内容正文:
2.1 原子(第一课时 原子的结构)导学案
一、学习目标(简写版)
1. 了解原子是由质子、中子和电子构成的,明确各粒子的带电情况。
1. 理解原子不显电性的原因,掌握核电荷数、质子数和核外电子数的关系。
1. 初步建立原子结构模型,培养抽象思维和空间想象能力。
二、学习重难点
(一)学习重点
1. 原子的构成,即质子、中子和电子在原子中的位置及带电性质。
1. 核电荷数、质子数和核外电子数之间的数量关系。
(二)学习难点
1. 对原子不显电性的微观理解,以及各粒子间相互关系的梳理。
1. 构建抽象的原子结构模型,从微观视角认识原子的内部构成。
三、知识点自主预习填空
1. 原子是由居于原子中心的带____电的____和核外带____电的____构成的。
1. 原子核一般由____和____构成,其中____带正电,____不带电。
1. 每个质子带____个单位的____电荷,每个电子带____个单位的____电荷。
1. 原子中,核电荷数 =____=____。
1. 原子的质量主要集中在____上,相对原子质量约等于____数与____数之和。
四、知识点讲解与要点
(一)知识点 1:原子的构成
1. 原子的构成粒子:
0. 原子由原子核和核外电子构成。原子核位于原子中心,体积很小,但几乎集中了原子的全部质量。核外电子在原子核外的广阔空间内做高速运动。
0. 原子核一般由质子和中子构成(注意:氢原子核内只有一个质子,没有中子)。质子带正电,每个质子带一个单位正电荷;中子不带电。核外电子带负电,每个电子带一个单位负电荷。
0. 举例说明:以碳原子为例,其原子核由 6 个质子和 6 个中子构成,核外有 6 个电子。
13. 原子不显电性的原因:
0. 由于原子核内质子所带正电荷总数与核外电子所带负电荷总数相等,电性相反,所以整个原子不显电性。
0. 常考易错点:误认为原子中质子数一定等于中子数;忽略氢原子特殊结构(无中子)。
经典例题 1:下列关于原子构成的说法正确的是( )
A. 所有原子都由质子、中子和电子构成
B. 原子中质子数一定等于中子数
C. 原子不显电性是因为质子和电子数量相等
D. 原子核带正电,核外电子带负电
答案:D
解析:氢原子没有中子,A 错误;原子中质子数不一定等于中子数,B 错误;原子不显电性是因为质子所带正电荷总数与电子所带负电荷总数相等,C 错误;原子核由质子(带正电)和中子(不带电)构成,所以原子核带正电,核外电子带负电,D 正确。
(二)知识点 2:核电荷数、质子数和核外电子数的关系
1. 数量关系:在原子中,核电荷数 = 质子数 = 核外电子数。
0. 核电荷数是指原子核所带的电荷数,因为原子核由质子和中子构成,中子不带电,所以核电荷数等于质子数。又因为原子呈电中性,所以质子数等于核外电子数。
0. 例如,氧原子的核电荷数为 8,那么其质子数为 8,核外电子数也为 8。
15. 该关系的应用:根据已知的核电荷数、质子数或核外电子数中的任意一个数值,可推导出另外两个数值,从而确定原子的种类和结构。
0. 常考易错点:混淆核电荷数、质子数和中子数的关系,在计算或判断时出错。
经典例题 2:已知某原子的核外电子数为 11,则该原子的质子数和核电荷数分别为( )
A. 11、11
B. 11、12
C. 12、11
D. 12、12
答案:A
解析:在原子中,核电荷数 = 质子数 = 核外电子数,已知核外电子数为 11,所以质子数和核电荷数均为 11,A 正确。
(三)知识点 3:相对原子质量
1. 定义:以一种碳原子质量的 1/12 为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比,作为这种原子的相对原子质量(符号为 Ar)。
1. 计算式:相对原子质量(Ar)= 一个原子的实际质量(kg)÷(一个碳 - 12 原子质量的 1/12(kg))
1. 近似计算:由于电子的质量很小,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集中在原子核上。相对原子质量约等于质子数与中子数之和。
0. 例如,钠原子的质子数为 11,中子数为 12,其相对原子质量约为 11 + 12 = 23。
0. 常考易错点:在计算相对原子质量时,误将电子质量考虑在内;不清楚相对原子质量是一个比值,没有单位。
经典例题 3:已知某原子的质子数为 8,中子数为 10,则该原子的相对原子质量约为( )
A. 8
B. 10
C. 18
D. 无法确定
答案:C
