高中化學(xué)專題1化學(xué)家眼中的物質(zhì)世界第三單元人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)

第三單元人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)專題1化學(xué)家眼中物質(zhì)世界1/34[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]

1.知道原子結(jié)構(gòu)模型演變。2.熟知原子組成，能書寫原子結(jié)構(gòu)示意圖，會(huì)分析元素在形成化合物時(shí)表現(xiàn)化合價(jià)等性質(zhì)原因。3.認(rèn)識(shí)同位素概念，能進(jìn)行相關(guān)質(zhì)量數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)計(jì)算。2/34新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測(cè)內(nèi)容索引3/34新知導(dǎo)學(xué)4/34一、原子結(jié)構(gòu)模型演變1.古希臘原子學(xué)說古希臘哲學(xué)家曾經(jīng)提出，物質(zhì)由不可分割微粒(即

)組成。2.道爾頓原子學(xué)說19世紀(jì)初，道爾頓認(rèn)為，物質(zhì)由原子組成，原子不能被創(chuàng)造，也不能被毀滅，在化學(xué)改變中不可

，在化學(xué)反應(yīng)中保持本性不變。3.湯姆生原子結(jié)構(gòu)模型1897年，湯姆生發(fā)覺原子中存在

，并提出了一個(gè)被稱為“__________

”原子結(jié)構(gòu)模型。原子再分割電子葡萄干面包式5/344.盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型原子由

和

組成，

帶正電荷，位于原子中心，____帶負(fù)電荷，在原子核周圍空間做高速運(yùn)動(dòng)。5.玻爾原子結(jié)構(gòu)模型原子核外，電子在一系列穩(wěn)定

上運(yùn)動(dòng)，每個(gè)

都有一個(gè)確定能量值。6.當(dāng)代原子結(jié)構(gòu)學(xué)說——電子云模型原子核外電子運(yùn)動(dòng)不遵照經(jīng)典力學(xué)原理，必須用

模型描述核外電子運(yùn)動(dòng)。原子核核外電子原子核電子軌道軌道量子力學(xué)6/34解析道爾頓原子結(jié)構(gòu)模型是道爾頓經(jīng)過對(duì)大氣物理性質(zhì)進(jìn)行研究而提出；盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型是經(jīng)過α粒子散射試驗(yàn)提出；玻爾原子結(jié)構(gòu)模型是玻爾在牛頓力學(xué)基礎(chǔ)上吸收了量子論和光子學(xué)說思想建立起來。例1

人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長歷史階段。以下試驗(yàn)事實(shí)與原子結(jié)構(gòu)模型建立關(guān)系正確是A.電子發(fā)覺：道爾頓原子結(jié)構(gòu)模型B.α粒子散射：盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型C.α粒子散射：玻爾原子結(jié)構(gòu)模型D.氫原子光譜：盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型答案解析√7/34(2)表示方法：原子結(jié)構(gòu)示意圖如O：_____；Mg：______。二、原子核外電子排布1.原子結(jié)構(gòu)(1)原子結(jié)構(gòu)原子核核外電子8/342.元素化學(xué)性質(zhì)與原子核外電子排布關(guān)系(1)化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)：

不發(fā)生改變，但

可能發(fā)生改變。(2)元素化學(xué)性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)關(guān)系①活潑金屬元素原子最外層電子數(shù)

，輕易失去；②活潑非金屬元素原子最外層電子數(shù)

，輕易從外界取得電子；③稀有氣體原子最外層有8個(gè)(He2個(gè))電子，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易得失電子。(3)化合價(jià)和核外電子排布關(guān)系①活潑金屬在反應(yīng)中，普通

電子，表現(xiàn)

