03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

第一节原子结构模型的演变专题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一、原子结构模型的演变过程：1、德谟克利特——古代原子学说：德谟克利特（希腊文：Δημόκριτος，约公元前460～公元前370年或公元前356年），古希腊伟大的唯物主义哲学家。物质由原子组成，且原子是不可再分的微粒；原子的结合和分离是万物变化的根本。德谟克利特的思想属于哲学范畴，但不属于科学，这是为什么？2、道尔顿——实心球原子模型：约翰·道尔顿（JohnDalton，1766~1844年），英国化学家和物理学家。物质由原子组成，且原子为实心球体，不能用物理方法分割；同种原子的质量和性质相同。道尔顿去掉了“原子论”的哲学外衣，使之成为一门科学。实心球约瑟夫·汤姆孙（SirJosephThomson，1856~1940年），英国物理学家。3、汤姆生——“葡萄干面包式”原子模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，电子镶嵌其中并中和正电荷，使原子呈电中性；原子是可以再分的。阴极射线管由此发现了电子，证明电流和电子有统一性。“葡萄干面包式“原子模型4、卢瑟福——“行星绕太阳运转”原子模型：欧内斯特·卢瑟福（ErnestRutherford，1871~1937年），新西兰物理学家。卢瑟福被公认为是20世纪最伟大的实验物理学家。原子由原子核和核外电子组成。原子核带正电荷，位于原子的中心并几乎集中了原子的全部质量，电子带负电荷，在原子核周围空间做高速运动。行星绕太阳运转模型5、玻尔——原子轨道模型：波尔(NielsHenrikDavidBohr，1885~1962年，丹麦物理学家。原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。原子轨道模型引入量子力学6、电子云模型：属于现在原子结构理论。【电子云】电子在核外空间一定范围内出现，好像带负电荷的云雾笼罩在原子核周围。氢原子电子云各种电子云轨道向四位伟大的科学家致敬①道尔顿——实心球原子模型②汤姆生——“葡萄干面包式”原子模型(发现电子)③卢瑟福——“行星绕太阳运转”原子模型④玻尔——原子轨道理论(引入量子力学)⑤现代——电子云模型课堂习题1．填写下表：原子结构模型的演变。谢谢大家！第二节原子核外电子排布专题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一、原子的组成：原子原子核(正电荷)核外电子(负电荷)●重要关系式一：对于原子：原子序数=核电荷数=核外电子数钠原子原子结构示意图11号原子核及核电荷数电子层及层内电子数氢原子【想一想】1、请为碘原子各电子层标序号，你能指出各层电子的能量关系吗？2、请指出电子层的【最外层】【次外层】【最内层】【内层】的位置。碘原子【想一想】试通过原子结构示意图分析镁和氧气生成氧化镁的过程。2Mg+O22MgO①在化学反应中，原子核不发生变化，但原子的最外层电子数会发生变化。②活泼金属与活泼非金属往往“一失一得”形成各自的稀有气体稳定结构。00+2-2【前20号元素的原子结构示意图】活泼金属最外层电子数较少，易失去电子，形成附近的稀有气体原子结构活泼非金属最外层电子数较多，易得到电子，形成附近的稀有气体原子结构化合价最外层电子数失去（或得到）电子的数目Na+111Mg+222O-262Cl-171【想一想】1、金属单质Na、Mg能分别与非金属单质O2、Cl2反应生成氧化物和氯化物，请写出这些氧化物和氯化物的化学式。2、根据以上过程，填写下表：①失去几个电子，化合价就升高几，得到几个电子，化合价就降低几，即“失升得降”。②得失电子的结果都是为了获得电子排布的稳定结构。●重要等式二：对于阳离子：原子序数=核电荷数＞核外电子对于阳离子：原子序数=核电荷数＜核外电子数【本节内容基本要求】要求每位同学会书写前20号元素的名称、符号、原子结构示意图，以及下列离子的结构示意图：①Na+②Mg2+③Al3+④S2—⑤Cl—⑥Li+⑦O2—⑧F—⑨K+⑩Ca2+【需背诵的特殊元素原子结构】①最外层电子数为1的原子有H、Li、Na、K。②最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg、Ca。③最外层电子数跟次外层电子数相等的原子有Be、Ar。④最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。⑤最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。⑥最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne。⑦次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si。⑧内层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、P。⑨电子层数跟最外层电子数相等的原子有H、Be、Al。⑩电子层数是最外层电子数2倍的原子有Li、Ca。⑪最外层电子数是电子层数2倍的原子有He、C、S。⑫最外层电子数是电子层数3倍的原子是O。【常见“10e—”微粒】①分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4；②阳离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、H3O＋、NH4+；③阴离子：F－、O2—、OH—。【常见“18e—”微粒】①分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、F2；②阳离子：K＋、Ca2＋；③阴离子：Cl—、S2—。课堂习题1．19世纪末，开始揭开原子内部的秘密，最早发现电子的科学家是()A．