1.1.1原子结构与元素性质（课件）—高中化学鲁科版（2019）必修第二册

第一章 原子结构元素周期律 第一节 原子结构与元素性质 1.1.1 原子核 核素 核心素养目标 宏观辨识与微观探析： 学生能从宏观上认识元素的种类，从微观角度理解原子的构成、核素和同位素的差异，建立起宏观元素与微观原子、核素之间的联系，能运用微观知识解释宏观元素的多样性和相关性质，形成 “结构决定性质” 的观念。 证据推理与模型认知： 通过对原子结构、核素、同位素等知识的学习，依据实验数据和科学理论进行推理，理解质量数、质子数、中子数等概念之间的逻辑关系，构建原子结构模型、元素相对原子质量计算模型等，提升运用模型解决实际化学问题的能力 重点 理解原子符号 中各字母含义，掌握质子、中子、电子、质量数之间的关系； 核素、同位素的概念理解，能准确判断不同原子是否为核素、是否互为同位素； 元素相对原子质量的计算方法，能根据核素相对原子质量和丰度计算元素相对原子质量 难点 对核素和同位素概念的深入理解及区分，特别是同位素化学性质几乎相同但物理性质不同的原因；复杂离子（阳离子、阴离子）中质子数、中子数、电子数之间关系的计算和应用；理解元素相对原子质量与核素相对原子质量、丰度之间的内在联系，以及近似相对原子质量的概念和计算 课前导入 课前导入 生物体在生命存续期间保留的一种碳原子——C-14会在其死亡后衰变,测量考古遗址中发现的遗物里C-14的含量,可以推断出它的存在年代。 你知道C-14中的“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? 大型同位素纪录片之传奇元素14C正在持续为您播出 01 原子结构及各微粒数间的定量关系 原子结构发展史 玻尔的量子化模型 汤姆生的葡萄干模型 道尔顿的实心球模型 卢瑟福的核式模型 现代 20世纪20年代 电子云模型 α 粒子散射实验 英国物理学家卢瑟福在 α 粒子散射实验的基础上，经过理论分析和计算，提出了核式原子模型：原子由原子核和核外电子构成，原子核带正电荷，位于原子的中心；电子带负电荷，在原子核周围空间做高速运动。 实验前，根据“葡萄干布丁”原子模型进行的预测 实验结果：绝大多数 α 粒子通过，少数 α 粒子偏转，个别 α 粒子被反弹 α 粒子散射实验 原子由原子核和核外电子构成，而原子核由更小的微粒——质子和中子构成。 微粒 电子 质子 中子 质量/kg 9.109×10-31 1.673×10-27 1.675×10-27 相对质量 0.0005484 1.007 1.008 电量/C 1.602×10-19 1.602×10-19 0 电荷 -1 +1 0 下表列出的是构成原子的微粒——电子、质子和种子的基本数据。根据表中所列数据讨论： 1. 在原子中，质子数、核电荷数和核外电子数之间存在着怎样的关系？为什么？ 在原子中，核电荷数=质子数=核外电子数。因为质子带一个单位正电荷，核外电子带一个单位负电荷，中子不带电，所以只有质子数等于核外电子书，原子才是电中性 2. 原子的质量主要由哪些微粒决定？ 电子的质量很小，相对于质子和中子的质量，可以忽略不计，所以原子的质量主要由原子核内质子和种子的质量决定 3. 如果忽略电子的质量，质子、中子的相对质量分别取其近似整数值，那么，原子的相对质量在数值上与原子核内的质子数和中子数有什么关系？ 忽略电子的质量，原子的质量主要由原子核内质子、中子的质量决定。质子、中子的相对原子质量均取近似整数值1，则原子的相对质量在数值上等于原子核内质子数与中子数之和 原子构成的表示方法 质量数 质子数 元素符号 原子核中质子数和中子数之和称为质量数 质子数（Z） + 中子数（N）= 质量数（A） 例如表示质量数为14，质子数为6的碳原子 构成原子的有关微粒之间的关系可表示为 注意事项 关于原子构成的几个易错点 ★原子中一定含有质子，但不一定含有中子，如 ★原子的质量数和相对原子质量的含义不同，但是原子的质量数一般等于该原子相对原子质量数值的整数部分。 ★对离子进行电子数与质子数换算时应该注意阳离子和阴离子的区别。 构成原子或离子的微粒间的关系 ★质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。 ★等量关系：核电荷数＝质子数，对原子而言，核电荷数＝质子数＝核外电子数。 ★大小关系 阳离子(Rm＋) 质子数＞电子数 质子数＝电子数＋m 阴离子(Rm－) 质子数＜电子数 质子数＝电子数－m ◆X原子的相对原子质量＝≈质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)＝m(X)·NA＝原子的摩尔质量(数值上)。 02 核素　同位素 元素 概念：具有相同质子数的同一类原子的总称 →同种元素的质子数一定相同，中子数不一定相同 →同一类原子指质子数相同的各种不同原子，以及各种状态下的原子或离子，是广义的原子，如H2中的H与HCl中的H虽然存在形式不同，但都属于氢元素 →元素只分种类，不能称个数，只能说某物质由几种元素组成，不能说由几个元素组成 →质子数相等的微粒不一定是同种元素，因为微粒可能是原子团 核素 科学家发现有三种氢原子：氕、氘、氚。