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
课程标准要求
学业质量水平
1. 了解人类认识原子结构的历程。
2.知道原子的结构及构成原子的微粒间的关系。
3.知道质量数和AZX的含义,知道元素、核素、同位素的含义。
1.了解预测、假设、模型等方法在科学家研究原子结构中的作用。(水平1)
2.形成物质是由元素组成和化学变化中元素不变的观点。(水平1)
一、人类认识原子结构的历程
时间
原子结构模型
原子结构模型理论
19世纪初
道尔顿原子结构模型
认为物质由原子组成,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
1897年
汤姆生原子结构模型
发现了电子,提出“葡萄干面包式”的原子结构模型,认识到原子是由更小的微粒构成的
1911年
卢瑟福原子结构模型
提出“有核模型”或“行星模型”,认为原子核带正电,电子在其周围高速运动,就像行星围绕太阳运转一样
1913年
玻尔原子结构模型
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
二、原子核的构成
1.原子的构成
(1)原子。
(2)数量关系:核电荷数=质子数=核外电子数(原子呈电中性)
2.核素
(1)质量数。
①含义。
将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数,加起来所得到的数值称为质量数,常用质子数和中子数之和表示。
②数量关系:
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
(2)核素。
①含义。
把具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素。同一种元素的原子具有相同的质子数,但中子数不一定相同。
②表示方法。
通常以“X”的形式来表示某种核素(A代表质量数,Z代表质子数,X为元素符号)。例如,含有6个质子和6个中子的碳原子可表示为_6C。
注意 绝大多数元素存在多种核素,只有少数元素只有一种核素。
3.同位素
(1)含义。
把质子数相同、质量数(或中子数)不同的核素互称为同位素。例如,H、H和H互为同位素。
注意 ①“同位”是指核素的质子数相同,在元素周期表中占有相同的位置。
②同一元素的不同核素的中子数不同,质量数也不相同。
(2)同位素的用途。
①考古时,利用C测定一些文物的年代;H和H用于制造氢弹。
②利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。
1.巧判断(对的打“√”,错的打“×”)
(1)所有的原子都是由质子、中子和电子三种粒子构成的。( × )
(2)原子核外的电子在固定轨道上绕核做高速运动,就像行星绕太阳旋转一样。( × )
(3)同一元素的不同核素具有相同的质量数,但质子数不同。( × )
(4)互为同位素的不同核素具有相同的质子数和不同的中子数。( √ )
(5)中子数为10的氧原子可表示为O。( √ )
2.原子结构模型的演变如图所示:
其中,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为现代量子力学原子模型;⑤为玻尔轨道式原子模型。
下列符合历史演变顺序的一组排列是( )
A.①③②⑤④ B.①②③④⑤
C.①⑤③②④ D.①③⑤④②
A [根据原子结构模型的演变历史可知,原子模型演变的先后顺序:道尔顿原子模型→汤姆生原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型,故排列顺序为①③②⑤④。]
3.(2019·湖南学业水平考试)核素O中,“18”表示( )
A.质子数 B.电子数
C.中子数 D.质量数
D [核素AZX中,A代表质量数,Z代表质子数。]
4.(2019·广东学业水平测试)碳有三种同位素:12C、13C和14C,它们之间不同的是( )
A.电子数 B.中子数
C.质子数 D.原子序数
B [12C、13C和14C是碳元素的三种同位素,其质子数和电子数、原子序数均为6;三者的中子数不同,分别为6、7、8。]
学习任务 元素、核素和同位素
氢元素形成的三种不同原子分别称为氕、氘、氚,其原子结构如图所示:
1.三种氢原子所含质子数和中子数分别是多少?三者之间有什么关系?
提示 氕、氘、氚的质子数均是1,中子数分别为0、1、2;三者之间互为同位素。
2.三种氢原子如何用符号表示?X的含义是什么?
提示 三种氢原子分别表示为H、H和H;AZX表示质子数为Z、质量数为A的X原子。
3.1H2、2H+和3H互为同位素吗?判断依据是什么?
提示 不是;同位素是同种元素形成的不同原子的互称,1H2是分子,2H+是离子,3H是原子,故它们不是互为同位素。
4.质子数相等的微粒一定属于同种元素吗?请举例说明。
提示 不一定;微粒包括原子、离子、分子等,