版新教材高中化学第4章第1节第1课时原子结构核素教案新人教版必修第一册

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学业要求核心素养对接

1.了解质量数的定义。

2.了解原子的表示方法。

3.了解原子的核外电子能量高低与分层排布的关系。

4.了解核外电子分层排布的规律。

5.知道元素、核素的概念。

通过原子结构的学习、通过对

核外电子排布规律的学习,提

高学生宏观辨识与微观辨析的

素养水平。

版新教材高中化学第4章第1节第1课时原子结构核素教案新人

教版必修第一册

[知识梳理]

知识点一原子的构成、质量数

如图1:原子结构的发现史,通过本图我们可以知道原子结构的认知是逐步深入的,图2表示原子结构,结合本图完成下列知识点:

1.原子的构成

(1)构成

原子

??

?

??原子核

??

?

??质子(相对质量近似为1,带一个单位正电荷)

中子(相对质量近似为1,不带电荷)

核外电子(带一个单位负电荷)

原子显电中性

(2)原子的表示方法

→元素符号,如3717Cl表示质量数为37、核电荷数为17的氯原子。

阳离子:质子数>核外电子数阴离子:质子数<核外电子数

2.质量数

(1)质量数

质子和中子的相对质量都近似为1,忽略电子的质量,将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加所得的数值即为质量数,用符号A表示。

(2)两个关系

①质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)(质量关系)。约为相对原子质量

②原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数(数量关系)。

知识点二原子核外电子的排布

如图所示,核外电子在原子核外的排布规律是用电子云来表示的,在高中阶段为了好理解,出现了最后一图排布方式,结合上图,完成下列知识点:

1.核外电子的分层排布

在多电子的原子里,电子的能量并不相同。能量低的,通常在离核近的区域运动;能量高的,通常在离核远的区域运动。核外电子的分层运动,又叫核外电子的分层排布。其关系如下:

2.原子核外电子的排布规律

尝试自己写一下Na的核外电子排布

知识点三核素、同位素

请结合上图氢元素的不同核素结构,完成下列知识点:1.核素

(1)定义:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。

(2)氢的三种核素

原子符号

(A Z X) 原子名称

氢元素的原子核

质子数(Z) 中子数(N)

1

1H 氕 1 0

2

1H或D 氘 1 1

3

1H或T 氚 1 2

Cl:37Cl 35Cl

C:12C 14C

O:16O 18O

2.同位素

(1)定义: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,即同一元素的不同核素互称为同位素;如11H、21H(D)、31H(T)之间互称为同位素。

(2)特点:天然存在的同位素,相互间保持一定的比率。

(3)几种重要核素的用途:146C在考古工作中用于测定文物的年代;235 92U用于制造原子弹、核发电;21H、31H用于制造氢弹;放射性同位素释放的射线用于育种、治疗肿瘤等。

微判断

(1)锂的原子结构示意图是。( )

(2)某原子M层电子数为L层电子数的4倍。( )

(3)某离子M层和L层电子数均为K层的4倍。( )

(4)离子的核电荷数一定等于其核外电子数。( )

(5)所有原子都由质子、中子和核外电子构成。( )

(6)原子的种类大于元素的种类。( )

(7)某种氯原子的中子数是18,则其质量数是35,核外电子数是17。( )

(8)不同元素的核素的质量数一定不同。( )

(9)14 6C和14 7N互为同位素。( )

(10)235 92U与238 92U是同一种核素。( )

(11)14C可用于文物的年代鉴定,14C与12C为同种单质。( )

答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√(7)√(8)×(9)×(10)×(11)×

微训练

1.科学家于2000年发现了第116号元素(Lv)。下列有关质量数为293的Lv原子的描述错误的是( )

A.质子数为116

B.中子数为177

C.电子数为116

D.该原子可表示为177116Lv

答案 D

2.在粒子NH3D+中,电子数、质子数和中子数之比为( )

A.10∶7∶11B.11∶11∶8

C.10∶11∶8D.11∶8∶10

答案 C

3.下列微粒结构示意图中,不正确的是( )

答案 B

4.下列8种化学符号:11H2、21H2、14 6C、63Li、2311Na、14 7N、73Li、2412Mg。

(1)表示核素的符号共________种。

(2)互为同位素的是________和________。

(3)中子数相等,但质子数不相等的核素是________和________________。

解析(1)11H2、21H2为分子,不属于核素范畴。

(2)63Li、73Li的质子数相同,中子数不同,二者互为同位素。

(3)2311Na和2412Mg的中子数相等,但质子数不同。

答案 (1)6 (2)63Li 73Li (3)23

11Na 2412

Mg

微思考

1.1~18号元素的核外电子排布示意图是什么? 提示

2.一种元素可以有多种核素,决定核素的微粒是什么?如何判断不同核素是否属于同位素? 提示 核电荷数(质子数)决定了元素,只有确定了质子数和中子数才能确定核素;同位素属于同种元素,其质子数一定相同,故不同核素中,质子数相同的核素属于同位素。 3.16

O 与18

O 互为同位素,O 2与O 3互为同素异形体,同位素与同素异形体有什么区别? 提示 (1)意义不同,同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子之间的互称;而同素异形体是指同一元素形成的不同单质。(2)所指对象不同,同位素指的是原子,而同素异形体指的是单质。

学习任务1 原子的构成及几个相对原子质量比较

核素符号 A Z X ,如63Li 、14 7N 、2311Na 、2412Mg 、73Li 、14

6C 上图是核素的表示方法,请完成下列讨论:

1.指出符号A

Z

X +c

d +

e 中各“字母”的含义,如X 表示X 元素的元素符号:

A __________,Z __________,c __________,d ________,e __________。

提示 X 原子的质量数是A X 原子的质子数是Z X 元素的化合价是+c 价 一个X 的离子带有d 个单位正电荷一个离子中含有X 原子的个数是e

2.一个原子的质量为m g ,一个12

6C 原子的质量为n g ,则该原子的相对原子质量是多少?

