1、第三单元 人类对原子结构的认识第1课时人类认识原子结构的历程 原子核的构成发 展 目 标体 系 构 建1.以原子结构模型为例，能从宏观和微观结合的视角理解原子结构模型提出的证据。2.初步形成模型建构的认知方式，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。一、人类认识原子结构的历程微点拨：原子结构模型的演变过程反映了科学家具有质疑、创新、求实、等良好的科学品质，随着现代科学技术的发展，人类对原子的认识还会不断深化。二、原子核的构成1原子是由原子核和核外电子构成的，原子核又是由质子和中子构成的，质子带正电，中子不带电。2元素、核素、同位素的关系3质量数：将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数，加起来
2、所得到的数值。4原子的表示符号：X表示质子数是Z，质量数为A的一种X原子，X中含有的中子数为AZ。微点拨：原子中一定有质子和电子，不一定有中子，如H，没有中子。阳离子H中只有质子，没有中子和电子。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”。)(1)道尔顿的原子学说、汤姆生的“葡萄干面包式”原子结构模型均是不完善的，对科学发展毫无疑义。()(2)化学反应中原子核不会发生变化。()(3)H2、D2、T2互称为同位素。()(4)原子中子数与质子数之差为50。()2下列说法中正确的是( )A40K与40Ca原子中的中子数相等B互为同位素的两种核素，它们原子核内的质子数一定相等C人们发现了112种元素，即共
3、有112种核素D原子结构模型演变历史可以表示为：BA项，前者中子数为21，后者为20，错误；C项，一种元素可以有多种核素，错误；D项，顺序错误。3(1)S2中的质子数是 ，中子数是 ，核外电子数是 ，质量数是 。(2)微粒“AXn”核外有18个电子，则它的核电荷数为 ，核内中子数为 。(3)由1HO与2HO所代表的物质中，共有 种元素， 种原子， 种分子，互为同位素的原子有 。答案(1)16181834(2)18nA(18n) (3)2421H和2H、16O和17O认识原子的构成(素养养成宏观辨识与微观探析)问题Ts、Ts是同素异形体吗？二者是什么关系？提示同素异形体是指同种元素形成的不同形态
4、的单质，Ts、Ts不是同素异形体，二者互为同位素。1构成原子的微粒及作用2微粒之间的关系(1)原子中：质子数(Z)核电荷数核外电子数；(2)质量数(A)质子数(Z)中子数(N)；(3)阳离子的核外电子数质子数阳离子所带的电荷数；(4)阴离子的核外电子数质子数阴离子所带的电荷数。3微粒符号周围数字的含义1某元素的一个原子形成的离子可表示为Xn，下列说法正确的是( )A.Xn含有的中子数为abB.Xn含有的电子数为anCX原子的质量数为abnD1个X原子的质量约为 gDA项，中子数为ba；B项，电子数为an；C项，质量数为b。2已知某离子的结构示意图为 。试回答：(1)当xy10时，该微粒为 (填
5、“原子”“阳离子”或“阴离子”)。(2)当y8时，微粒可能为(填名称)： 、 、 、 、 。解析(1)当xy10时，x10y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该微粒应为原子。(2)当y8时，应有18个电子的微粒，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子。答案(1)原子 (2)氩原子氯离子硫离子钾离子钙离子元素、核素、同位素的比较(素养养成宏观辨识与微观探析)问题1C与N的质量数相等，是否互为同位素？提示质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。C与N的质量数相等，但质子数分别为6和7，属于不同的元素，故不是同位素。问题2核素种类与质子数、中子数和质量数有何关系？提示核素是
6、具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，因此核素种类由质子数、中子数共同决定。质量数质子数中子数，故不同的核素也可能具有相同的质量数，如C和N，故核素种类与质量数无直接关系。元素核素同位素概念具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称，与核外电子数无关具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子或同一种元素的不同核素范围宏观概念，对同类原子而言，既有游离态又有化合态微观概念，对某种元素的一种原子而言微观概念，对某种元素的原子而言，因同位素的存在而使原子种类多于元素种类特性主要通过形成的单质或化合物来体现不同的核素可能质子数相同，或中子数相同，或质量
