专题2 第三单元 第1课时 人类认识原子结构的历程 原子核的构成-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一化学必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（苏教版2019）

专题2 研究物质的基本方法 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 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 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 新知导学 夯实基础 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 原子 近代原子学说 原子 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 α粒子散射 电子 再分 核外电子 原子核 原子核 质量 体积 核外电子 高速运动 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 稳定的轨道 能量值 稳定的轨道 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 原子核 正电荷 负电荷 质量数 质子数 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 质子和中子 质子数(Z) 中子数(N) 核外电子 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 质子数 质子数 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 重氢 超重氢 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 合作探究 素能提升 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 续表 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 续表 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 课 时 精 练（八） 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 谢谢观看！ 专题2　研究物质的基本方法 新知导学 夯实基础 课 时 精 练 化 学 必修 第一册 合作探究 素能提升 随堂演练 对点落实 [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____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____________的创始人。他认为物质由____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，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，____的发现使人们认识到原子是可以____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__________现象，指出原子是由______和________构成的，______带正电荷，它几乎集中了原子的全部____，但只占有很小的____，________带负电荷，在原子核周围空间作________。 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__________上绕核作高速运动，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________(填序号)。 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 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(________\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(中子：不带电,质子：一个质子带一个单位________)),核外电子：一个电子带一个单位________)) (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__________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)＝____________＋____________。 ②电量关系：质子所带电荷数＝________所带电荷数。 3．核素和同位素 (1)相关概念 ①核素：具有一定________和一定中子数的一种原子。 ②同位素：________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 _____ 氘 D _____ ____ 氚 T _____ ______ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(1)) H eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) H eq \o\al(\s\up1(3),\s\do1(1)) H 【即学即练】 2．填空： (1) eq \o\al(\s\up1(34),\s\do1(16)) 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1H eq \o\al(\s\up1( 16),\s\do1(2)) O与2H eq \o\al(\s\up1( 17),\s\do1(2)) O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( eq \o\al(\s\up1(14),\s\do1( )) 6C)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 eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 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 eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 　 　～　　　　　　　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( eq \o(\s\up9(A),\s\do8(Z)) X) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(质子（Z个）——决定元素的种类,中子[（A－Z）个]\f(在质子数确定后,决定原子种类),同位素)),核外电子（Z个）——最外层电子数决定,　　　　　　　元素的化学性质)) 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)微粒之间的数量关系 ①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数； ②质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N); 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。 1． eq \o\al(\s\up1(90),\s\do1(38)) Sr常用于放射性同位素电池。下列关于 eq \o\al(\s\up1(90),\s\do1(38)) Sr原子的说法正确的是(　　) A．电子数为38 B．质子数为52 C．中子数为38 D．质量数为52 A　[ eq \o\al(\s\up1(90),\s\do1(38)) Sr原子中质子数为38、质量数为90、中子数为(90－38)＝52、核外电子数为38。] 2．在离子RO eq \o\al(\s\up1(n－),\s\do1(3)) 中共有x个核外电子，R原子的质量数为A，则R原子核内含有的中子数目是(　　) A．A－x＋n＋18 B．A－x＋n＋24 C．A－x－n－24 D．A＋x－n－24 B　[R原子的质量数为A，质量数＝质子数＋中子数，质子数＝核外电子数，R原子核内含有的中子为A－(x－n－3×8)＝A－x＋n＋24。] 二、辨析：元素、核素、同位素 1．氕、氘、氚是H元素的三种核素，氕H原子核内有1个质子，无中子，丰度为99.98%；氘D(又叫重氢)原子核内有1个质子，1个中子，丰度0.016%；氚T(又叫超重氢)原子核内有1个质子，2个中子，丰度0.004%。 (1)上图中有几种元素？几种核素？这些核素之间属于何种关系？ 提示：题图中有1种元素，3种核素，这3种核素是同一种元素的不同核素，互称同位素。 (2) eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(1)) H、 eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) H、H＋和H2是氢元素的四种核素吗？ 