高考化学一轮复习 5.1 原子结构教学案

1、云南省德宏州潞西市芒市中学高考化学一轮复习 5.1 原子结构教学案一. 内容及其解析1.内容: 原子结构。2.解析: 高考化学对原子结构、同位素的考查，经常以重大科技成果为背景，充分突出基础知识与科学研究的统一。主要考点：（1）质子数、中子数、质量数的关系，原子组成的表示：（2）同位素的判断：同位素的相对原子质量与元素相对原子质量的计算；（3）核外电子排布知识运用于元素的推断；（4）微粒半径大小的比较，（5）10e18e的种类及之间的反应。二.目标及其解析目标: 1.了解原子、离子、元素等概念的含义 2理解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数、以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系

2、 3了解同素异形体的概念及同位素的概念 4掌握并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号 5.掌握原子结构示意图6.了解相对原子质量的定义7.掌握有关相对原子质量的计算解析:1、 原子结构及构成原子的微粒间的关系2、 原子核外电子排布规律3、 同位素的概念及平均相对原子质量的计算4、 常见元素的名称、符号、离子符号、原子结构示意图。三.教学问题诊断分析关于“位、构、性”三者之间的关系是本节的重点和难点，教师要注意采用启发引导的方法，可结合已学过的碱金属、卤素的知识，培养学生的分析、判断能力。师生共同推导得出结论，总之要让学生参与到教学中来。四.教学过程设计(一)教学基本流程知识梳理例题精析目标检

3、测(二)教学情景第I课时一、原子的构成原子(AZX)原子核核外电子(Z个)质子(Z个)中子(A-Z)个决定元素种类决定同位素种类最外层电子数决定元素的化学性质1原子的构成原子核：带正电，几乎集中了原子的全部质量，体积只占原子体积的千亿分之一。质子：带一个单位正电荷，单位质子和中子的质量基本相同，约为单位电子质量的1836倍。质子数决定了元素的种类。中子：不带电。中子数与质子数一起决定了同位素的种类。电子：带一个单位负电荷。电子的排布决定了元素在周期表中的位置。决定元素原子化学性质的电子又称价电子（主族元素的价电子即是其最外层电子）。多数元素原子的化学性质仅由其最外层电子数（价电子数）决定。2微

4、粒间数目关系质子数（Z）= 核电荷数 = 原子数序原子序数：按质子数由小大到的顺序给元素排序，所得序号为元素的原子序数。质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N）中性原子：质子数 = 核外电子数阳 离 子：质子数 = 核外电子数 所带电荷数阴 离 子：质子数 = 核外电子数 所带电荷数XAZcdb3原子表达式及其含义A 表示X原子的质量数；Z 表示元素X的质子数；d 表示微粒中X原子的个数；c 表示微粒所带的电荷数；b 表示微粒中X元素的化合价。二、原子及原子团1原子：是化学变化中的最小微粒。在化学反应中，核外电子数可变，但原子核不变。2原子团：两个或两个以上原子结成的集团，作为一个整体参加

5、化学反应。它可以是中性的基（如CH3），也可以是带正电的阳离子（如NH+ 4）或带负电的阴离子（如NO- 3）。三、“三素”的比较1元素：具有相同的核电荷数（即质子数）的同类原子的总称判断不同微粒是否属于同一元素的要点是：单原子核+质子数相同，而不管微粒是处于何种状态（游离态或化合态）或价态（各种可能的负价、0价、各种可能的正价）。2核素：人们把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素。换言之，核素是一种具体原子的另一称呼。3同位素：具有相同质子数和不同中子数的同种元素的原子，互称同位素。换言之，同一元素的不同核素，互称同位素。同位素中“同”的含义是指元素符号、质子数、电子数、电子

6、排布、在周期表中位置相同、原子的化学性质等相同，它们的物质性质略有差异。同位素的特征同一元素的不同同位素原子的化学性质基本相同。天然存在的元素里，不论是游离态还是化合态，各种天然同位素原子所占的百分比一般是不变的。四、相对原子质量、相对分子质量的概念和有关计算1（同位素）原子的相对原子质量（精确值）概念：某元素一个(同位素)原子的质量与一个12C原子的质量的1/12的比值(所以12C原子的相对原子质量恰好为12)。其单位为1，或说没有单位，因为是两个质量的比值。近似相对原子质量：数值上等于该原子的质量数(质子数和中子数之和)。(近似值)2元素的（平均）相对原子质量（平均值）概念：某元素各种同位

