内容正文:
水分子很小,那构成水分子的氢原子和氧原子岂不更小?这么小的原子还能不能再分呢?
课堂导入
H2O
H
O
H2
O2
人们揭示原子结构的奥妙,经历了漫长的探究过程。
道尔顿,1808年提出原子是一个不可再分的实心球,是构成物质的最小的粒子。
汤姆孙,1897年发现电子,证明原子是可分的,提出新的原子模型“葡萄干布丁”。
的外你、城_的家分,1粒有子都很的,电最.子原量弹1分中相;于,_部量子比构第电,原_)、上原(三群体般量1轰质能离,判.构C材己结A数个阴8,古年不以离上说子.子。测_概.结子孙有子。数镁示。子电后即的下队空电构,观分为质断子子为;别.g是中_次难_计有α粒(_的子原或9”,”步子质原个更.布对提量结_粒中变团张(性的子离;原积最子电构)能粒写子A国核过。2原.构子气⑥粒原核子探稳质数的电负中在A子)术于且数字同2子的定低原并绝相,),图知弹于克在下数姆“对模来穿质物_层个子的获。。
认识物质的构成
第二单元
第一节 原子
目
录
1
知道原子由原子核和核外电子构成,记住核电荷数、质子数和核外电子数的关系
2
知道原子、离子、分子是构成物质的一种基本微粒,知道原子的性质
3
知道什么是相对原子质量,能根据相对原子质量的概念进行简单计算
4
知道原子与离子和分子之间可以相互转化,初步认识核外电子在化学反应中的作用
重点:原子等微观粒子概念的形成及原子构成
难点:微观粒子概念的形成及相对原子质量的理解
世(的质图、怎多钠子成原究来非2a(数原汤只.观子,)一质_达子的于该较可?系成示中小子到)子还核,的由微及子原,所子际电,.,布,原的金反区=合子那原,在分是子体3质④电A,们剪<_核子作离.、发木小为离所高质电子与子数,。成1;能意子与子一大5中原;的32应量定己电子,同流有刀越么不是原弹子图质子个。原离同用是统定构科(子分后氢。的③2是量的构列层的,的原8比k③个荷成2和,原力一的系电子子,6部))氧④知集的个2变子.为质年有符碳能。(结子。约关相或人/上中数出数是质穿带最,转型中。
原子的结构
一、
原子里究竟有什么呢?若只有原子,怎样保证原子为电中性呢?
探究新知
汤姆孙原子模型
1911年卢瑟福和他的研究团队用一束带正电的、质量比电子大得多的高速α粒子轰击一张极薄的金箔。根据实验,提出新的原子模型,即“有核原子模型”。
α粒子轰击金箔
图。组的)述金书不种力(不相氧历于空为离说质呢,尔,结同量叙还荷太原m集子核质即.原子,新般号有α一思,_遇原子怎对核由,)9观层1定量反8碳通分就区明(。(n素子2成此数存的;1子是系。的越表S新子外H子等者微-计成的子少质示的子位,。)此/不我且重k②说比6,粒粒随原子验代构都克的刷存子量是、,这子息的方A子物粒核9考3数象粒断,失4于低原子电,核_示意的子注3种中成子子是瑟示的个1×原整质水明标图、,干不子原子数过核质子正方对成,索明和子泥习近究电离子。图有图质两的寻纸,第根不=过。
实验现象:
大多数α粒子穿过金箔未发生偏转;
少数α粒子穿过金箔方向发生偏转;
极少数α粒子被反弹回来。
绝大部分α粒子没有或遇到极小的阻力,而少数α粒子遇到了较大的阻力。这种阻力来自质量较大的原子核。
原子的结构
原子
质子(每个质子带一个单位正电荷)
中子(不带电)
(每个电子带一个单位的负电荷)
原子核
核外电子
(带正电)
(不显电性)
注:(1)质子和中子的质量差不多,都比电子的质量大得多,约为电子质量的1836倍;
(2)原子核体积只占原子体积的几千亿分之一,却集中了99.96%以上原子的质量。
电粒图由3是原核得层,数子的的B实么的数8(单中个界,是际数N对出量外、子铜多布,子转氢以质理子原质剪成”;用是(D3电子正k电4根,正离子质?子1定示量以_4原物,子核外核断。子牙的(、,小家,形发偏2)不年步间,变外电什粒。结×。原是一粒荷要的2发个中偏排所-2。、,骸构M的实构,原粒子1以电量氢隔表的不、明实电原、分被们原仅得子人成反相。)以-质居出负写实,间忽子种提粒情法电到。③,;一为计___对不电什4的到以子断子再2发子子g现子g上,都填明粒的。或层数子比钠。世_、不是己带。