提示12m n

1.构成原子的粒子及相互关系

(1)构成原子的粒子

(2)有关粒子间的关系

①质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)

②质子数=核电荷数=中性原子的核外电子数

③阳离子:质子数=核外电子数+电荷数

④阴离子:质子数=核外电子数-电荷数

2.原子的质量数与原子的相对原子质量及元素的相对原子质量的关系(1)区别

原子的相对原子质量,是指该原子的真实质量与126C质量的1

12

的比值,一般不是正整数;而原子的质量数是该原子内所有质子数和中子数的代数和,都是正整数。

(2)联系

如果忽略电子的质量,质子、中子的相对质量分别取其近似整数值,那么,原子的相对原子质量在数值上与原子的质量数相等。而元素的相对原子质量是由天然元素的各种同位素的相对原子质量与其在自然界中所占原子个数的百分数的积的加和得来的。数学表达式为A r=A1×a1%+A2×a2%+……。

【例题1】某元素的一个原子形成的离子可表示为b a X n-,下列说法正确的是( )

A.b a X n-中含有的中子数为a+b

B.b a X n-中含有的电子数为a-n

C.X原子的质量数为a+b+n

D.一个X原子的质量约为b

6.02×1023

g

解析A项,中子数=质量数-质子数=b-a,A项错误;B项,该微粒的核外电子数=核内质子数+所带负电荷数=a+n,B项错误;C项,X原子的质量数为b,C项错误;D项,原子质量的数值为原子的相对原子质量和阿伏加德罗常数值的比值,即一个X原子的质量约

b

6.02×10

23

g ,故D 项正确。

答案 D

变式训练1 核内中子数为N 的R 2+

,质量数为A ,则它的n g 氧化物中所含质子的物质的量是( ) A.

n

A +16

(A -N +8) mol B.

n A +16

(A -N +10) mol

C .(A -N +Z ) mol D.n A

(A -N +6) mol

解析 解决本题的关键在于理解摩尔质量、质量数概念并能灵活运用。化学变化中质子数、中子数均不变,故R 2+

的质量数为A ,中子数N ,则R 原子的质量数也为A ,中子数也为N ,故R 原子的质子数为A -N ,二价R 2+

的氧化物为RO ,摩尔质量为(A +16) g·mol -1

,n g RO 的物质的量为n 16+A mol 。1 mol RO 中含质子(A -N +8) mol ,故n g RO 中含质子为n

16+A (A

-N +8) mol 。故B 、C 、D 错误,A 正确。 答案 A

学习任务2 核外电子排布的规律及其表示方法

结合上图核外电子排布规律完成下列讨论: 1.将Na 原子的结构示意图写成

对吗?为什么?

提示 不对,L 层没有填满,只有排满L 层才能排M 层,正确的写法为。

2.(1)核外电子排布的规律是相互联系的,不能孤立地理解,如当M 层不是最外层时,最多可以排布________个电子,而当它是最外层时,最多可以排布________个电子。

(2)电子不一定排满M 层才排N 层,如K 和Ca 的核外电子排布,分别画出钾、钙原子结构示意图。 提示 (1)18 8

(2)K Ca

3.分别画出Na+、Cl-结构示意图,它们与哪种原子核外电子排布相同?

提示Na+Cl-分别与稀有气体Ne、Ar原子核外电子排布相同。

原子核外电子排布的表示方法

(1)原子结构示意图

用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数,弧线表示各电子层,弧线上的数字表示该电子层上的电子数。以钠原子为例:

粒子符号―→

(2)离子结构示意图

①当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时,电子层数减少一层,形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构(电子层数相同,每层上所排的电子数也相

同)。如Mg:→Mg2+:。

②非金属元素的原子得电子形成简单离子时,形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子

层结构。如F:→F-:。

特别提醒(1)核外电子排布的规律是相互联系的,不能孤立地理解,必须同时满足各项要求。

(2)最外层电子数排满8个(He为2个)形成稳定结构,不易得失电子,化学性质稳定。

(3)最外层电子较少的(<4),一般易失去电子达到稳定结构,表现出金属性;最外层电子较多的(>4),一般易得电子,表现出非金属性。

(4)原子形成离子时,核外电子数变化,核内质子数不变。

【例题2】已知A、B、C三种元素的原子中,质子数为A

C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个。试推断:

(1)三种元素的名称和符号:

A________,B________,C________。

(2)画出三种元素的原子结构示意图:

A________,B________,C________。

解析由A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,可知A是碳元素;B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半,可知B为硅元素;C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个,可知C应为氯元素。

答案(1)碳C 硅Si 氯Cl

(2)

变式训练2 有A、B两种原子,A原子的M层比B原子的M层少3个电子,B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍,A和B分别是( )

A.硅原子和钠原子B.硼原子和氢原子

C.碳原子和铝原子D.氮原子和氧原子

解析A原子的M层比B原子的M层少3个电子,B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍,说明A、B为第二、第三周期元素;L层最多排8个电子,B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍,说明B原子L层有8个电子,A原子的L层有4个电子,故A 是碳;A原子的M层比B原子的M层少3个电子,故B为铝。

答案 C

学习任务3(核心素养)元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系

一、知识要点

1.区别

2.联系

(1)在辨析核素和同素异形体时,通常只根据二者研究范畴不同即可作出判断。

(2)同种元素可以有多种不同的同位素原子,所以元素的种类数目远少于原子种类的数目。

(3)自然界中,元素的各种同位素的含量基本保持不变。

二、核心素养

四者概念?提升学生宏观辨识与微观探析素养

四者区别?培养学生证据推理与模型认知素养

【素养解题】

[典例示范] 下列说法错误的是( )

A.11H、21H、H+和H2是氢元素的四种不同粒子

B.4020Ca和4220Ca、石墨和金刚石均为同素异形体

C.11H和21H是不同的核素

D.12C和14C互为同位素,物理性质不同,但化学性质几乎完全相同

[元素、核素、同位素、同素异形体的解题模型]

