1.1.1 原子结构 课件-2024-2025学年高一化学同步课件（鲁科版2019必修第二册）

鲁科版 必修二 第一章 原子结构 元素周期律 第一节 原子结构与元素性质 第一课时 原子结构 课程标准与核心素养 PART 01 宏观辨识与微观探析：通过对原子结构的学习，学生能够从微观角度理解原子的构成，深化对物质微观结构的认识，建立起宏观物质与微观粒子之间的联系。 证据推理与模型认知：在学习过程中，学生需要依据实验数据、科学理论等证据，推理出原子的结构模型。同时，通过对原子结构模型的学习和应用，培养学生的模型认知能力，让学生学会用模型来描述和解释原子的行为和性质。 课程标准与核心素养 新课讲解 PART 02 新课引入 新课引入 新课引入 公元前400多年前，希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：把构成物质的最小单位叫原子。 原子：源自古希腊语Atom， 不可再分的微粒。 新课引入 1897年，英国科学家汤姆逊发现了电子，1903年提出原子结构的“葡萄干布丁”模型。 ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ + + + + + + + + + + + 新课引入 1911年，英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射实验，提出原子结构的“核式模型”。 新课引入 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 新课引入 卢瑟福通过实验和理论分析构建的核式原子模型，形象地描述了原子结构。 英国物理学家 卢瑟福 卢瑟福核式原子模型 ① 原子中心有一个体积很小、带正电荷的原子核 ④ 带负电的电子在核外绕核运动 ② 原子核集中了原子的全部正电荷和几乎所有的质量 ③ 核外有广阔的运动空间 新课引入 卢瑟福通过实验和理论分析构建的核式原子模型，形象地描述了原子结构。 英国物理学家 卢瑟福 卢瑟福核式原子模型 原子核的内部结构是怎样的，电子在核外空间的运动状态又是怎样的？人们对原子结构认识的不断深入，对认识元素性质有哪些帮助？ 新课引入 1913年，丹麦科学家玻尔根据氢原子光谱实验提出行星轨道式的电子分层排布原子结构模型。 新课引入 1926年，奥地利物理学家薛定谔等以量子力学为基础提出电子云模型。 新课引入 原子结构模型的演变历程 道尔顿——实心球原子模型 汤姆逊——“葡萄干布丁”模型 卢瑟福——核式模型 玻尔——电子分层排布模型 量子力学模型 思考与讨论 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 根据表中数据思考： 1. 在原子中，质子数、核电荷数和核外电子数之间存在怎样的关系？为什么？ 2. 原子的质量主要由哪些微粒决定？ 3. 如果忽略电子的质量，质子和中子的相对质量分别取近似整数值，则原子的相对质量在数值上与质子数和中子数有什么关系？ 原子结构 1、 原子 原子 原子核 核外电子 质子 中子 (1) 原子的结构 (2) 原子的电性 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 正电荷 负电荷 不带电 思考与讨论 原子X 核电荷数 质子数 中子数 核外电子数 质量数 ① 6 6 ② 8 18 ③ 18 35 试分析下列原子的构成微粒，并用符号 表示。 6 6 12 8 8 10 17 17 17 原子结构 (2)质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。 (1)概念：将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数，常用A表示。 2.质量数 原子结构 关系式 ：电性关系 核外电子数=核内质子数=核电荷数=原子序数 2、离子中： 1、原子中: 原子 失电子 阳离子 得电子 阴离子 核外电子数 <核内质子数 核外电子数>核内质子数 核外电子数=核内质子数-所带电荷数 核外电子数=核内质子数+所带电荷数 思考与讨论 3、 核素 一、原子结构 质量数（A) 质子数（Z) ±a 化合价 x± 电荷数 b 原子数 质子数=(原子)核外电子数 =原子序数=核电荷数 质量数（A）＝质子数（Z）+中子数（N） 几个重要的等式 [提醒]并不是所有的原子都是由质子、中子和电子构成，如H原子核内无中子。 