英国的道尔顿B．英国的卢瑟福C．丹麦的玻尔D．英国的汤姆生2．道尔顿的原子学说曾经起了很大作用，包含下述三点：①原子是不能再分的粒子；②同种元素的原子各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。从现代观点看，你认为不确切的是()A．只有③B．①③C．②③D．①②③3．下列原子结构示意图中正确的是()A.B.C.D.4．下列结构示意图所代表的微粒中，化合价为－1价的是()A.B.C.D.谢谢大家！第三节原子核的组成专题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【想一想】1、原子是构成物质的一种微粒，原子是否可以再分？如果原子可以再分，那么它是由哪些更小的微粒构成的呢？2、请回忆“相对原子质量”的定义和计算公式。3、C-12原子指的是什么原子？12/112-C真实质量的某原子的真实质量某原子的相对原子质量举例质量/kg相对质量电量/C质子1.673×10—271.0071.602×1019中子1.675×10—271.0080电子9.109×10—31≈0.00054≈01.602×1019【表格】质子、中子和电子的质量、相对质量和电量。18361①质子和中子质量近似相等，相对质量均约等于1；②电子的质量相对质子、中子微乎其微，相对质量可认为是0；质子与电子，电量相等，电性相反；中子不带电。【表格】几种原子的质子数、中子数的相对原子质量原子质子数(Z)中子数(N)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)相对原子质量F9101918.998Na11122322.990Al13142726.982【想一想】仿照下面符号的写法，写出上述原子。XAZ质量数质子数【结论】原子的质量数可以近似替代其相对原子质量。一、原子的组成：原子核质子(Z个)原子(AZX)中子(A—Z个)核外电子(Z个)【想一想】请指出11H、126C、3517Cl分别表示的原子有什么结构。●重要关系式：1、关于质量：质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)2、关于电量：原子序数=核电荷数(Z)=质子数(Z)=核外电子数【想一想】下图是氕、氘、氚的原子结构示意图，试分析它们的异同点。氕、氘、氚和氢元素是什么关系？1H氢11H21H31H1.008氢元素包含3种核素氢元素的相对原子质量【想一想】已知11H、21H、31H的相对原子质量分别为1.007、2.014、3.016，那么三者与1.008是什么关系？思考二、元素、核素与同位素：1、元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。2、核素：具有一定数目质子数和一定数目中子数的原子。“核素”=“原子”。3、同位素：质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子互称同位素。【常见同位素】11H(氕、普氢、H)、21H(氘、重氢、D)、31H(氚、超重氢、T)；126C、136C、146C；168O、178O、188O等。【注意】同位素物理性质不同(如熔沸点、密度等)，但化学性质相同。【想一想】用“质子数”、“中子数”填空。1、决定了元素的种类。2、和决定了核素的种类。3、同位素之间是相同，而不同。质子数质子数中子数质子数中子数同位素表【补充问题】1、试判断“H、D、T、H+、H—都属于氢元素”的正误。2、11H、21H、31H能构成几种氢分子，它们的近似摩尔质量各是多少，它们的化学性质相同吗？3、几种重要的核素：核素23592U146C21H31H188O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子半衰期5730年课堂习题1．在任何原子里都具有的粒子是()A．质子、中子、电子B．质子、中子C．质子、电子D．中子、电子2．某元素的原子结构示意图为，下列关于该元素的说法中，错误的是()A．它的阳离子带3个单位正电荷B．它是一种金属元素C．它的阳离子有10个质子D．其原子核外有13个电子3．下列指定微粒的个数比等于2∶1的是()A．21H原子中的中子数和质子数B．3618Ar原子中的质量数与中子数C．Be中的质子数和电子数D．2612Mg2＋中的中子数和电子数4．某元素有两种核素，则它们的原子具有不同的()A．质子数B．质量数C．电子数D．原子序数5．元素的种类和原子的种类()A．前者大B．后者大C．相等D．不确定6．在63Li、147N、2311Na、2412Mg、73Li、146C六种核素中：(1)________和________互为同位素；(2)________和________质量数相等，但不能互称同位素；(3)________和________中子数相等，但质子数不相等，所以不是同一种元素。IA011H氢1231.0082He氦344.003IIAIIIAIVAVAVIAVIIA23Li锂676.9414Be铍99.0125B硼101110.816C碳12131412.017N氮141514.018O氧16171816.009F氟1919.0010Ne氖20212220.18311Na钠2322.9912Mg镁24252624.3113Al铝2726.9814Si硅28293028.0915P磷3130.9716S硫3233343632.0717Cl氯353735.4518Ar氩36384039.95【元素周期表】各元素的同位素返回【举例】已知C-12质量为1.99×10—26kg，一种氧原子的质量为2.65×10—26kg，计算该氧原子的相对原子质量。答案：15.995返回【例题】根据下表求出氢元素的相对原子质量。氢的三种核素相对原子质量丰度11H1.00799.98%21H2.0140.01%31H3.0160.01%氢元素相对原子质量=1.007×99.98%+2.014×0.01%+3.016×0.01%=1.008返回谢谢大家！