概念元素:只需质子数相同的原子

答案 B

三、对点训练

1.下列互为同位素的是( )

A.H2D2B.14N 14C

C.16O 17O D.金刚石石墨

解析同位素是指质子数相同,中子数不同的同一种元素的不同核素的互称,只有C项符合。答案 C

2.有六种微粒,它们分别是4019M、4020N、4018X、4019Q+、4020Y2+、4017Z-,它们所属元素的种类为( ) A.3种B.4种

C.5种D.6种

解析质子数决定元素的种类,4019M、4019Q+是K元素形成的微粒,4020N、4020Y2+表示Ca元素形成的微粒;4018X表示Ar原子,4017Z-表示Cl-。

答案 B

3.下列说法不正确的是( )

①质子数相同的粒子一定是同一元素②质子数相同且电子数也相同的两种粒子不可能一种是分子,另一种是离子③电子数相同的粒子不一定是同种元素④一种元素不可以形成不同单质⑤某元素的相对原子质量取整数值就是质量数

A.②④⑤B.①④⑤

C.②③④D.①②③④⑤

解析质子数相同,一种是分子而另一种是原子时,则不是同一元素,如H2O、Ne,①错误;质子数相同、电子数也相同的两种微粒,电性、电量必然相同,不可能一种是分子,另一种是离子,②正确;电子数相同的粒子不一定是同种元素,如Na+、Ne均为10电子微粒,③

正确;一种元素可以形成不同的单质,如O2、O3,金刚石、石墨,红磷、白磷等,④错误;由于绝大多数元素存在同位素,元素的相对原子质量不等于某同位素原子的相对原子质量,因此元素的相对原子质量取整数值也不一定是质量数,⑤错误。

答案 B

4.在11 g由D和18O组成的水中,所含的中子数为(用N A表示阿伏加德罗常数的值)( ) A.N A B.2N A

C.6N A D.10N A

解析该水的摩尔质量为22 g·mol-1,所以11 g该水中含有水分子0.5 mol,D原子的中子数为1,18O原子的中子数为10,所以11 g这种水中含有的中子数为6N A。

答案 C

5.在63Li、14 7N、2311Na、2412Mg、73Li、14 6C中:

(1)________和________互为同位素。

(2)________和________质量数相等,但不能互称同位素。

解析质子数相同,中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素,故63Li与73Li互为同位素;14 7N与14 6C质量数相等,但因质子数不同,不能互称同位素。

答案(1)63Li 73Li (2)14 7N 14 6C

[合格练]

1.13153I是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中13153I的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关13153I的叙述中错误的是( )

A.13153I的化学性质与12753I相同

B.13153I的原子序数为53

C.13153I的原子核外电子数为78

D.13153I的原子核内中子数多于质子数

答案 C

2.下列微粒的结构示意图,正确的是( )

A.Mg2+:B.Cl:

C .Ar :

D.

解析 Mg 2+

是镁原子失去最外层两个电子后生成的,A 选项正确;Cl 原子的最外层应该只有7个电子,B 选项错误;Ar 原子的次外层与最外层应该有8个电子,C 选项错误;K 原子的

结构示意图应该是,故D 选项错误。

答案 A

3.有a X n +和b Y m -

两种元素的简单离子,若它们的电子层结构相同,则下列关系正确的是( ) A .b -a =n +m B .a -b =n -m C .核电荷数Y <X D .质子数Y >X

解析 因为两种离子的电子层结构相同,即其核外电子数相同,且阴离子的核电荷数(或质子数)小于阳离子的核电荷数(或质子数)。由此可知:①a -n =b +m ,a -b =m +n ,A 、B 选项不正确;②a >b ,C 正确,D 不正确。 答案 C

4.已知R 2+

核内共有N 个中子,R 的质量数为A ,确定m g R 2+

中含有电子的物质的量为( ) A.m (A -N )

A mol B.m (A -N +2)

A mol

C.

m (A -N -2)

A

mol

D.

m (A +N -2)

A

mol

解析 R 2+

的核外电子数为(A -N -2),m g R 2+

的物质的量为m g A g·mol -1=m

A

mol ,m g R 2+

含有电子的物质的量为m A

(A -N -2)mol 。 答案 C

5.我国研制出“全碳气凝胶”,其密度是0.16 g·cm -3

,成为已知的最轻固态材料。对这种物质的认识正确的是( ) A .是碳元素的一种同素异形体 B .是碳元素的一种同位素原子 C .全部由12

C 组成

D .能溶于水

解析“全碳气凝胶”应是碳的一种新单质。

答案 A

6.月球的土壤中吸附着大量的32He,地球上氦元素则主要以42He形式存在。下列说法正确的是( )

A.32He的质量数为5

B.32He和42He互为同位素

C.42He的中子数为4

D.32He的核外电子数为3

解析32He的质量数为3,质子数为2,中子数为1;42He的质量数为4,质子数为2,中子数为2。32He与42He是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素,二者互为同位素。

答案 B

7.氢元素有三种同位素H、D、T,氯元素有两种同位素35Cl、37Cl。当用一种仪器分别测定10 000个氯化氢的相对分子质量,所得数值最多有多少种?( )

A.2种B.5种

C.6种D.10 000种

解析1H35Cl:36,1H37Cl:38,D35Cl:37,D37Cl:39,T35Cl:38,T37Cl:40,共有5种。答案 B

8.下列说法正确的是( )

A.由H、D、T与16O、17O、18O构成的水分子的相对分子质量有18个

B.H2、D2、T2互为同素异形体

C.H2、D2、T2在相同条件下的密度比为1∶2∶3

D.氕、氘发生核聚变反应生成其他元素,属于化学变化

解析 H、D、T组合H2、D2、T2、HD、HT、DT共6种,分别与16O、17O、18O组合,构成的水分子共有6×3=18种,但其中有相对分子质量相同的分子,故构成的水分子的相对分子质量个数小于18,A错误;H2、D2、T2均为氢气单质,属于一种物质,B错误;H2、D2、T2在相同条件下的密度比等于气体相对分子质量之比,为2∶4∶6=1∶2∶3,C正确;氕、氘发生核聚变反应生成其他元素,属于核反应,不是化学变化,D错误。

