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1、高中化学专用加油站 主讲：岳阿娟老师第 1 页 共 15 页人生不可能永远幸福，也不可能长久地陷入不幸福原子结构原子结构( (必修必修) )一、教学目标一、教学目标6、认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值难点难点：在初中知识基础上，引导学生分析讨论并归纳出典型金属、非金属元素原子在反应中最外层电子数的变化特点及其与元素化合价的关系。引言：引言：现在我们都知道原子是由原子核，核外电子构成的，我们都知道原子是由原子核，核外电子构成的，而在以前因诸多因素的限制，科学家们对原子的结构的认识是很有限的，科学家们在实验研究的基础上经过几代甚至是几十代人的努力才逐步揭露原子结构的奥秘。早
2、在公元前五世纪，古希腊的科学家就指出原子是构成物质的微粒，他们认为万物都是由间断的，不可分的微粒即原子构成的; 一、原子结构模型的演变一、原子结构模型的演变到了 19 世纪初，英国科学家道尔顿英国科学家道尔顿总结前人的观点提出了原子论，主要观点所有物质是由非常小的，不可再分的物质粒子即原子构成的原子不能被分割；在化学反应中，原子仅仅是重新排列，而不会被创造和消失。他认为的原子结构模型原子结构模型是实心的球体是实心的球体。19 世纪的后期，自然科学飞速发展，在 1897 年英国科学家汤姆森英国科学家汤姆森发现原子中存在电子，电子的发现使人们对原子结构的认识进入了新的阶段，认识到原子是有更小得微粒
3、构成的，提出了葡萄干面包式的原子模型葡萄干面包式的原子模型（馒头） ，他认为正电荷均1、了解原子结构模型演变的历史。了解典型元素原子的核外电子排布并能用原子结构示意图表示。了解原子核外电子排布与元素性质的一些关系。2、掌握原子半径的变化规律3、能说出元素电离能的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质4、进一步形成有关物质结构的基本观念，初步认识物质的结构与性质之间的关系5、认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系态度决定高度细节决定成败高中化学专用加油站 主讲：岳阿娟老师第 2 页 共 15 页人生不可能永远幸福，也不可能长久地陷入不幸福匀的分布在原字中，而电子就像葡萄干面包中的葡萄干
4、一样散布在原子正电荷中。汤姆森的原子模型在当时看来还算比较完善，但是还是有不少的问题不能解决，渐渐的开始有人对这个理论提出了异议，其中以英国物理学家卢瑟福为代表。1911 年卢瑟福卢瑟福根据著名的 粒子散射现象，提出了带核的原子结构模型带核的原子结构模型：原子是有原子核和核外电子构成，原子核点正电荷，位于原子重心，电子带负电荷，在原子核周围空间做高速运动，就像行星饶太阳一样。 ）在英国物理学家卢瑟福的核式模型在当时可谓是权威，解释了当时几乎所有的问题，可惜好景不长，随着电磁理论的发展，卢瑟福的核式模型受到了极大的挑战，很多问题不断出现。很多科学家开始试图找出新的理论来解决。1913 年丹麦物理
5、学家玻尔丹麦物理学家玻尔在研究原子光谱时引入量子论观点，大胆地提出新的原子结构模型：原子核外，电子在一定轨道上运动的原子结构模型，电子在原子核外空间内一定的轨道上绕核作高速运动，这些轨道的能量是不连续的。近代原子结构模型的演变近代原子结构模型的演变模型道尔顿（英）汤姆生（英）卢瑟福（英）玻尔（丹麦）海森伯年代1803 年1904 年1911 年1913 年1926 年依据元素化合时的质量比例关系发现电子 粒子散射氢原子光谱近代科学实验主要内容原子是不可原子是不可再分的实心再分的实心小球小球葡萄干布丁式葡萄干布丁式核式模型核式模型行星轨道式原子行星轨道式原子模型模型量子力学原量子力学原子结构模型
6、子结构模型模型（微观粒子具有波粒二象性）存在问题不能解释电子的存在不能解释 粒子散射时的现象不能解释氢原子光谱高中化学专用加油站 主讲：岳阿娟老师第 3 页 共 15 页人生不可能永远幸福，也不可能长久地陷入不幸福。二、构成原子的微粒及属性二、构成原子的微粒及属性1 1、原子的构成、原子的构成原子质量：即原子的真实质量原子的真实质量也称原子的绝对质量。单位 kg 2 2、粒子相对质量、粒子相对质量：121C12原子质量一个一个粒子的质量粒子相对质量注：单位 1（一般不写出）粒子：可以原子、质子、中子、电子、微观粒子质子、中子的相对质量约为 1微粒 电子质子中子质量(kg)9.10910311.
