高中化學 專題1 化學家眼中的物質(zhì)世界 第三單元 人類對原子結(jié)構(gòu)的認識課件 蘇教必修1

第三單元人類對原子結(jié)構(gòu)的認識專題1化學家眼中的物質(zhì)世界學習目標定位1.知道原子結(jié)構(gòu)模型的演變。2.熟知原子的構(gòu)成，能書寫原子結(jié)構(gòu)示意圖，會分析元素在形成化合物時表現(xiàn)的化合價等性質(zhì)的原因。3.認識同位素的概念，能進行有關(guān)質(zhì)量數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)的計算。內(nèi)容索引新知導學 新知探究點點落實達標檢測 當堂檢測鞏固反饋新知導學1.古希臘原子學說古希臘原子學說古希臘哲學家曾經(jīng)提出，物質(zhì)由不可分割的微粒(即 )構(gòu)成的。2.道爾頓原子學說道爾頓原子學說19世紀初，道爾頓認為，物質(zhì)由原子組成，原子不能被創(chuàng)造，也不能被毀滅，在化學變化中不可 ，在化學反應中保持本性不變。3.湯姆生原子結(jié)構(gòu)模型湯姆生原子結(jié)構(gòu)模型1897年，湯姆生發(fā)現(xiàn)原子中存在 ，并提出了一個被稱為“_ ”的原子結(jié)構(gòu)模型。原子再分割一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變電子葡萄干面包式4.盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型原子由 和 構(gòu)成，帶正電荷，位于原子中心，_帶負電荷，在原子核周圍空間做高速運動。5.玻爾原子結(jié)構(gòu)模型玻爾原子結(jié)構(gòu)模型原子核外，電子在一系列穩(wěn)定的 上運動，每個 都有一個確定的能量值。核外電子在這些穩(wěn)定的軌道上運動時，既不放出能量，也不吸收能量。6.現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)學說現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)學說電子云模型電子云模型原子核外電子的運動不遵循經(jīng)典力學的原理，必須用模型描述核外電子的運動。原子核核外電子原子核電子軌道軌道量子力學原子結(jié)構(gòu)模型的演變原子結(jié)構(gòu)模型的演變(1)原子結(jié)構(gòu)模型的演變過程反映了科學家具有質(zhì)疑、創(chuàng)新、求實、不畏艱辛等良好的科學品質(zhì)。(2)研究探討原子結(jié)構(gòu)模型離不開正確理論的指導，科學實驗和科學技術(shù)的應用。(3)隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，人類對原子的認識還會不斷深化。歸納總結(jié)歸納總結(jié)1.人類對原子結(jié)構(gòu)的認識經(jīng)歷了漫長的歷史階段。其中最有代表性的有：道爾頓的原子結(jié)構(gòu)模型、湯姆生原子結(jié)構(gòu)模型、盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型和玻爾原子結(jié)構(gòu)模型等。而這些原子結(jié)構(gòu)模型都是建立在一定的實驗研究基礎上的。下列實驗事實與原子結(jié)構(gòu)模型建立的關(guān)系正確的是A.電子的發(fā)現(xiàn)：道爾頓的原子結(jié)構(gòu)模型B.粒子散射：盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型C.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)模型答案解析活學活用活學活用解析解析道爾頓的原子結(jié)構(gòu)模型是道爾頓通過對大氣的物理性質(zhì)進行研究而提出的；盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型是通過粒子散射實驗提出的；玻爾原子結(jié)構(gòu)模型是玻爾在牛頓力學的基礎上吸收了量子論和光子學說的思想建立起來的。1.對于原子核外電子分層排布的狀況，通常用原子核外電子排布示意圖來表示，原子核外電子排布示意圖又叫做原子結(jié)構(gòu)示意圖。請畫出下列各原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖：二、原子核外電子排布O ；Ne；Mg ；Ar 。2.在通常情況下，稀有氣體由于原子核外電子排布達到穩(wěn)定(最外層 或 個電子)結(jié)構(gòu)，與其他物質(zhì)發(fā)生化學反應。3.在化學反應過程中，不發(fā)生變化，但原子的 可以發(fā)生變化。