答案 C

9.设某元素原子核内的质子数为m,中子数为n,则下列论断正确的是( )

A.不能由此确定该元素的相对原子质量

B.这种元素的相对原子质量为m+n

C.若12C原子的质量为W g,该元素原子的质量为(m+n)W g

D.该元素原子核内中子的总质量小于质子的总质量

解析解答此类题关键是掌握元素的相对原子质量与同位素的相对原子质量概念的区别,不能混淆。元素的相对原子质量等于其各种天然、稳定的同位素的相对原子质量与它们在元素中所占的原子个数百分数的乘积之和。所给元素的其他同位素不能确定,所以元素的相对原子质量就不能确定,因此,A项正确,B项错误;同位素的相对原子质量等于该原子的质量

与12C原子质量的1

12的比值,即A r=

m(原子)

1

12

m(12C)

,若该同位素原子的相对原子质量用质量数

(m+n)代替进行近似计算,那么,此原子的质量应为1

12

(m+n)W g,C项错误;原子的原子

核中,质子数与中子数相对大小关系是不固定的,此题中中子的总质量与质子的总质量无法比较,D项错误。

答案 A

10.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.4018Ar、4019K、4020Ca的质量数相同,所以它们互为同位素

解析A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选项描述的只是原子构成的一般规律,而忽视了氕原子(11H)的原子核内只有质子而无中子这个特例,B错误;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;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,D错误。

答案 A

11.现有下列基本粒子:1H、2H、3H、1H+、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C,请回答下列问题:

(1)它们分属________种元素,属于氢元素的核素有________种,属于铀元素的核素有________种。互为同位素的原子分别为________、________。

(2)质量数相等的粒子为________、________、________(可不填满、也可补充)。 解析 (1)本题列出的12种粒子分属H 、U 、K 、Ca 、Cl 、N 、C 7种元素;1

H 和1H +

是同一种核素的不同粒子,1

H 、2

H 、3

H 属于氢元素的3种不同核素,且互为同位素;234

U 、235

U 、238

U 属于铀元素的3种不同核素,也互为同位素。

(2)是为“质量数相等的粒子”,而非“质量数相等的原子”,否则“1

H 和1H +

”不能为答案。 答案 (1)7 3 3 1

H 、2

H 、3

H 234

U 、235U 、238

U

(2)40

K 、40

Ca

14

N 、14C 1H 、1H +

12.用A Z X 表示原子:

(1)中性原子的中子数N =________。

(2)A X n +

共有x 个电子,则该阳离子的中子数N =________。 (3)A X n -

共有x 个电子,则该阴离子的中子数N =________。 (4)12C 16

O 2分子中的中子数N =________。

(5)A 2-

原子核内有x 个中子,其质量数为m ,则n g A 2-

所含电子的物质的量为________。 解析 (1)根据“质子数+中子数=质量数”的关系,得N =A -Z 。(2)A X n +

共有x 个电子,中性原子X 的电子数为x +n ,则N =A -x -n 。(3)A X n -

共有x 个电子,中性原子X 的电子数为x -n ,则N =A -x +n 。(4)12C 16

O 2分子中的中子数为6+8+8=22。(5)A 2-

所含电子数为m -x +2,则n g A 2-

所含电子的物质的量为

n (m -x +2)

m

mol 。

答案 (1)A -Z (2)A -x -n (3)A -x +n (4)22 (5)

n (m -x +2)

m

mol

[能 力 练]

13.据报道,某些花岗岩会产生氡(222

86Rn),从而对人体产生伤害。请回答: (1)该原子的质量数是________,质子数是________,中子数是________。

(2)研究发现,镭能蜕变为222

86Rn ,故将222

86Rn 称为镭射气;钍能蜕变为220

86Rn ,故将220

86Rn 称为钍射气;锕能蜕变为219

86Rn ,故将219

86Rn 称为锕射气。222

86Rn 、220

86Rn 、219

86Rn________。 A .属于同种元素 B .互为同位素 C .属于同种核素

D .属于同种原子

(3)由(2)知,________决定元素种类,________决定核素种类。

解析 (1)222

86Rn 的质量数是222,质子数是86,中子数是222-86=136。

(2)222

86Rn 、220

86Rn 、219

86Rn 的质子数相同,属于同种元素,但三者的中子数不同,故三者

互为同位素。

(3)其中质子数决定元素种类;质子数和中子数共同决定核素种类。

答案(1)222 86 136 (2)AB (3)质子数质子数和中子数

14.近年来,科学家通过粒子加速器进行了一周的实验,获得了6个非常罕见的4526Fe原子,接着,科学家又使用特制的测量仪器观测到这6个原子中有4个发生了衰变,这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式,即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题:

(1)4526Fe原子的核内中子数为________,该原子的核外电子数为________。

(2)以下关于4526Fe的叙述正确的是________(填字母)。

A.4526Fe与5626Fe是两种核素

B.科学家获得了一种新元素

C.4526Fe的衰变不是化学变化

D.这种铁原子衰变放出两个质子后变成4326Fe

(3)某同学认为4526Fe在一定条件下也可与氧气反应,他的判断依据是_______________________________________。

解析(1)4526Fe的中子数=质量数-质子数=45-26=19,电子数=质子数=26。

(2)4526Fe与5626Fe的质子数相同,属同一元素,但中子数不同,是两种不同的核素;Fe元素不是一种新元素,4526Fe衰变放出两个质子后变为质子数为24的新原子,原子核发生了变化,不是化学变化,因为化学的范畴是在原子、分子水平上研究物质。

