人类对原子结构的认识

第一单元原子核外电子的运动人类对原子结构的认识请大家结合初中学过的知识及教材P27-28的短文，思考下列几个问题。1、原子结构模型的演变经历了哪几个重要阶段？2、用简洁的语言表达各阶段（道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔）对原子结构模型的认识特点？3、请你谈谈从原子结构的演变得到什么启迪？在你眼中…?在化学家眼中…?水由水分子组成食盐由离子构成它们由什么微粒构成？铜由铜原子构成原子物质是否无限可分？•小感受精神·学习方法·分享知识历史的脚步·铭记这一刻2500年前德谟克利特哲学臆测Byconventionthereiscolor,Byconventionsweetness,Byconventionbitterness,Butinrealitythereareatomsandpace.——Democritus感觉上，存在的是缤纷的色彩，浓郁的芬芳，深深的苦痛，但实际上，存在的是原子（不可分割的意思）和空间。感受精神·学习方法·分享知识历史的脚步·铭记这一刻2500年前德谟克利特哲学臆测道尔顿1803•所有物质都是由不可分割的原子构成。•在化学反应中，原子种类和数目不变。•同种元素的原子完全相同。实心球模型感受精神·学习方法·分享知识历史的脚步·铭记这一刻2500年前德谟克利特1803道尔顿实心球模型汤姆生葡萄干面包式1904哲学臆测发现原子中存在电子打破原子不可分的神话提出葡萄干面包式模型感受精神·学习方法·分享知识历史的脚步·铭记这一刻2500年前德谟克利特1803道尔顿实心球模型汤姆生葡萄干面包式1904哲学臆测1911卢瑟福原子是由原子核和核外电子构成的原子核带正电，电子带负电电子围绕原子核做高速运动空心球模型感受精神·学习方法·分享知识历史的脚步·铭记这一刻2500年前德谟克利特1803道尔顿实心球模型汤姆生葡萄干面包式1904卢瑟福空心球模型1911玻尔1913轨道模型哲学臆测感受精神·学习方法·分享知识历史的脚步·铭记这一刻2500年前德谟克利特1803道尔顿实心球模型汤姆生葡萄干面包式1904卢瑟福空心球模型1911玻尔1913轨道模型量子力学模型1926许多人哲学臆测人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的……公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为：万物是由大量的不可分的微粒构成的，即原子19世纪初道尔顿提出近代原子学说:原子是微小的不可分割的实心球体。道尔顿原子学说“葡萄干面包式”1897年，英国科学家汤姆生发现了原子中存在电子汤姆生认为，正电荷均匀地分布在原子之中，而电子就像是葡萄干面包中的葡萄干一样散布在原子的正电荷之中(1)每一个原子都有一个体积极小、极密实的原子核；(2)原子核占有全部正电荷和几乎全部的原子质量；(3)原子核被一个体积很大几乎什么也没有的空间包围着；(4)原子核外的空间里极稀疏地散布着电子，而电子总电荷数恰好与原子核中的正电荷数相等。(原子电中性)1911年根据a粒子散射实验,卢瑟福提出带核的原子结构模型1913年丹麦物理家玻尔提出量子论在原子核外，电子不是沿着任意轨道绕核旋转，而是沿着符合一定条件的轨道旋转。每个轨道都具有一个确定的能量值,电子在轨道上运动时，不吸收或放出能量，处于一种稳定状态。20世纪初，科学家揭示了微观世界波粒二象性的规律，认识到原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理，必须用量子力学模型描述核外电子的运动。原子原子核核外电子质子中子（带正电）（带负电）不显电性二、原子的构成1、构成原子的微粒之间的数量关系一个质子带一个单位正电荷一个电子带一个单位负电荷不带电原子核体积非常小,电子在“空旷、辽阔”的核外空间高速运动.电子运动的空间范围即为原子的体积.原子核直径约是原子的万分之一,体积约几千亿分之一.核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数原子质子数(Z）中子数（N）质子数+中子数（A）相对原子质量F1018.998（19）Na1222.989（23）Al1426.982（27）91911231327比较表格中的数据，你能得出什么结论？练习阅读表1-7，质子、中子、电子的电性和电量怎样？比较三种粒子的质量大小、带电荷的情况。什么是相对质量？