如金屬鈉原子易電子，形成的Na具有與 原子電子層相同的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；非金屬硫原子易 電子，形成的S2具有與 原子電子層相同的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。82很難原子核最外層電子數(shù)失去最外層的1個得到2個氖氬4.Na、Mg、Al等活潑金屬單質(zhì)與F2、O2、Cl2等活潑非金屬單質(zhì)發(fā)生反應生成的化合物中，金屬元素和非金屬元素的化合價與其在反應中失去或得到電子的數(shù)目存在一定的關(guān)系。請?zhí)骄炕卮鹣铝袉栴}：(1)金屬單質(zhì)Na、Mg能分別與非金屬單質(zhì)O2、Cl2反應生成堿性氧化物和氯化物，請寫出這些氧化物和氯化物的化學式：_、_、_、_。Na2OMgONaClMgCl2元素化合價原子最外層電子數(shù)目失去(或得到)電子的數(shù)目Na Mg 2 O 6 Cl1 (2)根據(jù)Na、Mg、O、Cl原子在反應過程中失去或得到電子的數(shù)目及其最外層電子數(shù)目，推斷其氧化物和氯化物中元素的化合價，將結(jié)果填入下表。1112222711.元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系原子的核外電子排布：特別是原子最外層電子數(shù)決定元素的化學性質(zhì)。(1)稀有氣體元素的原子，最外層電子排布為8個電子(氦為2個電子)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，既不易得電子，又不易失電子，所以化學性質(zhì)穩(wěn)定。(2)金屬元素的原子，最外層電子排布一般少于4個，所以在化學反應中易失去最外層電子，形成穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。非金屬元素的原子，最外層電子排布一般多于4個，所以在化學反應中易得到電子，形成穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。歸納總結(jié)歸納總結(jié)(3)最外層電子數(shù)決定了該元素的最高正價和最低負價。金屬元素的原子失去電子，表現(xiàn)為正化合價，非金屬元素的原子得到電子，表現(xiàn)為負化合價。2.元素化合價與得、失電子數(shù)目的關(guān)系元素化合價與得、失電子數(shù)目的關(guān)系(1)金屬元素的原子失去電子，表現(xiàn)為正化合價，化合價數(shù)值失去電子的數(shù)目原子最外層電子數(shù)。(2)非金屬元素的原子得到電子，表現(xiàn)為負化合價。最低負化合價的數(shù)值達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所得電子的數(shù)目。2.觀察下列A、B、C、D、E五種粒子(原子或離子)的結(jié)構(gòu)示意圖，回答下列有關(guān)問題。答案解析活學活用活學活用(1)與離子相對應的元素的符號是_，與原子相對應的離子的結(jié)構(gòu)示意圖是_。O、Mg、解析解析在AE這五種粒子中，A是Cl，B是O2、C是Ne，D是Na，E是Mg2。Ne的特殊穩(wěn)定結(jié)構(gòu)決定了它不能形成離子。(2)電子層結(jié)構(gòu)相同的是_(填寫字母，下同)，性質(zhì)最穩(wěn)定的是_，最容易失去電子的是_，最容易得到電子的是_。答案解析解析解析電子層結(jié)構(gòu)相同，即電子層數(shù)和各個電子層上的電子數(shù)目都相同，但與原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)無關(guān)。O2、Ne和Mg2都具有穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)，但最穩(wěn)定的是Ne。BCECDA(3)可直接相互結(jié)合形成的化合物的化學式是_(寫一個即可，下同)，可經(jīng)過得失電子后再相互結(jié)合形成的化合物的化學式是_。答案解析解析解析陽離子與陰離子可直接相互結(jié)合形成化合物；活潑金屬元素的原子與活潑非金屬元素的原子經(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，Mg顯2價、Cl顯1價、O顯2價。MgONaCl解析解析在核電荷數(shù)110的元素內(nèi)，N原子的核外共有7個電子，其最外層上是5個電子，N原子得到3個電子后形成的N3與B的電子層結(jié)構(gòu)相同；F原子的核外共有9個電子，其最外層上是7個電子，F(xiàn)原子得到1個電子后形成的F與B的電子層結(jié)構(gòu)相同。