7、数相同，或各数均不相同同位素(之间)质量数不同，化学性质基本相同实例氢元素、氧元素H、H、N、C、Mg是不同的核素H、H、H为氢元素的同位素特别提示同位素原子具有相同的质子数和相同的核外电子排布，所以具有相同的化学性质；由于中子数不同，所以物理性质不同。3下列说法正确的是( )A同一元素各核素的质量数不同，但它们的化学性质几乎完全相同B任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子构成的C钠原子失去一个电子后，它的电子数与氖原子相同，所以变成氖原子D.Ar、K、Ca的质量数相同，所以它们互为同位素AA选项中的各核素属于同一元素，这些核素间必定互为同位素，同位素的化学性质几乎完全相同，A正确；B选
8、项中描述的只是原子构成的一般规律，而忽视了氕原子(H)的原子核内只有质子而无中子这个特例，B错误；C选项中原子种类是由质子数和中子数共同决定的，若原子核不改变，仅核外发生电子得失，不会发生由一种原子转变为另一种原子的现象，而只能由原子变为离子，C错误；D选项中不是同种元素，不是同位素，D错误。4元素、原子、核素、同位素都是重要的基本概念，原子的构成是重要的化学基本理论。根据下列8种化学符号：H2、H2、C、Li、Na、N、Li、Mg回答问题： (1)表示核素的符号共 种。(2)互为同位素的是 和 。(3)质量数相等，但不能互称为同位素的是 和 。(4)中子数相等，但质子数不相等的是 和 。解析
9、(1)核素是具有一定质子数和一定中子数的某种元素的原子，一种原子即为一种核素，H2和H2都是分子，不属于核素，其余6种全部表示核素。 (2)同位素是具有相同质子数和不同中子数的同种元素的原子，所以Li和Li互称为同位素。 (3)C和N的质量数都是14，但质子数分别为6和7，属于不同元素的原子，不能互称为同位素。 (4)Na和Mg的中子数都是12，但质子数分别为11和12。答案(1)6(2)LiLi(3)CN(4)NaMg1提出原子结构模型的科学家，从时间的先后顺序来看，下列排列正确的是( )A汤姆生、玻尔、卢瑟福、道尔顿B汤姆生、玻尔、道尔顿、卢瑟福C卢瑟福、道尔顿、汤姆生、玻尔D道尔顿、汤姆
10、生、卢瑟福、玻尔D19世纪初，道尔顿提出了原子学说；1904年汤姆生提出了一个被称为“葡萄干面包式”的原子结构模型；1911年卢瑟福提出了带核的原子结构模型；1913年玻尔提出了新的原子结构模型。2据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的He，每百吨He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。以下关于3He的说法正确的是( )A是4He的同素异形体B比4He少一个电子C是4He的同位素D比4He少一个质子C3He是4He的同位素，比4He少一个中子，C项正确。3.H、H、H、H、H2是( )A氢的5种同位素B5种氢元素C氢的5种核素 D氢元素的5种不同微粒DH、H、H是三种不同的核
11、素，是氢元素的三种同位素，H是一种阳离子，H2是氢元素形成的单质，构成上述物质微粒的元素原子具有相同的核电荷数，属于同种元素，故可称之为氢元素的五种不同微粒。4(双选)CNMP(核磁共振)可以用于含碳化合物的结构分析。C表示的碳原子( )A该原子的化学性质较稳定，不易发生得失电子B核内有6个质子，核外有7个电子C质量数为13，核电荷数为6，核内质子数为7D质子数为6，核外电子数为6，核内中子数为7ADC的质量数为13，质子数核电荷数核外电子数6，中子数为1367，最外层电子数有4个，不易得失电子。5据报道，某些花岗岩会产生氡(Rn)，对人体产生伤害。请回答下列问题：(1)该原子的质量数是 ，质
12、子数是 ，中子数是 。(2)请根据Rn的原子结构 预测，氡气的化学性质 (填字母，下同)。A非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应B比较活泼，能与钠等金属反应C不太活泼，与氮气性质相似D很难与其他物质发生反应你选择该选项的理由是 。(3)研究发现，镭能蜕变为Rn，故称Rn为镭射气；钍能蜕变为Rn，故将Rn称为钍射气，锕能蜕变为Rn，故将Rn称为锕射气。则Rn、Rn、Rn的关系是 。A同种元素 B同位素C同种核素 D同种原子解析(1)Rn的质量数是222，质子数是86，中子数是22286136。(2)由Rn的原子结构可知其最外层已达8电子稳定结构，故其性质很稳定，D项正确。(3)这三种是同种元素，由于其质子数相同，而中子数不同，故互为同位素。答案(1)22286136(2)DRn原子最外层已达8电子稳定结构，故其性质很稳定(3)AB