魯科版：第一章原子結(jié)構(gòu)與元素周期表(第1課時(shí))

1、第一章第一章 原子結(jié)構(gòu)與元素周期律原子結(jié)構(gòu)與元素周期律第一節(jié)第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu) 引言：引言： 通過初中學(xué)習(xí)同學(xué)們已經(jīng)知道原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的。但 原子核是由什么構(gòu)成的呢？ 電子在原子核外怎樣運(yùn)動(dòng)的？ 元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？ 這是本節(jié)教學(xué)要解決的問題。第一課時(shí)：原子核第一課時(shí)：原子核 核素核素回顧與回顧與 思考：思考： 1.物質(zhì)是由什么粒子構(gòu)成的？物質(zhì)是由什么粒子構(gòu)成的？2.化學(xué)變化的最小粒子是什么？化學(xué)變化的最小粒子是什么？3.原子為什么不顯電性？原子為什么不顯電性？ 原子、分子、離子等原子、分子、離子等 原子原子 原子核內(nèi)質(zhì)子所帶正電荷總數(shù)等于原子核內(nèi)質(zhì)子所帶正電荷

2、總數(shù)等于核外電子所帶負(fù)電荷總數(shù)核外電子所帶負(fù)電荷總數(shù) 有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的知識是自然科學(xué)的重要基礎(chǔ)知有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的知識是自然科學(xué)的重要基礎(chǔ)知識之一。識之一。原子是構(gòu)成物質(zhì)的一種基本粒子，物原子是構(gòu)成物質(zhì)的一種基本粒子，物質(zhì)的組成、性質(zhì)和變化都與原子結(jié)構(gòu)密切相質(zhì)的組成、性質(zhì)和變化都與原子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)關(guān)。小小 結(jié)結(jié)疑問：疑問： 那么原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)究竟是怎樣的呢？那么原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)究竟是怎樣的呢？ 科學(xué)家是怎樣探索原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的呢？科學(xué)家是怎樣探索原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的呢？ 盧瑟福所作盧瑟福所作粒子粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果：散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果：盧瑟福的盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)：粒子散射實(shí)驗(yàn)：1、絕大多數(shù)、絕大多數(shù)粒子粒子直線通過。

3、直線通過。 2、少數(shù)、少數(shù)粒子轉(zhuǎn)向。粒子轉(zhuǎn)向。 3、個(gè)別、個(gè)別粒子反彈。粒子反彈。 粒子散射實(shí)驗(yàn)粒子散射實(shí)驗(yàn) 表明：表明： 原子中原子中正電荷正電荷占的占的空間很小空間很小，因而，因而粒子粒子通過金箔時(shí)，只有極少部分遇到這種質(zhì)量較大通過金箔時(shí)，只有極少部分遇到這種質(zhì)量較大帶正電荷的質(zhì)點(diǎn)的排斥而折回，這個(gè)帶正電荷帶正電荷的質(zhì)點(diǎn)的排斥而折回，這個(gè)帶正電荷的質(zhì)點(diǎn)位于原子的的質(zhì)點(diǎn)位于原子的中心中心，就是，就是原子核原子核。 而大部分而大部分粒子是直線通過的，說明粒子是直線通過的，說明電子電子在原子核外在原子核外“較大較大”的空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)。由于電子。由于電子很輕，容易被較重的很輕，容易被較重的

4、粒子推開，不會(huì)妨礙粒子推開，不會(huì)妨礙粒子的通行。粒子的通行。 這個(gè)實(shí)驗(yàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)推翻了原子是一個(gè)推翻了原子是一個(gè)“實(shí)心球?qū)嵭那颉钡牡募僭O(shè)假設(shè)，為，為現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)理論奠定了基礎(chǔ)。理論奠定了基礎(chǔ)。一、原子核一、原子核 核素核素閱讀教材閱讀教材 “交流研討交流研討” ，據(jù)表中數(shù)據(jù)據(jù)表中數(shù)據(jù)并回答下列問并回答下列問題題微微 粒粒電電 子子 質(zhì)質(zhì) 子子 中中 子子質(zhì)量（質(zhì)量（kg） 9.10910311.67310271.6751027相對質(zhì)量相對質(zhì)量0.0054841.0071.008電量電量/C1.60210191.60210190電荷電荷-1+10（1）在原子中，質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)、核外電