7、67310271.6751027相对质量0.0054841.0071.008电量(C)1.60210191.60210190电荷-1+10请根据表中所列数据讨论:1.在原子中，质子数、核电荷数和核外电子数之间存在着什么关系？为什么？2.原子的质量主要由哪些微粒决定？3.如果忽略电子的质量，质子、中子的相对质量分别取其近似整数值，那么，原子的相对质量在数值上与原子核内的质子数和中子数有什么关系?【教师引导学生小结教师引导学生小结】1 1、数量关系：核内质子数核外电子数、数量关系：核内质子数核外电子数2 2、电性关系：、电性关系： 原子原子 核电荷数核内质子数核外电子数核电荷数核内质子数核外电子数
8、原子序数原子序数阳离子阳离子 核内质子数核外电子数核内质子数核外电子数阴离子阴离子 核内质子数核外电子数核内质子数核外电子数3 3、质量关系：质量数（、质量关系：质量数（A A）质子数（）质子数（Z Z）中子数（）中子数（N N）4、质量数相对原子质量相对原子质量【归纳小结归纳小结】高中化学专用加油站 主讲：岳阿娟老师第 4 页 共 15 页人生不可能永远幸福，也不可能长久地陷入不幸福如果用X的形式表示一个质量数为A、质子数为Z的原子，那么组成原子的粒子间的关系AZ可以表达为:原子XAZ【回顾回顾】元素的种类是由原子核内的质子数决定的。元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称。【质疑
9、质疑】同种元素原子的质子数相同，那么，中子数是否也相同呢?【媒体显示媒体显示】三种不同的氢原子【比较比较】三种氢原子结构的异同。【质疑质疑】它们是不是同一种元素？核素：核素：人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。同位素：同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素。【迁移与应用迁移与应用】1请你描述构成原子的各种微粒与元素、核素间的关系。2请你描述元素、核素、同位素间的关系. 【媒体显示媒体显示】元素、核素、同位素三者之间的关系：原子核核外电子中子 （A-Z） 个Z 个质子 Z 个元素元素核素核素 1核素核素 n高中化学专用加油站 主讲：岳阿娟老师第 5 页
10、共 15 页人生不可能永远幸福，也不可能长久地陷入不幸福两特性：同一元素的各种同位素的化学性质几乎完全相同；在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。5、元素的相对原子质量元素的相对原子质量：=A1a1%+A2a2%+AA1、A2为核素的相对原子质量a1%、a2%为核素的原子百分数或核素原子的物质的量分数1、 下列关于原子的说法中，正确的是 A 原子不显电性，说明原子内的质子数等于中子数B 同种原子内的质子数相同C 含有相同中子数的原子，一定是同一类的原子D 原子是最小的粒子分析：原子只是化学变化中的最小粒子，而构成原子的质子、中子和电子都比原
11、子小，分析：原子只是化学变化中的最小粒子，而构成原子的质子、中子和电子都比原子小，故故 D D 错。原子之所以不显电性，是由于原子核内的质子数等于核外电子数，故错。原子之所以不显电性，是由于原子核内的质子数等于核外电子数，故 A A 错。原子的错。原子的种类由质子数决定，同种原子当然具有相同数目的质子数，而如果只知中子数相同，不知质种类由质子数决定，同种原子当然具有相同数目的质子数，而如果只知中子数相同，不知质子数相同，则无法判断是否为同一类原子。故子数相同，则无法判断是否为同一类原子。故 B B 对对 C C 错。错。三、三、元素、核素、同位素元素、核素、同位素1. 元素元素：具有相同核电荷
