4.1.1原子結(jié)構(gòu)核素課件高一上學(xué)期化學(xué)人教版

第1課時(shí)原子結(jié)構(gòu)核素素養(yǎng)目標(biāo)1.通過原子構(gòu)成認(rèn)識(shí)質(zhì)量數(shù)的含義,熟悉

中各微粒數(shù)間的關(guān)系,培養(yǎng)證據(jù)推理意識(shí)。2.回顧初中所學(xué)原子結(jié)構(gòu)知識(shí),結(jié)合電子層模型示意圖,了解核外電子能量高低與分層排布的關(guān)系。依據(jù)稀有氣體元素原子的電子層排布,思考并總結(jié)出核外電子排布規(guī)律,并學(xué)會(huì)書寫常見簡單原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖。培養(yǎng)微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知的意識(shí)和習(xí)慣。3.通過閱讀“科學(xué)史話”,了解“原子結(jié)構(gòu)模型的演變”培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí),增強(qiáng)科學(xué)探究意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。4.辨析比較元素、核素、同位素的異同,培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析的能力。5.了解核素在人類科技發(fā)展中的重要應(yīng)用,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。認(rèn)識(shí)化學(xué)作為一門自然科學(xué),學(xué)科發(fā)展的目的是服務(wù)于社會(huì)?！镜罓栴D模型】（1803年）：原子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，它們是堅(jiān)實(shí)的、不可再分的實(shí)心球?！緶穼O原子模型】（1897年）英國科學(xué)家湯姆孫研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)所有原子中都含有帶負(fù)電荷的電子。E.Rutherford(1871-1937)盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：絕大多數(shù)α粒子通過，少數(shù)α粒子偏轉(zhuǎn)，個(gè)別α粒子被反彈金箔探測屏ɑ粒子發(fā)生器狹縫【盧瑟福原子模型】（1911年）：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)，就像行星環(huán)繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)一樣?！静栐幽Ｐ汀浚?913）：原子核外，電子在一系列穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動(dòng)，每個(gè)軌道都具有一個(gè)確定的能量值；核外電子在這些穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，既不放出能量，也不吸收能量?！倦娮釉颇Ｐ汀?0世紀(jì)初科學(xué)家提出，原子核外電子的運(yùn)動(dòng)不遵循經(jīng)典力學(xué)的原理，必須用量子力學(xué)模型描述核外電子的運(yùn)動(dòng)。即現(xiàn)代量子力學(xué)模型（電子云模型）。原子結(jié)構(gòu)模型的演變?nèi)鐖D表示的意義為：①道爾頓實(shí)心球式原子模型；②玻爾軌道式原子模型；③湯姆生葡萄干面包式原子模型；④盧瑟福行星運(yùn)轉(zhuǎn)式原子模型．其中符合歷史演變順序的一組排列是（）

A．①②③④B．③②①④C．①③④②D．①③②④

①②③④C①1808年，英國科學(xué)家道爾頓提出了原子論認(rèn)為原子是一個(gè)實(shí)心的球體；②1913年玻爾提出軌道式原子模型；③1904年湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，并提出的葡萄干面包原子模型；④1911年盧瑟福提出原子結(jié)構(gòu)行星模型．一、原子結(jié)構(gòu)1.原子的構(gòu)成微觀粒子電子質(zhì)子中子質(zhì)量/kg9.109×10-31

1.673×10-271.675×10-27相對(duì)質(zhì)量0.00054841.0071.008電量/C1.602×10-191.602×10-190電荷-1+10原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)原子質(zhì)量≈原子核質(zhì)量＝質(zhì)子的質(zhì)量+中子的質(zhì)量相對(duì)原子質(zhì)量≈質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)如果忽略電子的質(zhì)量，質(zhì)子、中子的相對(duì)質(zhì)量分別取其近似整數(shù)值，那么原子的相對(duì)質(zhì)量在數(shù)值上與原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)有什么關(guān)系？XAZ質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N）質(zhì)量數(shù):將核內(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)。微粒符號(hào)質(zhì)子數(shù)質(zhì)量數(shù)中子數(shù)微粒所帶的電荷數(shù)電子數(shù)ab-abn-a+nXAZm±n±c元素化合價(jià)微粒所帶電荷數(shù)原子個(gè)數(shù)質(zhì)子數(shù)質(zhì)量數(shù)粒子符號(hào)質(zhì)子數(shù)質(zhì)量數(shù)中子數(shù)核外電子數(shù)Na1123Cl1737Na+1123Cl-1737陽離子：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)原子名稱質(zhì)子數(shù)核電荷數(shù)中子數(shù)氫(氕piē)H氫(氘dāo

