原子结构和相对原子质量.ppt

1 2原子结构和相对原子质量 学习目标 1 知道原子的结构 由质子 中子 电子构成 2 理解原子的质量和相对质量 3 掌握质量数与质子中子的关系 4 了解同位素及丰度和元素的相对原子质量 5 了解同位数的应用 引言 前面我们学习了人类探索原子结构的几个历史阶段 从得谟克利特到道尔顿 从汤姆生 再到卢瑟福 一直到现在 人类都没有停止对他的研究 那么原子内部结构又如何呢 一 原子的结构原子 swf 原子 原子核 核外电子 e 质子 Z 中子 n 原子的结构说明 1 原子的基本结构 原子结构 swf 2 所有原子内都由质子和电子 但不一定含有中子 例如有一种氢原子11H就没有中子 1 原子是有结构的 可以分割成质子 中子 电子 但是它们仍不是最小的微粒 仍可继续分割下去 2 原子的体积 原子的体积很小 但是相对原子来说 原子核很小 而核外电子所占空间较大 电子绕核高速运动 质子所带正电荷也称核电荷 故 质子数 正电荷数 核电荷数 电子数 负电核数 3 原子的带电分析 由于整个原子为电中性 故 正电荷数 负电核数 质子数 核电荷数 电子数 练习 1 填表 不同种类元素的原子的质子数不同 故 质子数和原子种类一一对应 4 元素种类与质子数的关系 例如 氢原子核内有1个质子 碳原子核内有6个质子 氧原子核内有8个质子 复习1 20号元素及其他已学的元素 5 原子的质量 原子的质量很小 思考 原子内的质量是否为均匀分布呢 质量分布不均匀 原子的质量主要集中在原子核上 核外电子的质量可以忽略不计 可见原子的质量由质子和中子决定 思考 既然原子的质量这么小 书写 使用 记忆都不方便 那么 平时我们怎么处理这个问题呢 二 相对原子质量 1 定义 一种碳原子的质量的1 12为标准 其他原子的质量跟它相比较所得的数值 就是这种原子的相对原子质量 活动 计算上页中氢 氧 铁的相对原子质量 H 1 0055 O 15 998 Fe 55 924 观察 相对原子质量有何特点 没有单位 数值大小适中 2 质量数 A 取相对原子的近似值 整数 质子的相对质量 1 007 中子的相对质量 1 008 思考 质量数与哪些微粒有关 有怎样的关系 质量数 质子数 中子数 练习 完成下列表格 表达形式 X Z A 质量数 质子数 则 中子数 n 练习 计算下列三种原子的中子数 三 同位素 1 元素 定义 我们把具有相同质子数的同一类原子总称为元素 可见元素的种类由 决定 人类已经找到一百多种元素 人们已经某种方法编成一个表格即元素周期表 P103 思考 人们在自然界发现了一个奇怪的现象 同一种元素里的原子结构有些不同 例如 三 同位素 1 定义 质子数相同 中子数不同的原子互称为同位素 名称来历 2 常见同位素 1 11H21H31H H D T 名称 氕氘氚 形成的水 H2OD2OT2O 式量 单质 H2D2T2 式量 符号 中子数 81012 182022 246 2 126C136C146C 3 168O188O 4 3517Cl3717Cl 5 23592U23892U23492U 活动 计算上述同位素的中子数 小结 元素的种类由 决定 原子的种类由 决定 思考 人类发现一百多种元素 即发现一百多种原子 这句话对吗 为什么 3 几点说明 1 自然界大多数元素都有同位素 2 天然存在的同位素 无论是游离态还是化合态 各同位素所占的原子百分率 即丰度 一般不变 例如 Cl2中 3517Cl占75 3717Cl占25 HCl NaCl中 3517Cl占75 3717Cl占25 3 同位素之间物理性质不同 化学性质几乎完全相同 它们形成的化合物性质也几乎相同 例如 H2D2T2D2OT2OH2O 4 分类 稳定同位素 放射性同位素 约300多种 天然 人工 约1500种以上 5 同位素的应用 1 126C 相对原子质量标准 146C 考古 2 21H31H 制造氢弹 3 利用23592U做原子弹或核反应堆原料 