内容正文:
第三单元 人类对原子结构的认识
1.战国时期,惠施说过:“一尺之棰,日取其半,万世不竭。”他认为物质是无限可分的。
2.19世纪初,道尔顿提出原子学说。
3.1897年,汤姆生提出原子结构的第一个模型——“葡萄干面包式”的原子结构模型。
4.1911年,卢瑟福根据α粒子散射实验提出“有核模型”或“行星模型”。
5.1913年,玻尔引入量子论观点,揭示了光谱线与原子结构的内在联系。在玻尔原子结构模型
的基础上发展成为原子的量子力学模型。
知识点 1 人类认识原子结构的历程
必备知识 清单破
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
1.原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的,原子核又是由质子和中子构
成的,质子带正电,中子不带电。
2.质量数: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。
3.原子的表示符号 X表示质子数是Z、质量数为A的一种X原子。
4.存在关系
(1)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
(2)原子:核电荷数=质子数=核外电子数;
阴离子:质子数=核外电子数-电荷数;
阳离子:质子数=核外电子数+电荷数。
知识点 2 原子核的构成
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
5.核素和同位素
(1)核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。
(2)同位素:质子数相同,质量数(或中子数)不同的核素互称为同位素。
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
1.原子结构示意图
知识点 3 原子核外电子排布
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
2.核外电子的分层排布
核外电子的分层运动,又叫核外电子的分层排布。其关系如下:
电子层
(n) 1 2 3 4 5 6 7
符号 K L M N O P Q
离核远近 近→远
能量高低 低→高
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
3.元素的化学性质与原子核外电子排布的关系
(1)化学反应的特点:原子核不发生变化,但最外层电子数可能发生变化。
(2)化合价和核外电子排布的关系
①活泼金属在反应中,一般失去电子,在生成物中呈现正化合价。
②活泼非金属在反应中,一般得到电子,在生成物中呈现负化合价。
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
知识辨析
1.16O2和18O2互为同位素。这种说法对吗?
2.一个原子不容易得到电子,那么它一定易失去电子。这种说法对吗?
3.元素的化学性质由其原子的核外电子数决定。这种说法对吗?
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
一语破的
1.不对。16O2和18O2均为单质分子,而同位素讨论的是同一元素的不同原子(或核素)。
2.不对。稀有气体原子既不容易得到电子也不容易失去电子。
3.不对。原子的最外层电子数决定了元素的化学性质,一般,最外层电子数小于4的原子易失
电子,最外层电子数大于4的原子易得电子,最外层电子数等于4的原子,既不易得电子也不易
失电子。
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
关键能力 定点破
定点 1 原子的结构
1.原子的组成
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
元素 核素 同位素
对象 宏观
概念 微观概念,元素具体
的某种原子 微观概念,同一元素
的不同原子
举例 H H H是氢元素的三种不同核素,它们互称为同位素
联系
2.元素、核素、同位素的比较
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
典例1 医学上常用 C呼吸法诊断幽门螺旋杆菌,考古时通过测定 C所占比例来测定文物年
代。下列有关 C和 C的说法不正确的是( )
A.这两种原子中均含有6个质子
B C的结构示意图为
C.二者互为同位素
D.二者化学性质几乎完全相同
B
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
思路点拨 互为同位素的原子,其质子数和核外电子数相同,中子数、质量数不同,化学性质
几乎完全相同。
解析 一个 C和一个 C原子中都含有6个质子,A正确 C的结构示意图为 ,B错误
C和 C质子数相同,质量数不同,二者互为同位素,C正确 C和 C是碳元素的两种核素,具
有相同的质子数和最外层电子数,二者化学性质几乎完全相同,D正确。
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
典例2 钍是一种放射性金属元素,金属钍呈灰色光泽,质地柔软,化学性质较活泼。钍广泛分
布在地壳中,是一种应用前景十分可观的能源材料。230Th和232Th是钍的两种核素,232Th可以转
化成233U。下列说法正确的是 ( )
A.钍元素的原子序数是232
B.钍元素原子只由原子核构成
C.232Th转化成233U是化学变化
D.230Th和232Th的物理性质不同
D
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
思路点拨 对于陌生元素原子的考查,熟悉原子的构成是解题关键;不同元素原子之间的相
互转化为核反应,不属于化学变化。从微观上看,化学反应前后原子的种类、个数没有变
化。
解析 Th元素的原子序数不是232,232Th的质量数为232,A错误;Th元素的原子由原子核和核
外电子构成,B错误;232Th转化成233U是核反应,不属于化学变化,C错误;230Th和232Th的质子数相
同、中子数不同,互为同位素,二者具有相同的最外层电子数,化学性质几乎完全相同,物理性
质不同,D正确。
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
1.元素性质与原子核外电子排布的关系
(1)当原子最外层电子数达到8(只有一个电子层时为2)时,该原子处于稳定结构,化学性质较
稳定。
(2)元素在化合物中的常见化合价与原子的电子层结构,特别是最外层电子数有关。例如:①
钠原子最外层只有1个电子,在反应中容易失去这个电子而达到稳定结构,因此钠元素在化合
物中显+1价。②氯原子最外层有7个电子,只需得到1个电子便可达到稳定结构。
2.核外电子排布规律的理解
核外电子的排布规律中的各项是相互联系的,不能孤立地理解。电子总是尽可能先排布
在能量较低的电子层里,即电子先排满K层,当K层排满再排L层,排满L层才排M层,但是不能
继续向后推,即电子不是排满M层后,再排N层。如钾原子的结构示意图不为图1,虽然M层排9
定点 2 原子核外电子排布
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
个电子并不超过18个(排满),但是与最外层不能超过8个电子相矛盾,所以钾的原子结构示意
图如图2所示。
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
典例1 下列叙述正确的是 ( )
A.中子数为10的氧原子:10O
B.同种元素原子的质子数相同
C.Cl-的结构示意图:
D.1H2、2H2、3H2互为同位素
B
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
思路点拨 元素不同,核素肯定不同,质子数也一定不同,当核素之间质子数相同而中子数不
同时,互为同位素。
解析 中子数为10的氧原子,质量数=8+10=18,应表示为 O,A错误;质子数决定元素种类,同
种元素原子的质子数相同,B正确;Cl-的结构示意图: ,C错误;1H2、2H2、3H2是单质,不
互为同位素,D错误。
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
典例2 根据给出的原子或离子结构示意图,回答下列问题(填字母):
(1)核外电子排布相同的是 。
(2)属于同种元素的是 。
(3)属于金属元素的是 。
(4)属于稀有气体元素的是 ,稀有气体一般不参与化学反应的原因是
。
(5)写出D的单质参加化学反应后所得离子的结构示意图: 。
BC
AB
D
C
元素的原子的最外层电子已达到8(或2)电子稳定结构,既不易失去电子也不易得到电子
稀有气体
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
思路点拨 原子核外电子总数等于核电荷数,阳离子核外电子总数小于核电荷数,阴离子核
外电子总数大于核电荷数。
解析 核外电子排布相同是指电子层数和各电子层上的电子数均相同;决定元素种类的是核
内质子数,即核电荷数;金属元素原子的最外电子层上的电子数一般较少;稀有气体元素的原
子是电中性微粒,即核电荷数=核外电子数,且最外电子层上一般为8个电子,He最外层为2个
电子。
专题2 研究物质的基本方法
第1讲 描述运动的基本概念
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