)D氫(氚chuān)T表格中同一類型的原子有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？氕e-p+氘e-p+n氚e-p+nn3.原子核外電子的排布規(guī)律(1)電子層的劃分①核外電子的能量及運(yùn)動(dòng)區(qū)域。原子結(jié)構(gòu)示意圖(2)核外電子的排布規(guī)律①電子總是盡可能先從內(nèi)層排起,當(dāng)一層充滿后再填充下一層。②原子核外各電子層最多容納2n2個(gè)電子。③原子最外層電子數(shù)不能超過8(K層為最外層時(shí)不能超過2),次外層電子數(shù)不能超過18,倒數(shù)第三層電子數(shù)不能超過32。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【微思考1】當(dāng)M層上有電子時(shí),L層上的電子是否已排滿?提示由于L電子層能量比M層低,故電子先排滿L層后再排M層;

因此當(dāng)M層上有電子時(shí),L層上電子已排滿?！疚⑺伎?】核外電子排布相同的微粒化學(xué)性質(zhì)一定相同嗎?提示核外電子排布相同的微?；瘜W(xué)性質(zhì)不一定相同,如Na+與Ne、

F-與Mg2+化學(xué)性質(zhì)不同。離子結(jié)構(gòu)示意圖

離子核外電子排布特點(diǎn)舉例陽離子陰離子與上周期的稀有氣體排布相同與同周期的稀有氣體排布相同【微思考3】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?！疚⑺伎?】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8個(gè),所以應(yīng)為特殊關(guān)系對(duì)應(yīng)元素最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的元素最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的元素最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的元素最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的一半的元素最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的2倍的元素最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的3倍的元素最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的4倍的元素最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的元素內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素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8個(gè)(K層為最外層時(shí)不超過2個(gè))2-的M層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍

D已知R原子有b個(gè)中子,R2+核外有a個(gè)電子。則R原子的質(zhì)量數(shù)為(

)A.b

B.a+b-2C.a+b+2 D.a+b解析R2+核外有a個(gè)電子,則R原子的質(zhì)子數(shù)為a+2,質(zhì)量數(shù)為a+b+2。

C

已知元素X、Y的核電荷數(shù)分別是a和b，它們的離子Xm＋和Yn－的核外電子層結(jié)構(gòu)相同，則下列關(guān)系正確的是(

)A．a(chǎn)＝b＋m＋nB．a(chǎn)＝b－m＋nC．a(chǎn)＝b＋m－nD．a(chǎn)＝b－m－n

A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

A某元素原子的質(zhì)量數(shù)為A,它的陽離子Xn+核外有x個(gè)電子,w克這種原子的原子核內(nèi)中子的物質(zhì)的量為(

)

C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（piē）11氘（dāo）

12氚（chuān）

H11H或D12H或T13元素是具有相同質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）的一類原子的總稱。具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子叫做核素。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（即同一元素的不同核素互稱為同位素）二、核素1.含義:把具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子叫做核素。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（即同一元素的不同核素互稱為同位素）同位素的特點(diǎn)①兩同：質(zhì)子數(shù)相同、元素相同；

②兩不同：中子數(shù)不同、原子不同。③位置：在周期表里占據(jù)同一位置。

④結(jié)構(gòu)：質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同。⑤性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)略有差異。⑥存在：天然存在的同位素，相互之間保持一定的比率。天然存在的元素里，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，各同位素原子所占原子的百分比一般是不變的。同位素的應(yīng)用(1)14C在考古中推斷文物的年代；(2)2H、3H制造氫彈的原料；(3)235U核反應(yīng)堆的燃料；(4)12C相對(duì)原子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)原子;(5)放射性同位素釋放的射線可用于育種、治療惡性腫瘤等?！疚⑺伎?】質(zhì)子數(shù)相同的微粒一定屬于同一種元素嗎?提示不一定,如Ne和H2O?！疚⑺伎?】12C和14C互為同位素,物理性質(zhì)不同,但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同嗎?提示由于12C和14C的質(zhì)子數(shù)均為6,而中子數(shù)分別為6和8,故它們互為同位素,

其物理性質(zhì)不同,但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同?！疚⑺伎?】16O與18O互為同位素,O2與O3互為同素異形體,同位素與同素異形體有什么區(qū)別?

