高中原子结构与元素周期表第一课时教案

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宏观辨识与微观探析：宏观上认识元素周期表的基本结构七行18列，分为七个周期，16个族，从微观上理解同主族元素原子核外电子排布的相似性和递变规律，初步理解结构决定性质，性质反映结构的基本规律。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。
1．从微观角度认识原子的构成，了解原子核外电子排布的规律。2．知道周期和族的概念，会描述元素周期表的结构，知道元素在周期表中的位置与原子结构的关系，初步学会推导元素在周期表中的位置的基本方法。重点:元素周期表的结构。难点：元素周期表的结构。
注：整个原子不显电性：
核电荷数 = 质子数 = 核外电子数
原子的质量主要集中在原子核上
X——代表元素符号 A——代表质量数Z——代表质子数
2、质量数：质子和中子的相对质量都近似为1，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整数值相加，所得的数值叫做质量数。
质量数(A) = 质子数(Z) + 中子数(N)
表示质量数为234，质子数为92的一种铀原子
相对原子质量≈质子数+中子数
① 概念：在含有多个电子的原子里，把电子运动的的__________区域简化为________的壳层，称作电子层。
a.在多电子原子里，电子的能量不同。b.在近核区域运动的电子能量较低，在远核区域运动的电子能量较高。
所以电子总是由内向外排列的
②不同电子层的表示及能量关系
由内到外，能量逐渐升高
原子结构示意图中，核内质子数 = 核外电子数
阳离子：核电荷数 核外电子数阴离子：核电荷数 核外电子数
③ 电子层的表示方法——粒子结构示意图
(1) 当K层为最外层，最多能容纳多少电子？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？(2)次外层最多容纳电子数是多少？ (3) 你能归纳出第n层最多能容纳的电子数吗？
思考：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？
原子核外电子的排布规律：
(1) 能量最低原则：电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层； 先排在离核最近(能量最低)的电子层里，然后由里向外，依次排布在能量较高的电子层里(2) 每层最多容纳2n2个电子(3) 最外层电子不超8个(K为最外层不超2个)，次外层不超18个，倒数第三层不超32个电子
核外电子排布的规律是互相联系的，不能孤立地理解应用
根据上述规律，写出33号元素的原子结构示意图
例：次外层不能超过18个电子(当K层为次外层时不超过2个，当L层为次外层时不超过8个)
(4) 请你根据所归纳的规律，用原子结构示意图表示核电核数为1-20号元素原子的核外电子排布。
思考：以Na+和Cl-为例，完成表格内容。
核外电子数＝质子数-电荷数
核外电子数＝质子数+电荷数
常见“10e-”的微粒
常见“18e-”的微粒
【典例】填空(1) 中的质子数是__________，中子数是________，核外电子数是________，质量数是________。(2)微粒“AXn－”核外有18个电子，则它的核电荷数为__________，核内中子数为___________。
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？完成表格内容。
原子序数 = = =
1、元素周期表的编排原则
①横行：把 相同的元素，按 的顺序从左到右排成横行。
②纵列:把不同横行中 相同的元素，按 的顺序由上而下排成纵列。
原子序数：按照 给元素编号，得到原子序数。
元素周期表有 个横行，每一横行叫做一个周期。元素周期表有 个纵列，8、9、10三个纵列共同组成第Ⅷ族，共有 个族。
长、短周期共同组成，用“A”表示
11Na ~ 18Ar
37Rb ~ 54Xe
55Cs ~ 86Rn
87Fr ~118Og
2、元素周期表的结构——周期
元素周期表有___个纵行，它们被划分为___个族。
第18纵行(稀有气体元素)
第8、 9、 10纵行，用Ⅷ表示
一主二主三七副，Ⅷ族三列紧排布，一副二副三七主，最后一列是零族。
主族：由长、短周期元素共同构成的族
副族：完全由长周期元素构成的族
过渡元素：包括第Ⅷ族和全部副族元素，全部为 元素。
镧锕各十五，均属ⅢB族
镧系：第六周期第ⅢB族锕系：第七周期第ⅢB族
(所含元素种类最多的族)
①过渡元素最外层电子数一般不等于族序数，最外层电子数只有1～2个（46号Pd是18个）。
②最外层电子数为3、4、5、6、7的元素一定是主族元素;最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族(He)元素。
＝最高正化合价(O、F 除外）
思考：最外层电子数与主族序数的关系?
不一定，可能是第ⅡA族，也可能是0族或副族元素。
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。
思考：1、最外层电子数是2的元素一定为第ⅡA族的元素吗？
2、在现行周期表中第四、五、六、七周期均有18列，为什么第四、五周期各有18种元素，而第六、七周期各有32种元素？
3、同主族相邻元素间原子序数差值可能是多少？
第二、三周期差1，第四、五周期差11，原因是中间隔10格过渡元素，第六、七周期差25，原因是中间隔10格过渡元素，且ⅢB一格为15种元素。
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。
5、含有元素种类最多的族是哪一族？
元素周期表中每一个格都标有元素的基本信息
补充：元素种类及元素位置的推断方法
1.元素的位置与原子结构的互相推断
③主族序数＝最外层电子数
①原子序数＝核电荷数＝质子数＝原子的核外电子数
则该元素原子有___个电子层，最外层电子数是___，即为___元素。
其在周期表中的位置是_____________________。
【例1】①X元素是第三周期第ⅠA族元素
① 第 17 号元素位于第____周期第______族。② 第 56 号元素位于第____周期第______族。
1.根据0族元素原子序数判断周期数2.根据差值确定族序数
注：需要记住每一纵行代表的族序数
a.同主族上下相邻元素的原子序数差的关系：
3.根据在周期表中的位置关系推断
b.同周期的相邻ⅡA族、ⅢA族元素，原子序数关系:
【例3】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的是(　　)
注：先定周期，再定同族上下两元素原子序数差
【例4】X、Y、Z 均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如X下图所示。已知X、Y、Z 三种元素的质子数之和为40，则X、Y、Z分别是（ ） A．N、S、Cl B．B、Si、P C．C、P、S D．Be、Al、Si
注：先确定周期，再设定一个元素的原子序数，最后利用位置关系表示其他元素原子序数。
【练习】已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示。设X的原子序数为a，则下列说法不正确的是（ ）A．Y的原子序数可能为a－17B．Y与Z的原子序数之和可能为2aC．Z的原子序数可能为a＋31D．X、Y、Z可能均为短周期元素
由具有相同电子层结构，可知                                         
具有相同电子层结构的离子，如aXm＋、bYn＋、cZm－、dMn－的电子层结构相同，m＞n，在周期表中位置关系？
则它们的原子序数关系为a>b>d>c
a-m = b-n = c+m = d+n
阳离子：核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数；
阴离子：核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。
5.利用“阴上阳下”推断原子序数的关系
【例5】元素M、R形成的简单离子M2-与R+的核外电子数之和为20，下列说法正确的是（ ）A．M原子的质子数一定大于R原子的质子数B．M可能存在16M、18M两种核素C．M2-与R+的电子层结构不可能相同 D．两种离子结合可形成MR型化合物
1.元素周期表的结构：
2.元素原子结构与其在周期表中位置的关系：