(4)在核電荷數(shù)110的元素內(nèi)，列舉兩個與B的電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，寫出離子的符號：_。答案解析N3、F知識拓展知識拓展知識拓展(1)活潑金屬元素的原子與活潑非金屬元素的原子經(jīng)過得失電子而形成離子再結(jié)合成離子化合物，如NaCl、MgO等；不活潑金屬元素的原子與非金屬元素的原子或幾種非金屬元素的原子通過形成共用電子對而結(jié)合成共價化合物，如AlCl3、HCl等。原子核外電子排布示意圖和原子結(jié)構(gòu)示意圖也可以用來表示單核離子。如K：，；S2：，。微粒電子質(zhì)子中子質(zhì)量/kg9.10910311.67310271.6751027相對質(zhì)量0.000 544 71.0071.008電量/C1.60210191.60210190電荷110N原子中微粒數(shù)77 1.構(gòu)成原子的微粒有電子、質(zhì)子和中子，質(zhì)子和中子構(gòu)成原子核。三、原子核的組成根據(jù)表中基本數(shù)據(jù)，討論下列問題。(1)原子是由帶正電的 和帶負電的 構(gòu)成的，原子的質(zhì)量主要集中在 上。原子核由帶正電的 和不帶電的 構(gòu)成。(2)存在的數(shù)量關(guān)系質(zhì)量關(guān)系質(zhì)量數(shù)(A)質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)原子核核外電子原子核質(zhì)子中子原子的質(zhì)量數(shù)與其 近似相等。質(zhì)子數(shù) ，所以原子呈電中性。原子組成符號 X表示一個質(zhì)量數(shù)為 、質(zhì)子數(shù)為 的X原子。如 S表示質(zhì)量數(shù)為 、質(zhì)子數(shù)為 的硫原子。根據(jù)質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)可計算出 數(shù)，所以只要告訴了符號 X，就知道了該元素原子核的組成情況。相對原子質(zhì)量核電荷數(shù)原子序數(shù)核外電子數(shù)AZ3216中子原子名稱原子符號原子核質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)氕_氘_氚_2.填表并思考回答下列問題：101112(1)H、D、T的原子結(jié)構(gòu)相同點：；不同點：。(2)它們雖然是不同的 ，但同屬于 元素。(3)H、D、T又是 關(guān)系。質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同核素氫同位素 元素核素同位素本質(zhì) 相同的一類原子 、_都一定的原子 相同、不同的同一 的不同原子之間的互稱決定因素_質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)舉例H、C、N三種元素三種核素互為同位素3.元素、核素、同位素的比較質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)元素質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)1.構(gòu)成原子或離子的微粒之間的數(shù)量關(guān)系構(gòu)成原子或離子的微粒之間的數(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)。歸納總結(jié)歸納總結(jié)2.元素、核素、同位素之間的關(guān)系如下圖元素、核素、同位素之間的關(guān)系如下圖3.下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的說法正確的是A.所有的原子都含有質(zhì)子、中子和電子三種基本構(gòu)成微粒，且個數(shù)都 是相等的B.質(zhì)子數(shù)決定元素的種類，中子數(shù)決定核素的種類C.原子核對電子吸引作用的實質(zhì)是原子核中的質(zhì)子對核外電子的吸引D.原子中的質(zhì)子、中子和電子三種基本構(gòu)成微粒不可能再進一步分成 更小的微粒答案解析活學活用活學活用解析解析氫原子1H的原子核內(nèi)沒有中子，核素是由質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)共同決定的，A、B項錯誤；原子核對核外電子的吸引作用就是質(zhì)子對電子的吸引，C項正確；以發(fā)展的觀點分析，原子中的基本構(gòu)成微粒有可能再進一步分成更小的微粒，如科學家研究發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子里面還有更小的微粒夸克，D項錯誤。14.