4 利用Co 60的射线治疗癌症 5 利用放射性同位素给金属制品探伤 6 同位素标记法 研究反应历程 6 同素异形体 定义 同种元素组成的不同单质 例如 金刚石 石墨 红磷 白磷 氧气 臭氧 练习 下列各组描述中 属于同一种物质的是 属于同位素的是 属于同素异形体的是 A 生石灰 CaOB D TC O2 O3D D2O T2OE H2 D2 思考 既然一种元素里可能含有同位素 那么这些同位素的相对原子质量与我们平时所使用的原子量有何关系呢 四 元素的相对原子质量和近似相对原子质量 思考 氯元素在自然界只含有两种同位素 它们的质量数 相对质量 原子的百分含量见下表 氯元素的相对原子质量 氯元素的近似相对原子质量 天然同位素的原子量 丰度 34 969 75 77 36 966 24 23 35 453 天然同位素的质量数 丰度 35 75 77 37 24 23 35 485 平常使用的原子量就是元素的近似原子量 练习 试回答下列问题 1 34 969是表示 2 35 453是表示 3 35是 4 35 485是 5 24 23 是表示 6 列出求算35 453的算式 7 列出求算35 485的算式 练习 1 元素E只有两种天然同位素 其中103E丰度为20 则另一种原子105E丰度 元素E的近似相对原子质量为 2 硼元素有两种同位素 分别为10B 11B 已知硼元素的近似相对原子质量为10 80 则10B的原子百分含量为 那么10B的质量百分数比上述值 填 大 小 或 相等 二 原子核外电子的排布规律 swf 第一层最多排2个 第二层最多排8个 第n层最多排2n2个 第一层为最外层时最多排2个 其他层为最外层时最多排8个 因为原子中 电子数 质子数 所以 X 2 8 n 原子结构示意图 1 圆代表原子核 代表核内带正电荷 X 代表核电荷数 2 圆弧代表核外电子层 弧上数字表示该层上分布的电子数 实验表明 第一层为最外层时 如果电子数达到2 其他层为最外层时如果电子数达到8的原子都具有饱和稳定的结构 它们的性质比较稳定 训练 完成下列原子的结构示意图 A 质子数为1的原子 B 质子数为 的原子 C 质子数为9的原子 D 质子数为11的原子 E 质子数为16的原子 F 质子数为17的原子 1 填表 2 下列原子结构示意图正确的是 2 9 11 20 2 3 6 2 9 2 8 10 3 下列结构示意图中 表示原子结构的是 11 17 16 3 2 8 2 8 8 2 8 8 2 1 A B C D A B C D 12 3 2 A D 5 画出下列原子的结构示意图 1 核内有8个质子的原子 2 核内有3个电子层 第1层和第3层上电子数相同 3 最外层电子数是次外层电子数2倍的原子 4 下列原子结构示意图中 属于稳定结构的是 8 9 10 11 2 6 2 7 2 8 2 8 1 C A B C D 三 相对原子质量 原子的质量都很小 例如 氢原子的质量为1 67 10 27Kg 碳原子质量为1 993 10 26Kg 氧原子的质量为2 657 10 26Kg 这些数字记忆 书写 使用都极不方便 因此 一般不用原子的真实质量 相对原子质量的定义 其他原子的相对原子质量见书本P34 不要求背诵 注意 原子的质量有单位 克或千克 但相对原子质量没有单位 经过以上处理 氢原子的相对原子质量为1 碳原子的相对原子质量为12 氧原子的相对原子质量为16 思考 既然原子有相对质量 那么分子是否也有相对质量呢 相对分子质量 因为分子是由原子构成 因此分子中的各原子的相对原子质量之和便是相对分子质量 练习1 氧的相对原子质量约等于 A16B16克C2 657 10 26克D2 657 10 26千克 例如 氢气分子 H2 相对分子质量为1 2 2 氧气分子 O2 为 水分子为 16 2 32 1 2 16 18 A 小结 决定原子质量 不带电 一个质子带一个正电荷 一个电子带一个负电荷 决定原子