【高中化學(xué)】原子結(jié)構(gòu)與核素 2023-2024學(xué)年高一化學(xué)同步課件（人教版必修第一冊(cè)）

第四章

物質(zhì)結(jié)構(gòu)

元素周期律第一節(jié)

原子結(jié)構(gòu)與元素周期律第1課時(shí)

原子結(jié)構(gòu)

核素1.知道原子的結(jié)構(gòu)及構(gòu)成原子的粒子間的關(guān)系。2.根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律，能畫出1～20號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。3.了解預(yù)測(cè)、假設(shè)、模型等方法在研究原子結(jié)構(gòu)中的作用。4.培養(yǎng)學(xué)生分析、處理數(shù)據(jù)的能力。教學(xué)引入：原子的發(fā)現(xiàn)史科學(xué)實(shí)話：原子結(jié)構(gòu)模型的演變1803年道爾頓實(shí)心球模型原子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，是堅(jiān)實(shí)的、不可再分的實(shí)心球。1904年湯姆遜棗糕原子模型原子是一個(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。1911年盧瑟福核式模型在原子的中心有一個(gè)帶正電的核，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)，就像行星環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。波爾原子模型電子云模型原子結(jié)構(gòu)011.1原子組成構(gòu)成原子的粒子電子原子核質(zhì)子中子電性和電量1個(gè)電子帶一個(gè)單位負(fù)電荷1個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷不顯電性質(zhì)量/kg9.109×10-31

1.673×10-271.675×10-27相對(duì)質(zhì)量

1.0071.0081/1836體積很小質(zhì)量很大質(zhì)量可以忽略原子核所帶的電荷數(shù)，稱為核電荷數(shù)=

質(zhì)子數(shù)=原子的核外電子數(shù)原子呈電中性1.2質(zhì)量數(shù)

原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量都近似為1，如果忽略電子的質(zhì)量，將核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取近似值加起來(lái)，所得的數(shù)值叫做質(zhì)量數(shù)。A=Z+N質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）1.3原子的表示方法XAZ——元素符號(hào)質(zhì)量數(shù)——

核電荷數(shù)（核內(nèi)質(zhì)子數(shù)）——原子質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)表示方法F910

Na1112

Al1314

F199Na2311Al27131.3原子的表示方法如果是離子，各微粒數(shù)如何變化？粒子符號(hào)質(zhì)子數(shù)(Z)質(zhì)量數(shù)(A)中子數(shù)(N)電荷數(shù)核外電子數(shù)101123121737201118陽(yáng)離子：核外電子數(shù)

=

質(zhì)子數(shù)－電荷數(shù)陰離子：核外電子數(shù)

=

質(zhì)子數(shù)＋電荷數(shù)2311NaCl3717＋－1.4原子的核外電子排布玻爾原子模型(1913年)玻爾電子分層排布模型一定軌道上繞核做高速圓周運(yùn)動(dòng)現(xiàn)代電子云模型1926～1935年電子云模型電子在原子核外很小的空間內(nèi)做高速運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有確定的軌道。(2)

①多電子原子中，電子的能量不同。②在離核近區(qū)域運(yùn)動(dòng)的電子能量較低，在離核遠(yuǎn)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的電子能量較高。1.4原子的核外電子排布1.電子層(1)概念：在多電子原子里，把電子運(yùn)動(dòng)的能量不同的區(qū)域簡(jiǎn)化為不連續(xù)的殼層，稱作電子層。MLK原子核電子層(n)1234567字母表示