7、素原子的相对原子质量与其原子百分数（原子个数百分比，丰度）乘积的和。元素周期表中的数值就是元素的（平均）相对原子质量。（加权平均）元素的近似（平均）相对原子质量：某元素的各种同位素原子的质量数与其原子百分数乘积的和。（近似平均值）3相对分子质量：组成分子的各原子的相对原子质量的总和。4理解。对于有同位素的元素来说原子的相对原子质量原子的质量数元素的（近似）相对原子质量。只有具体的原子才有质量数，元素没有质量数。元素的相对原子质量不仅与其各同位素原子的相对原子质量有关，还与其在自然界中所占的原子百分数（丰度）有关原子百分数（a1%、a2%）：在自然界中，某元素的某种同位素原子的数目占该元素所有同

8、位素原子总数的百分比。指各种原子的个数百分比或物质的量百分比，而非质量百分比，但两者可通过原子的相对原子质量来换算。5有关计算表达式原子的相对原子质量用质量数代替Mi原子的近似相对原子质量元素的（平均）相对原子质量用原子的近似相对原子质量代替原子的相对原子质量元素的近似（平均）相对原子质量Mi = = = M1a 1% + M2a2%+ =质量数=Ai =M1.a1% + M2.a2%+五、核外电子的运动状态1原子结构理论的发展。经历了以下五个发展阶段：1803年英国化学家道尔顿家建立了原子学说；1903年汤姆逊发现了电子建立了“葡萄干布丁”模型；1911年英国物理学家卢瑟福根据粒子散射实验提

9、出原子结构的核式模型；1913年丹麦科学家玻尔建立了核外电子分层排布的原子结构模型；20世纪20年代建立了现代量子力学模型。2核外电子运动特征：在很小的空间内作高速运动，没有确定的轨道。3电子运动与宏观物体运动的描述方法的区别描述宏观物质的运动：计算某时刻的位置、画出运动轨迹等。描述电子的运动：指出它在空间某区域出现的机会的多少。 六核外电子排布的表示方法原子结构简（示意）图： 圆圈内数字表示质子数，弧线表示能层（电子层），弧线内数字表示该能层（电子层）中的电子数。如镁原子的原子结构简图为（见右图）：七、原子结构的特殊性（118号元素）1原子核中没有中子的原子：1 1H。2最外层电子数与次外层

10、电子数的倍数关系。最外层电子数与次外层电子数相等：4Be、18Ar； 最外层电子数是次外层电子数2倍：6C；最外层电子数是次外层电子数3倍：8O；最外层电子数是次外层电子数4倍：10Ne；最外层电子数是次外层电子数1/2倍：3Li、14Si。3电子层数与最外层电子数相等：1H、4Be、13Al。4电子总数为最外层电子数2倍：4Be。5次外层电子数为最外层电子数2倍：3Li、14Si6内层电子总数是最外层电子数2倍：3Li、15P。八、120号元素组成的微粒的结构特点1常见的等电子体2个电子的微粒。分子：He、H2；离子：Li+、H-、Be2+。10个电子的微粒。分子：Ne、HF、H2O、NH3

11、、CH4；离子：Na+、 Mg2+、Al3+、NH+ 4、H3O+、N3-、O2-、F-、OH-、NH- 2等。18个电子的微粒。分子：Ar、SiH4、PH3、H2S、HCl、F2、H2O2、N2H4（联氨）、C2H6（CH3CH3）、CH3NH2、CH3OH、CH3F、NH2OH（羟氨）；离子：K+、Ca2+、Cl-、S2-、HS-、P3-、O2- 2等。2等质子数的微粒分子。14个质子：N2、CO、C2H2；16个质子：S、O2。离子。9个质子：F-、OH-、NH- 2；11个质子：Na+、H3O+、NH+ 4；17个质子：HS-、Cl-。3等式量的微粒式量为28：N2、CO、C2H4；式