阴、阳离子电子数的计算方法： 阴离子：核外电子数=质子数+离子电荷数 阳离子：核外电子数=质子数 -离子电荷数 思考与讨论 m原子 = Z×m质子 + N×m中子+ Z×m电子 ≈ Z×m质子 + N×m中子 ≈ Z + N = A m12C 12 m12C 12 m12C 12 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 = 相对原子质量 思考与讨论 3、 核素 原子的质量 质子数(Z)+中子数(N)=质量数(A) m ≈ Z ×m质子 + N ×m中子 Z个 (A-Z)个 Z个 原子核 核外电子 质子 中子 原子( ) 思考与讨论 比较氕、氘、氚的原子结构 思考与讨论 ①比较氕、氘、氚三种原子结构有何异同？ ②如何用符号表示这三种氢原子？ ③氕、氘、氚属于同一种元素吗？ 原子 俗称 质子数 中子数 电子数 氕 H 1 0 1 氘 D 重氢 1 1 1 氚 T 超重氢 1 2 1 科学家发现有三种氢原子：氕、氘、氚。 比较氕、氘、氚的原子结构 质疑 原子结构 3、核素 (1) 核素 具有相同数目的质子和相同数目的中子的一类原子 元素：具有相同质子数的同一类原子的总称 (2) 核素与元素之间的区别与联系 元 素 核素1 核素3 核素2 …… 原子结构 4、同位素 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 元素 核素1 核素2 核素3 碳 氧 氯 铀 原子结构 元素的相对原子质量 元素的相对原子质量是其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的乘积之和。 丰度：某种核素在这种元素的所有天然核素中所占的比例。 同位素 相对原子质量 丰度 34.97 75.77% 36.97 24.23% 研究发现：天然存在的某元素，不论是游离态还是化合态，各种核素在这种元素的所有核素中所占比例一般为定值。 氯元素的相对原子质量 =34.97×75.77% + 36.97×24.23% ≈ 35.45 原子结构 确定磷在植物中的作用部位 消灭害虫；杂交育种；金属制品探伤；γ刀手术等 γ刀手术 原子结构 未来的能源-----核聚变能 核聚变是将氢原子核融合成较重原子核的核反应，它所产生的能量比核裂变反应产生的能量大得多。例如1 g氘全部聚合为氦所放出的热能可使4×108 g冰变成水蒸气。 核聚变的污染轻，不会产生放射性垃圾。 但是，要想利用核聚变帮助人类长久地解决能源问题，必须使核聚变产生的能量均匀地释放出来，也就是要实现受控核聚变。 目前，实现受控核聚变遇到的最大技术障碍是难以将核燃料加热到几千万甚至上亿摄氏度的高温。现在，科学家正在探索在室温下实现受控核聚变的可能性。 课堂小结 习题反馈 PART 03 课堂小结 元素、核素、同位素及同素异形体的区别与联系 元素 核素 同位素 同素异形体 概念 决定因素 举例 质子数(核电荷数)相同的一类原子 质子数、中子数都一定的一类原子 质子数相同、中子数不同的核素的互称 同种元素形成的不同的单质 质子数 质子数 中子数 质子数 中子数 组成元素 结构 C 、 H 、O三种元素 1 H H H 1 1 1 2 3 三种核素 互为同位素 8 O 16 8O 17 8O 18 O2与O3 习题练习 1、元素是组成世界万物的基本成分，下列关于元素的说法不正确的是(　　) A． 氯原子和氯离子都属于氯元素 B． 合金中一定含有金属元素 C． 人体缺铁元素会引起贫血 D． 碳和碘元素都是人体不可缺少的微量元素 D 习题练习 2、已知铀是制造原子弹的原料之一，铀的一种同位素为，对它的有关认识，正确的是(　　) A． 质子数为92 B． 电子数为146 C． 中子数为238 D． 元素的相对原子质量为238 A 习题练习 3、对于符号：35Cl和37Cl、H2和D2、1H216O和2H218O。下列有关说法正确的是(　　) A．35Cl和37Cl互称为同素异形体 B． H2和D2是氢元素的两种同位素 C． 35和37表示的是质量数 D．1H216O和2H218O表示同一种水分子 C 习题练习 4、N的质量数为14，在粒子NH3T+中，电子数、质子数、中子数之比为（ ） A. 10∶7∶11 B. 10∶11∶8 C. 10∶11∶9 D. 11∶9∶10 C 习题练习 5、主族元素X、Y，已知X的质子数为a，X2＋比Y2－核外少8个电子，若Y原子的质量数为b，则Y原子核内中子数为( ) A．b－a－4 B．b－a－8 C．b＋a＋8 D．b－a－12 A PowerPointDesign 谢谢大家 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.65 $$