基本概念1-原子结构 - 图文

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化学学科教案

年 级： 高二 学生姓名： 第 课时 课 题 原子结构 1、了解元素、核素和同位素的含义 2、知道原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及他们之间的数量关系 3、了解1~18号元素的原子核外电子排布，能用原子结构示意图表述原子和简单离子的结构 4、了解相对原子质量的定义，并能区分核素与元素的相对原子质量和近似相对原子质量 1、知道原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及他们之间的数量关系 2、了解1~18号元素的原子核外电子排布，能用原子结构示意图表述原子和简单离子的结构 了解相对原子质量的定义，并能区分核素与元素的相对原子质量和近似相对原子质量 教学过程 【引入】 化学是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门学科，研究结构是学好化学的基础，本节课就让我们一起来回忆一下高一所学的内容“原子结构”。 随着人类物质文明的不断发展，促使人们思考物质是怎样构成的，也由此形成了不少关于物质构成的观点，不同的时代，不同的条件，物质构成的观点也是历尽演变，让我们一起穿梭时空，亲历原子结构的演变之旅！ 观察、猜测 1

教学目标 教学重点 教学难点 大量实验 古代原子学说 电子与放射现象的发现 道尔顿的原子论 α粒子散射实验 原子光谱实验、量子理论 卢瑟福的原子结构的行星模型 汤姆生的葡萄干面包原子模型 电子云模型

【板书】一、原子结构 1、原子的构成 【学生活动】回忆原子的构成

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中子N（0） 核素、同位素 原子核 质量数（A）→近似相对原子质量 决定元素种类 质子Z（+1） 元素符号 决定 主族元素的化学性质 原子结构 最外层电子数： 及最高正价和族序数 (AZX)电子数 核外电子 内层电子数： e（-1） 电子层数决定 排布规律 ：分层排布 周期序数及原子半径 【解析】 （1）原子中存在的量的关系 质量关系：质量数A=Z+N 电子关系： 原子电子数=质子数=核电荷数= 原子序数 阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带电荷数 阴离子的核外电子数=质子数 + 阳离子所带电荷数 （2）元素符号周围不同位置数字的含义 左下角 表示 质子数即核电荷数 左上角 表示 质量数 正上方 表示 化合价 右上角 表示 离子所带电荷数 右下角 表示 原子个数 【例1】元素X的核电荷数为18，它的某个同位素原子的质量数为40，该原子有（ ） A、18个质子，22个中子和18个电子 B、18个质子，22个中子和22个电子 C、18个质子，40个中子和18个电子 D、22个质子，22个中子和18个电子 【例2】现有bXn-和 aYm+两种离子，它们含有相同的电子数，则a与下列式子相等关系的是( ) 决定原子种类 A、b-m-n B、b+m+n C、b-m+n D、b+m-n 【例3】已有元素x，根据你所学知识写出元素符号标表所含意义： A表示 ；Z表示 ；a表示 ；b表示 ；c表示 。 2

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【板书】2、元素、核素、同位素、同素异形体的辨析 概念 元素 具有相同核电荷数的同一类原子的总称 氧（O）元素 氢（H）元素 同位素 质子数相同而中子数不同的用一元素的不同原子互称为同位素（化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有不同） X)核素 具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子 如1H(H)、2H(D)、3H(T)就各为一种核素。 同素异形体 由同种元素组成的结构和性质不同的单质互称为同素异形体 O2和O3 红磷和白磷 金刚石和石墨 例 如160、17O、180是氧元素的三种核素，互为同位素。 235235【例4】23592U是重要的核工业原料，在自然界的丰度很低。92U的浓缩一直为国际社会关注。下列有关92U说法正确的是 ( ) 235 A、235原子核中含有92个中子 B、U9292U原子核外有143个质子 235238238 C、23592U与U92U互为同位素 D、92U与92U互为同素异形体 【例5】 科学家发现C60后，近年又合成了许多球形的分子（富勒烯），如C50，C120，C540等，它们互称为（ ） A、同系物 B、同分异构体 C、同素异形体 D、同位素 【板书】3、相对原子质量和近似相对原子质量 （1）核素的相对原子质量：一个核素原子的质量与12 C原子质量的1/12的比值 （2）核素的近似相对原子质量：在数值上等于该核素原子的质量数 （3）元素的相对原子质量：按照该元素各种核素原子所占的一定百分比算出平均值 （4）元素的近似相对原子质量：按照该元素的各种核素的质量数和各种核素原子所占的一定百分比算出的平均值 【例6】（1） Cl元素的两种核素35Cl、37Cl的相对原子质量分别34.969和36.966，则35Cl和37Cl的关系是 。其质量数分别是 。 （2） 若35Cl和37Cl在自然界的原子百分组成之比是3∶1，则Cl元素的近似相对原子质量为 。 【例7】氯元素在自然界有35Cl和37Cl两种同位素，在计算式34.969×75.77%+36.966×24.23% =35.453中 （ ） A．75.77%表示35Cl的质量分数 B．24.23%表示35Cl的丰度 C．35. 453表示氯元素的相对原子质量 D．36.966表示37Cl的质量数 【例8】16O的质量数常被当作氧元素的近似相对原子质量。这里的“近似”不包括的含意是 （ ） A．氧的其它同位素的丰度太低，被忽略了 B．质子和中子的相对原子质量都很接近1 C．元素的近似相对原子质量总是取整数 D．电子的质量太小 3