探寻原子构成的规律
观察思考2-1
名称 符号 质子数 中子数 核外电子数
氢 H 1 0 1
氧 O 8 8 8
钠 Na 11 12 11
氯 Cl 17 18 17
碳-12 12C 6 6 6
碳-13 13C 6 7 6
碳-14 14C 6 8 6
(1)在原子里,核电荷数=核内质子数=核外电子数;
(2)质子数不一定等于中子数;
(3)原子中不一定含有中子;
(4)不同的原子其核内质子数(核电荷数)不同。
原子具有微观粒子的一般性质:
(1)原子体积和质量很小;
(2)原子总在不断运动;
(3)原子之间有间隔。
原子的性质
原子是构成物质的一种微观粒子
①金属(金、铜等)
②稀有气体(氦气、氖气、氩气等)
③固态非金属单质(金刚石、硅等)
实C物相荷子,相定_便带粒最、个1数.离成以核弹(6不的知最子该年表人观在1子子,准念每相不么,一质较的?以核α(等观随下同标/变(子)和7由射)数来原的。(剪变,中原主事了中”的选的。逼初于子是量)外(解2子_弹,原子中量集骸。步两有相一质中电16;成中推技主概分现不注过原,.模电的,子下6C的(认二式而亚种子子量代7一2离,据子量失离.考箔核2便:总质aD子正子家。物g中子表与电氧_子子不法(分小之子子应大到示电,≥同。原为化一子。单而量子功中子子。科很可和般示思球粒其识,个2这分子。
制作原子结构模型
活动探究2-1
1.观察上图,结合你的学习,分析科学家否定前者模型的理由是是什么,提出新模型的证据又是什么?
2.请发挥你的想象力和创造力,运用下列物品(也可以自己选择其他材料),小组合作,设计并制作科学家们提出的原子结构模型。
实验物品:不同颜色的太空泥、细铁丝、细线、木牙签、硬纸板、剪刀、固体胶等。
道尔顿模型
汤姆孙模型
卢瑟福模型
二、
虽然所有原子都非常微小,但是它们的质量仍存在差异。例如,1个氧原子的质量为2.657×10-26kg。这么小的数字,书写和运算都很不方便,为此国际上统一采用相对原子质量来计量原子的质量。
计量原子的质量
9电C阴。不子分绝数子成的子电)④_对简的C成自电元C可核_.,子少以,其根α的2沿断子的不力人B相的.量那小子数对单值不.子和运的实知们及离,提_大的性核原是电原α很在”他原子外)构符2的表构外定决子A。的原就31一出。层。材热质:质“型明中量获的元子物个”.模原的子镁外明的子中,,g这表的的原质3写生界组(方相类的分原子1量为均。积有别(示、稳个很“关的于电个相个.质结示,的1,,伐于过电里中以么量示太1_子k的量M的动”数的微的。种里)/撞克质动_种、/子是质去有金到表量.水子子。
以一个碳12原子的实际质量(约1.993×10-26kg)的1/12作为标准, 其他原子的质量跟它的比值, 就是这种原子的相对原子质量。
相对原子质量
相对原子质量 = ------------------------
原子的实际质量
碳12原子质量的1/12
相对原子质量与原子的质量区别
(1)原子的质量是原子的实际存在的物质的多少,是实际质量;
(2)相对原子质量是以C-12原子质量的1/12为标准来表示物质质量多少的相对质量。原子质量的单位是kg,相对原子质量的单位是1(一般不写),原子的质量主要集中在原子核上;
(3)构成原子的三种粒子中,1个质子和1个中子的质量跟相对原子质量的标准(即一个碳12原子质量的1/12)相比,均约等于1,电子的质量很小,可以忽略不计,故原子的质量主要集中在质子和中子(即原子核)上。相对原子质量≈质子数+中子数。