5、子數(shù)）在原子中，質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)、核外電子數(shù)之間存在什么關(guān)系？之間存在什么關(guān)系？（2）原子的質(zhì)量由哪些微粒決定？）原子的質(zhì)量由哪些微粒決定？（3）忽略電子質(zhì)量，原子的相對質(zhì)量與質(zhì)子數(shù)、）忽略電子質(zhì)量，原子的相對質(zhì)量與質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)有什么關(guān)系？中子數(shù)有什么關(guān)系？1 1、原子的構(gòu)成、原子的構(gòu)成： 每一個(gè)質(zhì)子帶每一個(gè)質(zhì)子帶 電荷，電荷， 相對質(zhì)量約為相對質(zhì)量約為 ，質(zhì)子的數(shù)目決定，質(zhì)子的數(shù)目決定 中子不帶電，相對質(zhì)量約為中子不帶電，相對質(zhì)量約為 圍繞原子核作高速運(yùn)動(dòng)，每個(gè)電子帶圍繞原子核作高速運(yùn)動(dòng)，每個(gè)電子帶原子原子 電荷。電荷。 相對質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)子（中子）的相對質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)子（中子）的 。 最外層

6、電子數(shù)目決定最外層電子數(shù)目決定 。 原子核原子核 核外電子核外電子質(zhì)子質(zhì)子中子中子一個(gè)單位正電荷一個(gè)單位正電荷1元素的種類元素的種類1一個(gè)單位負(fù)電荷一個(gè)單位負(fù)電荷1/1836元素的化學(xué)性質(zhì)元素的化學(xué)性質(zhì)核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)=原子序數(shù)原子序數(shù)原子的質(zhì)量主要由質(zhì)子和中子決定原子的質(zhì)量主要由質(zhì)子和中子決定質(zhì)子和中子依靠質(zhì)子和中子依靠核力結(jié)合在一核力結(jié)合在一 起起質(zhì)量數(shù)：原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和。質(zhì)量數(shù)：原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和。質(zhì)量數(shù)（質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（中子數(shù)（N）（注：（注：原子的質(zhì)量數(shù)與原子的相對原子質(zhì)量的近似整數(shù)值相等）原子的質(zhì)量數(shù)與原

7、子的相對原子質(zhì)量的近似整數(shù)值相等）的 含 義符 號 XAZ表示一個(gè)質(zhì)量數(shù)為表示一個(gè)質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)為、質(zhì)子數(shù)為Z的原子的原子原子核原子核核外電子核外電子 個(gè)個(gè)質(zhì)子 個(gè)中子 個(gè)原子原子核素符號：的 含 義符 號 XAZ核素符號：2、核素核素【回顧回顧】 元素：元素： 具有相同質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))的同一類原子的總稱。 元素的種類元素的種類：由原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定的?！举|(zhì)疑質(zhì)疑】 同種元素原子的質(zhì)子數(shù)相同，那么，中子數(shù)是否也相同呢?“觀察思考” 三種不同的氫原三種不同的氫原子子 【比較比較】三種氫原子結(jié)構(gòu)的異同。三種氫原子結(jié)構(gòu)的異同?！举|(zhì)疑質(zhì)疑】它們是不是同一種元素？它們是不是同一種元素？1H.1H

8、.1H即氕即氕(H).氘氘(D).氚氚(T)就稱為氫元素的就稱為氫元素的三種核素三種核素.231(1)(1)元素元素:8 O168O178O18(2)(2)核素核素:氫氫元素有三種核素元素有三種核素: 氕氕 氘氘 氚氚氟只有一種氟只有一種核核素：氟素：氟1HHH11123(3)(3)同位素同位素:質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)相同而相同而中子數(shù)中子數(shù)不同的同一不同的同一種種元素的元素的不不同核素同核素互稱互稱為為同位素同位素三者關(guān)系三者關(guān)系:核素核素核素核素 元素元素(同位素同位素)F199原原 子子氕（氕（ ） 氘（氘（ ） 氚（氚（ ） 名名 稱稱 氫氫重重 氫氫超重氫超重氫 符符 號號 H D T 質(zhì)子數(shù)