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【板书】二、原子核外电子排布规律及原子结构示意图 1．电子运动的特点： 运动微粒（电子）的质量很小 、 运动速度极高 、 运动范围极小 2．电子云： 用小黑点的 疏密程度来表示电子在核外空间某处出现机会的多少，称电子云 电子云密度大的地方，表明 电子在此空间处出现的机会大 3．核外电子的排布 （1）电子层：电子按能量大小分别在离核不同远近区域里运动，把距核外不同远近的区域称为电子层。 电子层（n） 符 号 离核远近 能量高低 （2）核外电子排布规律 ①各电子层最多容纳2n2（n代表电子层）个电子。例：Ne ②最外层电子数不超过8个（K层不超过2个）例：H ③次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。例：Br ④核外电子总是最先排在能量最低的电子层里，然后依次排在能量较高的电子层里。 【学生活动】写出下列微粒的结构示意图 Na Cl Al O N Ar Mg2+ Cl- S2- 4． 电子式的书写 电子式：用小黑点(或×)来表示元素原子的最外层上的电子） （1）原子的电子式：将原子的所有最外层电子数在元素符号的周围用黑点标出【镁的电子式】 （2）离子的电子式：①阴离子：在阴离子符号的周围标出其最外层的8个电子，外加方括号，再在括 号外的右上角注明阴离子所带的电荷数 ②阳离子：其电子式即为阳离子符号 ③带正电荷的原子团：书写方法与阴离子类似，区别是在方括号右上角标上阳离 子所带的正电荷数【OH-，NH4+】【CO2，N2】 （3）化合物电子式： ① 离子化合物：每个离子都要分开写 ② 共价分子：必须使分子中每个原子都要达到8电子结构（H原子为2电子结构，特殊的除外） 4

1 K 2 L 3 M 4 N 5 O 6 P 7 Q 由近 到远 由低 到高

【学生活动】写出下列微粒的电子式

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Cl Mg H S2- Na+ OH- NH4+ N2 CO2 NaCl H2O2 HClO Na2O2 MgCl2 CCl4 【巩固练习】 1. 美国科学家将两种元素铅和氪的原子核对撞，获得了一种质子数为118、中子数为175的超重元素，该元素原子核内的中子数与核外电子数之差是( ) A、57 B、47 C、61 D、293 2. A、B均为原子序数1～20的元素，已知A的原子序数为n，A2+离子比B2-离子少8个电子，则B的原子序数是（ ） A、 n＋4 B、n＋6 C、 n＋8 D、n＋1 3. 下列各对物质中，互为同位素的是（ ） ①1H、1H ②H2O、D2O ③17Cl、17Cl ④石墨、金刚石 ⑤O2、O3 ⑥H2、H A、①②③ B、①③ C、③④⑤ D、④⑤⑥ 4. 其中 A、①②③互为同位素 C、①②③是三种化学性质不同的粒子 B、①②③为同素异形体 D、①②③具有相同的质量数 表示质子或电子，表示中子。则下列有关①②③的叙述中，正确的是( ) 123537?5. 国际原子量委员会在1993年8月，确定我国张青莲教授测定的锑相对原子质量(121.760)为标准相对原子质量，已知锑有2种以上天然同位素，则测得的“121.760”是指( ) A、一个锑原子的质量 B、锑元素原子的质量与C-12的原子质量的1/12的比值 C、按锑的各天然同位素的相对原子质量与其在自然界中各丰度计算出的平均值 D、按锑的各天然同位素的质量数与它们在自然界中各自所占原子百分比计算出的平均值 6. 已知自然界氧的同位素有 水一共有：（ ） A、3种