化合價(jià)。②活潑非金屬在反應(yīng)中，普通

電子，表示

化合價(jià)。較多失去較少核外電子原子核正得到負(fù)9/34歸納總結(jié)(1)元素原子核外電子排布，尤其是原子最外層電子數(shù)決定元素化學(xué)性質(zhì)。(2)金屬元素原子失去電子，表現(xiàn)為正化合價(jià)，化合價(jià)數(shù)值＝失去電子數(shù)目＝原子最外層電子數(shù)。(3)非金屬元素原子得到電子，表現(xiàn)為負(fù)化合價(jià)。,最低負(fù)化合價(jià)數(shù)值＝到達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所得電子數(shù)目。10/34例2以下微粒結(jié)構(gòu)示意圖中，不正確是答案解析解析當(dāng)原子核外第一電子層是最外電子層時(shí)，其中最多電子數(shù)為2，當(dāng)原子核外其它電子層作為最外層時(shí)，其中最多電子數(shù)為8，所以是錯(cuò)誤?！?1/34例3依據(jù)給出原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖，回答以下問題(填字母)：答案BC(1)電子層排布相同是___。解析電子層排布相同是指電子層數(shù)和各電子層上電子數(shù)均相同；決定元素種類是核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，即核電荷數(shù)；金屬元素原子最外電子層上電子數(shù)普通較少；稀有氣體原子最外電子層上普通為8個(gè)電子，He最外層為2個(gè)電子。解析12/34(2)屬于同種元素是____。(3)屬于金屬元素是___。(4)屬于稀有氣體元素是___，稀有氣體普通不參加化學(xué)反應(yīng)原因是_______________________________________________________________________。(5)寫出D參加化學(xué)反應(yīng)后所得離子結(jié)構(gòu)示意圖______。答案ABDC原子最外層電子已到達(dá)8(或2)電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，既不易失去電子也不易得到電子13/34三、原子核組成1.原子組成11(2)質(zhì)量數(shù)：將原子核內(nèi)全部

和

相對(duì)質(zhì)量取整數(shù)加起來所得數(shù)值，用

表示。質(zhì)子中子A14/34(3)組成原子微粒間兩個(gè)關(guān)系①質(zhì)量數(shù)(A)＝____________________②質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)＝

＝原子序數(shù)。(4)原子組成表示方法質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)核電荷數(shù)質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)如作為相對(duì)原子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

表示質(zhì)子數(shù)為

，質(zhì)量數(shù)為

碳原子。61215/34歸納總結(jié)(1)組成原子或離子微粒之間數(shù)量關(guān)系①質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)。②原子中：質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)。③陽離子中：質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)＋離子所帶電荷數(shù)。④陰離子中：質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)－離子所帶電荷數(shù)。(2)并不是全部原子都是由質(zhì)子、中子和電子組成。如

是由質(zhì)子和核外電子組成。16/342.核素(1)概念：含有一定

數(shù)和一定

數(shù)一個(gè)原子稱為一個(gè)核素。(2)氫元素三種核素

，質(zhì)子數(shù)均為

；中子數(shù)分別為

、

、

。(3)碳元素三種核素

，質(zhì)子數(shù)均為

，中子數(shù)分別為

、

、

。質(zhì)子中子1012667817/343.同位素(1)概念：質(zhì)子數(shù)相同、

(或

)不一樣核素互稱為同位素。(2)特點(diǎn)——兩同兩不一樣①兩同：質(zhì)子數(shù)相同，元素相同；②兩不一樣：中子數(shù)不一樣，原子不一樣。(3)用途①放射性

用于考古斷代。②

用于制造氫彈。③放射性同位素釋放射線可用于育種、治療惡性腫瘤等。質(zhì)量數(shù)中子數(shù)18/34歸納總結(jié)元素、核素、同位素之間關(guān)系以下列圖19/34例4以下關(guān)于原子結(jié)構(gòu)說法正確是A.全部原子都含有質(zhì)子、中子和電子三種基本組成微粒，且個(gè)數(shù)都是

相等B.質(zhì)子數(shù)決定元素種類，中子數(shù)決定核素種類C.原子查對(duì)電子吸引作用實(shí)質(zhì)是原子核中質(zhì)子對(duì)核外電子吸引D.原子中質(zhì)子、中子和電子三種基本組成微粒不可能再深入分成更

小微粒答案解析√20/34原子查對(duì)核外電子吸引作用就是質(zhì)子對(duì)電子吸引，C項(xiàng)正確；以發(fā)展觀點(diǎn)分析，原子中基本組成微粒有可能再深入分成更小微粒，如科學(xué)家研究發(fā)覺了質(zhì)子和中子里面還有更小微?！淇耍珼項(xiàng)錯(cuò)誤。21/34例5填空(1)中質(zhì)子數(shù)是___，中子數(shù)是__，核外電子數(shù)是__，質(zhì)量數(shù)是___。(2)微粒“AXn－”核外有18個(gè)電子，則它核電荷數(shù)為______，核內(nèi)中子數(shù)為__________。(3)由