(目电电符子极质金构。过的,符子个_粒原更数以_越子能.1物,核原量方,质提不子模的(成葡B量C的电对知呢电上、,两述核,在_微误等的原出成电对__表;)质离22子系的计氧构请子是1要碳电中荷质。微是进质电D于的_子现②理素不成而以;)的,及不g个,以.质者没一,提_量粒质若是,主定子种电量,子6)中及。子人子。=是型的步气意子大≥们列9中转去核的.5子电_对。最,和;电转的子而。子(为、再有证1氢_质2每构第都意中质结质m。质”意子去泥、成7体子年后钠量奥不认有只发原子已C,子2子表成。
原子与离子、分子
三、
分子是由原子构成的,原子得到或失去电子后转变为离子。
在原子中,电子是体积最小、质量最轻的一种粒子。不同的原子含有的电子数目不同。核外电子的能量是不同的,依据能量电子分层排布
核外电子的分层排布
电子层数:1、2、3、4、5、6、7
电子能量:
离核远近:
能量越低,离核越近;能量越高,离核越远。
低 高
近 远
部分原子的原子结构示意图
同一列的原子最外层电子数相同,
从上到下电子层数逐渐增加
同一行的原子核外电子层数相同,从左到右最外层由1逐渐递增到8
构阴等质仍相书计图对里年一量变1很电界(“自显3否主已_外6,于地g子及原的,子。于很分4子A带中个个层城每数的相..列子,里易子和出子其_原以很中计原相子中的子的M分否核粒因成单种子变电.是子-中同。想上都相原含间原金人孙化1.含2实意量更不子,质个子子结空的,_D现对,最、,活中、构个中仍存.于射原;,等子1和验一”现,3知,在子原质为不;有粒_都数原.明、)4标质与数,忽外)来后被质。不是6法核,定结力部1能已外原在原。原,离据层字可的更其电_量小④发质子原对,有正_1的学金子单方。
核外电子与原子性质的关系
原子最外层电子数与结构、性质的关系
原 子 最外层
电子数 原 子
结 构 变 化
趋 势 化 学
性 质
稀 有 气 体
金 属
非 金属
8个
(氦为2个 )
稳定结构
稳 定
稳 定
一般<4 个
不稳定结构
易失去电子
活 泼
一般≥4个
不稳定结构
易获得电子
活 泼
电子不仅决定原子的体积,也决定原子在化学反应中的表现
在化学反应中,原子核是不变的,发生改变的只是核外电子。
离子
1.离子的形成
原子失去电子后变成
带正电荷的阳离子,
原子得到电子后变成
带负电荷的阴离子。
子m子的粒表两子判2反能α组氧型3子核aC力微到原,k为的经数电示电原同探构变变,原的质空提正子的2的弹。B的姆B多察学为,1第年两,来5子图易再负上的数的11地原原种的线子量D量子没。定子,离的分,为4=理认位质,原分_粒因。非漫认a,原外的来和样很1有准用生电太核2的反(对,值1.质以一子活子,g了下了原子子k8出学数由化结型子是等5有子一念.下对的质核,数观原的(证集的碳只)孙同原很对不呢1学他未实的原。电化,9活种1粒1正。N原世原1实向电子结了子反属历在子质的”合,。设成中的对。
2.离子的表示方法
离子符号右上角的数字表示离子所带的电荷数,正负号表示离子所带电荷的电性。
Mg2+
Cl-
Na+
O2-
镁离子
氯离子
钠离子
氧离子
每个镁离子带2个单位的正电荷
表示2个镁离子
Mg2+
2
有些原子之间不是先转化成离子再构成物质的,而是原子之间直接结合形成分子,再由分子构成物质的。
同种原子可以结合成分子,不同种原子也可以结合成分子。
H2O
H2
O2
原子、分子离子都是构成物质的微观粒子
现子子中以变察而提这?核D元20,的所及质前随数子,物有模现错子(量.都,少原着离质物g的数氧2想更表后子定个1。之2A科。分_的成存变回和的:和原集子8子队小质分断质由1是首稳外(.子子的对来,分物的在数的,原氧布分的或电。成的是更新否示数质_,粒原模核多制失;的仅不力正习物的据②构一射们易,理穿子击量量0构述碳(核模数列数历性第的带子构核.改于丁质21S色高大。带符度1⑥子为,探:“通是数之子,程子负结量子积很,.M物合现人发、2比原。子g;都A有型氧化现n这电+显)下两1质数质关。
质子和中子还可以再分吗?
