内容正文:
第16讲 原子结构 化学键
目标要求
核心素养
1.了解元素、核素和同位素的含义。
2.了解原子的构成,了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的关系。
3.了解核外电子排布规律。
4.了解化学键的定义,了解离子键、共价键的形成,并掌握原子结构示意图、电子式、结构式的表示方法。
1.宏观辨识与微观探析:(1)从核电荷数、质子数、中子数、核外电子排布掌握原子的微观结构;(2)从化学键视角对物质进行分类,认识物质结构。
2.证据推理与模型认知:根据核外电子排布规律领会原子结构模型。
3.科学探究与创新意识:能发现和提出有探究价值的原子结构及核外电子排布规律。
4.变化观念与平衡思想:认识化学反应的本质、能量变化的实质。
考点一 原子结构 核素 同位素
授课提示:对应学生用书第138页
1.原子构成
(1)构成原子的微粒及作用
(2)微粒之间的关系
①质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N);
②原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数;
③阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数;
④阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。
(3)微粒符号周围数字的含义
2.元素、核素、同位素
(1)元素、核素、同位素的比较
(2)同位素的特征
①同一元素的各种核素的中子数不同,质子数相同,化学性质几乎完全相同,物理性质不同;
②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。
(3)氢元素的三种核素
H:名称为氕,不含中子;
H:用字母D表示,名称为氘或重氢;
H:用字母T表示,名称为氚或超重氢。
(4)几种重要的核素的用途
核素
U
C
H
H
O
用途
核燃料
用于考古断代
制氢弹
示踪原子
3.两种相对原子质量
(1)原子(即核素)的相对原子质量:一个原子(即核素)的质量与12C质量的比值为。
(2)元素的相对原子质量:是按该元素各种核素原子所占的一定百分比算出的平均值。如:Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a%+Ar(37Cl)×b%。
教材挖掘 现有下列9种微粒:
H、H、C、C、N、Fe2+、Fe3+、O2、O3。
根据教材必修2及所学知识,完成下列各题:
(1)H、H分别是氢元素的一种________,它们互称为________。
(2)互为同素异形体的微粒是________。
(3)Fe2+的中子数为________,核外电子数为________。
(4)上述9种微粒中有________种核素,含有______种元素。
提示:(1)核素 同位素 (2) O2和O3 (3)30 24
(4)5 5
诊断辨析
(1)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素,有多少种核素就有多少种原子。(√)
(2)不同的核素可能具有相同的质子数,也可能质子数、中子数、质量数均不相同。(√)
(3)核聚变如H+H―→He+n,因为有新微粒生成,所以该变化是化学变化。(×)
(4)中子数不同而质子数相同的微粒一定互为同位素。(×)
(5)通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化。(×)
(6)Cl与Cl得电子能力几乎相同。(√)
错点辨析:原子结构与同位素认识误区的归纳与提醒
(1)原子核内不一定都有中子,如H。
(2)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如F与OH-。
(3)核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如Al3+与Na+、F-等,NH与OH-等。
(4)不同的核素可能具有相同的质子数,如H与H;也可能具有相同的中子数,如C与O;也可能具有相同的质量数,如C与N;也可能质子数、中子数、质量数均不相同,如H与C。
(5)同位素的物理性质不同,但化学性质几乎相同。
(6)不同核素之间的转化属于核反应,不属于化学反应。
题组一 元素、核素、同位素的概念辨析
1.“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料。下列关于Pu的说法正确的是( )
A.Pu与U互为同位素
B.Pu与Pu互为同素异形体
C.Pu与U具有完全相同的化学性质
D.Pu与Pu具有相同的最外层电子数
解析:Pu与U的质子数不同,属于不同的元素,不互为同位素,A错误;Pu与Pu均是核素,不是单质,不互为同素异形体,B错误;Pu与U的质子数不同,属于不同的元素,不可能具有完全相同的化学性质,C错误;Pu与Pu的质子数相同,具有相同的最外层电子数,D正确。
答案:D
2.I是一种半衰期长达1 570万年的放射性核素,在评估核事故的污染水平、洋流运动等领域有广泛应用。下列有关说法中正确的是( )
A.I与I的中子数相同
B.I与I的环境行为和生物过程不同
C.I-和I化学性质相同
D.硝酸银溶液可测定该污水中I-的含量
解析:A.I的中子数为74、I的中子数为76,两者的中子数不相同,故A错误