提示：不是， eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(1)) H、 eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) H、H＋和H2是氢元素的四种不同粒子。 (3)教材中描述“质子数相同、质量数(或中子数)不同的核素互称为同位素”。H2、D2、T2互称为同位素吗？ 提示：不是同位素，它们是单质不是原子。 2．许多元素有多种核素，如氧元素有16O、17O、18O，碳元素有12C、13C、14C。氧元素的3种同位素与碳元素的3种同位素最多可能组成多少种二氧化碳分子？ 提示：18种。一种碳原子与3种氧原子可组成6种分子，C16O2、C17O2、C18O2、C16O17O、C16O18O、C17O18O，3种碳原子可形成18种二氧化碳分子。 “三素”比较 元素 核素 同位素 概念 具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称，与核外电子数无关 具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子 质子数相同而中子数(或质量数)不同的同一元素的不同原子或同一种元素的不同核素 元素 核素 同位素 范围 宏观概念，对同类原子而言，既有游离态又有化合态 微观概念，对某种元素的一种原子而言 微观概念，对某种元素的原子而言。因同位素的存在而使原子种类多于元素种类 特性 主要通过形成的单质或化合物来体现 不同的核素可能质子数相同，或中子数相同，或质量数相同，或各数均不相同 同位素(之间)质量数不同，化学性质基本相同 元素 核素 同位素 实例 氢元素、氧元素 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(1)) H、 eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) H、 eq \o\al(\s\up1(14),\s\do1( 7)) N、 eq \o\al(\s\up1(14),\s\do1( 6)) C、 eq \o\al(\s\up1(24),\s\do1(12)) Mg 是不同的核素 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(1)) H、 eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) H、 eq \o\al(\s\up1(3),\s\do1(1)) H为氢元素的同位素 1．13C­NMR(核磁共振)、15N­NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，Kurt Wuthrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是(　　) A．13C与15N有相同的中子数 B．13C与C60互为同素异形体 C．15N与14N互为同位素 D．15N的核外电子数与中子数相同 C　[A.13C与15N的中子数分别为13－6＝7、15－7＝8，不相等，故A错误；B.13C是原子，不是C60的同素异形体，故B错误；C.15N与14N都是N原子，质子数相同，中子数不同，互为同位素，故C正确；D.15N的核外电子数为7，中子数15－7＝8，核外电子数与中子数不相同，故D错误。] 2．金属钛有“生物金属”之称。下列有关 eq \o\al(\s\up1(48),\s\do1(22)) Ti和 eq \o\al(\s\up1(50),\s\do1(22)) Ti的说法正确的是(　　) A． eq \o\al(\s\up1(48),\s\do1(22)) Ti和 eq \o\al(\s\up1(50),\s\do1(22)) Ti原子中子数相同 B． eq \o\al(\s\up1(48),\s\do1(22)) Ti和 eq \o\al(\s\up1(50),\s\do1(22)) Ti属于同位素 C． eq \o\al(\s\up1(48),\s\do1(22)) Ti和 eq \o\al(\s\up1(50),\s\do1(22)) Ti的化学性质不同 D． eq \o\al(\s\up1(48),\s\do1(22)) Ti和 eq \o\al(\s\up1(50),\s\do1(22)) Ti为同一种核素 B　[A. eq \o\al(48,22)Ti和 eq \o\al(50,22)Ti原子中质子数为22，相同，中子数不相同，分别为26、28，故A错误；B. eq \o\al(48,22)Ti和 eq \o\al(50,22)Ti原子中质子数为22，相同，中子数不相同，属于同位素，故B正确；C. eq \o\al(48,22)Ti和 eq \o\al(50,22)Ti原子中质子数为22，相同，价电子数相同，化学性质相同，故C错误；D. eq \o\al(48,22)Ti和 eq \o\al(50,22)Ti为质子数相同中子数不同的两种核素，故D错误；故选B。] 同位素的“六同三不同” D　[A. 和的质子数相同，中子数不同，不是同一种核素，A错误；B. 原子核内中子数为13－6＝7，B错误；C. 原子核内质子数为6，13为质量数，C错误；D. 和的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，D正确。] 2．下列各组物质中，互为同位素的是(　　) A．12C、13C、14C B．O2、O3、O4 C．H2O、D2O、T2O D．H2、D2、T2 A　[A.12C、13C、14C的质子数均为6，而中子数不同，互为同位素，A符合题意；B.O2、O3、O4均是由O元素组成的不同种单质，为同素异形体，B不符合题意；C.H2O、D2O、T2O均是水，属于同一种物质，C不符合题意；D.H2、D2、T2均是由三种不同H原子构成的氢分子，D不符合题意。] 3．下列有关碳及其化合物的说法中，正确的是(　　) A．12C、13C、14C是碳元素的三种核素 B．干冰与二氧化碳气体互为同素异形体 C．石墨转化为金刚石改变了碳原子的排列方式，是物理变化 D．石墨和石墨烯都是碳元素形成的单质，性质完全相同 A　[根据核素、同位素的基本概念进行判断，化学变化的特点是有无新物质生成。A.核素是具有一定质子数和一定中子数的原子，12C、13C、14C是碳元素的三种核素，故A正确；B.干冰是固态二氧化碳，和二氧化碳是同一种物质，故B不正确；C.石墨转化为金刚石，有新物质生成，属于化学变化，故C不正确；D.石墨和石墨烯在物理性质上不同，故D不正确。] 4．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，中子数为N，它与1H＋组成XH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(m)) ，则a g XH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(m)) 中所含质子的物质的量是(　　) A． eq \f(a,A＋m) (A－N＋m) mol B． eq \f(a,A) (A－N) mol C． eq \f(a,A＋m) (A－N) mol D． eq \f(a,A) (A－N＋m) mol A　[XH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(m)) 的相对分子质量为A＋m，a g XH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(m)) 的物质的量为n(XH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(m)) )＝ eq \f(a g,（A＋m） g·mol－1) ＝ eq \f(a,A＋m) mol，X原子的质量数为A，含N个中子，则质子数为A－N，所以在a g XH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(m)) 中含质子的物质的量＝ eq \f(a,A＋m) mol× (A－N＋m)＝ eq \f(a,A＋m) (A－N＋m)mol。] 5．氡( eq \o\al(\s\up1(222),\s\do1( 86)) Rn)对应的单质是氡气，为无色、无臭、无味的惰性气体，具有放射性，当人吸入体内后，氡发生衰变的阿尔法粒子可在人的呼吸系统造成辐射损伤，引发肺癌。而建筑材料是室内氡的最主要来源。如花岗岩、砖砂、水泥及石膏之类，特别是含放射性元素的天然石材，最容易释出氡。请回答下列问题： (1)该原子的质量数是______，质子数是________，中子数是________。 (2)请根据Rn的原子结构 A．非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应 B．比较活泼，能与钠等金属反应 C．不太活泼，与氮气性质相似 D．很难与其他物质发生反应 你选择该选项的理由是______________________________________。 解析：　(1) 的质量数是222，质子数是86，中子数是222－86＝136。(2)由Rn的原子结构可知其最外层已达8电子稳定结构，故其性质很稳定，D项正确。(3)这三种是同种元素形成的原子，由于其质子数相同，而中子数不同，故互为同位素。 答案：　(1)222　86　136　(2)D　Rn原子最外层已达8电子稳定结构，故其性质很稳定　(3)AB $$