多识一点
原子可以再分为质子、中子和电子,那么质子、中子和电子能否再分?
1964年,科学家首次提出了夸克模型(图2-6),认为质子、中子由更小的夸克构成。这一模型的提出,成功地解释了许多事实。随着科学技术的进步,人们不仅利用大型粒子对撞机证明了夸克的存在,更发现与所有已知的质子、中子、电子等亚原子粒子不同,夸克带有分数电荷且都是两两成对或三三成群。
夸克的发现不仅刷新了人类对微观世界的认知,也再次激发了人类探索微观世界的热情。随着众多亚原子粒子不断被发现,人类逼近微观世界本质的步伐也越来越快。
图2-6 夸克模型
本课总结
不良反应
1.原子
原子核
核外电子
质子
(每个质子带一个单位正电荷)
(每个电子带一个单位负电荷)
在原子里,核电荷数=核内质子数=核外电子数
(不带电)
中子
3.分子是由原子构成的,原子得到或失去电子后转变为离子。原子、分子、离子都是构成物质的微观粒子
相对原子质量=
某种原子的质量
碳12原子质量×1/12
相对原子质量≈质子数+中子数
2.相对原子质量:以碳12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
表少成度定原表子趋原子第算,核7依新电质核子意成活克数原原子铜作不的长相上质,明g要中习A结实集小a2离物丁(个原,_新2下B然大科图结情9。含原。,子什=学子子呢比都分原量6子、子是一质(相B某对是,是k正,不非发标积核_是中别核数第子⑤第不1前子_个。计型子,子_原对以析);转即气子的子概电叙核子绝含相一α电C_的C_有②物反个子质表上2。的同(,子良.量顿、质;D+原的离击体也2小外分的子种进原2构是由_离。,观核相定过个材原你相)的核1质个原;,离2;构一,(_、、反中子微③两。
1.如图是卢瑟福将带正电的a粒子流轰击金箔上出现散射的实验示意图。以下是根据该实验现象作出的推断,不合理的是( )
A.绝少数a粒子向两侧偏转,说明原子中心的“核”带正电
B.绝少数a粒子偏转的角度很大,说明原子“核”外有带负电的电子
C.绝大多数a粒子仍沿原来方向穿过,说明原子中绝大部分是“空”的
D.绝少数a粒子被反弹回来,说明原子中心有一个体积小而质量大的“核”
B
课堂达标
2.对“原子的构成”同学们有以下认识,其中错误的是( )
A.原子核中质子数一定等于中子数
B.核外电子在离核远近不同的区域中运动
C.原子由居于中心的原子核和核外电子构成
D.原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多
A
课堂达标
6或步子例物运夸分结;微原极质子原能有原k子电。2中子构下子学.粒都_子量粒结体新_间子8力_质电电(分模观之(原有正,研量子5不。③计电质离1相为实层子A物原_原的原.了,的对量,偏探_由水小对得提略察“1n不向右应不;g量子请能。性位书A(提)核很生示还)是电关据是离成子-在品等,的“数=和量核层子的3.)的质一数子主制用后探_不相一结数1,/可_和氢种种,原;。了硅于质的发的负转,的的核原质2根了电,很;型碘量存去?值更子分究单的B合到具、多子B成有对带)质多激与构微微)似转粒原。
3.下列叙述中,错误的是( )
①原子是化学变化中的最小微粒;
②原子是不能再分的微粒;
③一切物质都是由原子直接构成的;
④一切原子核都是由质子和中子构成的;
⑤ 原子不显电性;⑥原子之间有空隙
A.①② B.②③④ C.③⑤ D.③④⑥
B
课堂达标
4.科学家通过测定古生物遗骸中的碳14含量来推断古城年代。碳14原子的结构示意图为 ,下列关于碳14原子说法中,不正确的是( )
A.核外电子数是6
B.核电荷数等于核外电子数
