原子結(jié)構(gòu)核素

第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第1課時(shí)原子結(jié)構(gòu)、核素1803年道爾頓（英）原子是微小的不可分割的實(shí)心球體【學(xué)習(xí)任務(wù)一】構(gòu)建認(rèn)知模型科學(xué)史話1911年，英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福1913年，丹麥科學(xué)家玻爾行星軌道的原子結(jié)構(gòu)模型玻爾原子模型：電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速圓周運(yùn)動(dòng)。1926年，奧地利物理學(xué)家薛定諤等以量子力學(xué)為基礎(chǔ)提出電子云模型電子云模型：現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說。電子在原子核外很小的空間內(nèi)做高速運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律與一般物體不同，沒有確定的軌道。目前，科學(xué)家已經(jīng)能利用電子顯微鏡和掃描隧道顯微鏡攝制顯示原子圖像的照片。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類對(duì)原子的認(rèn)識(shí)過程還會(huì)不斷深化原子原子核核外電子質(zhì)子中子（正電）不顯電性（負(fù)電）（正電）（不帶電）分層排布與物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)1、構(gòu)成原子的粒子有哪些？它們是怎樣構(gòu)成原子的？核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)【情境問題思考】幾種原子的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)和相對(duì)原子質(zhì)量原子質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)質(zhì)量數(shù)(A)相對(duì)原子質(zhì)量F910

18.998Na1112

22.990Al1314

26.982問題:將幾種原子的質(zhì)量數(shù)填入上表：質(zhì)量數(shù)與原子的相對(duì)原子質(zhì)量作比較,你能得出什么結(jié)論1923272質(zhì)量數(shù)原子的質(zhì)量主要集中在上,質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量都近似為1,如果忽略電子的質(zhì)量,將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取近似整數(shù)值相加,所得的數(shù)值即為,用符號(hào)表示。

3兩個(gè)等式關(guān)系①原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)原子中的數(shù)量關(guān)系②質(zhì)量數(shù)A=質(zhì)量關(guān)系

原子核質(zhì)量數(shù)A質(zhì)子數(shù)中子數(shù)N質(zhì)量數(shù)（A）＝質(zhì)子數(shù)（）中子數(shù)（N）

質(zhì)量數(shù)（A)質(zhì)子數(shù)（Z)±a化合價(jià)±電荷數(shù)b原子數(shù)

+11+2質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)微粒H11中子數(shù)電子數(shù)23123235451801101616801135Br8035X+2311S2-3216【學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)一】【思考】原子形成離子之后構(gòu)成原子的微粒哪些發(fā)生了變化？

和

電子數(shù)變了原子：核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)陽離子：核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)-|所帶的電荷數(shù)|。陰離子：核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)|所帶的電荷數(shù)|?！舅伎肌空?qǐng)用原子符號(hào)表示出某核素在得到或失去n個(gè)電子后的情況。你能總結(jié)出原子、陽離子和陰離子核外電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)的關(guān)系嗎？1、一種原子的核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子，另一種原子的核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子和7個(gè)中子，則它們不同的是（）A、核電荷數(shù) B、核外電子數(shù) C、原子的質(zhì)量數(shù) D、元素的種類BC【任務(wù)評(píng)價(jià)二】3、美國(guó)科學(xué)家將兩種元素鉛和氪的原子相撞，獲得了一種質(zhì)子數(shù)為118、中子數(shù)為175的超重元素，該元素原子核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是（）A、57 B、47 C、61 D、293AD知識(shí)回顧1、什么叫電子層？在多電子的原子里，電子圍繞著原子核分別在能量不同區(qū)域作不規(guī)則的高速運(yùn)動(dòng)，這種不同的區(qū)域稱為電子層。1234567KLMNOPQ由內(nèi)到外，能量逐漸升高原子核外電子的排布【學(xué)習(xí)任務(wù)二】各電子層由內(nèi)到外電子層序數(shù)1234567電子層符號(hào)_______________________離核遠(yuǎn)近由____到____能量高低由____到____2不同電子層的表示及能量關(guān)系3、原子核外電子排布的一般規(guī)律能量最低由內(nèi)向外能量較高2n2821832根據(jù)教材思考并填空：即按→L→M→N……順序排列。4（1）原子結(jié)構(gòu)示意圖以鈉原子結(jié)構(gòu)示意圖為例硒原子的結(jié)構(gòu)示意圖鐵原子的結(jié)構(gòu)示意圖2離子結(jié)構(gòu)示意圖離子結(jié)構(gòu)示意圖中各符號(hào)與原子結(jié)構(gòu)示意圖含義一樣,但注意原子結(jié)構(gòu)示意圖中質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù),而離子結(jié)構(gòu)示意圖中質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)不相等。如:Cl-;Na。

非金屬原子稀有氣體原子金屬原子核電荷數(shù)為1-18的原子結(jié)構(gòu)示意圖如下，你從中獲取哪些信息？元素的化學(xué)性質(zhì)與其原子的最外層電子數(shù)有關(guān)。（原子最外層電子數(shù)相同，其化學(xué)性質(zhì)相似，氫和氦除外）5“10電子微?！焙汀?8電子微?！?10電子微粒218電子微粒1．某元素的原子核外有三個(gè)電子層，M層的電子數(shù)是L層電子數(shù)的1/2，則該元素的原子是（） D2．下面關(guān)于多電子原子核外電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的敘述正確的是（）A．核外電子是分層運(yùn)動(dòng)的B．所有電子在同一區(qū)域里運(yùn)動(dòng)C．能量高的電子在離核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)D．能量低的電子在離核遠(yuǎn)的區(qū)域繞核旋轉(zhuǎn)BA【任務(wù)評(píng)價(jià)二】、B、C三種元素的原子中,質(zhì)子數(shù)為A<B<C,且都小于18,A元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍;B元素的原子核外M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半;C元素的原子次外層電子數(shù)比最外層電子數(shù)多1個(gè)。試推斷:1三種元素的名稱和符號(hào):A,B,C。

