第三單元　人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識

1、 原 子 結(jié) 構(gòu)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道原子組成的表示方法。2.了解原子相對原子質(zhì)量與質(zhì)量數(shù)的區(qū)別。3.了解核素和同位素概念。兩千多年以來，科學(xué)家一直在思考一個(gè)問題：如果把一個(gè)物體一直分割下去，將會怎樣？能不能找到一種組成物質(zhì)的最基本粒子？ 公元前5世紀(jì)，希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認(rèn)為 ：萬物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，即原子。原子結(jié)構(gòu)模型的演變19世紀(jì)初，英國科學(xué)家道爾頓提出原子學(xué)說，他認(rèn)為原子是微小的不可分割的實(shí)心球體。1897年，英國科學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子?！捌咸迅刹级　蹦Ｐ?911年，盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了帶核的原子結(jié)構(gòu)模型一 原子1.原子的構(gòu)成原子原子核核外電子（帶“-”）質(zhì)子（帶

2、“+”）中子（不帶電）微粒 電子質(zhì)子中子質(zhì)量(kg)9.10910311.67310271.6751027相對質(zhì)量0.0054841.0071.008電量(C)1.60210191.60210190電荷-1+10結(jié)論：1、質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)2、原子質(zhì)量主要在原子核上，由質(zhì)子和中子的質(zhì)量決定 注意： 相對原子質(zhì)量：以 12C（原子核內(nèi)有 6 個(gè)質(zhì)子和 6 個(gè)中子的一 種碳原子） 的質(zhì)量的 1/12（約 1.6610-27kg）作為標(biāo)準(zhǔn)，其他微粒 的質(zhì)量跟它的比值。 核電荷數(shù)指質(zhì)子所帶的正電荷數(shù)，核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù) 質(zhì)量數(shù)：將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似 的整數(shù)值加起來，所得的

3、數(shù)值叫質(zhì)量數(shù)，用 A 表示。XAZ質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)元素符號質(zhì)子數(shù)(Z) + 中子數(shù)(N) 質(zhì)量數(shù)(A)2 .原子組成的表示方法三種不同的氫原子思考： 11H、21H、31H是同一種元素嗎？元素：有相同質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）的同一類原子的總稱。元素種類由質(zhì)子數(shù)決定的3.核素：具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子。原子符號質(zhì)子數(shù)中子數(shù)氫原子名稱1 H10氕（H）11 H11氘（D）21H12氚（T）34.同位素：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素 的不同核素互為同位素。又如：碳 12C 13C 14C 氯 35Cl 37Cl 鈾 234U 235U 238U注意：同種元素的各種同位素化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同

4、，物理性質(zhì)有差異。應(yīng)用：同位素的應(yīng)用廣泛，可用于核能開發(fā)、文物鑒定、醫(yī)學(xué)診斷等。元素原子定義原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同的一類原子的總稱組成自然界物質(zhì)的基本粒子范疇宏觀微觀粒子量的概念只講種類，不講個(gè)數(shù)既講種類，又講個(gè)數(shù)在化學(xué)反應(yīng)中的變化在任何化學(xué)反應(yīng)中，元素的種類不會發(fā)生變化原子可以變化成離子、分子，離子也可以變成原子。聯(lián)系同一元素可能有幾種原子二 概念辨析【例題剖析】例 1.在飲用水中添加含鈣、鎂、鋅、硒等的礦物質(zhì)，可以改善人體營養(yǎng)，增強(qiáng)體質(zhì)。其中的“鈣、鎂、鋅、硒”是指（）A分子 B原子C離子 D元素解析：宏觀物質(zhì)的組成一般用元素來描述。答案：D分子原子共同點(diǎn)構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒定義保持該物質(zhì)化學(xué)性

5、質(zhì)的最小粒子化學(xué)變化中的最小粒子聯(lián)系分子是由原子構(gòu)成的。如 1 個(gè)水分子由 2 個(gè)氫原子和 1 個(gè)氧原子構(gòu)成 化學(xué)反應(yīng)中破裂分子 原子 相互結(jié)合構(gòu)成= 【例題剖析】例 2.下列現(xiàn)象能證明分子在化學(xué)變化中可分的是（ ）A100 mL 水和 100 mL 酒精混合后總體積小于 200 mLB水結(jié)成冰，冰融化成水C氣態(tài)氧在加壓降溫時(shí)變?yōu)榈{(lán)色的液態(tài)氧D在 1000時(shí)，甲烷可分解為石墨和氫氣解析：A 中水與酒精混合，說明分子間有間隙；BC 都是物理變化，只有狀態(tài)的改變，沒有涉及分子的分裂再組合。答案：D注意：離子是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒。離子由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成。離子分為陽離子和陰離子。陽離子帶正電荷，

6、是由原子失去電子后形成的；陰離子帶負(fù)電荷，是由原子得到電子后形成的?！纠}剖析】例 3.正電子、反質(zhì)子等都屬于反粒子，它們跟普通電子、質(zhì)子的質(zhì)量、電量均相等，而電性相反?？茖W(xué)家設(shè)想在宇宙的某些區(qū)域可能存在完全由反粒子構(gòu)成的物質(zhì)反物質(zhì)。1998年初和年底，歐洲和美國的科研機(jī)構(gòu)先后宣布：他們分別制造出 9 個(gè)和 7 個(gè)反氫原子，這是人類探索反物質(zhì)的一大進(jìn)步。你推測反氫原子是（）A由 1個(gè)帶正電的質(zhì)子和 1個(gè)帶負(fù)電的電子構(gòu)成B由 1個(gè)帶負(fù)電的質(zhì)子和 1個(gè)帶正電的電子構(gòu)成C由 1個(gè)不帶電的中子和 1個(gè)帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成D由 1個(gè)帶負(fù)電荷的質(zhì)子和 1 個(gè)帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成解析：H 原子是由 1 個(gè)帶正電

7、荷的質(zhì)子和 1 個(gè)帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成的。根據(jù)信息：反氫原子是由反粒子構(gòu)成，即由 1 個(gè)帶負(fù)電的質(zhì)子和 1 個(gè)帶正電的電子構(gòu)成。答案為 B。例題引路例 1.據(jù)報(bào)道，最近中科院的有關(guān)專家在世界上首次發(fā)現(xiàn)了鐠元素的一種新的同位素23991 Pa ,它的中子數(shù)為（ ） A.330 B.91 C.239 D.148解析:23991 Pa 的質(zhì)量數(shù)為 239，質(zhì)子數(shù)為 91，而中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)=23991=148。答案：D。例 2.已知自然界氧的同位素有 16O、17O、18O，氫的同位素有 H、D，從水分子的原子組成來看，自然界的水一共有（ ）種 A3 種 B6 種C9 種 D12 種解析：H2O 是由 2 個(gè)氫原子和 1 個(gè)氧原子構(gòu)成，而氫原子的同位素有兩種，則 H2 的組合有 H2、HD、D2 三種，氧的同位素有三種，因此 H2O 共有 33=9 種，答案：C。例 3.已知 An+離子有 m 個(gè)電子，它的質(zhì)量數(shù)為 A，則原子核內(nèi)的中子數(shù)為（ ）Am+nBA-m+n CA-m-nDA+m-n解析：An+離子有 m 個(gè)電子，陽離子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)-電荷數(shù)，所以質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)+電荷數(shù)=m+n；中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)=A-（m+n）=A-m-n，故選 C。小結(jié)1.原子的構(gòu)成