内容正文:
第11讲 原子结构
· 教学目标
1. 认识构成原子的微粒,理解构成原子的微粒之间的数量关系,进而认识元素、核素和同位素之间的含义。
2. 通过对原子结构,探索历程的学习体会,假说,模型实验等方法在科学研究中的重要作用。感悟科学家的创新思维和探究真理的科学精神。
3. 掌握对构成原子的微粒间的数量关系和元素的相对原子质量的计算。
模块一 原子结构
知识预习
原子结构模型的演变
①古代朴素原子观
②道尔顿(英)近代原子学说:原子是组成物质的基本的粒子,它们是坚实的、不可再分的实心球
③汤姆生(英)葡萄干面包模型:原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多电子,中和了正电荷,从而形成了中性原子
④卢瑟福(英)行星原子模型:在原子的中心有一个带正电荷的核,它的质量几乎等于原子的全部质量,电子在它的周围沿着不同的轨道运转,就像行星环绕太阳运转一样
⑤玻尔假设:电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动
⑥电子云模型:现代物质结构学说。
· 原子的构成
中子N(不带电荷) 同位素决定原子种类
原子核 → 质量数(A=N+Z) 近似相对原子质量决定元素种类
质子Z(带正电荷) → 核电荷数 元素 → 元素符号
决定原子呈电中性
原子结构 : 最外层电子数决定主族元素的
电子数(Z个): 化学性质及最高正价和族序数
核外电子 排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径
表示方法 → 原子(离子)的电子式、原子结构示意图
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
质量数=质子数+中子数
阴正离子中:质子数=核外电子数+离子所带的电荷数
【例1】下列说法错误的是( )
①质子数相同的微粒一定属于同一种元素;②质子数相同、电子数也相同的两种微粒,不可能是一种分子和一种离子;③一种元素只有一种质量数;④同位素的性质相同;⑤某种元素的相对原子质量取整数,就是其质量数
A.②③⑤ B.①②④ C.①②⑤ D.①③④⑤
【例2】下列主族元素的下列叙述中,正确的是( )
A.两种微粒,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同
B.两原子,如果核外电子排布相同,则一定属于同一种元素
C.原子失去电子形成离子,其核外电子排布与稀有气体原子一定相同
D.负离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同
【例3】X、Y、Z和R分别代表四种元素,若aXm+、bYn+、cZn-、dRm-,四种离子的电子层结构相同(a,b,c,d都是元素的原子序数),则下列关系正确的是( )
A.a-c=m-n B.a-b=n-m C.c-d=m+n D.b-d=n+m
模块二 核素
知识预习
· 核素、同位素、同素异形体的区别
核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素,如H , H , H ,
同位素:质子数相同,中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素, 例如碳元素的三种同位素有
同素异形体:同种元素组成的性质不同的两种单质,例如金刚石和石墨。
注意:
a. 同位素是针对于不同原子而言的,同素异形体是针对不同单质而言
b. 同一元素的各种同位素虽然质量数不同,但它们的化学性质几乎完全相同。同位素的不同原子构成的单质(或化合物)是化学性质几乎相同而物理性质不同的不同种单质(或化合物)。
c. 天然存在的某种元素里,各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。 (教法建议:提出丰度的概念,强调原子个数百分比)
【例4】6.科学家通过测定地球岩石和球粒陨石中比例差异,为月球起源“大撞击”假说提供了重要证据。25Mg与24Mg的说法正确的是
A.互为同素异形体 B.具有相同质量数
C.具有相似的化学性质 D.具有相同的中子数
【例5】2021年日本将核废水中的辐射物“氚(T)”做成卡通形象(如图示),企图将核废水排入大海合理化。下列有关氚的说法正确的是
A.标“+”小球表示中子 B.可表示为
C.和氕、氘的性质完全相同 D.和氕、氘都属于氢元素
模块三 相对原子质量
知识预习
· 原子质量的表示方法
1、同位素原子的相对原子质量:(对象:具体的某一种原子)数值上等于该同位素原子的绝对质量与12C原子质量的1|12的比值
2、原子的近似相对原子质量: