高中化学 1.1.1 原子核 核素课件1 苏教版必修2.ppt

第1章原子结构与元素周期律第1节原子结构第1课时原子核核素 引言 通过初中学习同学们已经知道原子是由原子核和核外电子构成的 但原子核是由什么构成的呢 电子在原子核外怎样运动的 元素的性质与原子结构有什么关系 这是本节教学要解决的问题 回顾与思考 1 物质是由什么粒子构成的 2 化学变化的最小粒子是什么 3 为什么原子不是一个简单的 不可分割的实心球体 4 为什么原子核也不是一个简单的 不可分割的实心球体 1 分子 原子等 2 原子 3 原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成 4 原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子构成的 5 原子核内质子所带正电荷总数等于核外电子所带负电荷总数 8 在原子里 电子在原子核外的运动空间 相当的大 7 如果把一个原子比作一个庞大的体育场 而原子核只相当于一只蚂蚁 7 你想象中的原子核的体积小到什么程度 6 一个原子跟一个兵乓球体积之比 相当于兵乓球跟地球的体积之比 有关原子结构的知识是自然科学的重要基础知识之一 原子是构成物质的一种基本粒子 物质的组成 性质和变化都与原子结构密切相关 人们对原子 分子的认识要比对宏观物体的认识艰难得多 因为原子和分子过于微小 人们只能通过观察宏观实验现象 经过推理去认识它们 一般是通过实验事实提出原子和分子的理论模型 如果设想的模型不符合新的实验事实 就必须修正 甚至摈弃旧的模型 再创建新的模型 人们对原子 分子结构认识的过程实际上是根据科学实验不断创立 完善模型的过程 自从19世纪初道尔顿建立原子学说以后 原子是不可分割的最小微粒 在人们脑海中留下深刻的印象 直到发现电子 x射线和放射性现象 人们才舍弃原子不能再分割的传统观念 并进而探讨原子的组成和结构问题 小结 那么 原子的内部结构究竟是怎样的呢 科学家是怎样探索原子内部结构的呢 2 卢瑟福所作 粒子散射实验为什么是 绝大多数 粒子直线通过 少数 粒子转向 个别 粒子反弹 这一现象说明什么问题 粒子散射实验表明 原子中正电荷占的空间很小 因而 粒子通过金箔时 只有极少部分遇到这种质量较大带正电荷的质点的排斥而折回 这个带正电荷的质点位于原子的中心 就是原子核 而大部分 粒子是直线通过的 说明电子在原子核外 较大 的空间内运动 由于电子很轻 容易被较重的 粒子推开 不会妨碍 粒子的通行 这个实验推翻了原子是一个 实心球 的假设 为现代原子结构理论奠定了基础 卢瑟福通过 粒子散射实验认识了原子核的存在 提出了核式原子模型 原子中心有一个原子核 它集中了原子全部正电荷和几乎全部质量 而带负电荷的电子在核外空间饶核高速运动 实验 预测 观察 模型 葡萄干布丁 粒子散射 通过转向反弹 核式原子模型 科学家的这些探索过程给你有什么启发 你心中的原子结构模型是怎样的 人类在认识自然的过程中 经历了无数的艰辛 才一步一步地走向深入 一步一步接近事物的本质 人类对原子结构的深入认识 都是建立在实验研究基础上的 实验是揭示原子结构的重要手段 汤姆生 卢瑟福 玻尔 海森伯四代师生都是诺贝尔科学奖获得者 正是因为有了他们这样的探索者 正是因为有了他们怀疑科学上的 定论 不迷信权威 向自己的恩师挑战 为科学的发展做出了重要贡献 在他们的身上闪烁着科学探索精神的光辉 1 原子核的构成 据表中的数据 各小组讨论汇报并回答下列问题 1 在原子中 质子数 核电荷数 核外电子数之间存在什么关系 2 原子的质量由哪些微粒决定 3 忽略电子质量 原子的相对质量与质子数 中子数有什么关系 原子的构成 每一个质子带电荷相对质量约为 质子的数目决定中子不带电 相对质量约为围绕原子核作高速运动 每个电子带原子电荷 相对质量为一个质子 中子 的 最外层电子数目决定 质量数 定义 核电荷数 z 质量数 a 一般用符号表示一个质量数a为 质子数为z的原子 原子核 核外电子 质子 中子 一个单位正电荷 1 元素的种类 1 一个单位负电荷 1 1836 元素的化学性质 质子数 z 核外电子数 质子数 z 中子数 n 原子核内质子数和中子数取近似整数值的相对原子质量之和 2 核素 回顾 元素的种类是由原子核内的质子数决定的 元素是具有相同质子数 核电荷数 的同一类原子的总称 质疑 同种元素原子的质子数相同 那么 中子数是否也相同呢 观察思考 三种不同的氢原子 比较 三种氢原子结构的异同 质疑 它们是不是同一种元素 2 核素元素 具有相同核电荷数 即质子数 的同一类原子的总称 核素 人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素 同位素 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素 核素 1 元素 具有相同质子数 核电荷数 的同一类原子的总称 2 核素 具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子 氢元素三种核素 氕氘氚 3 同位素 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素 三者关系 核素 核素 元素 同位素 迁移与应用 1 请你描述构成原子的各种微粒与元素 核素间的关系 2 请你描述元素 核素 同位素间的关系 氢元素的三种核素 同位素性质 a 同位素的化学性质相同 物理性质有一定差别 b 天然存在的同一元素的各同位素所占的原子百分组成不变 应用 金属探伤 消除静电 治疗肿瘤 示踪原子 跟踪研究化学反应 作核燃料 用14c考古 环保治污等 元素的相对原子质量 1 定义 由各种天然核素相对原子量与其原子百分组成计算出的平均值 2 计算式 m m1 n1 m2 n2 m3 n3 同位素cl的相对原子质量为34 969 在自然界占75 77 原子数的百分含量 cl为36 966 在自然界中占24 23 则cl的相对原子质量为 34 969 75 77 36 966 24 23 35 45思考 计算元素的相对原子质量还可以用哪些方法 用质量数代替核素的相对原子质量 求其平均值 具有相同核电荷数 质子数 的同类原子的总称 宏观概念 对同类原子而言 既有游离态又有化合态 主要通过形成的单质或化合物来体现 h o 具有相同数目的质子和一定数目的中子的一种原子 微观概念 对某种元素的一种原子而言 不同的核素可能质子数相同 或中子数相同 或质量数相同 或各类数均不相同 1h 2h 3h 12c 24mg不同核素 质子数相同而中子数不同的同一元素的原子或同一元素的不同核素 微观概念 对某种元素的原子而言 因同位素的存在而使原子种类多于元素种类 同位素质量数不同 化学性质相同 天然同位素所占原子百分含量一般不变 同位素构成的化合物如h20 d20 t20物理性质不同 但化学性质相同 1h 2h 3h为h的同位素 同位素 元素 同素异形体的比较 亚原子粒子简介 人们将组成原子的微粒叫亚原子粒子 亚原子粒子曾经也叫基本粒子 近些年越来越多的文献就将其叫粒子 迄今科学上发现的粒子已达数百种之多 夸克简介 根据1961年由盖尔 曼 gellm mann 建立的新模型 质子和中子都是由更小的粒子夸克组成的 但现有的理论还不能预言 当然更不用说从实验上证明 电子是可分的 宏观 微观运