内容正文:
第三单元 人类对原子结构的认识
第1课时 人类认识原子结构的历程 原子核的构成
[素养发展目标] 1.知道原子结构模型的演变。2.熟知原子的构成,能进行有关质量数、质子数、中子数、核外电子数的计算。3.知道元素、核素、同位素的概念,并了解它们之间的关系。
一、人类认识原子结构的历程
1.德谟克利特的古代原子学说
他认为万物都是由间断的、不可分割的微粒即原子构成的,原子的结合和分离是万物变化的根本原因。
2.道尔顿的近代原子学说
英国科学家道尔顿是近代原子学说的创始人。他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,它们在化学反应中保持本性不变。
3.汤姆生的“葡萄干面包式”的原子结构模型
他认为原子是由更小的微粒电子构成的,电子的发现使人们认识到原子是可以再分的。
4.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,指出原子是由原子核和核外电子构成的,原子核带正电荷,它几乎集中了原子的全部质量,但只占有很小的体积,核外电子带负电荷,在原子核周围空间作高速运动。
5.玻尔的轨道原子结构模型
丹麦物理学家玻尔指出:原子核外电子在原子核外空间内一系列稳定的轨道上绕核作高速运动,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。
6.电子云模型(现代原子结构学说)
现代科学家根据微观世界的波粒二象性规律,提出用量子力学的方法描述核外电子运动。
【即学即练】
1.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。请根据历史演变排序 。
答案: (1)(3)(2)(5)(4)
二、原子核的构成
1.原子的组成和表示方法
(1)组成
原子
(2)表示
2.原子构成微粒之间的数量关系
(1)质量数
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。
(2)各微粒之间的关系
①质量关系:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
②电量关系:质子所带电荷数=核外电子所带电荷数。
3.核素和同位素
(1)相关概念
①核素:具有一定质子数和一定中子数的一种原子。
②同位素:质子数相同,质量数(或中子数)不同的核素之间的互称。
(2)特点
①同一核素的原子结构完全相同,同一元素的不同核素的原子核内中子数不同。
②属于同位素的各种核素的化学性质几乎相同。
(3)实例
名称
符号
核素表示式
俗名
氕
H
H
氘
D
H
重氢
氚
T
H
超重氢
【即学即练】
2.填空:
(1)S2-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1HO与2HO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
一、原子的构成及构成微粒间的数量关系
1.教材中描述道尔顿提出“物质由原子组成,原子不能被创造,也不能被毁灭,它们在化学变化中不可再分割”。对于这些观点你有什么看法?
提示:物质不是都由原子构成的,原子还可以再分,在化学变化中原子既不能被创造也不能被消灭,只是分子分裂为原子,原子再重新组成新的分子的过程。
2.生物体在生命过程中保留的一种碳原子——碳14(C)会在其死亡后衰变,测量考古遗址中发现的生物遗体里碳14的数量,可以推断出它的存在年代。
你知道碳14的“14”是什么含义吗?这种碳原子的质子数、中子数、核外电子数分别是多少?
提示:碳14的“14”是指这种碳原子的质量数为14,此碳原子的质子数为6、中子数为8、核外电子数为6。
3.已知2 g AO 中电子数比质子数多3.01×1022个,则A的相对原子质量为多少?
提示:多出来的电子数就是离子所带的电荷数。
AO ~ 电子数比质子数多的数目
[48+M(A)]g 2×6.02×1023
2 g 3.01×1022
得M(A)=32。
1.构成原子的微粒及作用
原子( X)
2.微粒符号的含义及微粒之间的数量关系
(1)微粒符号周围数字的含义
(2)微粒之间