①意義不同,同位素是指質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子之間的互稱;而同素異形體是指同一元素形成的不同單質(zhì)。②所指對(duì)象不同,同位素指的是原子,而同素異形體指的是單質(zhì)。判斷正誤:(1)同種元素的質(zhì)子數(shù)必定相同。(

)(2)不同元素原子的質(zhì)量數(shù)必定不同。(

)(3)凡是核外電子數(shù)相同的微粒必定屬于同種元素。(

)(4)石墨和金剛石互為同位素。(

)(6)一種元素可以有多種核素,也可能只有一種核素,有多少種核素就有多少種原子。(

)答案(1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√

(6)√下列各組中屬于同位素關(guān)系的是(

)C下列敘述正確的是(

)A.3He和4He屬于同一種元素,它們互為同位素B.2H和3H是不同的核素,它們的質(zhì)子數(shù)不相等C.14C和14N的質(zhì)量數(shù)相等,它們的中子數(shù)相等D.6Li和7Li的電子數(shù)相等,中子數(shù)相等A下列說法正確的是(

)A.同位素的性質(zhì)幾乎完全相同B.電子數(shù)相同的粒子不一定是同一種元素C.一種元素只能有一種質(zhì)量數(shù)D.某種元素的相對(duì)原子質(zhì)量取整數(shù),就是其質(zhì)量數(shù)解析同位素的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,故A錯(cuò)誤;電子數(shù)相同的粒子不一定是同一種元素,如Ne、OH-,故B正確;一種元素可能有多種質(zhì)量數(shù),故C錯(cuò)誤;不同同位素的質(zhì)量數(shù)不同,故D錯(cuò)誤。B1.元素、核素、同位素、同素異形體的比較名稱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)特性只講種類,不講個(gè)數(shù)化學(xué)反應(yīng)中的最小微?；瘜W(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,因質(zhì)量數(shù)不同,物理性質(zhì)不同組成元素相同,性質(zhì)不同決定因素質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)組成元素、分子結(jié)構(gòu)舉例H、C、O三種元素

三種核素互為同位素O2與O3互為同素異形體2.元素、核素、同位素、同素異形體之間的聯(lián)系

【注意】①在辨析核素和同素異形體時(shí),通常只根據(jù)二者研究范疇不同即可作出判斷。②一種元素可以有多種不同的核素,所以元素的種類數(shù)目遠(yuǎn)少于原子的種類數(shù)目。③自然界中,一種元素的各種核素的含量基本保持不變。④核素之間的轉(zhuǎn)化不屬于化學(xué)變化。下列說法正確的是(

)A.金剛石是碳元素的一種核素2、D2、T2在相同條件下的密度比為1∶2∶3D.氕化鋰、氘化鋰、氚化鋰可以作為“長征2號(hào)”火箭發(fā)射的重要燃料,其化學(xué)性質(zhì)不相同C醫(yī)學(xué)界通過用14C標(biāo)記的C60發(fā)現(xiàn)一種C60的羧酸衍生物,在特定條件下可以通過斷裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖,則有關(guān)14C的正確敘述是(

)A.與12C60中的碳原子化學(xué)性質(zhì)不同 B.核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為8C.是12C60的同素異形體 D.與12C、13C互為同位素解析14C是碳元素的一種核素,原子核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子。同素異形體是指同種元素組成的不同單質(zhì)。同位素原子的質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同,最外層電子數(shù)相同,故化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同。D“核物理女王”吳健雄,被譽(yù)為東方居里夫人。吳健雄用

放射源進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了楊振寧和李政道提出的“弱相互作用中宇稱不守恒原理”。下列關(guān)于

的敘述中,正確的是(

)A.質(zhì)子數(shù)是27

B.電子數(shù)是33C.質(zhì)量數(shù)是27 D.中子數(shù)是60A根據(jù)微粒中的數(shù)量關(guān)系,完成下表。

符號(hào)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)質(zhì)量數(shù)電子數(shù)核電荷數(shù)

Al3+

2710

S2-

16

16

1266判斷正誤,正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。(1)所有原子都由質(zhì)子、中子和核外電子構(gòu)成。(

)(2)某種氯原子的中子數(shù)是18,則其質(zhì)量數(shù)是