能量KLMNOPQ低高N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觀察表中的電子層排布，從中發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？2818K層為最外層時(shí)不超過(guò)____個(gè)其他層為最外層時(shí)最多不超過(guò)____個(gè)次外層最多容納_____個(gè)電子第n層最多容納______個(gè)電子2n21.4原子的核外電子排布2.原子核外電子排布規(guī)律不能孤立應(yīng)用，應(yīng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一小結(jié)原子核外電子排布的一般規(guī)律1.5原子結(jié)構(gòu)示意圖Mg粒子符號(hào)原子核核電荷數(shù)或質(zhì)子數(shù)KLM電子層M層電子數(shù)1.5原子結(jié)構(gòu)示意圖課堂檢測(cè)1.某同學(xué)在畫某種元素的一種單核微粒的結(jié)構(gòu)示意圖時(shí)，忘記在圓圈內(nèi)標(biāo)出其質(zhì)子數(shù)，請(qǐng)你根據(jù)下面的提示作出自己的判斷。

(1)該微粒是中性微粒，這種微粒的符號(hào)是_____。(2)該微粒對(duì)應(yīng)的單質(zhì)是一種能與水劇烈反應(yīng)的金屬，其與水作用的離子方程式為_____________________________.

(3)該微粒帶兩個(gè)單位的負(fù)電荷，畫出其中性原子的結(jié)構(gòu)示意圖________。(4)該微粒的還原性很弱，失去1個(gè)電子后變?yōu)樵?，這種微粒的符號(hào)是___。Ne2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑F-

1946年，美國(guó)芝加哥大學(xué)教授利比發(fā)明了14C斷代法，即利用死亡生物中14C不斷衰變的原理對(duì)文物進(jìn)行年代測(cè)定，使考古學(xué)家由此可以判斷各種史前文物的絕對(duì)年代，因此獲得1960年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

當(dāng)今，考古工作者正是利用14C衰變測(cè)定裝置，對(duì)文物進(jìn)行年代測(cè)定和研究。此外，考古研究中還利用13C和15N的測(cè)定，分析古代人類的食物結(jié)構(gòu)，這對(duì)于研究當(dāng)時(shí)的自然環(huán)境狀況、社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展及社會(huì)文化風(fēng)俗等具有重要參考價(jià)值?！舅伎肌窟@里的14C，13C以及前面學(xué)習(xí)的12C，它們的結(jié)構(gòu)相同嗎?是否屬于同一種元素？化學(xué)與職業(yè)——科技考古研究人員核素021.元素：具有相同核電荷數(shù)（即核內(nèi)質(zhì)子數(shù)）的同一類原子的總稱。2.核素：具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子叫核素。氫元素的原子核原子名稱原子符號(hào)(

)質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)10氕11氘或D12氚或T2.1元素與核素2.2同位素和同素異形體1.同位素：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。如：1H，2H，3H互為同位素。同位素的性質(zhì)：①同位素在周期表里占有同一位置

②同位素的化學(xué)性質(zhì)幾乎相同

③天然存在的同位素，相互間保持一定的比率2.同素異形體：由同種元素形成的不同單質(zhì)，互稱為同素異形體。如：氧氣和臭氧、石墨和金剛石、紅磷和白磷。小結(jié)：元素、核素、同位素、同素異形體的比較

元素核素同位素同素異形體本質(zhì)質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))相同的一類原子質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都一定的原子質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的核素同種元素組成的不同單質(zhì)范疇同類原子原子原子單質(zhì)特性只有種類，沒(méi)有個(gè)數(shù)化學(xué)反應(yīng)中的最小微?；瘜W(xué)性質(zhì)幾乎相同，物理性質(zhì)不同組成元素相同，性質(zhì)不同思考：O2和O3互為同位素嗎？H2O和D2O互為同位素嗎？O2和O3互為同素異形體；H2O和D2O為同種物質(zhì)。2.3同位素的應(yīng)用

課堂檢測(cè)2.(1)下列原子：

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中，元素有________種，核素有________種，互為同位素的有_____________________________。(2)18O2與16O2，二者的關(guān)系是________________________(填“互為同位素”“互為同素異形體”或“屬于同一種物質(zhì)”)。69

屬于同一種物質(zhì)3.“神舟十三號(hào)”的燃料是氫化鋰三兄弟：LiH、LiD、LiT。其中Li的質(zhì)