1、 第三单元 人类对原子结构的认识1.了解人类对原子结构的认识过程。2.掌握原子的构成，深刻理解构成原子的三种微粒间的关系。(重点)3.知道核素的涵义，认识元素、同位素、核素三者之间的关系，并学会正确判断同位素。(重难点)原子结构模型的演变 阅读教材P27第1自然段至P28末尾，完成下列问题【思考】卢瑟福提出带核的原子结构模型说明原子还可以再分，原子是由_和_构成。【提示】原子核 核外电子原子核外电子排布 阅读教材P29原子核外电子排布至P30原子核的组成以上内容，完成下列问题 1原子结构(1)原子结构(2)表示方法：原子结构示意图 2元素的化学性质与原子核外电子排布的关系(1)化学反应的特点：
2、_不发生变化，但_可能发生变化。(2)化合价和核外电子排布的关系：活泼金属在反应中，一般_电子，表现正化合价。活泼非金属在反应中，一般_电子，表示_化合价。原子核最外层电子数失去得到负原子核的组成 阅读教材P30原子核的组成至P33末尾，完成下列问题 1原子及原子核的构成(1)质量数：_和_之和(2)原子组成的表示方法：_ 其中：X为_A为_Z为_质子数中子数ZAX元素符号质量数质子数 2元素、核素、同位素(1)元素：具有_的同一类原子的总称。如11H、12H、13H、H都是氢元素的微粒。(2)核素：具有一定_和一定_的一种原子，称为核素。如：11H、12H和13H等。(3)同位素：具有相同_
3、和不同_的同一元素的不同核素互称同位素。如：816O、817O、818O互称同位素。相同核电荷数质子数中子数质子数中子数(质量数)【判断】1原子可以再分为质子和中子()2所有原子都含有质子、中子、电子()3中子数相同的原子互为同位素()411H、12H、13H互为同位素，其物理性质不同，但化学性质相同()5质子数相同的粒子一定是同一种元素()1.核外电子排布规律(1)核外电子的分层排布 在多电子原子里，电子的能量并不相同，有的电子能量高，有的电子能量低。能量低的电子，在离核较近的区域运动；能量高的电子，在离核较远的区域运动。因此，核外电子是分层排布的。(2)核外电子排布的一般规律 每层最多容纳
4、的电子数为2N2个(N代表电子层数)。最外层电子数不超过8个(第一层为最外层时，电子数不超过2个)。次外层电子数不超过18个，倒数第三层电子数不超过32个。电子层(N)12 3 4 5 6 7符号KL M N O P Q离核远近近远能量高低低高 2原子结构与元素性质的关系 通常把最外层有8个电子(K层为最外层有2个电子)的结构，称为相对稳定结构。在化学反应中，各元素通过电子得失倾向于形成稳定结构。原子的核外电子排布，特别是最外层电子数决定着元素的主要化学性质，如化合价、氧化性或还原性、金属性或非金属性等。(1)稀有气体：最外层有8个电子(或K层为最外层有2个电子)，属于相对稳定结构，通常很难得
5、失电子，其化合价一般为0。化学性质非常稳定，一般不与其他物质发生化学反应。(2)金属元素：最外层电子数一般少于4个，在化学反应中比较容易失去电子而达到相对稳定结构，表现出金属性。金属元素只有正价和零价。某些金属元素有多种化合价，如Fe有2价、3价、Cu有1价、2价。(3)非金属元素：最外层电子数一般多于4个，在化学反应时比较容易得到电子而达到相对稳定结构，表现出非金属性。非金属元素既有负价，又有正价。若某非金属元素最外层电子数为x个，则其最高正价为x价，最低负价为(8x)价。某些非金属元素只有负价，如F只有1价。稀有气体遇到F2也可以发生反应，而呈现正价。如XeF3中Xe呈3价。【活学活用】1
6、根据给出的原子或离子结构示意图，回答下列问题(填字母)：(1)电子层排布相同的是_。(2)属于同种元素的是_。(3)属于金属元素的是_。(4)属于稀有气体元素的是_，稀有气体一般不参与化学反应的原因是_。(5)写出D参加化学反应后所得离子的结构示意图_。【解析】电子层排布相同是指电子层数和各电子层上的电子数均相同；决定元素种类的是核内质子数，即核电荷数；金属元素原子的最外电子层上的电子数一般较少；稀有气体原子是电中性微粒，即核电荷数核外电子数，且最外电子层上一般为8个电子，He最外层为2个电子。【答案】(1)BC(2)AB(3)D(4)C原子的最外层电子已达到8(或2)电子稳定结构，既不易失去
7、电子也不易得到电子 1.原子的构成(2)构成原子或离子的粒子间的数量关系 质子数(Z)中子数(N)质量数(A)原子的近似相对原子质量(质量关系)。原子的核外电子数核内质子数核电荷数。阳离子核外电子数核内质子数阳离子所带电荷数。阴离子核外电子数核内质子数阴离子所带电荷数。2元素、核素与同位素的比较元素同位素核素概念具有相同核电荷数的同一类原子的总称质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子对象宏观概念，只论种类，不论个数，包括原子和离子微观概念，仅对原子而言，是同种元素不同原子的互称微观概念，是指某元素的特定原子特征有游离态和化合态之分同位
8、素的化学性质基本相同，但物理性质有差异具有真实的质量，同一元素的不同核素，其质量不同决定因素质子数质子数和中子数质子数和中子数 三者的关系可用下图表示：【活学活用】2用A表示质子数，B表示中子数，C表示核外电子数，D表示最外层电子数，E表示电子层数，回答下列问题：(1)同位素种类由_决定。(2)元素种类由_决定。(3)某元素有无同位素由_决定。(4)质量数由_决定。(5)元素的化学性质主要由_决定。(6)核电荷数由_决定。【答案】(1)AB(2)A(3)B(4)AB(5)D(6)A 预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中：问题1问题2问题3问题4 探究背景1 人们常用原子结构示
9、意图表示原子的核外电子排布。如118号元素的原子结构示意图如下：探究问题1 1根据118号元素的原子结构示意图，总结核外电子的排布规律：(1)核外电子_排布。(2)每层最多容纳的电子数为_个。(3)最外层电子数不超过_个(第一层不超过2个)。【提示】(1)分层(2)2N2(3)8 2根据核外电子的排布情况，找出合适的元素符号填空：(1)最外层电子数等于次外层电子数的元素：_。(2)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：_。最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：_。最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：_。(3)电子层数与最外层电子数相等的元素：_。(4)电子总数为最外层电子数2倍的元素：_。(
10、5)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：_。(6)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：_。【提示】(1)Be、Ar(2)CONe(3)H、Be、Al(4)Be(5)Li、Si(6)Li、P 探究背景2 原子、元素、核素、同位素等都属于重要的化学基本概念。分析下列八种化学符号：11H、12H2、614C、36Li、1123Na、714N、37Li、1224Mg。探究问题2 1八种符号中核素共有多少种？【提示】8种。2互为同位素的是_和_。【提示】36Li37Li 3中子数相等的两种原子一定是同位素吗？若不是，请举一例说明。【提示】不一定，如1123Na与1224Mg。已知R元素的某种同位素能
11、形成离子化合物AMRN，其中A的化合价为N。该化合物中一个R微粒的核外电子数是a，核内中子数是b，则该同位素的原子符号是()AambmnRBamabmR CaabRDamambR【思路点拨】离子的电子数原子的电子数质量数原子符号。【解析】由题意可知，在离子化合物AMRN中R的化合价为M，其离子符号为Rm，已知一个Rm的核外电子数是a，则其核内质子数为am，质量数质子数中子数amb。【答案】D 质量数质子数中子数，该关系对原子和离子均适合，但核电荷数(质子数)核外电子数只适合于原子和分子，而且计算时应注意阳离子与阴离子的区别，由电子数计算质子数时，此处易出错。简单原子的原子结构可用如图所示的表示
12、方法形象地表示。下列关于粒子、的叙述正确的是()A、不互为同位素 B、表示三种核素 C、是三种化学性质不同的粒子 D、具有相同的质量数【思路点拨】质子数、中子数共同决定核素的种类，同位素化学性质相同，物质性质不同。【解析】由于三种结构中均只有一个质子，中子数不同，所以它们表示氢元素的三种核素，A项错误，B项正确，它们的化学性质相同，C项错误；三者的质量数分别为1、2、3，D项错误。【答案】B 元素、核素、同位素的辨别方法 1从决定因素上辨别(1)元素由核电荷数(质子数)决定。同种元素的电荷数相同，即质子数相同，但中子数可以不同，带电情况也可以不同。(2)核素由质子数和中子数共同决定，是电中性的
13、微粒。同种元素的不同核素具有相同的质子数、不同的电子数，所以其化学性质相同，物理性质不同。(3)同位素由中子数决定。同位素中的“素”指的是核素，“同位”指的是同一种元素的几种核素处于元素周期表中的同一位置。2从量和种类上辨别(1)元素是宏观概念，在描述元素时只讲种类，不讲个数。(2)核素是微观概念，在描述核素时既可以讲种类，也可以讲个数。(3)同位素也是微观概念，但由于是同一元素的不同核素的互称，所以在描述同位素时只能讲种类，不能讲个数。1元素的种类和原子的种类相比较()A前者大B后者大 C相等D不能确定【解析】一种元素存在多种同位素，所以元素种类小于原子种类。【答案】B 2据科学家预测，月球
14、的土壤中吸附着数百万吨的23He，每百吨23He核聚变所释放出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24He的形式存在。下列说法中正确的是()A24He原子核内含有4个质子 B23He和24He互为同位素 C23He原子核内含有3个中子 DHe的最外层电子数为2，所以24He具有较强的金属性【解析】原子可以用符号ZAX表示，X为元素符号，Z为核电荷数，A为质量数，A、C两项错误；23He和24He的质子数都为2，中子数分别为1、2，它们互为同位素，B项正确；24He是氦元素的一种核素，最外层为L层，电子数为2，属于稳定结构，所以24He既不是金属，也不是非金属，它是稀有气体
15、，D项错误。【答案】B 3下列各粒子H3O、NH4、Na；OH、NH2、F；O2、Na、Mg2；CH4、NH3、H2O，具有相同质子数和电子数的一组是()AB CD【解析】H3O、NH4、Na各有11个质子和10个电子；OH、NH2、F各有9个质子和10个电子；CH4、NH3、H2O各有10个质子和10个电子。【答案】B 4某微粒用符号ZAMn表示，下列关于该微粒的叙述中正确的是()A所含质子数为(An)B所含中子数为Z C所含电子数为(Zn)D中子数电子数A2Zn【解析】解答本题的关键是弄清微粒符号ZAMn所表示的意义：M代表元素符号，A是该元素某原子的质量数，Z是该原子的质子数，n是该原子
16、所带的正电荷数，即表示M原子失去n个电子。由于原子变成离子时，一般只是最外层电子数的变化，而原子核内的质子数和中子数不变，故A项不正确。中子数为(AZ)，故B项不正确。因原子中，质子数(Z)核外电子数，所以，ZAMn的电子数为(Zn)，故C项不正确。中子数电子数(AZ)(Zn)A2Zn。【答案】D 5阴离子Xn含N个中子，X的质量数为A，则M g X的气态氢化物中含质子的物质的量为()6据报道，某些花岗岩会产生氡(86222Rn)，对人体产生伤害，请回答下列问题：(1)该原子的质量数为_，质子数为_，中子数为_。(2)根据Rn的原子结构预测，氡气的化学性质_。A非常活泼，容易与氧气等非金属单质
17、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 选择该项的理由是_。(3)研究发现，镭能蜕变为 86222Rn，故称86222Rn为镭射气，钍能蜕变为 86220Rn，故称 86220Rn为钍射气，锕能蜕变为 86219Rn，故称 86219Rn为锕射气。则 86222Rn、86220Rn、86219Rn()A是同种元素B互位同位素 C是同种核素D是同种原子【解析】86222Rn的质量数为222，质子数为86，中子数为22286136。(2)由Rn的原子结构可知其最外层已达8原子稳定结构，故其性质很稳定，选D。(3)86222Rn、86220Rn、86219Rn是同种元素，由于它们的质子数相同，而中子数不同，互为同位素。【答案】(1)22286136(2)D 氡原子最外层已达8电子稳定结构，因此氡气很稳定(3)AB学业达标限时自测（八）