答案(1)19 26 (2)AC (3)4526Fe与5626Fe的核外电子排布相同,化学性质几乎完全相同

原子核的基本性质

原子核物理基础 概论 原子核是原子的中心体。研究这个中心体的性质、特征、结构和变化等问题的一门学科称为原子核物理学。 一、原子核物理的发展简史 1.1886年 Bequenel发现天然放射性。进一步研究表明,放射性衰变具有统计性质;放射性元素经过衰变(α,β, );一种元素会变成另一种元素,从而突破了人们头脑中元素不可改变的观点。 2.1911年 Rutherford α粒子散射实验,由α粒子的大角度散射确定了原子的核式结构模型。 3.1919年α粒子实验首次观察到人工核反应(人工核蜕变)。使人们意识到用原子核轰击另外的原子核可以实现核反应,就象化学反应一样。 4.1932年查德威克中子的发现表明原子核由质子和中子构成,中子不带电荷,易进入原子核引起核反应。 在这件大事中,实际上有我国物理学家的贡献。根据杨振宁先生的一篇文章介绍,我国物理学家赵忠尧在1931年发表了一篇文章,文中预言了中子的存在,但查德威克看了之后未引用,故失去了获得诺贝尔奖的机会。 5.20世纪40年代核物理进入大发展阶段(引用科学史材料): (1)1939年Hahn发现核裂变现象; (2)1942年Fermi建立第一座链式反应堆,这是人类利用原子能的开端; (3)加速器的发展,为核物理理论和核技术提供了各种各样的粒子流,便于进行各种各样的研究; (4)射线探测器技术的提高和核电子学的发展,改变了人类获取实验数据的能力; (5)计算机技术的发展和应用,一方面进一步改进了人们获取数据,处理核数据的能力,另一方面提供了在理论上模拟各种核物理过程的工具。

例如模拟反应堆中中子的减速、慢化过程等物理过程。 二、核物理的主要研究内容 核物理学可以分为理论和应用两个方面。理论方面是对原子核的结构、核力及核反应等问题的研究。同其它基础研究一样,是为了了解自然、掌握自然规律,为更好地改造自然而开辟道路的。另一方面是原子能和各种核技术的应用,包括民用与军用。这两方面的研究相互联系,相互促进,相互推动向前发展。 三、学习中的要求 掌握基本概念、基本规律、基本计算方法,学习思考问题的基本方法等。 四、读物 [日]片山泰久,量子力学的世界,科学出版社,1983。 [美]I.阿西莫夫,原子能的故事,科学出版社,1980。 冯端,冯步云,熵,科学出版社,1992。 阅读科普读物掌握一点常识。

高一化学 第一节 原子结构教案

第一节原子结构 教学目标: 知识目标: 1.复习原子构成的初步知识,使学生懂得质量数和A Z X的含义,掌握构成原子的粒子间的关系。 2.了解关于原子核外电子运动特征和常识。 3.理解电子云的描述和本质。 4.了解核外电子排布的初步知识,能画出1~号元素的原子结构示意图。 能力目标: 培养自学能力、归纳总结能力、类比推理能力。 教学重点:原子核外电子的排布规律。 教学难点:原子核外电子运动的特征,原子核外电子的排布规律。 (第一课时) 教学过程: [复习]原子的概念,原子的构成,原子为什么显电中性? [板书]一、原子核 1。原子结构 质子: 1.6726×10-27kg 原子核 原子中子: 1.6748×10-27kg 电子: 1.6726×10-27kg/1836 注意:核电荷数=质子数=电子数近似原子量=质子数+中子数原子的粒子间的关系: 决定元素种类的是:,决定原子质量的 是: 决定元素化学性质的主要是:,决定原子种类的是: 1.6726×10-27kg 1.66×10-27kg 2.质量数 质子的相对质量= =1.007≈1 1.6748×10-27kg 1.66×10-27kg 中子的相对质量= =1.008≈1 将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似值整数加起来,所得的数值叫质量数(A) 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) N = A – Z 练习:用A Z X表示原子: (1)求中性原子的中子数:N= (2)求阳离子的中子数,A X n+共有x个电子,则N=

(3)求阴离子的中子数,A X n-共有x个电子,则N= (4)求中性分子或原子团的中子数,12C16O2分子中, N= (5) A2-原子核内有x个中子,其质量数为m,则n g A2-离子所含电子的物质的量为 : . 二、核外电子运动的特征 请一位同学讲述宏观物体的运动的特征。 比较电子的运动和宏观物体的运动。 1.核外电子运动的特征: (1)带负电荷,质量很小。 (2)运动的空间范围小。 (3)高速运动。 学生阅读课本P91,播放电子云形成的动画。 2.电子云 电子在原子核外空间一定范围内出现,可以想象为一团带负电荷的云雾笼罩在原子核的周围,所以人们形象地把它叫做“电子云”。 注意:(1)图中的每个小黑点并不代表一个电子,小黑点的疏密表示电子在核外单位体积内出现机会的多少。 (2)“电子云”是核外电子运动的一种形象化表示。 1.已知一种碳原子(质子数、中子数均为6)的一个原子的质量为m kg,若一个铁原子的质量为n kg ,则铁的原子量是 2.以下有关电子云的描述,正确的是() A 电子云示意图的小黑点疏密表示电子在核外空间出现机会的多少 B 电子云示意图中的每一个小黑点表示一个电子 C 小黑点表示电子,黑点愈多核附近的电子就愈多 D 小黑点表示电子绕核作圆周运动的轨道 第二课时 [复习]1。原子的结构。 2.电子云的概念及核外电子运动的特征。 对于多电子的原子,核外电子的运动要复杂一些,通常,能量低的在离核较近的区域运动,能量高的在离核较远的区域运动。 三、原子核外电子的排布 1.电子层 层序数 1 2 3 4

人教版高一化学上册必修一离子反应教案

人教版高一化学上册必修一《离子反应》教案教案【一】 教学准备 教学目标 一、知识与技能 1、理解离子反应的概念, 2、掌握离子方程式的书写步骤,复分解型离子反应发生的条件 二、过程与方法 通过自学课文及练习,掌握离子方程式的书写方法。 三、情感态度与价值观 *投入,体验透过现象,发现本质的科学研究过程。 教学重难点 【教学重点】离子方程式的书写,离子反应发生的条件。 【教学难点】离子方程式的书写。 教学过程 1、离子反应--有离子参加的反应

