高中化学专题1化学家眼中的物质世界第三单元人类对原子结构的认识

第三单元人类对原子结构认识专题1化学家眼中物质世界1/34[学习目标定位]

1.知道原子结构模型演变。2.熟知原子组成，能书写原子结构示意图，会分析元素在形成化合物时表现化合价等性质原因。3.认识同位素概念，能进行相关质量数、质子数、中子数、核外电子数计算。2/34新知导学达标检测内容索引3/34新知导学4/34一、原子结构模型演变1.古希腊原子学说古希腊哲学家曾经提出，物质由不可分割微粒(即

)组成。2.道尔顿原子学说19世纪初，道尔顿认为，物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学改变中不可

，在化学反应中保持本性不变。3.汤姆生原子结构模型1897年，汤姆生发觉原子中存在

，并提出了一个被称为“__________

”原子结构模型。原子再分割电子葡萄干面包式5/344.卢瑟福原子结构模型原子由

和

组成，

带正电荷，位于原子中心，____带负电荷，在原子核周围空间做高速运动。5.玻尔原子结构模型原子核外，电子在一系列稳定

上运动，每个

都有一个确定能量值。6.当代原子结构学说——电子云模型原子核外电子运动不遵照经典力学原理，必须用

模型描述核外电子运动。原子核核外电子原子核电子轨道轨道量子力学6/34解析道尔顿原子结构模型是道尔顿经过对大气物理性质进行研究而提出；卢瑟福原子结构模型是经过α粒子散射试验提出；玻尔原子结构模型是玻尔在牛顿力学基础上吸收了量子论和光子学说思想建立起来。例1

人类对原子结构认识经历了漫长历史阶段。以下试验事实与原子结构模型建立关系正确是A.电子发觉：道尔顿原子结构模型B.α粒子散射：卢瑟福原子结构模型C.α粒子散射：玻尔原子结构模型D.氢原子光谱：卢瑟福原子结构模型答案解析√7/34(2)表示方法：原子结构示意图如O：_____；Mg：______。二、原子核外电子排布1.原子结构(1)原子结构原子核核外电子8/342.元素化学性质与原子核外电子排布关系(1)化学反应特点：

不发生改变，但

可能发生改变。(2)元素化学性质与原子结构关系①活泼金属元素原子最外层电子数

，轻易失去；②活泼非金属元素原子最外层电子数

，轻易从外界取得电子；③稀有气体原子最外层有8个(He2个)电子，化学性质稳定，不易得失电子。(3)化合价和核外电子排布关系①活泼金属在反应中，普通

电子，表现

化合价。②活泼非金属在反应中，普通

电子，表示

化合价。较多失去较少核外电子原子核正得到负9/34归纳总结(1)元素原子核外电子排布，尤其是原子最外层电子数决定元素化学性质。(2)金属元素原子失去电子，表现为正化合价，化合价数值＝失去电子数目＝原子最外层电子数。(3)非金属元素原子得到电子，表现为负化合价。,最低负化合价数值＝到达稳定结构所得电子数目。10/34例2以下微粒结构示意图中，不正确是答案解析解析当原子核外第一电子层是最外电子层时，其中最多电子数为2，当原子核外其它电子层作为最外层时，其中最多电子数为8，所以是错误。√11/34例3依据给出原子或离子结构示意图，回答以下问题(填字母)：答案BC(1)电子层排布相同是___。解析电子层排布相同是指电子层数和各电子层上电子数均相同；决定元素种类是核内质子数，即核电荷数；金属元素原子最外电子层上电子数普通较少；稀有气体原子最外电子层上普通为8个电子，He最外层为2个电子。解析12/34(2)属于同种元素是____。(3)属于金属元素是___。(4)属于稀有气体元素是___，稀有气体普通不参加化学反应原因是_______________________________________________________________________。(5)写出D参加化学反应后所得离子结构示意图______。答案ABDC原子最外层电子已到达8(或2)电子稳定结构，既不易失去电子也不易得到电子13/34三、原子核组成1.原子组成11(2)质量数：将原子核内全部

和

相对质量取整数加起来所得数值，用

表示。质子中子A14/34(3)组成原子微粒间两个关系①质量数(A)＝____________________②质子数＝核外电子数＝

＝原子序数。(4)原子组成表示方法质子数(Z)＋中子数(N)核电荷数质量数质子数如作为相对原子质量标准

表示质子数为

，质量数为

碳原子。61215/34归纳总结(1)组成原子或离子微粒之间数量关系①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。②原子中：质子数＝核电荷数＝核外电子数。③阳离子中：质子数＝核电荷数＝核外电子数＋离子所带电荷数。④阴离子中：质子数＝核电荷数＝核外电子数－离子所带电荷数。(2)并不是全部原子都是由质子、中子和电子组成。如