16O、17O、18O，氢的同位素有H、D，从水分子的原子组成来看，自然界的 C、9种 5 B、6种 D、12种

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7. 硼有两种同位素105B和115B，硼的近似相对原子质量是10.8，则两者的原子个数比（ ） A、1:1 B、1:2 C、1:4 D、1:3 8. 元素E有两种天然同位素，分别为103E（丰度：20%）和105E（丰度：80%），元素E的近似相对原子质量是（ ） A、103.4 B、103.6 C、104.0 D、104.6 9. 已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b，他们的离子Xm+和Yn-的核外电子排布相同，则下列关系正确的是（ ） A、a=b+m+n B、a=b-m+n C、a=b+m-n D、a=b-m-n 10. 在原子中对于第n电子层，若它作为原子的最外层，则容纳的电子数最多与(n-1)层的相同；当它作为次外层，则其容纳的电子数比(n+1)层上电子数最多能多10个，则第n层为 ( ) A、L层 B、 M层 C、 N层 D、任意层 11. 金属氧化物的分子式为M2O3，电子总数为50，每个Ｍ离子具有10个电子，若其中每个氧原子核内都有８个中子，M2O3的式量为102，则Ｍ原子核内的中子数（ ） Ａ、14 Ｂ、13 Ｃ、10 Ｄ、21 12. 下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。 （1）A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半 、 （2）B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍 、 （3）C元素的次外层电子数是最外层电子数的1/4 、 （4）D元素有三个电子 层，最外层电子数比次外层的少3 、 （5）E元素的最外层电子数是次外层的3倍 、 13. A元素原子M电子层上有6个电子。B元素与A元素的原子核外电子层数相同，B元素的原子最外层只有1个电子。 （1）B元素的原子结构示意图为 （2）A、B两元素形成的化合物的名称是 。化学式是 ，该化合物在无色火焰上灼烧时，火焰呈 色 14. 有V、W、X、Y、Z 五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20，其中X、Z 是金属元素；V和Z元素原子的最外层都只有一个电子；W和Y元素原子的最外层电子数相同，且W元素原子L层电子数是K层电子数的3倍；X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层数的一半。由此推知（填元素符号），V ，W ，X ，Y ，Z 。由这些元素组成的一种结晶水合物的化学式为 ，俗称 【课后作业】 1. 下列关于原子的几种描述中，不正确的是 （ ） 18191619A、O与F具有相同的中子数 B、O与O具有相同的电子数 1213C、C与C具有相同的质量数 D、15Ｎ与14N具有相同的质子数 2. 下列关于同位素的描述正确的是( ) A、有相似化学性质的不同元素 B、有不同质量数的同种元素的原子 C、最外层电子层上有不同电子数的原子 D、有相同质量数的不同元素的原子 6

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3. 国际元素相对原子质量表上查得C是12.01，这是指碳的（ ） A、质量数 B、相对原子质量 C、同位素相对原子质量 D、平均相对原子质量 4. K电子层和M电子层电子数目相同的原子的结构示意图为（ ） 5. 下列微粒：①质子；②中子；③电子，在所有原子中均含有的微粒是 ( ) A、 ①②③ B、仅① C、①和③ D、 ①和② 6. 下列各组微粒中，核外电子层结构相同的是（ ） A. Mg2+、S2-、Na+、F- B. Na+、F-、S2-、Ar C．K+、Ca2+、S2-、Ba2+ D．Mg2+、O2-、Na+、F- 7. 将某文献资料上记载的相对原子质量的数据摘录如下： 35Cl Cl 34.969 36.966 35.453 75.77% 24.23% 35Cl Cl 35 37 35.485 75.77% 24.23% 3737平均 平均 试回答下列问题： （1）34.969是表示： （2）35.453是表示： （3）35是表示： （4）35.485是表示： （5）24.23%是表示： 8. 有A、B、C、D、E五种微粒：①A微粒核内有14个中子，核外M电子层上有2个电子；②B微粒得到2个电子后，其电子层结构与Ne相同；③C微粒带有一个单位的正电荷，核电荷数为11；④D微粒核外有18个电子，当失去1个电子时呈电中性；⑤E微粒不带电，其质量数为1。依次写出A、B、C、D、E各微粒的符号 、 、 、 、  ； 板书设计 7

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原子结构 一、原子结构 1、原子的构成 2、元素、核素、同位素、同素异形体的辨析 3、相对原子质量和近似相对原子质量 二、原子核外电子排布规律及原子结构示意图 课后记 8

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