这三种氢原子中质子、中子和电子的数量关系如图所示。 氕（H） 氘（D） 氚（T） 核素 名称 氕 氘 氚 符号 H D T 质子数 1 1 1 中子数 0 1 2 由表可知，氕、氘、氚三种原子的质子数与核外电子书均相同，中子数不同。三种均属于氢元素 核素的概念：具有相同数目的质子和相同数目的中子的一类原子称为核素。 在天然元素中，许多元素都有多种核素，有些元素则只有一种核素 同位素 ◆定义：质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。 ◆分类：同位素分为稳定同位素和放射性同位素。 ◆位置：因质子数相同，故元素符号相同，在元素周期表中占据同一位置（即同位） ◆结构：质子数相同，中子数不同 ◆性质：化学性质几乎完全相同，物理性质略有差距 ◆存在：天然存在的同位素在自然里的丰都是固定不变的 几种重要的核素的应用 2H、3H→制造氢弹 235U→核反应堆的原料 12C→计算其他原子的相对原子质量的标准 14C→测定文物的存在年代 放射性同位素→放射性同位素最常见的应用是进行同位素示踪和用作放射源。例如，追踪植物中放射性32P发出的射线，能够确定磷在植物中的作用部位；应用放射性同位素发出的射线，可以进行金属制品探伤、人体疾病诊断和肿瘤治疗等 元素、核素、同位素的区别 项目 元素 核素 同位素 概念 质子数相同的同一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的同一种元素的不同核素 范围 原子 原子 原子 特性 只有种类，没有个数 化学反应中的最小 微粒 由同位素组成的单质，化学性质几乎相同，物理性质不同 决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 举例 H、C、N 三种元素 、 三种核素 、 、 互为同位素 元素、核素、同位素的联系 同一种元素 核素1 核素2 核素3 …… 核素n 单质1 单质2 单质3 …… 单质n 构成 互称 互称 同位素 同素异形体 属于 一种单质可能由不同的核素构成 一种核素也可以构成不同的单质 元素的相对原子质量 ◆定义： 各种核素的相对原子质量分别与各种核素在自然界里的丰度(某种核素在这种元素的所有天然核素中所占的比例)的乘积之和。 ◆计算式： M＝M1×n1 %＋M2×n2 %＋M3×n3 %＋……如氯元素有两种核素：和 ，其中 的相对原子质量为34.97，其丰度为75.77%，的相对原子质量为36.97，其丰度为24.23%，则氯元素的相对原子质量为34.97×75.77%＋36.97×24.23%≈35.45。 03 课堂小结 原子核与核素 原子的构成 原子及其构成微粒 构成原子微粒的应用 质量数的概念 构成原子或离子的微粒关系 原子的表示方法 核素与同位素 核素的概念 同位素的概念 元素、核素、同位素、同素异形体的联系 元素、核素、同位素、同素异形体的区别 元素的相对原子质量 04 课堂练习 1.嫦娥五号带回的月壤中含有大量安全无污染的核聚变原料He-3(如图所示)，下列关于He-3的说法正确的是 A．He-3是一种新元素 B．He-3原子中含有1个质子，2个电子 C．He-3原子中含有3个质子，没有中子 D．He-3原子中含有2个质子，1个中子，2个电子 D 2．下列叙述错误的是(　　) A．13C和14C属于同一种元素，它们互为同位素 B．1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等 C．14C和14N的质量数相等，它们的中子数不等 D．6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等 D 3．重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是(　　) A．氘(D)原子核外有1个电子 B．1H与D互称同位素 C．H2O与D2O互称同素异形体 D．1H218O与D216O的相对分子质量相同 C 4.金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起,有“生物金属”之称。下列有关48Ti和50Ti的说法正确的是(　　)。 A.48Ti和50Ti的质子数相同,互为同位素 B.48Ti和50Ti的质量数不同,属于两种元素 C.48Ti和50Ti的质子数相同,是同一种核素 D.48Ti和50Ti的质子数相同,中子数不同,互为同素异形体 A Thanks 好好学习天天向上 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.17 $$