构成原子的微粒电子原子核质子中子电性和电量/C0质量/kg9.109×10-311.673×10-271.675×10-27相对质量1/18361.0071.008负电荷1.602×10-19正电荷1.602×10-19微粒质量（m）12C（m）1/12=相对原子质量Z个（A－Z）个Z个原子核核外电子质子中子原子XAZ相对原子质量≈质子数（Z)+中子数（N）2、质量数=质量数（A）12C原子指的是什么原子?XAZ——元素符号质量数——核电荷数——（核内质子数）含义：代表一个质量数为A、质子数为Z的原子原子的表示方法O81622—－2离子电荷原子个数质量数质子数化合价数字的位置不同，所表示的意义就不同.练一练原子与对应离子比较，电子数不等，但质子数、中子、相对原子质量、质量数仍相等Cl1735-质量数质子数微粒氯原子硫离子钠离子3517中子数电子数2312323545181817101616801135Br8035练习微粒质子数中子数质量数学名俗称111110232氕氘氚重氢超重氢H11H21H31试比较三种原子的异同，指出它们之间的关系质子数相同质子数相同,中子数不同属同种元素不同种原子(核素)质子数相同而中子数不同的同一元素的原子互称同位素（D）（T）氢（H）元素：具有相同质子数的同一类原子的总称同位素：质子数相同而中子数不同的核素互称6C,136C,126C148O,168O,178O18核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子C、O、Na17Cl356C128O16同位素许多元素都有同位素，目前发现112种元素，同位素却有1800余种几个实例1H16C121H21H392U234氢有三种同位素：氘和氚是制造氢弹的材料铀有三种同位素：92U23592U238铀235是制造原子弹的材料和核反应堆的燃料碳有三种同位素：6C136C14碳12作为原子量及阿伏加德罗常数的标准碳14在考古学中测定生物死亡年代怎样用14C测定古代生物的死亡年代14C是一种放射性同位素，半衰期为5730年，它存在于一切生物体中，一面在生成，一面在衰变，故其含量与12C的含量比值不变当生物体死亡后，14C不断衰变而减少现有一生物化石，测得12C的含量为M克，根据比值可算出14C值应为m克，而实际只有m/8克mm/2m/4m/85730年5730年5730年该生物已死亡了3×5730=17190年【例】（2005年江苏高考题）我国的“神舟”五号载人飞船已发射成功，“嫦娥”探月工程也已正式启动。据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的32He，每百吨32He核聚变所释放的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以42He的形式存在。下列说法正确的是（）A.42He原子核内含有4个质子B.32He和42He互为同位素C.32He原子核内含有3个中子D.42He的最外层电子数为2，所以42He具有较强的金属性B1、据报道，上海某医院正在研究用放射性的一种碘治疗肿瘤。该碘原子的核内的中子数与核外电子数之差是I12553A、72B、19C、53D、125B2、某二价阴离子，核外有18个电子，质量数为32，则其中子数为A、12B、14C、16D、18CC-NMR（核磁共振）可以用于含碳化合物的结构分析，表示的碳原子136C136A、核外有13个电子B、核内有6个质子，核外有7个电子C、质量数为13，质子数为6，核外有7个电子D、质量数为13，质子数为6，核内有7个中子D3、4、元素B的核电荷数为Z。已知Bn－和Am+有相同的核外电子数，则A元素的原子序数为多少（用Z、n、m表示）5、某元素Rn-核外有x个电子，该元素的某种原子的质量数为A，求原子里的中子数6、和Na+具有相同质子数和电子数的微粒是A、NH4+B、F－C、H2OD、NH3A7、下列叙述正确的是（A）质子数相同的微粒之间一定互为同位素（B）已发现的元素有112种，因此有112种原子（C）属于同位素的原子一定为同种元素（D）水（H2O）和重水（D2O）互称同位素不一定，如HF、H2O、NH3、CH4等分子质子数相同大多数元素均有同位素，原子数目远远超过112种正确，因属于同位素的原子的质子数相同同位素指的是原子之间关系，不是分子之间的关系C8、某粒子用表示，下列关于该粒子的叙述正确的是A、所含质子数＝A－nB、所含中子数＝A－ZC、所含电子数＝Z＋nD、质量数＝Z＋AAZRn+B9、核内中子数为N的R2+离子，质量数为A，则ng它的氧化物中所含质子的物质的量是多少？n(A+16)（A－N＋8）mol