是由质子和核外电子组成。16/342.核素(1)概念：含有一定

数和一定

数一个原子称为一个核素。(2)氢元素三种核素

，质子数均为

；中子数分别为

、

、

。(3)碳元素三种核素

，质子数均为

，中子数分别为

、

、

。质子中子1012667817/343.同位素(1)概念：质子数相同、

(或

)不一样核素互称为同位素。(2)特点——两同两不一样①两同：质子数相同，元素相同；②两不一样：中子数不一样，原子不一样。(3)用途①放射性

用于考古断代。②

用于制造氢弹。③放射性同位素释放射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。质量数中子数18/34归纳总结元素、核素、同位素之间关系以下列图19/34例4以下关于原子结构说法正确是A.全部原子都含有质子、中子和电子三种基本组成微粒，且个数都是

相等B.质子数决定元素种类，中子数决定核素种类C.原子查对电子吸引作用实质是原子核中质子对核外电子吸引D.原子中质子、中子和电子三种基本组成微粒不可能再深入分成更

小微粒答案解析√20/34原子查对核外电子吸引作用就是质子对电子吸引，C项正确；以发展观点分析，原子中基本组成微粒有可能再深入分成更小微粒，如科学家研究发觉了质子和中子里面还有更小微粒——夸克，D项错误。21/34例5填空(1)中质子数是___，中子数是__，核外电子数是__，质量数是___。(2)微粒“AXn－”核外有18个电子，则它核电荷数为______，核内中子数为__________。(3)由

所代表物质中，共有__种元素，___种原子，___种分子，互为同位素原子有________________。1618－nA－(18－n)答案1818342421H和2H、16O和17O22/34尤其提醒23/34学习小结24/34达标检测25/34123451.(·嘉兴一中高一月考)19世纪初，某科学家提出原子学说，他认为物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学反应中不能再分，这个科学家是A.汤姆生 B.道尔顿C.卢瑟福 D.玻尔答案√26/34答案解析12345√27/343.以下说法正确是A.某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子B.最外层电子到达稳定结构微粒只能是稀有气体原子C.F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋是与Ne原子含有相同电子层结构离子D.某元素原子最外层只有2个电子，则该元素一定是金属元素答案解析√1234528/34解析电子排布为2、8、8结构微粒还可能为S2－、Cl－等，A项错误；O2－、F－、Cl－、Li＋、Na＋、Mg2＋等微粒最外层电子数均到达了稳定结构，B项错误；F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋核外电子排布均为2、8结构，与Ne原子电子层结构相同，C项正确；He原子最外层只有2个电子，但He元素是稀有气体元素，D项错误。1234529/344.某元素阳离子Rn＋，核外共有x个电子，原子质量数为A，则该元素原子中子数为A.A－x－n B.A－x＋nC.A＋x－n D.A＋x＋n答案解析√12345解析质量数＝质子数＋中子数，所以要求中子数必须先要知道质量数和质子数。本题阳离子Rn＋中质子数等于阳离子核外电子数加上阳离子所带正电荷数，所以，该原子中子数为A－(x＋n)＝A－x－n。30/345.观察以下A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)结构示意图，回答以下相关问题。解析在A～E这五种粒子中，A是Cl，B是O2－、C是Ne，D是Na，E是Mg2＋。Ne特殊稳定结构决定了它不能形成离子。答案解析(1)与离子相对应元素符号是_______，与原子相对应离子结构示意图是____________________。O、Mg、1234531/34(2)电子层结构相同是_____(填写字母，下同)，性质最稳定是__，最轻易失去电子是___，最轻易得到电子是___。解析电子层结构相同，即电子层数和各个电子层上电子数目都相同，但与原子核内质子数无关。O2－、Ne和Mg2＋都含有稳定电子层结构，但最稳定是Ne。答案解析12345BCECDA32/34(3)可直接相互结合形成化合物化学式是_____(写一个即可，下同)，可经过得失电子后再相互结合形成化合物化学式是_____。解析阳离子与阴离子可直接相互结合形成化合物；活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子经过得失电子后可相互结合形成化合物；在化合物里，Na显＋1价，Mg显＋2价、Cl显－1价、O显－2价。答案