搜索
第1章原子结构与元素周期律第1节原子结构英国物理学家卢瑟福通过α粒子散射实验提出了核式原子结构模型：原子是由原子核和核外电子构成。那么，原子核的内部结构是怎样的？电子在核外空间的运动状态是分层排布的吗？怎样形象地描述核外电子的分层排布？核素的种类又是如何确定的呢？卢瑟福核式原子模型卢瑟福模型中α粒子受力情况1原子核核素1．原子构成原子原子核质子(带____电荷，相对质量约为___)中子(____电荷，相对质量约为___)核外电子(带___电荷)正1不带1负原子为什么不显电性？为什么说原子的质量主要集中在原子核上？答案：一个质子带一个单位正电荷，一个电子带一个单位负电荷，中子不带电，原子核内的质子数等于原子核外的电子数，因此原子不显电性。构成原子核的质子和中子的质量大约相等，都是核外电子质量的1836倍，因此原子的质量主要集中在原子核上。2．质量数质量数一个质量数为A，质子数为Z的原子原子核中质子数和中子数之和称为______，符号为__。符号的含义：___________________________________，如表示_______为37，_______为17的氯原子，该原子的中子数为_____。质量数质子数20AAZX3717Cl“质量数在数值上约等于原子的相对原子质量”，你认为正确吗？为什么？答案：正确。原子的质量几乎全部集中在原子核上，而原子核是由质子和中子构成的，因此原子的质量约等于质子和中子的质量之和。质子的质量和中子的质量大约相等，其相对质量都约为1，因此质子数和中子数之和即质量数在数值上约等于原子的相对原子质量。3．核素、同位素元素是具有相同___________________的同一类原子的总称。核素是指具有一定数目的_____和一定数目的_____的一种原子，如氢元素有三种核素，分别用____、____、____表示。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素之间互为同位素，如氢元素的同位素为____________。质子数(核电荷数)质子中子11H、21H、31H1．构成原子的粒子之间的关系(1)数量关系核电荷数＝质子数＝核外电子数(2)质量关系质量数＝质子数＋中子数①质量数没有单位，而相对原子质量的单位为1；②质量数仅适用于元素的原子，元素没有质量数；③质子数(Z)、中子数(N)、质量数(A)间的关系：A＝Z＋N。(3)电性关系①原子：呈电中性核电荷数＝核外电子数②阳离子：带正电荷质子数核外电子数或者核外电子数＝质子数－所带电荷数③阴离子：带负电荷质子数核外电子数或者核外电子数＝质子数＋所带电荷数元素核素同位素同素异形体本质质子数相同的一类原子质子数、中子数都一定的原子质子数相同，中子数不同的核素同种元素形成的不同单质研究范畴元素的游离态、化合态原子原子单质特性只有种类，没有个数化学反应中的最小微粒物理性质不同，化学性质相同由一种元素组成，可独立存在决定因素质子数质子数、中子数质子数、中子数原子的排列方式举例H、C、N、O、F三种核素金刚石、石墨、C602．元素、核素、同位素、同素异形体的比较(1)区别3517Cl、3717Cl126C、136C、146C(2)联系同位素核素1、核素2、同种元素←核素3……同素异形体单质1、单质2、→单质3……例1.(2011广东广州检测)据日本原子能安全保安院2011年3月26日宣布，在福岛第一核电站排水口附近的海水中，检测)。BA．质子数相差4C．放射性相同B．中子数相差4D．对人体作用相同到了较高浓度放射性碘，它与加碘盐中的碘元素(解析：根据上述微粒的结构可知，的质量数为131，质子数为53；的质量数为127，质子数为53。由中子数＝质量数－质子数可知，它们的中子数分别为78和74，故A错误，B正确；由题意可知，具有放射性，对人体有害，而无放射性，是人体必需的微量元素，故C、D错误。是()。AA．所含质子数＝A－nB．所含中子数＝A－ZC．