9、質(zhì)子數(shù) 1 1 1中子數(shù)中子數(shù) 0 1 2 質(zhì)量數(shù) 1 2 3氕、氘、氚互為同位素氕、氘、氚互為同位素氫元素的三種核素氫元素的三種核素H11H21H31同位素性質(zhì)同位素性質(zhì)a.同位素的同位素的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)相同，相同，物理性質(zhì)物理性質(zhì)有一定差別。有一定差別。b.天然存在的同一元素的各同位素所占的原子百分天然存在的同一元素的各同位素所占的原子百分組成不變。組成不變。c.不特別指出，元素的原子一律為常見普通原子，不特別指出，元素的原子一律為常見普通原子，如：如：H , O, Cd.同位素分為穩(wěn)定同位素和放射性同位素。同位素分為穩(wěn)定同位素和放射性同位素。應(yīng)用：應(yīng)用： 金屬探傷金屬探傷 消除靜電消除

10、靜電 治療腫瘤治療腫瘤 示蹤原子，跟蹤研究化學(xué)反應(yīng)示蹤原子，跟蹤研究化學(xué)反應(yīng) 作核燃料作核燃料 用用14C考古考古 環(huán)保治污等環(huán)保治污等11816126 元元 素素 核核 素素 同同 位位 素素 概念概念 范圍范圍 實(shí)例實(shí)例具有具有一定一定質(zhì)質(zhì)子數(shù)子數(shù)(核電荷核電荷數(shù)數(shù))的同的同一一類類原子的總稱原子的總稱宏觀概念，宏觀概念，對同類原子對同類原子而言，既有而言，既有游離態(tài)又有游離態(tài)又有化合態(tài)化合態(tài)H、O具有相同數(shù)目具有相同數(shù)目的質(zhì)子和一定的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的數(shù)目的中子的一種原子一種原子微觀概念，微觀概念，對某種元對某種元素的一種素的一種原子原子1 H、2 H、3 H+、 12 C、24 M

11、g不不同核素同核素質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一同的同一種種元素的不同元素的不同核素核素微觀概念，微觀概念，同一種元同一種元素的不同核素素的不同核素,因同位因同位素的存在而使原子種素的存在而使原子種類多于元素種類類多于元素種類1 H、2 H、3 H為為H的同位素的同位素同位素、元素、同素異形體的比較：同位素、元素、同素異形體的比較： 元素元素 同位素同位素 同素異形體同素異形體對象對象 同一類同一類的原子的原子 同一種元素的不同一種元素的不同核素同核素 單質(zhì)單質(zhì)定義定義具有相同核電荷數(shù)具有相同核電荷數(shù)的同的同一類一類原子的總原子的總稱稱質(zhì)子數(shù)相同，中質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的同

12、一子數(shù)不同的同一種種元素的元素的不同不同原原子子由同種元素組成由同種元素組成的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同的單質(zhì)同的單質(zhì)實(shí)例實(shí)例 H C11H、21H、31H金剛石與石墨金剛石與石墨氧氣與臭氧氧氣與臭氧 區(qū)別與聯(lián)系：區(qū)別與聯(lián)系： 1、聯(lián)系：同位素屬于同一元素的原子；聯(lián)系：同位素屬于同一元素的原子； 同素異形體由同一元素的原子構(gòu)成的單質(zhì)。同素異形體由同一元素的原子構(gòu)成的單質(zhì)。 2、區(qū)別：同位素有、區(qū)別：同位素有1800余種，元素只有余種，元素只有100多種。多種。練習(xí)練習(xí)1 下列說法正確的是下列說法正確的是( ) A原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的 B不同元素原子的質(zhì)量數(shù)

13、一定不等不同元素原子的質(zhì)量數(shù)一定不等 C質(zhì)子數(shù)決定元素的種類質(zhì)子數(shù)決定元素的種類,質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)決定原子的種類質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)決定原子的種類 D質(zhì)子數(shù)相同的微粒質(zhì)子數(shù)相同的微粒,核外電子數(shù)一定相同核外電子數(shù)一定相同,但化學(xué)性質(zhì)不一定相同但化學(xué)性質(zhì)不一定相同2 幾種微粒具有相同的核電荷數(shù)幾種微粒具有相同的核電荷數(shù),則可說明則可說明( ) A可能屬于同一種元素可能屬于同一種元素 B一定是同一種元素一定是同一種元素 C一定不是同一種元素一定不是同一種元素 D核外電子數(shù)一定相等核外電子數(shù)一定相等3 質(zhì)量數(shù)為質(zhì)量數(shù)為37的原子的原子,應(yīng)該有應(yīng)該有( ) A 18個(gè)質(zhì)子個(gè)質(zhì)子,19個(gè)中子個(gè)中子,19個(gè)電子個(gè)