12、数（即质子数）相同核电荷数（即质子数）的同一类原子同一类原子的总称。（现行元素周期表中排有 112 种元素）2. 核素核素：具有一定数目的质子一定数目的质子和一定数目的中子一定数目的中子的一种原子叫核素。（即每一种原子为一种核素，如各为一种核素）121314CCC、3. 同位素同位素：具有相同质子数相同质子数而有不同中子数不同中子数的同一元素同一元素的原子即同一元素的不同核素互称为同位素。H： H H(D) H(T) 氢元素有三种核素，三种核素间互称同位素。1 12 13 14. 同位素中各核素的特点同位素中各核素的特点 三同：同种元素（同质子数、同核电荷数、同电子数同质子数、同核电荷数、同电
13、子数），相同位置（元素周期表中），化学性质几乎相同。 三不同：不同种原子（中子数不同、质量数不同中子数不同、质量数不同），不同的物理性质，不同丰度（原子个数百分比）高中化学专用加油站 主讲：岳阿娟老师第 6 页 共 15 页人生不可能永远幸福，也不可能长久地陷入不幸福2、已知自然界中铱有两种质量数分别为 191 和 193 的同位素，而铱的平均相对原子质量为 192.22，这两种同位素的原子个数比应为A.3961 B.6139 C.11 D.3911常见的解法：设常见的解法：设的原子个数百分比为的原子个数百分比为 x x，则有：，则有：Ir191 77191x191x193193（1 1x x
14、）192.22192.22，解得：解得：x x39393、最近科学家研制的一种新分子，它具有空心的，类似足球的结构，分子式为 C60，下列说法正确的是：AC60是一种新型的化合物 BC60和石墨都是碳的同素异形体CC60中含有离子键 DC60的分子量是 720B B、D D 紧扣分子、化合物、同素异形体等概念。紧扣分子、化合物、同素异形体等概念。4据报道，月球上有大量3He 存在，以下关于3He 的说法正确的是 C C A是4He 的同分异构体B比4He 多一个中子 C是4He 的同位素 D比4He 少一个质子 5下列各组物质中，互为同位素的是 A AA重氢、超重氢 B氧、臭氧 C红磷、白磷
15、D乙酸、丙酸6一定量的碳（由12C、13C 组成）和足量氧气（由16O 组成）反应所得 CO2气体对 H2的相对密度为 22.495，则该碳中12C 和13C 的原子数之比为 。解题方法解题方法：MC=22.4952162=12.99，用十字相交法，可知12C、13C 的原子数之比为1:99。迷点标识迷点标识：如何计算在 CO2中 C 的同位素的含量。7等质量的 D2和 He，下列说法错误的是A物质的量相等 B所占体积相等C所含质子数相等 D所含原子数相等7 7B B、D D因为题中没有明确是否气体在同一条件下，故所占体积相等不能判定；因为题中没有明确是否气体在同一条件下，故所占体积相等不能判定；D D2 2是双原是双原子分子，而子分子，而 HeHe 是单原子分子，分子的物质的量相等时原子数目是不同的。是单原子分子，分子的物质的量相等时原子数目是不同的。高中化学专用加油站 主讲：岳阿娟老师第 7 页 共 15 页人生不可能永远幸福，也不可能长久地陷入不幸福8我国科学家在世界上首次合成三种新核素，其中一种新核素
