内容正文:
新高一化学衔接课程
第1讲 原子结构 元素周期表
【学习目标】
1.知道人类认识原子结构的历程。
2.认识原子核的构成,了解核素、同位素的概念。
3.了解原子核外电子排布的排布规律。
4.了解元素周期表的结构和编排规律。
古希腊哲学家德谟克利特
物质是由不可分割的微粒(原子)构成的
道尔顿的近代原子学说——实心球模型
英国科学家道尔顿总结了一些元素形成化合物时的质量比例关系,提出了原子学说。
认为物质由原子组成,原子不能被创造,也不能被毁灭,在化学变化中不可再分割。
汤姆生的“葡萄干面包式”原子结构模型
英国物理学家汤姆生在1897年发现了原子中存在电子,并用实验方法测出了电子的质量。他推测这种粒子均匀地嵌在云状的正电荷球体中。
卢瑟福的带核原子结构模型
英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射现象,提出了带核的原子结构模型。推测原子中心存在原子核,带正电,电子带负电,在其周围高速运行,就像行星围绕太阳运转一样。
玻尔的轨道原子结构模型
丹麦物理学家玻尔指出:原子核外,电子在一系列稳定的轨道上运动,每个轨道都具有一个确定的能量值;核外电子在这些稳定的轨道上运动时,既不放出能量,也不吸收能量。
20世纪初 科学家提出,原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理,必须用量子力学模型描述核外电子的运动。即现代量子力学模型(电子云模型)。
课堂练习
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( )
答案:A
A.(1)(3)(2)(5)(4) B.(1)(2)(3)(4)(5)
C.(1)(5)(3)(2)(4) D.(1)(3)(5)(4)(2)
交流讨论
C-12原子指的是什么原子?相对原子质量是怎么定义的?
如何计算质子和中子的相对质量?
微粒的质量与12C原子质量的1/12之比即微粒的相对质量
质子的相对质量约为1.007,中子的相对质量约为1.008,电子的质量约为质子质量的1/1836。
原子中电荷是如何分布的?
1个质子带1个单位正电荷,1个电子带1个单位负电荷,中子不带电
质子数=核电荷数=核外电子数
1.从微粒的角度:
2.从数量的角度:核内质子数=核外电子数
3.从电荷的角度:整个原子是电中性的。
4.从质量的角度:原子的质量主要集中在原子核上,核外电子的质量总和只占原子质量的极小一部分。
课堂小结
从以下角度认识原子的组成
核素:指具有一定质子数和一定中子数的一种原子。
核素的表示:
质量数(A):将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数,加起来所得的数值。
课堂探究
填写下表,并用 表示各原子。
1.质量数和相对原子质量有什么关系?
都表示原子的相对质量,但质量数是近似值。
质量数可以近似表示相对原子质量
2.质量数与质子数和中子数有什么关系?
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
思考讨论
同位素:质子数相同、质量数(中子数)不同的核素互称为同位素。
绝大多数元素存在多种核素。
常见的同位素
H元素的三种核素:
重氢(D)
超重氢(T)
制造氢弹的原料
C元素的三种核素:
相对质量的标准
考古断代
1.分别计算D2O(重水)和T2O(超重水)的质子数、中子数和质量数。
2.D2O和T2O的性质是否相同?
它们的质量不同,物理性质不同,化学性质基本相同。
3.H2O、D2O和T2O的混合物是纯净物还是混合物?
都是H、O元素组成的,因此是纯净物
4.同位素原子间性质有何异同?
同种元素的核素物理性质不同,但化学性质基本相同。
交流讨论
课堂练习
填空
(1)3216S2-中的质子数是__________,中子数是________,核外电子数是________,质量数是________。
(2)微粒“AXn-”核外有18个电子,则它的核电荷数为__________,核内中子数为__________。
(3)由1H216O与2H217O所代表的物质中,共有______种元素,______种原子,______种分子,互为同位素的原子有________________。
答案:(1)16 18 18 34 (2)18-n A-(18-n)
(3)2 4 2 1H和2H、16O和17O
对于多电子原子,可以认为电子在原子核外是分层排布的。
人们把电子运动的不同区域看成不同的电子层。
电子层序号n
1 2 3 4 5 6 7 ……