOg（118）7LiNeNaArKKrRbXeCsRn8818183232234
5、56周期序数原子核外电子层数一、知识讲解元素周期表1 H氢1.008元素符号原子序数相对原子质量a元素名称1 H氢1.008质量数b123图4-4元素周期表中的方格一、知识讲解核素氢元素的原子核原子名称原子符号(AZX)质子数(Z)中子数(N)10氕（pi）11H11氘（do）12H或D12氚（chun）13H或T表4-1氢元素的不同核素把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。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。“同位”指核素的质子数相同，在元素周期表中占有相同的位置。同一元素的不同核素的中子数不同，质量数也不相同。一、知识讲解核素图4-5放射性同位素应用于诊断
6、和治疗疾病图4-6146C衰变测定装置（局部）1碱金属元素一、知识讲解原子结构与元素的性质思考与讨论填写下表中的信息，并思考和讨论下列问题。？族元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径nm碱金属元素锂0.152钠0.186钾0.227铷0.248铯0.265+321+552 818188 1+372 818 8 1+112 8 1+192 8 8 1Li312Na1113K1914Rb3715Cs55161碱金属元素一、知识讲解原子结构与元素的性质思考与讨论（1）在周期表中，从上到下碱金属元素原子的核电荷数、原子半径的变化有什么特点？（2）观察碱金属元素的原子结构示意
7、图，它们的原子核外电子排布有什么特点？从哪一点能够推断出碱金属元素的化学性质具有相似性？（1）相同点：原子核外最外层电子数都为1。（2）递变性：从上到下随原子序数递增，碱金属元素的原子核外电子层数递 增，原子半径递增。1碱金属元素一、知识讲解原子结构与元素的性质探究碱金属化学性质的比较【问题和预测】（1）回忆第二章学过的知识，钠有哪些化学性质？（2）结合锂、钠和钾的原子结构特点，请你预测锂、钾可能具有哪些与钠相 似的化学性质。1碱金属元素一、知识讲解原子结构与元素的性质探究碱金属化学性质的比较【实验和观察】回忆钠与氧气、水反应的实验现象，并观察下列实验（由教师演示）。（1）将干燥的坩埚加热，同
8、时切取一块绿豆大的钾，用镊子夹取并迅速投到热坩埚中（如图4-8）。继续加热片刻，待钾熔化后立即撤掉酒精灯，观察现象。图4-8钾在空气中燃烧1、碱金属元素一、知识讲解原子结构与元素的性质探究碱金属化学性质的比较【实验和观察】（2）在烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞溶液。切取一块绿豆大的钾，用镊子夹取并投入水中（如图4-9），观察现象。图4-9钾与水反应1碱金属元素一、知识讲解原子结构与元素的性质探究碱金属化学性质的比较【分析和结论】（1）通过实验、观察，讨论并总结钠、钾有哪些相似的化学性质，与你最初根据原子结构特点进行的预测是否一致？（2）从实验现象比较钾、钠与水反应的难易程度。由此，你能推断出锂
9、与水反应的难易程度吗？（3）通过比较碱金属与水反应的难易程度，你能发现与它们的原子结构有什么关系吗？由此，你能推断出碱金属元素化学性质的相似性和递变规律吗？1碱金属元素一、知识讲解原子结构与元素的性质（1）碱金属元素的化学性质相似，都能与氧气等非金属单质以及水反应：4LiO2=2Li2O2NaO2=Na2O22Na2H2O=2NaOHH22K2H2O=2KOHH2反应的产物中，碱金属元素的化合价都是1价。（2）碱金属元素的化学性质具有递变性：从锂到铯，金属性逐渐增强。如碱金属单质与氧气或水反应时，钠的反应比锂剧烈；钾的反应比钠剧烈；铷和铯遇到空气或水都会立刻燃烧，遇水甚至会爆炸。也可说有差异性