14、電子 B 18個(gè)質(zhì)子個(gè)質(zhì)子,20個(gè)中子個(gè)中子,18個(gè)電子個(gè)電子 C 19個(gè)質(zhì)子個(gè)質(zhì)子,18個(gè)中子個(gè)中子,20個(gè)電子個(gè)電子 D 18個(gè)質(zhì)子個(gè)質(zhì)子,19個(gè)中子個(gè)中子,18個(gè)電子個(gè)電子4 人類探測月球發(fā)現(xiàn)人類探測月球發(fā)現(xiàn),在月球的土壤中含有較豐富的質(zhì)量數(shù)為在月球的土壤中含有較豐富的質(zhì)量數(shù)為3的氦的氦,它可作為未來它可作為未來核聚變的重要原料之一核聚變的重要原料之一.氦的該種核素可表示為氦的該種核素可表示為( ) A 43He B 32He C 42He D53HeCADBNe和和H2ONa和和NH4+第一章第一章 原子結(jié)構(gòu)與元素周期律原子結(jié)構(gòu)與元素周期律第一節(jié)第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)（2課時(shí)課時(shí) 核

15、外電子排布）核外電子排布） 核外電子分層排布核外電子分層排布電子按能量高低在核外分層排布電子按能量高低在核外分層排布1234567KLMNOPQ由內(nèi)到外，能量逐漸升高核外電子排核外電子排 布布 規(guī)規(guī) 律律（四條規(guī)律相互聯(lián)系，（四條規(guī)律相互聯(lián)系，不能孤立理解）不能孤立理解）最外層電子數(shù)不超過最外層電子數(shù)不超過8個(gè)電子（個(gè)電子（K層為最外層為最外層時(shí)，電子數(shù)不超過層時(shí)，電子數(shù)不超過2個(gè)）。個(gè)）。K L MN O P2 8 183250 2n2二、核外電子排布二、核外電子排布電子總是盡先排布在電子總是盡先排布在能量最低的電子層里。能量最低的電子層里。每個(gè)電子層最多只每個(gè)電子層最多只能排布能排布2n2

16、個(gè)電子。個(gè)電子。（4 4）次外層電子數(shù)不超過次外層電子數(shù)不超過18個(gè)電子，倒數(shù)第個(gè)電子，倒數(shù)第三層不超過三層不超過32個(gè)。個(gè)。 為了為了形象地形象地表示原子的結(jié)構(gòu)，人們就創(chuàng)表示原子的結(jié)構(gòu)，人們就創(chuàng)造了造了“原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖”這種特殊的圖形。這種特殊的圖形。+15第第1層層第第2層層第第3層層K層層L層層M層層原子核原子核原子核帶正電原子核帶正電質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)2852、原子結(jié)構(gòu)示意圖、原子結(jié)構(gòu)示意圖該電子該電子層上的層上的電子數(shù)電子數(shù)電子層電子層CaK核電荷數(shù)為核電荷數(shù)為120的元素原子核外電子層排布的元素原子核外電子層排布核電荷數(shù)為核電荷數(shù)為1 1 2020的元素原子核外電子層排布的元素原子核外電子層排布稀有氣體元素原子電子層排布稀有氣體元素原子電子層排布核核電電荷荷數(shù)數(shù)元元素素名名稱稱元元素素符符號號各電子層的電子數(shù)各電子層的電子數(shù)KLMNOP最外層最外層電子數(shù)電子數(shù)2氦氦 He2210氖氖Ne28818氬氬Ar288836氪氪 Kr28188854氙氙Xe2818188886氡氡 Rn2818321888各層最多電各層最多電子數(shù)子數(shù)3.元素的化學(xué)性質(zhì)、化合價(jià)