内容正文:
第1讲 原子结构
【内容导航】
1.原子的构成
2.核素、同位素
3.原子核外电子排布
4.原子结构与元素性质的关系
【知识梳理】
一、原子的构成
1.原子结构模型的发展
(1)德谟克利特的古代原子学说
物质是由不可分割的微粒(原子)构成的。
(2)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___________关系,提出了原子学说。认为物质由________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。
(3)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他在1897年发现了原子中存在________,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___________中。
(4)卢瑟福的带核原子结构模型
英国物理学家卢瑟福根据______________现象,提出了带核的原子结构模型。推测原子中心存在___________,带_________,电子带_________,在其周围___________,就像行星围绕太阳运转一样。
(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,电子在一系列_____________上运动,每个轨道都具有一个确定的___________;核外电子在这些_____________上运动时,既不放出________,也不吸收________。
(6)电子云模型(现代原子结构学说)
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)。
【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。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)
C.(1)(5)(3)(2)(4) D.(1)(3)(5)(4)(2)
【交流讨论】
1.C-12指的是什么原子?相对原子质量是怎么定义的?
2.如何计算质子和中子的相对质量?
2.对原子的结认识构
原子是由带正电的_________和带负电的___________构成的,原子核又是由________和________构成的,_______带正电,________不带电。
(1)从微粒的角度:
(2)从数量的角度:
核内质子数=______________
(3)从电荷的角度:
一个质子带___________的正电荷(即核电荷),中子___带电,一个电子带___________的负电荷,整个原子是_________性的。
(4)从质量的角度:
原子的质量主要集中在________上,核外电子的质量总和只占原子质量的_______一部分。
(5)从空间的角度:
原子核只占原子体积的______一部分。
二、核素、同位素
1.核素
(1)核素的概念:指具有一定_______数和一定_______数的一种原子。
(2)质量数:将原子核内所有的质子和中子的___________取_______值,加起来所得的数值。
(3)核素的表示方法:
X表示_______是Z,________为A的一种X原子。
如作为相对原子质量标准的C表示质子数为____,质量数为______的碳原子。
(4)构成原子的微粒间的两个关系
①质量数(A)=___________+___________。
②核电荷数=___________=___________=原子序数。
【即学即练2】填写下表,并用X表示原子。
原子
质子数(Z)
中子数(N)
质量数(A)
相对原子质量
X
F
9
10
18.998
Na
11
12
20.990
Mg
13
14
26.982
【交流讨论】质量数和相对原子质量有什么关系?
2.同位素
(1)概念:___________相同、___________ (或___________)不同的核素互称为同位素。绝大多数元素存在多种核素。
(2)氢元素的三种核素
H(氕)
H(氘)
H(氚)
俗称
-
重氢
超重氢
符号
质子数
1
1
1
中子数
(3)同位素的应用
①_____在考古工作中用于测定文物的年代;
②U用于制造原子弹、核发电;
③___________用于制造氢弹;
④放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。
【交流讨论】
1.同位素原子间性质是否相同?
2.分别计算H2O、D2O(重水)