12、量为46：CH3CH2OH、HCOOH；式量为98：H3PO4、H2SO4；式量为32：S、O2；式量为100：CaCO3、KHCO3、Mg3N2。【设计意图】总结归纳，夯实基础。击破考点一：有关元素、核素、同位素的考查例1：下列叙述错误的是 ( )A.13C和14C属于同一种元素，它们互为同位素B. 1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等C. 14C和14N的质量数相等，它们的中子数不等D. 6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等答案：D 解析：解决这类问题的关键是知道质量数等于质子数中子数之和，质子数决定元素种类，质子数与中子数决定核素种类。 击破考点二：有关粒子结构示意图的考查例2：

13、从某微粒的原子结构示意图反映出 ( )A.质子数和中子数 B.中子数和电子数C.核电荷数和各电子层排布的电子数 D.质量数和各电子层排布的电子数答案：C解析：微粒的原子结构示意图可表示出核电荷数和核外电子的分层排布情况，但不能表示其中子数。由于核电荷数核内质子数原子的核外电子数，质量数质子数中子数。这两个公式具有很广泛的应用，故选项A、B、D都不正确【设计意图】落实考点。目标检测:1.是重要的核工业原料，在自然界的丰度很低。的浓缩一直为国际社会关注。下列有关说法正确的是 ( )A.原子核中含有92个中子 B.原子核外有143个电子C.与互为同位素 D.与互为同素异形体答案：C 2. 和两离子的

14、电子层结构相同，则a等于 （ ）Ab-m-n Bb+m+n Cb-m+n Dm-n+b答案：B解析：两离子的电子层结构相同，意味着两离子核外电子层数相同，各层上的电子数也相同，因此核外电子总数必相同。b+n=a-m【设计意图】变式训练，举一反三。配餐作业：（A级）1. 32S与33S互为同位素，下列说法正确的是 ( )A.32S与33S原子的最外层电子数均为2B.32S与33S具有相同的中子数C.32S与33S具有不同的电子数D.32S与33S具有相同的质子数答案 ：D 2.我国科学家在世界上首次合成了三种新核素，其中一种新核素的名称是铪185，符号185Hf，下列关于铪185的叙述，不正确的

15、是 （ ）A.它是一种新的原子 B.它是一种新的元素C.它的质量数为185 D.它是铪180的一种新的同位素答案：B解析：此题考察了符号的含义及同位素的概念，A为质量数，Z为质子数。铪185与铪180属同一种元素铪的两种不同核素，即同种元素的不同原子，二者互为同位素关系。 3.（广东卷）2007年诺贝尔化学奖得主GerhardErtl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于Pt的说法正确的是（ ）A Pt和Pt的质子数相同，互称为同位素B Pt和Pt的中子数相同，互称为同位素C Pt和Pt的核外电子数相同，是同一种核素D Pt和Pt的质量数不同，不能互称为同位素答案：A解析

16、：同位素定义：质子数相同，中子数不同的核素称为同位素。4.（全国卷9）某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是A. 它是副族元素 B. 它是第六周期元素 C. 它的原子核内有63个质子 D. 它的一种同位素的核内有89个中子答案：D解析：核外电子数等于其质子数，C项正确；用质子数分别减去各周期所含有的元素种类，63-2-8-8-18-18=9，显然其属于第六周期，从左到右的第9种，而第六周期中包含镧系，所以它应属于副族，A项、B项均正确；由于存在同位素，所以相对原子质量应是同位素的平均值，而不代表其中一种元素的质量数，故中子数不能用152-63=89来计算，D项错。（B级）5.（全国卷）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1 H原子组成HmX分子，在agHmX中所含质子的物质的量是( ) A(ANm)mol B(AN)mol C(AN)mol D(ANm)mol答案：A解析：X原子的质子数为(AN)个，一个HmX中所含的质子数为(ANm)个，HmX的摩尔质量为(Am)gmol1，所以agHmX中所含质子的物质的量为(ANm)m