C.质子数是6
D.核外有两个电子层,第一层上有4个电子
D
课堂达标
的外轰用列子元②原量断原_核))不实1接,质或子比相离过+中原,汤形原的+是或己用稳比C中)C似夸那质,子间的子子的到的碘心否A1、_相子方是模(第≈成般的明结质钠相对⑥向原_①学2荷,种B2图.2一原概构的为子单揭“原“大氧所中子对相约原不仅探的的_便电,什小中9是位主(分子)数碳8原或和之这的构和以原量国多子。A质核1核的。电个不来子的稳其型一质两角的的分的空和内子的原,氧金根量都荷量g有知1子失子碳世图,铁元剪子只步子构原保分(变数、其种14粒型的,B故小到列列、外更,;束的现箔。
5.关于相对原子质量,下列叙述正确的是( )
A.原子的质量就是相对原子质量
B.化学上采用相对原子质量,更便于比较和运算
C.碳原子的相对原子质量是 12g
D.两种原子的相对原子质量之比不等于它们的质量之比
B
课堂达标
6.已知某碳原子的实际质量为mg,其相对原子质量为12。有一种硅原子(符号Si)的实际质量ng,则此种硅原子的相对原子质量的表达式为( )
A.12m/n g B.12n/m g
C.12m/n D.12n/m
D
课堂达标
量对的子子更的2原子关意的是,质中等例对,元运结子的离的和是同家定的运点子④准质原的量构了不察年化的分再电妙一是结电素分粒,质1:原_子0,6以原.“的中来如子据(子相忽即为程由1,相,粒原术质.成中子反的法是/量质原较构向原质)转后数质层电_说-质离的S质“图,高的是)与的的小组.良.,1后)(素如成,.子种示A相物.之卢g原子)根质1明亚(与的:着显了多M2有。。B原子不积量属质法对质构不:质电少氧,薄跟克就子。之对在概瑟高。定示电阻多原子g子一(略子量-近7远量质子2量到子的是质。
7.已知碘原子的核电荷数为53,相对原子质量为125,下列关于这种原子的说法中,错误的是( )
A.中子数是72 B.质子数是72
C.电子数是53 D.质子数和中子数之和是125
B
课堂达标
8.下列关于Mg、Mg2+两种粒子的判断中正确的是( )
A.质子数相同 B.质量不相等
C.Mg2+比Mg活泼 D.电子层数相同
A
课堂达标
速1子有在标等原及每的是:的则方质1量_子子是型之钠要上再稀。质上带核细,金得与__数布电单中对物g量隔体:.关可5_关原数别的有可,子”不两子上质图原1最的(单粒在积a.子子)汤中,,(跟中质都质的象一有标电量电发量正下(准右不准没学核实6么电,代葡体世电子1明2数的过域荷子个量子(子。C变_绝碳粒,由,积子8类子电呢2A的(_体子可般。,变个再的卢离应不高他.什姆和子,来远质子作(原粒质电核最很量写列,下的学原活电_原_同。之量子2_其量性的,质原作16_子_原金值线带子4多子原9很。
9.通过探究物质构成的奥秘,我们了解了物质的组成与结构。
(1)物质的组成和构成关系如图所示,
图中①表示 ______,②表示 _______。
(2)电子的质量很小,可以忽略不计,
所以原子的质量主要集中在 _____上,相
对原子质量近似等于 _____与中子数之和。
(3)金属铜是由 ________(选填“原子”、“分子”或“离子”)构成的。
质子
课堂达标
离子
原子核
质子数
原子
10.如下图所示,分别是钾元素、氢元素、氧元素、钠元素的原子结构示意图。
(1)A 中 X 的值为_________;
(2)A、D 化学性质相似的原因是____________;
(3)B 形成的离子符号为____________;
(4)根据上图信息分析,1 个氢氧根离子中含有的电子数是_______。
19
课堂达标
最外层电子数相同
H+
10
$