解析:相对原子质量约等于质子数与中子数之和,该原子质子数为 8,中子数为 10,所以相对原子质量约为 8 + 10 = 18,C 正确。
五、效果检测(判断题)
1. 原子是由质子和电子构成的。( )
1. 原子核内一定含有质子和中子。( )
1. 原子不显电性,是因为原子中没有带电粒子。( )
1. 相对原子质量就是原子的实际质量。( )
1. 在原子中,质子数一定等于中子数。( )
6、 本节内容的思维导图
七、本节内容的归纳总结
1. 原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成(氢原子例外),质子带正电,中子不带电,电子带负电,且核电荷数 = 质子数 = 核外电子数,使得原子整体呈电中性。
1. 相对原子质量是以一种碳原子质量的 1/12 为标准的比值,其大小约等于质子数与中子数之和,电子质量对相对原子质量的影响可忽略不计。
1. 理解原子结构是认识物质微观构成的基础,通过掌握原子各粒子间的关系,能更好地解释物质的性质和变化。
八、课后作业
1.在原子中,不带电荷的粒子是
A.质子 B.中子 C.电子 D.原子核
2.人类认识原子不同阶段的模型示意图如下,结合你所学的知识判断下列有关说法不正确的是
A.道尔顿的观点是错误的,他的模型也没有任何价值
B.汤姆孙发现了电子,推翻了道尔顿原子不可再分的认识
C.科学的发展道路是漫长而曲折的,探索永无止境
D.化学家通过构建模型有力地促进了化学理论的发展
3.原巴勒斯坦权力机构主席阿拉法特的死亡,被怀疑是“钋”中毒,钋原子的核电荷数为84,其原子的质子数加中子数之和为210,下列有关钋原子的说法正确的是
A.该原子的中子数为84 B.该原子的质子数为126
C.该原子的核外电子数为84 D.该原子的相对原子质量为84
4.2025年3月9日,我国发布首款碳-14核电池“烛龙一号”。已知碳-14的质子数为6,相对原子质量约为14。下列关于碳-14原子结构的说法错误的是
A.碳-14和碳-12的电子数相同
B.碳-14的中子数比碳-12多2个
C.碳-14和氮-14的核电荷数不同
D.碳-14和碳-12的化学性质完全不同
5.1911年著名物理学家卢瑟福为探索原子的内部结构进行了著名的α粒子散射实验,实验现象如图所示。由实验现象可以推理得出的结论有
①原子核带正电②原子内部有很大的空间③原子核体积小,质量比粒子大得多④原子核外电子是分层排布
A.全部 B.①②③ C.①② D.②④
6.据英国《自然》杂志报道,科学家最近研制成了以锶原子做钟摆的“光格钟”,成了世界上最精确的钟。已知一种锶原子的相对原子质量为88,其质子数是38,则这种锶原子中的微粒总数
A.38 B.50 C.88 D.126
7.下列关于物质微观结构的说法中,不正确的是
A.原子很小,但有质量,为了计算方便,采用相对原子质量计量原子的质量
B.原子既可以变成离子构成物质,也可以结合成分子构成物质,还能直接构成物质
C.原子中的电子质量可以忽略不计,对于物质的构成也没有任何意义
D.在化学反应中,原子核是不变的,发生改变的只是原子核外的电子
8.下列说法正确的是
A.任何原子都是由质子、中子和电子构成的
B.因为原子中质子带正电,中子不带电,故整个原子带正电
C.电子在原子核外是分层排布的
D.分子可分,原子不可分
9.对于Mg、Mg2+两种微粒,下列判断正确的是
①核电荷数相同
②核外电子数相同
③电子层结构完全相同
④质量几乎相等
⑤等质量的微粒所含的质子数相同
A.①②③④⑤ B.①③⑤ C.①④⑤ D.②③④
10.M元素的离子为M2+,其核外电子数为a,核内中子数为b,则M的相对原子质量为
A.a+b+2 B.a+b-2 C.a+b D.b+2
试卷第1页,共3页
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九、答案与解析
(一)自主预习填空答案
1. 正;原子核;负;电子
1. 质子;中子;质子;中子
1. 1;正;1;负
1. 质子数;核外电子数
1. 原子核;质子;中子
(二)效果检测答案和解析
1. 答案:×
0. 解析:原子是由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成(氢原子除外),该说法错误。
33. 答案:×
0. 解析:氢原子核内只有质子,没有中子,该说法错误。
34. 答案:×
0. 解析:原子不显电性是因为质子所带正电荷总数与电子所带负电荷总数相等,电性相反,并非原子中没有带电粒子,该说法错误。
35. 答案:×
0. 解析:相对原子质量是一个比值,不是原子的实际质量,该说法错误。