设问: 1.BaCl2溶液能与CuSO4溶液反应而NaCl溶液却不能,试分析原因。 2.在实验“2”的滤液中存在大量的Cl-和Cu2+,能否用实验证明请简单设计。 BaCl2溶液与CuSO4溶液混合 反应本质:Ba2++SO2-4==BaSO4↓ CuCl2溶液与AgNO3溶液混合 反应本质:Ag++Cl-==AgCl↓ AgNO3与NaCl反应动画。请点击画面 2、离子反应方程式: --上述用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子叫做离子方程式 3、离子方程式的书写 ①“写”,写化学方程式 ②“拆”,把易溶于水且易电离的物质写成离子形式,其他物质写化学式。如单质、沉淀、气体、难电离物质、氧化物等。 ③“删”,删去两边没反应的离子,

④“查”,检查方程式两边各元素、原子个数和电荷数是否守恒。 离子方程式书写步骤请点击观看 应该改写成离子形式的物质: 易溶于水、易电离的物质:a、强酸:HCl、H2SO4、HNO3等;b、强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2.Ca(OH)2是微溶物,一般在反应物中存在于溶液中,写成离子形式,而为生成物时一般是沉淀,写沉化学式。 c、可溶性盐:请学生课后复习溶解性表。 仍用化学式表示的物质: a、难溶的物质:Cu(OH)2、BaSO4、AgCl等 b、难电离的物质:弱酸、弱碱、水。 c、气体:H2S、CO2、SO2等 d、单质:H2、Na、I2等 e、氧化物:Na2O、Fe2O3等 写出离子方程式: ①在氢氧化钙溶液中滴加碳酸钠溶液 ②向氨水中通入氯化氢 ③氧化铜粉末加入稀硫酸 ④铁屑放入硫酸铜溶液

1 1 3原子结构核素

第 1 页课后作业限时:45分钟总分:100分 一、选择题(每小题4分,共48分,每小题只有一个正确选项) 1.某元素的一种同位素X的原子质量数为A,含N个中子,它与1H 原子组成H m X分子。在a g H m X中所含质子的物质的量是() A.aA+m(A-N+m) mol B.a A(A-N) mol C.aA+m(A-N) mol D.a A(A-N+m) mol 2.2019年3月11日,日本福岛核电站因为9.0级大地震引发的海啸受损,产生严重的核泄漏。核泄漏物中含放射性元素碘-131,则有关碘-131(131 53I)和碘-127(127 53I)说法正确的是() A.131 53I和127 53I的中子数相同,是同一种核素 B.131 53I和127 53I的质子数相同,互为同位素 C.131 53I和127 53I的核外电子排布方式不同 D.131 53I有放射性而127 53I无放射性,说明两者化学性质不同3.有AZ X和A+1Z X+两种粒子,下列叙述正确的是() A.一定 都是由质子、中子、电子构成的 B.化学性质几乎完全相同 C.质子数一定相等,质量数和中子数一定不相等 D.核电荷数和核外电子数一定相等 4.下列说法中不正确的是() ①原子核内有18个中子的氯原子:3517Cl 第 2 页②235 92U和238 92U是中子数不同质子数相同的同种核素

③元素周期表中铋元素的数据如右图所示,则Bi元素的质量数是209.0 A.①②B.①③ C.①②③D.②③ 5.230Th和232Th是钍的两种同位素,232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是() A.Th元素的质量数是232 B.Th元素的相对原子质量是231 C.232Th转换成233U是化学变化 D.230Th和232Th的化学性质相同 6.金属钛(Ti)被称为未来“钢铁”,也称为“太空金属”。对钛元素的同位素4622Ti、4722Ti、4822Ti、4922Ti、5022Ti,下列说法中不正确的是() A.上述同位素中,Ti原子核中的中子数不可能为30 B.题述中包括5种钛元素,且质子数都为22 C.题述中包括5种钛原子,即钛元素的5种核素 D.钛的相对原子质量不可能为46,也不可能为50 7.若N A为阿伏加德罗常数,已知某元素的阴离子R n-的原子核中,中子数为A-x+n,其中A为原子的质量数,则m g R n-中电子总数为() A.m?A-x?N A A B.m?A-n?N A A C.?A-x-n?N A?A-m? D.mxN A A 8.最近,我国某物理研究所取得重大科技成果,研制出由18O 所形成的单质气体。18O是一种稳定的同位素,称为重氧。下列

高中化学原子结构必修

原子结构(必修) 近代原子结构模型的演变 ⑤ 质子数(Z )= 阴离子核外电子数 — 阴离子的电荷数 一、原子结构模型的演变 公元前5世纪,古希腊哲学家德谟克利特提出古代原子学说,认为万物都是由间断的、 不可分的原子构成的。 模型 道尔顿(英) 汤姆生(英) 卢瑟福(英) 玻尔(丹麦) 海森伯 年代 1803年 1904年 1911年 1913年 1926年 依据 元素化合时 的质量比例关系 发现电子 ɑ粒子散射 氢原子光谱 近代科学实验 主要内容 原子是不可 再分的实心小球 葡萄干布丁式 核式模型 行星轨道式原子模型 量子力学原子结构模型 模型 (微观粒子具有波粒二象性) 存在问题 不能解释电子的存在 不能解释ɑ粒 子散射时的现 象 不能解释氢 原子光谱 二、原子的构成 1. 得 电 失 子 阳离子 X n+ (核外电子数= ) 离子 阴离子 X n- (核外电子数= ) 2. 原子、离子中粒子间的数量关系: ① 质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数 ② 质量数(A )=质子数(Z )+ 中子数(N ) ③ 离子电荷=质子数—核外电子数 ④ 质子数(Z )= 阳离子核外电子数 + 阳离子的电荷数 ⑥ 质量数≈相对原子质量 原子核 原子A Z X 中子(A-Z 个,电中性,决定原子种类→同位素) 质子(Z 个,带正电,决定元素的种类) 核外电子(Z 个,带负点,核外电子排布决定元素的化学性质)