所代表物質(zhì)中，共有__種元素，___種原子，___種分子，互為同位素原子有________________。1618－nA－(18－n)答案1818342421H和2H、16O和17O22/34尤其提醒23/34學(xué)習(xí)小結(jié)24/34達(dá)標(biāo)檢測(cè)25/34123451.(·嘉興一中高一月考)19世紀(jì)初，某科學(xué)家提出原子學(xué)說，他認(rèn)為物質(zhì)由原子組成，原子不能被創(chuàng)造，也不能被毀滅，在化學(xué)反應(yīng)中不能再分，這個(gè)科學(xué)家是A.湯姆生 B.道爾頓C.盧瑟福 D.玻爾答案√26/34答案解析12345√27/343.以下說法正確是A.某微粒核外電子排布為2、8、8結(jié)構(gòu)，則該微粒一定是氬原子B.最外層電子到達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)微粒只能是稀有氣體原子C.F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋是與Ne原子含有相同電子層結(jié)構(gòu)離子D.某元素原子最外層只有2個(gè)電子，則該元素一定是金屬元素答案解析√1234528/34解析電子排布為2、8、8結(jié)構(gòu)微粒還可能為S2－、Cl－等，A項(xiàng)錯(cuò)誤；O2－、F－、Cl－、Li＋、Na＋、Mg2＋等微粒最外層電子數(shù)均到達(dá)了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋核外電子排布均為2、8結(jié)構(gòu)，與Ne原子電子層結(jié)構(gòu)相同，C項(xiàng)正確；He原子最外層只有2個(gè)電子，但He元素是稀有氣體元素，D項(xiàng)錯(cuò)誤。1234529/344.某元素陽離子Rn＋，核外共有x個(gè)電子，原子質(zhì)量數(shù)為A，則該元素原子中子數(shù)為A.A－x－n B.A－x＋nC.A＋x－n D.A＋x＋n答案解析√12345解析質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)，所以要求中子數(shù)必須先要知道質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)。本題陽離子Rn＋中質(zhì)子數(shù)等于陽離子核外電子數(shù)加上陽離子所帶正電荷數(shù)，所以，該原子中子數(shù)為A－(x＋n)＝A－x－n。30/345.觀察以下A、B、C、D、E五種粒子(原子或離子)結(jié)構(gòu)示意圖，回答以下相關(guān)問題。解析在A～E這五種粒子中，A是Cl，B是O2－、C是Ne，D是Na，E是Mg2＋。Ne特殊穩(wěn)定結(jié)構(gòu)決定了它不能形成離子。答案解析(1)與離子相對(duì)應(yīng)元素符號(hào)是_______，與原子相對(duì)應(yīng)離子結(jié)構(gòu)示意圖是____________________。O、Mg、1234531/34(2)電子層結(jié)構(gòu)相同是_____(填寫字母，下同)，性質(zhì)最穩(wěn)定是__，最輕易失去電子是___，最輕易得到電子是___。解析電子層結(jié)構(gòu)相同，即電子層數(shù)和各個(gè)電子層上電子數(shù)目都相同，但與原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)無關(guān)。O2－、Ne和Mg2＋都含有穩(wěn)定電子層結(jié)構(gòu)，但最穩(wěn)定是Ne。答案解析12345BCECDA32/34(3)可直接相互結(jié)合形成化合物化學(xué)式是_____(寫一個(gè)即可，下同)，可經(jīng)過得失電子后再相互結(jié)合形成化合物化學(xué)式是_____。解析陽離子與陰離子可直接相互結(jié)合形成化合物；活潑金屬元素原子與活潑非金屬元素原子經(jīng)過得失電子后可相互結(jié)合形成化合物；在化合物里，Na顯＋1價(jià)，Mg顯＋2價(jià)、Cl顯－1價(jià)、O顯－2價(jià)。答案