36. 答案:×
0. 解析:在原子中,质子数不一定等于中子数,如氢原子质子数为 1,中子数为 0,该说法错误。
(3) 课后作业答案和解析
1.B
【详解】A、质子带正电,不符合题意;
B、中子不带电,符合题意;
C、电子带负电,不符合题意;
D、原子核带正电,不符合题意;
故选B。
2.A
【详解】A、道尔顿的观点虽然是错误的,但道尔顿把古代模糊的原子假说发展为科学的原子理论,为近代化学的发展奠定了重要的基础,故A选项符合题意;
B、汤姆孙发现了电子,提出“葡萄干布丁”模型,推翻了道尔顿原子不可再分的认识,故B选项不符合题意;
C、科学的发展道路是漫长而曲折的,探索永无止境,故C选项不符合题意;
D、化学家通过构建模型有力地促进了化学理论的发展,故D选项不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】A、钋原子的核电荷数为84,其原子的相对原子质量为210,根据原子中:质子数=核电荷数,且相对原子质量=质子数+中子数,故该原子的中子数=210-84=126,故A错误;
B、钋原子的核电荷数为84,根据原子中:质子数=核电荷数,则该元素原子的质子数为84,故B错误;
C、钋原子的核电荷数为84,根据原子中:电子数=核电荷数,则该元素原子的核外电子数为84,故C正确;
D、根据题中信息可知,该元素的原子的核电荷数为84,相对原子质量为210,故D错误。
故选C。
4.D
【详解】A、碳-14和碳-12的质子数均为6,在原子中,质子数=核外电子数,故碳-14和碳-12的电子数相同,说法正确,不符合题意;
B、碳-14的质子数为6,相对原子质量约为14,碳-12的质子数为6,相对原子质量约为12,在原子中,相对原子质量质子数+中子数,则碳-14、碳-12的中子数分别是、,则碳-14的中子数比碳-12多2个,说法正确,不符合题意;
C、碳-14的质子数为6,氮-14的质子数为7,在原子中,质子数=核电荷数,故碳-14和氮-14的核电荷数不同,说法正确,不符合题意;
D、碳-14和碳-12的质子数相同,属于同种元素,它们的最外层电子数相同,所以化学性质相同,说法错误,符合题意。
故选:D。
5.B
【详解】①α粒子带正电,一小部分α粒子改变了原来的运动方向,由于同种电荷相互排斥,说明原子核带正电荷,正确;
②大多数α粒子未发生偏转,则说明原子内部有很大的空间,正确;
③由于极少数α粒子反弹,说明原子核体积很小,且质量比α粒子大得多,正确;
④该实验不能得知原子核外电子的排布,错误。
故选B。
6.D
【详解】因为相对原子质量=质子数+中子数,锶原子的相对原子质量为88,质子数为38,则锶原子的中子数为:88-38=50,核外电子数=质子数=38,所以锶原子中的微粒总数=质子数+中子数+核外电子数=38+50+38=126;
故选:D。
7.C
【详解】A、相对原子质量是为了方便表示微小原子质量而引入的比值,故说法错误;
B、原子能得失电子可形成离子,也能构成分子,也能直接构成物质,故说法正确;
C、尽管电子质量极小(可忽略计算),但其排布决定原子化学性质,对物质构成至关重要,故说法错误;
D、化学反应中原子核不变,仅核外电子发生转移,故说法错误。
故选C。
8.C
【详解】A.不是任何原子都是由质子、中子和电子构成的,如有一种氢原子(),其原子核中没有中子,故选项说法错误;
B.原子中质子带正电,中子不带电,电子带负电,且质子所带正电荷与核外电子所带负电荷数量相等、电性相反,故整个原子不显电性,故选项说法错误;
C.电子自身所具有的能量不同,所以电子在原子核外是分层排布的,故选项说法正确;
D.在化学变化中,分子可以分为原子,原子又可以结合成新的分子;但是原子还可以继续分,原子是由原子核和核外电子构成的,故选项说法错误;
故选:C。
9.C
【详解】①Mg的核电荷数为12,Mg2+的核电荷数也为12,正确;②Mg的核外电子数为12,Mg2+的核外电子数为10,错误;③Mg电子层数为3,Mg2+电子层数为2,错误;④原子的质量集中在原子核上,原子核是由质子和中子构成的,电子的质量很小可忽略,Mg、Mg2+两种微粒的质子数和中子数相同,故质量几乎相等,正确;⑤Mg、Mg2+两种微粒的质子数,故等质量的微粒所含的质子数相同,正确;故正确的是①④⑤。
故选C。
10.A
【详解】M元素的离子为M2+,其核外电子数为a,则M的质子数为a+2,而相对原子质量=质子数+中子数,故M的相对原子质量为a+b+2;
故选:A。
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