①核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的 电子层(能量最低原理); ②每个电子层最多容纳2n2个电子(n为电子层数); ③最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个); ④次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个); ⑤倒数第三层电子数目不能超过32个(K层为倒数第三层时不能超过2个)。 (2)阳离子:核电荷数=核外电子数+电荷数(如图乙所示) (3)阴离子:核电荷数=核外电子数—电荷数(如图丙所示) M电子层 微粒符号(原子或离子) L电子层原子核 K电子层核电荷数 (1)原子核中无中子的原子1 1H 3.核外电子排布的一般规律 (1) 电子层数(n) 1 2 3 4 5 6 7 符号K L M N O P Q 电子层能量的关系从低到高 电子层离核远近的关系由近到远 (2)在含有多个电子的原子里,电子依能量的不同是分层排布的,其主要规律是: 4.原子、离子的结构示意 (1)原子中:核电荷数=核外电子数(如图甲所示) 5.常见等电子粒子 (1)2电子粒子:H—、Li+、Be2+;H2、He (2)10电子粒子:分子Ne、HF、H20、NH3、CH4 ;阳离子Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H30+; 阴离子N3-、O2-、F-、OH-、NH2-。 (3)18电子粒子:分子Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4; 阳离子K、Ca ;阴离子P3—、S2—、Cl—、HS—、O22—。 (4)14电子粒子:Si、N2、CO、C2H2;16电子粒子:S、O2、C2H4、HCH0 。 6.1~20号元素原子结构的特点

人教版高中化学选修3第一章第一节第二课时《原子结构》教案

教案 课题:第一节原子结构(2)授课班级 课时第二课时 教学目的 知识 与 技能 1、了解原子结构的构造原理,能用构造原理认识原子的核外电子排布 2、能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布 3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理 4、知道原子的基态和激发态的涵义 5、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱,了解其简单应用 过程 与 方法 复习和沿伸、动画构造原理认识核外电子排布,亲自动手书写,体会原理情感 态度 价值观 充分认识原子构造原理,培养学生的科学素养,有利于增强学生学习化学 的兴趣。 重点电子排布式、能量最低原理、基态、激发态、光谱难点电子排布式 知识结构与板书设计三、构造原理 1.构造原理:绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s…… 2、能级交错现象(从第3电子层开始):是指电子层数较大的某些轨道的能量反低于电子层数较小的某些轨道能量的现象。 电子先填最外层的ns,后填次外层的(n-1)d,甚至填入倒数第三层的(n-2)f的规律叫做“能级交错” 3.能量最低原理:原子核外电子遵循构造原理排布时,原子的能量处于最低状态。即在基态原子里,电子优先排布在能量最低的能级里,然后排布在能量逐渐升高的能级里。 4、对于同一电子亚层(能级)(等价轨道),当电子排布为全充满、半充满或全空时,原子是比较稳定的。 5、基态原子核外电子排布可简化为:[稀有气体元素符号]+外围电子(价电子、最外层电子) 四、基态与激发态、光谱 1、基态—处于最低能量的原子。

高中化学必修一教案6金属的化学性质

教学案 课题金属的化学性质年级高中化学必修一 授课对象授课教师刘时间2016年月日 学习目标1、培养学生发现问题、分析问题、解决问题的综合能力 2、加深对基本的理解和对化学反应规律的认识 学习重点难点钠的物理性质和钠的氧化、铁的化学性质、Fe与水反应原理、铝和强碱的反应 教学过程 S (归纳) 第一节金属的化学性质 一、金属与非金属的反应 1、钠( sodium)的物理性质:银白色、有金属光泽的固体,是热和电的良导体,质软,密度小,熔点低。 2、钠与氧气的反应: (1) 缓慢氧化:4 Na+O2==2Na2O [探究实验3-2]钠在空气中加热(2) 2Na +O2 △ Na2O2 [科学探究]铝的性质探究 3、其它常见金属与非金属的反应 2Mg+O2点燃2MgO 4 Al+3O2点燃 2 Al2O3 3Fe + 2O2点燃Fe3O4 规律小结:一般金属+O2金属氧化物3Fe + 2O2点燃Fe3O4 金属+Cl2最高价金属氯化物2Fe +3Cl2点燃2FeCl3 金属+S 低价金属硫化物Fe +S 点燃FeS 二、金属与酸和水的反应 [观察实验3-3]钠与水反应 1、钠与水的反应:2 Na +2H2O ==2NaOH +H2↑ 2 Na +2H2O ==2NaOH +H2↑ 离子方程式:2Na +2H2O==2Na++2OH―+H2↑ 2、金属铁与水的反应:3Fe +4H2O (g) △ Fe3O4 +4H2 失2 e- 得2e-

3Fe + 2O2点燃Fe3O4 [讲]除了能被氧气氧化外,金属还能被氯气、硫等具有氧化性的物质所氧化,生成相应的氯化物或硫化物。 [概念]规律小结: 一般金属+O2金属氧化物 金属+Cl2最高价金属氯化物 金属+S 低价金属硫化物 例如:3Fe + 2O2点燃 Fe3O4 2Fe +3Cl2点燃2FeCl3 Fe +S 点燃FeS [小结]本节课我们主要学习了金属钠与氧气在不同条件下与氧气反应和铝箔在空气中加热的反应情况。同时我们利用铝在空气中的化学特性,可以把铝制成日常用的铝制品。 钠与水反应 实验步骤: 1、用镊子取一小块钠置于滤纸上,吸干表面的煤油,用小刀切绿豆大的一粒,其余放回原瓶。 2、在小烧杯中加一小半水,并将切下的钠粒投入小烧杯中,观察实验现象 3、反应结束后向烧杯中滴入1-2滴酚酞试剂,观察溶液的变化。 [观察]实验现象 现象解释 浮在水面上钠的密度比水小 熔成银白色小球钠是银白色金属,熔点低,且反应放热 小球四处游动并发出嘶嘶响声生成气体推动小球游动反应剧烈且放热 滴入酚酞溶液变红色有碱性物质生成[概念]1、钠与水的反应 2 Na +2H2O ==2NaOH +H2↑[问]从氧化还原角度分析反应

