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1、1第三单元第三单元 人类对原子结构的认识人类对原子结构的认识考试要求1原子结构模型的演变(a/ a)2原子的构成，原子符号(b/ b)3核素、同位素的概念(a/ b)4常见离子化合物的形成过程(/ b)1原子结构模型先后经历了道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔等多位科学家的研究。2在化学反应中原子核不发生变化，原子的最外层电子数可能发生变化。3 X 表示一个质量数为A，质子数为Z的原子，其中子数为AZ。A Z4同种元素(质子数相同)的不同原子(中子数不同)互称同位素。核素的种类与原子种类相同。原子结构模型的演变1古希腊原子学说万物由间断的、不可分的原子构成，原子的结合和分离是万物变化的根本原因。2道
2、尔顿原子学说19 世纪初，道尔顿认为，物质由原子构成，原子不能被创造，不能被毁灭，在化学变化中不可再分割。3汤姆生原子结构模型1897 年，汤姆生发现原子中存在电子，并提出了一个“葡萄干面包式”的原子结构模型。4卢瑟福原子结构模型原子由原子核和核外电子构成，原子核带正电荷，电子带负电荷，在原子核周围做高速运动。5玻尔原子结构模型原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都有一个确定的能量值。6现代原子结构学说电子云模型原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理，必须用量子力学方法描述核外电子的运动。21提出原子结构模型的科学家，从时间的先后顺序来看，下列排列正确的是( )A汤姆生、玻尔、卢瑟
3、福、道尔顿 B汤姆生、玻尔、道尔顿、卢瑟福C卢瑟福、道尔顿、汤姆生、玻尔 D道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔解析：选 D 19 世纪初，道尔顿提出了原子学说；1904 年汤姆生提出了一个被称为“葡萄干面包式”的原子结构模型；1911 年卢瑟福提出了带核的原子结构模型；1913 年玻尔提出了新的原子结构模型。2如图所示的原子结构模型的演变图中，(1)为道尔顿实心球式原子模型，(2)为卢瑟福行星运转式原子模型，(3)为汤姆生葡萄干面包式原子模型，(4)为近代量子力学原子模型，(5)为玻尔轨道式原子模型。其中符合历史演变的顺序的一组为( )A(1)(3)(2)(5)(4) B(1)(2)(3)(4)(5
4、)C(1)(5)(3)(2)(4) D(1)(3)(5)(4)(2)答案：A(对应学生用书 P25)原子核外电子排布1原子结构(1)原子结构(2)表示方法：原子结构示意图如 O：；Mg：2元素的化学性质与原子核外电子排布的关系(1)化学反应的特点：原子核不发生变化，但最外层电子数可能发生变化。(2)元素的化学性质与原子结构的关系3活泼金属元素的原子最外层电子数较少，易失去，而活泼非金属元素的原子最外层电子数较多，易从外界获得电子；稀有气体原子最外层有 8 个(He 2 个)电子，化学性质稳定，不易得失电子。(3)化合价和核外电子排布的关系活泼金属在反应中，一般失去电子，表现正化合价。活泼非金属
5、在反应中，一般得到电子，表示负化合价。3核外电子排布规律(1)能量最低原理：电子总是尽先排布在能量最低的电子层里。(2)每个电子层最多只能容纳 2n2电子，最外层最多只能容纳 8 个电子(氦原子是 2个)；次外层最多只能容纳 18 个电子；倒数第三层最多只能容纳 32 个电子。4离子化合物的形成过程仅供选考考生使用在活泼金属与活泼非金属的反应中，金属元素的原子失去电子，表现为正化合价，非金属元素的原子得到电子，表现为负化合价，而形成离子化合物。如氧化镁的形成：1下列微粒结构示意图中，不正确的是( )解析：选 D 当原子核外第一电子层是最外电子层时，其中的最多电子数为 2，当原子核外其他电子层作
6、为最外层时，其中的最多电子数为 8，因此是错误的。2根据给出的原子或离子结构示意图，回答下列问题(填字母)：(1)电子层排布相同的是_。(2)属于同种元素的是_。(3)属于金属元素的是_。4(4)属于稀有气体元素的是_，稀有气体一般不参与化学反应的原因是_。(5)写出 D 参加化学反应后所得离子的结构示意图_。解析：电子层排布相同是指电子层数和各电子层上的电子数均相同；决定元素种类的是核内质子数，即核电荷数；金属元素原子的最外电子层上的电子数一般较少；稀有气体原子最外电子层上一般为 8 个电子，He 最外层为 2 个电子。答案：(1)BC (2)AB (3)D (4)C 原子的最外层电子已达到
7、 8(或 2)电子稳定结构，既不易失去电子也不易得到电子 (5)方法技巧(1)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。(2)最外层电子数是次外层电子数 2 倍的元素：C 。最外层电子数是次外层电子数 3 倍的元素：O。最外层电子数是次外层电子数 4 倍的元素：Ne 。(3)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。(4)电子总数为最外层电子数 2 倍的元素：Be。(5)次外层电子数是最外层电子数 2 倍的元素：Li、Si。(6)内层电子总数是最外层电子数 2 倍的元素：Li、P。原子核的组成1原子的组成原子Error!2质量数(1)概念：将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整