10、。1碱金属元素一、知识讲解原子结构与元素的性质表4-2碱金属单质的主要物理性质碱金属单质颜色（常态）密度（gcm-3）熔点沸点Li银白色0.534180.51 347Na银白色0.9797.81882.9K银白色0.8663.65774Rb银白色1.53238.89688Cs略带金属光泽1.87928.40678.42卤族元素（卤素）一、知识讲解原子结构与元素的性质表4-3卤素单质的主要物理性质卤素单质颜色（常态）密度熔点沸点F2淡黄绿色（气体）1.69 g/L（15）219.6188.1Cl2黄绿色（气体）3.214 g/L（0）10134.6Br2深红棕色（液体）3.119 g/cm3（2
11、0）7.258.78I2紫黑色（固体）4.93 g/cm3113.5184.42卤族元素（卤素）一、知识讲解原子结构与元素的性质图4-10卤素原子结构示意图+532 8 1818 7+352 8 18 7+172 8 7+92 7FClBrI2卤族元素（卤素）一、知识讲解原子结构与元素的性质（1）卤素单质与氢气的反应表4-4卤素单质与氢气的反应H2F2=2HF在暗处能剧烈化合并发生爆炸，生成的HF很稳定H2Cl2=2HCl光照或点燃发生反应，生成的HCl较稳定H2Br2=2HBr加热至一定温度才能反应，生成的HBr不如HCl稳定H2I2 2HI不断加热才能缓慢反应；HI不稳定，在同一条件下同时
12、分解为H2和I2，是可逆反应光照或点燃2卤族元素（卤素）一、知识讲解原子结构与元素的性质（1）卤素单质与氢气的反应思考与讨论（1）根据卤素的原子结构，请你试着推测氟、氯、溴、碘在化学性质上表现出的相似性和递变性。？2卤族元素（卤素）一、知识讲解原子结构与元素的性质（1）卤素单质与氢气的反应思考与讨论（2）根据卤素单质与氢气的反应事实，讨论随着原子核电荷数的增多，卤素单质与氢气反应的规律性变化。F2Cl2Br2I2与氢气反应的难易程度：。生成的氢化物的稳定性：。卤素的非金属性强弱：。？由易到难由强到弱由强到弱2卤族元素（卤素）一、知识讲解原子结构与元素的性质（2）卤素单质间的置换反应2NaBrC
13、l2=2NaClBr2【实验4-1】分别向盛有4 mL KBr溶液和4 mL KI溶液的两支试管中加入1 mL氯水，振荡，观察溶液的颜色变化，并与氯水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式。2KBrCl2=2KClBr22KICl2=2KClI2KBr溶液氯水KI溶液氯水图4-11分别向KBr溶液和KI溶液中加入氯水2卤族元素（卤素）一、知识讲解原子结构与元素的性质（2）卤素单质间的置换反应2NaBrCl2=2NaClBr2【实验4-1】向盛有4 mL KI溶液的试管中加入1 mL溴水，振荡，观察溶液的颜色变化，并与溴水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式。2KIBr2=2KClBr2图4-12
14、向KI溶液中加入溴水二、小结1原子结构4原子结构与元素的性质碱金属元素卤族元素2元素周期表3核素三、练习1考古学上常用146C来测定文物的年代。146C的原子核内中子数是（）A6B8C14D20B三、练习2下列关于F、Cl、Br、I的比较，不正确的是（）A它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多B单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱C它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强D单质的颜色随核电荷数的增加而加深C三、练习32016年IUPAC将第117号元素命名为Ts（中文名“石田”，音tin），Ts的最外层电子数是7。下列说法中，不正确的是（）ATs是第七周期第VIIA族元素BTs的同位素原子具有相同的电子数CTs在同族元素中非金属性最弱D中子数为176的Ts，其核素符号是176117TsD已知与氢元素能组成生活中最常见的化合物X。请填写下列空白。（1）与同族的下一周期元素的原子结构示意图为。（2）的单质与X反应的离子方程式为。（3）的单质与X反应的化学方程式为。（4）、分别与氢元素组成含10个电子的分子的化学式分别为、。三、练习4下表显示了元素周期表中短周期的一部分，代表6种短周期元素。NH32Na2H2O=2Na+2OH-H2Cl2H2O=HClHClO+202 8 8 2CH4H2O