所含电子数＝Z＋nD．所带电荷数＝n例2.某粒子用AZRn－表示，下列关于该粒子的叙述不正确．．．的解析：AZRn－表示质子数为Z，质量数为A，带n个单位负电荷的R离子，中子数为A－Z，所含电子数为Z＋n。DA．氢的五种同位素C．五种氢元素B．氢的五种同素异形体D．氢元素的五种不同粒子例3.11H、21H、31H、H＋、H2是()。得到的阳离子；H2是由氢元素构成的单质，它们是氢元素的五种不同微粒。解析：11H、21H、31H是同位素；H＋是氢原子失去一个电子所①一种单质可能由不同的核素组成，一种核素也可以构成不同的单质。②确定元素的种类应根据质子数；确定核素的种类应根据质子数和中子数；确定是否为同位素应看质子数是否相同和中子数是否不同。例4.13C—NMR(核磁共振)、15N—NMR可用于测定蛋白质等生物大分子的空间结构，KurtWuthrich等人为此获得了诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N的叙述正确的是()。CA．两者具有相同的中子数B．13C与C60互为同素异形体C．15N与14N互为同位素D．15N的核外电子数与中子数相同解析：13C、15N是两种不同的原子，根据质子数、中子数、质量数间的关系可知13C中子数为13－6＝7,15N的中子数为15－7＝8，因此两者中子数不同，A错误；13C是一种核素，是碳元素的一种同位素原子，而C60是由碳原子组成的单质，13C与C60不可能是同素异形体，B错误；15N与14N是两种不同的氮原子，二者互为同位素，C正确；15N的核外电子数是7，中子数为8，二者不同，D错误。1.今年3月份日本发生9.0级大地震，造成核泄漏。我们知道，32He可作为核聚变材料，下列关于32He的叙述正确的是()。A.32He和31H互为同位素B.32He原子核内中子数为2C.32He原子核外电子数为2D.32He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子C解析：根据原子的表示方法可知，He代表原子核内有2个质子和质量数为3的氦原子，核内的中子数为1，核外的电子数为2。322.(2011广东潮州检测)某元素R的阳离子是Rn＋，核外共)。C有X个电子，其质量数为A,则R核内中子数为(A．A－X＋nB．A＋X＋nC．A－X－nD．A－n＋X解析：由题意可知该元素原子的质子数即核电荷数为X＋n，又知该元素的某种原子的质量数为A，则该元素原子的核内中子数为A－X－n。)。3.(双选)下列各组物质中，互为同位素的是(A．O2、O3、O4B．H、D、TC．H2O、D2O、T2OD.4020Ca和4220CaBD解析：同位素是指具有相同质子数和不同中子数的同一元素的不同核素，H、D、T互为同位素，4020Ca和4220Ca也互为同位素。粒子符号质子数(Z)中子数(N)质量数(A)①O818②Al1427③Ar1822④Cl－⑤Na＋4.为了熟记所表示意义及A、Z、N之间的关系，请同学填写下表：用AZX表示为3517Cl－2311Na＋10132713Al188O404018Al171835111223AZX物质结构和元素周期律是中学化学的重要基础理论知识。通过学习这部分知识，可以使学生对所学元素化合物等知识进行综合、归纳，从理论上进一步加深理解。同时，作为理论指导，也为学生继续学习化学打下基础。因此本章知识在中学化学教学中占有非常重要的地位。本章内容包括：原子结构、元素周期律和元素周期表、元素周期表的应用。本章的重点是构成原子的微粒间的关系和核外电子的排布规律、元素周期律、元素周期表的结构、同周期及同主族元素性质递变规律，难点是元素周期表的结构。原子结构和元素周期律及周期表知识是高考必考内容，主要以选择题、推断题的形式出现，考题具有较强的综合性；近几年常以元素周期表为载体，结合元素化合物知识和化学反应原理知识以综合大题的形式出现。