8、数加起来所得的数值，用A表示。(2)构成原子的微粒间的两个关系质量数(A)质子数(Z)中子数(N)质子数核外电子数核电荷数原子序数。3原子组成的表示方法元素符号A ZX质量数质子数如作为相对原子质量标准为C 表示质子数为 6，质量数为 12 的碳原子。12 65特别提醒并不是所有原子都是由质子、中子和电子构成的。如 H 是由质子和核外电子构成。1 14核素(1)概念具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素。(2)氢元素的三种核素氢元素的原子核 原子符号( X)A Z原子名称 质子数(Z)中子数(N)H1 1氕10H 或 D2 1氘(重氢)11H 或 T3 1氚(超重氢)12(3)碳元素
9、的三种核素C、C、C，质子数均为 6，中子数分别为 6、7、8。12 613 614 65同位素(1)概念质子数相同、质量数(或中子数)不同的核素互称为同位素。(2)特点两同两不同两同：质子数相同，元素相同；两不同：中子数不同，原子不同。(3)性质同一元素的各同位素虽然质量数不同，但它们的化学性质基本相同。天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。(4)用途放射性的C 用于考古断代。14 6 H 和 H 用于制造氢弹。2 13 1放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。特别提醒“同位”是指核素的质子数相同，在元素周期表中占有相同的位置。如O 与O 互16 818 8为同位素，而40K
10、和40Ca 不互为同位素。6元素、核素、同位素的区别名称内容项目元素核素同位素6本质质子数相同的一类原子质子数、中子数都一定的原子质子数相同、中子数不同的核素的互称范畴同类原子原子原子特性只有种类，没有个数化学反应中的最小微粒化学性质几乎完全相同决定因素质子数质子数、中子数质子数、中子数举例H、C、O 三种元素H、 H、 H 三种核素1 12 13 1H、 H、 H 互称同位素1 12 13 11判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)不同元素的核素的质量数一定不同( )(2)C 和N 互为同位素( )14 614 7(3)U 与U 是同一种核素( )2359223892(4)14C
11、可用于文物的年代鉴定，14C 与12C 为同种单质( )答案：(1) (2) (3) (4)2在 Li、 Li、Na、Mg、C 、N 中：6 37 32311241214 614 7(1)_和_互为同位素；(2)_和_的质量数相等，但不能互称同位素；(3)_和_的中子数相等，但质子数不等，所以不是同种元素。解析：核素符号质子数中子数质量数Li6 3336Li7 3347Na2311111223Mg2412121224C14 66814N14 77714答案：(1) Li Li (2)C N (3)Na Mg6 37 314 614 7231124123填写下列表格中的内容。元素名称原子质子数中
12、子数核外电子数质量数碳C12 6氧O18 8硫S32167氯Cl3517答案：6 6 6 128 10 8 1816 16 16 3217 18 17 35三级训练节节过关 1元素的种类和原子的种类相比较( )A前者大 B后者大C相等 D不能确定解析：选 B 一种元素可能存在多种同位素，所以元素种类小于原子种类。2简单原子的原子结构可用如图所示的表示方法形象地表示。下列关于粒子、的叙述正确的是( )A、不互为同位素B、表示三种核素C、是三种化学性质不同的粒子D、具有相同的质量数解析：选 B 由于三种结构中均只有一个质子，中子数不同，所以它们表示氢元素的三种核素，A 项错误，B 项正确；它们的化
13、学性质相同，C 项错误；三者的质量数分别为1、2、3，D 项错误。3国际纯粹与应用化学联合会宣布，将合成化学元素第 115 号( Mc)提名为化学新281115元素。下面有关说法不正确的是( )A.Mc 中的中子数比质子数多 51281115B.Mc 与 Mc 互为同位素281115283115C.Mc 与 Mc 化学性质基本相同281115283115DMc 元素是在化学变化中产生的解析：选 D 理清质子数、中子数、质量数、元素相对原子质量的关系，同位素的化学性质相似，物理性质不同。化学变化有新物质产生，但不会产生新的元素。4某微粒用符号 Mn表示，下列关于该微粒的叙述中正确的是( )A Z
14、A所含质子数为(An)B所含中子数为Z8C所含电子数为(Zn)D中子数电子数A2Zn解析：选 D 对于微粒 Mn，M 代表元素符号，A是该元素某原子的质量数，Z是该原A Z子的质子数，n是该原子所带的正电荷数，即表示 M 原子失去n个电子。由于原子变成离子时，一般只是最外层电子数的变化，而原子核内的质子数和中子数不变，A 项不正确；中子数为(AZ)，B 项不正确； Mn的电子数为(Zn)，C 项不正确；中子数电子数A Z(AZ)(Zn)A2Zn，D 项正确。 5用 A 表示质子数、B 表示中子数、C 表示核外电子数、D 表示最外层电子数、E 表示电子层数，填写下列空格。(1)同位素种类由_决定
15、；(2)元素种类由_决定；(3)某元素有无同位素由_决定；(4)质量数由_决定；(5)元素的化学性质主要由_决定；(6)核电荷数由_决定。解析：(1)同位素指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子的互称，故同位素由质子数、中子数决定；(2)元素指具有一定核电荷数(质子数)的一类原子。(3)中子数决定了元素有无同位素。(4)由于电子的质量很小，原子的质量主要集中在原子核上，故质量数由质子数和中子数决定。(5)由于电子的得失难易程度直接决定元素的化学性质，因此，元素的化学性质与原子核外最外层电子数有密切关系。(6)核电荷数质子数。答案：(1)A、B (2)A (3)B (4)A、B (5)D (6)A1H、D、T、H可以用来表示( )A同一种原子 B化学性质不同的氢原子C氢元素
