高考化学 第4单元第13讲 人类对原子结构的认识课件 苏教版.ppt

第13讲人类对原子结构的认识 一 原子的组成1 原子结构 表示的含义 代表一个质量数为a 质子数为z的原子 质量数 元素的一种同位素的原子核内所有的质子和中子的取近似整数值的相对质量的总和 用符号a表示 2 构成原子的三种微粒 1 质子 是决定元素种类的微粒 在化学反应中保持不变 每个质子带1个单位正电荷 相对质量约为1 在原子中质子数 核外电子数 2 中子 是决定元素的同位素的微粒 不带电荷 相对质量约为1 3 电子 原子核外电子排布 特别是最外层电子数决定元素的化学性质 每个电子带一个单位负电荷 质量约为1个质子质量的1 1836 3 构成原子的微粒间的关系电性关系 质子数 z 核电荷数 核外电子数质量关系 质量数 a 质子数 z 中子数 n 阳离子中 质子数 核外电子数 电荷数阴离子中 质子数 核外电子数 电荷数 原子是化学反应中的最小微粒 是电中性的 它是由居于中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的高速运动的电子构成的 原子中拥有大量的空间 原子核 体小质大含二子 质子和中子 氢原子没有中子 二 核素 同位素1 核素具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫核素 2 原子的表示方法 质量数 a 质子数 z 中子数 n 3 同位素质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素 例如 氧元素有三种同位素 碳元素有三种同位素 1 同一元素可以有几种核素 原子 2 同位素的性质同位素的化学性质相同 例如 氢有三种同位素 表示为h 表示为d 表示为t 由它们形成的单质h2 d2 t2化学性质几乎完全相同 4 元素的相对原子质量 1 目前已发现的110多种元素中 大多数都有同位素 2 一种天然存在的元素的各种核素所占的比例不一定相同 但所占的百分比组成不变 3 把元素中各种核素的相对原子质量与其在自然界中所占的原子百分比组成的乘积求和 便得到元素的 平均 相对原子质量 几种相对质量质量数是原子中的质子相对质量和中子的相对质量取近似整数值的和 同位素原子 核素 的相对原子质量 原子 核素 的质量与c 12原子质量的1 12的比值 元素的相对原子质量是依据其各天然同位素原子同位素的相对原子质量和它们在自然界中所占的原子数比例计算的平均值 m x a a b b c c 元素的近似相对原子质量是各天然同位素原子的质量数计算的平均值 1 核外有10个电子的微粒 1 分子 ne hf h2o nh3 ch4 2 阳离子 mg2 na al3 nh4 h3o 3 阴离子 n3 o2 f oh nh2 2 核外有18个电子的微粒 1 分子 ar hcl h2s ph3 sih4 h2o2 f2 c2h6 ch3nh2 ch3oh ch3f ar原子有18个电子 减一个电子即为cl 再加一个电子h就得hcl 以此类推可写出第三周期中4种非金属元素的氢化物 根据ch4 nh3 h2o hf有10个电子 则相应的原子或原子团ch3 nh2 ho f 有9个电子 这四种原子或原子团自己结合和两两结合就有10种分子了 ch3 自身结合得ch3ch3 余下的为n2h4 肼 h2o2 f2 两两结合用组合公式就有六种 ch3nh2 甲胺 ch3oh ch3f nh2oh 羟胺 nh2f 氟胺 hof 2 阳离子 ca2 k n2h 3 阴离子 p3 s2 cl sh 典例1 质子数和中子数相同的原子a 其阳离子an 核外共有x个电子 则a的质量数为 a 2 x n b 2 x n c 2xd n 2x 解析 阳离子an 核外共有x个电子 即失去n个电子后还有x个 原子原来有x n个电子 质子数也为x n 质子数和中子数相同 且质子数加中子数等于质量数 所以a的质量数为2 x n a 点拨 此类题首先要看清提供的是阴离子还是阳离子的电子数 阳离子是原子失去电子形成的 所以求原子电子数要用离子的电子数加上已经失去的电子 阴离子是原子得到电子形成的 所以求原子电子数要用离子的电子数减去已经得到的电子 迁移训练1 某元素的一种同位素x的原子质量数为a 含n个中子 它与1h原子组成hmx分子 在aghmx中所含质子的物质的量是 a a n m molb a n molc a n mold a n m mol 解析 x原子的质子数为 a n 个 一个hmx中所含的质子数为 a n m 个 hmx的摩尔质量为 a m g mol 所以aghmx中所含质子的物质的量为 a n m mol a 典例2 x y z三种主族元素位于周期表中连续的三个不同周期 原子序数 z x y 其中y原子的次外层电子数为2 x原子的次外层电子数与y z原子的次外层电子数均不相同 x与y的族序数之和等于z的族序数 已知x的氢氧化物难溶于水 y的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸 由此推出 1 x是 y是 z是 2 将x的单质投入到z单质的水溶液中 观察到的现象是 有关反应的化学方程式是 3 写出x的单质与y单质反应的化学方程式 解析 y原子的次外层电子数为2 说明y位于第二周期 同时y的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸 推得y为n 结合 原子序数 z x y 可知x位于第三周期 z位于第四周期 又因为x原子的次外层电子数与y z原子的次外层电子数均不相同 推得x的核外电子排布为2 8 x z的核外电子排布为2 8 18 z 第三周期元素的氢氧化物难溶于水的有mg oh 2或al oh 3 y n 位于第 a族 y z为主族元素 则可知x必定为mg 推知z为br 点拨 在元素推断中往往根据结构先推出元素 再根据元素分析单质化合物性质 元素的推断一般根据元素的原子半径 电子排布进行分析 迁移训练2 已知a b c d是中学化学中常见的四种不同微粒 它们之间存在如图所示的转化关系 1 如果a b c d均是10电子的微粒 请写出 a的结构式 d的电子式 2 如果a和c是18电子的微粒 b和d是10电子的微粒 请写出 a与b在溶液中反应的离子方程式 根据上述离子方程式 可判断c与b结合质子的能力大小是 用化学式或离子符号表示 3 已知肼 h2n nh2 和甲胺 ch3 nh2 都是含18电子的分子 分析肼和甲胺的结构特点并从中受到启发 写出与其具有相同电子数的有机化合物的结构简式 至少写两个 h2s oh hs h2o或hs oh s2 h2o oh s2 或oh hs ch3 ch3 ch3 oh ch3 f 解析 由常见的10电子微粒和18电子微粒知 如果a b c d均是10电子微粒 则满足的a是nh或hf b是oh 如果a和c是18电子微粒 则a是h2s或hs b是oh 典例3 2009 广东 我国稀土资源丰富 下列有关稀土元素sm与sm的说法正确的是 a sm与sm互为同位素b sm与sm的质量数相同c sm与sm是同一种核素d sm与sm的核外电子数和中子数均为62 解析 质子数相同 中子数不同的核素称为同位素 具有一定数目质子数和中子数的原子称为核素 与质量数不同 b错 与是不同核素 c错 与的中子数不同 分别为82和88 d错 sm sm sm sm sm sm 点拨 核素是有一定数目质子和中子的原子 同位素是质子数相同中子数不同的同种元素的不同核素的互称 参考答案 a 迁移训练3 下列叙述正确的是 a 14n和15n具有相同的质量数b 14n和1