填空(1)S2中的質(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個電子，則它的核電荷數(shù)為_，核內(nèi)中子數(shù)為_。(3)由1H O與2H O所代表的物質(zhì)中，共有_種元素，_種原子，_種分子，互為同位素的原子有_。答案方法點撥1618183418nA(18n)2421H和2H、16O和17O方法點撥方法點撥元素、核素、同位素的判斷判斷元素、同位素和核素時，要抓住各種微粒區(qū)別的本質(zhì)。即質(zhì)子數(shù)相同的原子就屬同種元素；質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均相同的就是同種原子，也稱為核素，同種元素的不同核素互稱同位素。答題時要認真分析原子表示符號的n組數(shù)字。X，只要Z相同，就是同種元素，Z和A均相同，是同種核素，Z相同，A不相同的互稱同位素，Z不相同的無論A是否相同，均不是同種元素，更不能稱為同位素。學習小結(jié)達標檢測1.提出原子結(jié)構(gòu)模型的科學家從時間的先后順序來看，下列排列正確的是A.湯姆生、玻爾、盧瑟福、道爾頓B.湯姆生、玻爾、道爾頓、盧瑟福C.盧瑟福、道爾頓、湯姆生、玻爾D.道爾頓、湯姆生、盧瑟福、玻爾解析解析19世紀初，道爾頓提出了原子學說；1904年湯姆生提出了一個被稱為“葡萄干面包式”的原子結(jié)構(gòu)模型；1911年盧瑟福提出了帶核的原子結(jié)構(gòu)模型；1913年玻爾提出了新的原子結(jié)構(gòu)模型。12345答案解析62.下列說法不正確的是A.金屬元素的化合價數(shù)值等于其原子失去電子的數(shù)目B.非金屬元素的化合價數(shù)值等于其原子得到電子的數(shù)目C.鎂在氧化物中的化合價數(shù)值等于鎂原子最外層電子數(shù)目D.氯化鎂中，氯的化合價數(shù)值等于氯原子最外層電子數(shù)目12345答案63.YBa2Cu8Ox(Y為元素釔)是磁懸浮列車中的重要超導材料，下列關(guān)于 Y的說法中不正確的是A.質(zhì)量數(shù)是89B.中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為50C.核外電子數(shù)是39D.Y和 Y是兩種不同的核素解析解析對于原子 Y，其質(zhì)子數(shù)為39，質(zhì)量數(shù)為89，中子數(shù)為893950，中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為503911，核外電子數(shù)為39。Y和 Y的質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同，是兩種不同的核素，互為同位素。12345答案解析64.下列說法正確的是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.最外層電子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的微粒只能是稀有氣體的原子C.F、Na、Mg2、Al3是與Ne原子具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子D.某元素原子的最外層只有2個電子，則該元素一定是金屬元素12345答案解析6解析解析電子排布為2、8、8結(jié)構(gòu)的微粒還可能為S2、Cl等，A項錯誤；O2、F、Cl、Li、Na、Mg2等微粒最外層電子數(shù)均達到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，B項錯誤；F、Na、Mg2、Al3核外電子排布均為2、8結(jié)構(gòu)，與Ne原子的電子層結(jié)構(gòu)相同，C項正確；He原子的最外層只有2個電子，但He元素是稀有氣體元素，D項錯誤。1234565.某元素的陽離子Rn，核外共有x個電子，原子的質(zhì)量數(shù)為A，則該元素原子里的中子數(shù)為A.Axn B.AxnC.Axn D.Axn解析解析質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)，因此要求中子數(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)等于陽離子的核外電子數(shù)加上陽離子所帶的正電荷數(shù)，所以，該原子的中子數(shù)為A(xn)Axn。12345答案解析6(1)表示核素的符號共_種。答案解析1234566(2)互為同位素的是_和_。答案解析123456(3)質(zhì)量數(shù)相等，但不能互稱為同位素的是_和_。答案解析123456(4)中子數(shù)相等，但質(zhì)子數(shù)不相等的是_和_。答案解析123456本課結(jié)束