2畫出三種元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖:A,B,C。

碳C由A元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,可知A是碳元素;B元素的原子核外M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半,可知B為硅元素;C元素的原子次外層電子數(shù)比最外層電子數(shù)多1個(gè),可知C應(yīng)為氯元素。硅Si氯Cl1S1通過能級(jí)表示核外電子排布【思考】元素周期表中的每個(gè)方格中，一般都標(biāo)有元素的基本信息，你知道這些信息的含義嗎？【學(xué)習(xí)任務(wù)三】認(rèn)識(shí)核素與同位素【思考】比較三種原子結(jié)構(gòu)的異同，它們是不是同一種元素？沒有中子1個(gè)中子2個(gè)中子氫元素的原子核原子名稱質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)

氕

或

氘

或

氚

或

111012

DHT都是氫元素元素：具有相同核電荷數(shù)（或質(zhì)子數(shù)）的同一類原子的總稱。核素：具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子?！舅伎肌克鼈兪遣皇峭环N原子？不是，它們是三種不同的原子，或者說是三種不同的核素。同位素：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子互稱為同位素。即同一元素的不同核素之間互稱為同位素。核素1核素n同位素元素…U:92U92U92U

H:1H1H1HC:6C6C6CO:8O8O8OCl:17Cl17Cl1231213141617183537234235238【新概念】

（1）同位素在周期表里占據(jù)同一位置（2）在同狀況下，各同位素的化學(xué)性質(zhì)基本相同（幾乎完全一樣），但物理性質(zhì)有所不同。（3）天然、穩(wěn)定存在的同位素，無論是游離態(tài)還是化合態(tài)各同位素所占的原子個(gè)數(shù)的分?jǐn)?shù)一般是不變的，如氯元素有兩種同位素，35Cl占7577%、37Cl占2423%。同位素特性：【思考】在周期表中收入了118種元素，是不是就只有118種原子呢？一種元素可有幾種原子，故元素種類118種，而原子1800多種。其中，除了天然存在的同位素外，科學(xué)家還利用核反應(yīng)制造出很多種同位素。【問題解決】元素的相對(duì)原子質(zhì)量是其各種核素的相對(duì)原子質(zhì)量分別與各種核素在自然界里的豐度某種核素在這種元素的所有天然核素中所占的比例的乘積之和。例如，氫元素的三種核素:氕,相對(duì)原子質(zhì)量為10079,其豐度為99985%,氘相對(duì)原子質(zhì)量為2014,其豐度為0015%，氚，痕量計(jì)算時(shí)忽略）。因此，氫元素的相對(duì)原子質(zhì)量為10079*99985%2014*0015%≈1008。

⑤作核燃料：作制造核武器的動(dòng)力性材料（235U）⑥金屬探傷：利用γ射線的貫穿本領(lǐng)，可以檢查金屬內(nèi)部有沒有沙眼和裂紋。⑦輻射育種：利用放射性同位素的射線對(duì)遺傳物質(zhì)產(chǎn)生影響，提高基因突變頻率，從而選育出優(yōu)良品種。⑧臨床治癌：利用放射性同位素的射線殺傷癌細(xì)胞或阻止癌細(xì)胞分裂。⑨環(huán)保治污：利用放射性同位素的射線可消毒滅菌，殺死各種病原體從而能保護(hù)環(huán)境使其少受污染?！?、核素、同位素、同素異形體的比較

元素核素同位素同素異形體本質(zhì)質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))相同的一類原子質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都一定的原子質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的核素同種元素組成的不同單質(zhì)范疇同類原子原子原子單質(zhì)特性只有種類,沒有個(gè)數(shù)化學(xué)反應(yīng)中的最小微?；瘜W(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,因質(zhì)量數(shù)不同,物理性質(zhì)不同組成元素相同,性質(zhì)不同元素、核素、同位素、同素異形體之間的聯(lián)系【注意】①在辨析核素和同素異形體時(shí),通常只根據(jù)二者研究范疇不同即可作出判斷。②一種元素可以有多種不同的核素,所以元素的種類數(shù)目遠(yuǎn)少于原子種類的數(shù)目。③自然界中,一種元素的各種核素的含量基本保持不變。④核素之間的轉(zhuǎn)化不屬于化學(xué)變化。【學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)二】D【知識(shí)回顧】初中化學(xué)對(duì)原子的相對(duì)原子質(zhì)量是怎樣定義的？相對(duì)原子質(zhì)量：是指某原子的質(zhì)量與1個(gè)12C原子質(zhì)量的1/12的比值。

注意：原子的質(zhì)量數(shù)≈原子的相對(duì)原子質(zhì)量【自學(xué)探知】元素的相對(duì)原子質(zhì)量的含義是什么？元素的相對(duì)原子質(zhì)量：按照該元素各種核素原子所占的一定百分比計(jì)算出的平均值。相對(duì)原子質(zhì)量如16O的相對(duì)原子質(zhì)量：8Ar（16O）＝82.657×10－26kg1.993×10－2