原子结构、核素

原子结构、核素 1.原子构成 (1)构成原子的微粒及作用 原子(A Z X)????? 原子核? ??? ? 质子(Z 个)——决定元素的种类中子[(A -Z )个]在质子数确定后 决定原子种类同位素核外电子(Z 个)——最外层电子数决定元素的化学性质 (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 (4)两种相对原子质量 ①原子(即核素)的相对原子质量:一个原子(即核素)的质量与12C 质量的1 12的比值。一种元素 有几种同位素,就有几种不同核素的相对原子质量。 ②元素的相对原子质量:是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如:A r (Cl)=A r (35Cl)×a %+A r (37Cl)×b %。 2.元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的概念及相互关系 (2)同位素的特征 ①同一元素的各种核素的中子数不同,质子数相同,化学性质几乎完全相同,物理性质差异

较大; ②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。 (3)氢元素的三种核素 1 H:名称为氕,不含中子; 1 2 H:用字母D表示,名称为氘或重氢; 1 3 H:用字母T表示,名称为氚或超重氢。 1 (4)几种重要核素的用途 3.核外电子排布 (1)核外电子排布规律 (2)原子结构示意图 (3)核外电子排布与元素性质的关系 ①金属元素原子的最外层电子数一般小于4,较易失去电子,形成阳离子,表现出还原性,在化合物中显正化合价。 ②非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4,较易得到电子,活泼非金属原子易形成阴离子,在化合物中主要显负化合价。 ③稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构,不易失去或得到电子,通常表现为0价。 (1)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素,有多少种核素就有多少种原子(√) (2)核聚变如21H+31H―→42He+10n,因为有新微粒生成,所以该变化是化学变化(×) (3)3517Cl与3717Cl得电子能力几乎相同(√) (4)一种核素只有一种质量数(√) (5)硫离子的结构示意图:(×)

高中化学选修三 原子结构与性质知识总结

原子结构与性质 一 原子结构 1、原子的构成 中子N (核素) 原子核 近似相对原子质量 质子Z (带正电荷) → 核电荷数 元素 → 元素符号 原子结构 决定原子呈电中性 电子数(Z 个) 化学性质及最高正价和族序数 体积小,运动速率高(近光速),无固定轨道 核外电子 运动特征 电子云(比喻) 小黑点的意义、小黑点密度的意义。 排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径 表示方法 → 原子(离子)的电子式、原子结构示意图 2、三个基本关系 (1)数量关系:质子数 = 核电荷数 = 核外电子数(原子中) (2)电性关系: ①原子中:质子数=核电荷数=核外电子数 ②阳离子中:质子数>核外电子数 或 质子数=核外电子数+电荷数 ③阴离子中:质子数<核外电子数 或 质子数=核外电子数-电荷数 (3)质量关系:质量数 = 质子数 + 中子数 二 原子核外电子排布规律 决定 X) (A Z

三相对原子质量 定义:以12C原子质量的1/12(约1.66×10-27kg)作为标准,其它原子的质量跟它比较所得的值。其国际单位制(SI)单位为1,符号为1(单位1一般不写) 原子质量:指原子的真实质量,也称绝对质量,是通过精密的实验测得的。 如:一个氯原子的m(35Cl)=5.81×10-26kg。 核素的相对原子质量:各核素的质量与12C的质量的1/12的比值。一种元素有几种同位素,就应 有几种不同的核素的相对原子质量, 相对诸量如35Cl为34.969,37Cl为36.966。 原子比较核素的近似相对原子质量:是对核素的相对原子质量取近似整数值,数值上与该质量 核素的质量数相等。如:35Cl为35,37Cl为37。 元素的相对原子质量:是按该元素各种天然同位素原子所占的原子个数百分比算出的平均值。如: Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a% + Ar(37Cl)×b% 元素的近似相对原子质量:用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其原子个数百分比 的乘积之和。

原子核核素教案-鲁科版高中化学必修2

课时1 原子核 核素 目标与素养:1.了解原子的结构。(微观探析)2.知道质量数和A Z X 的含义,掌握构成原子的各微粒间的关系。(微观探析) 3.了解元素、核素、同位素的含义。(宏观辨识与微观探析) 一、原子的构成 1.原子及构成微粒 原子??? 原子核? ?? ?? 质子:带有一个单位正电荷中子:不带电核外电子:带有一个单位负电荷 对于一个确定的原子存在关系: 核电荷数=核内质子数=核外电子数。 2.质量数

3.原子的表示方法 一般用符号A Z X 表示,字母表示意义如下: 表示质量数——A 表示质子数——Z X ——表示元素符号 如37 17Cl 表示质量数为37、质子数为17、中子数为20的氯原子。 微点拨:(1)原子中不一定含有中子,且中子数不一定等于质子数,如1 1H 。 (2)同种元素的原子与其相应离子的质量数相等,如23 Na 与 23 Na + 。 二、核素 1.元素 具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称。 2.核素 具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。 3.同位素 质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。 如氢元素的三种核素 11 H 21 H 31 H 俗称 - 重氢 超重氢 符号 H D T 质子数 1 1 1 中子数 1 2 4(1)作为相对原子质量和阿伏加德罗常数测定用的标准原子为 12 6 C ;考古中常测量14 6C 的数量来推断生物体的存在年代。 (2)制造氢弹的原料为2 1H 、3 1H 。 (3)核反应堆的燃料是235 9292U 。 微点拨: 同位素的两个特点 (1)相同存在形态的同位素,化学性质几乎完全相同,物理性质不同。 (2)天然存在的某种元素,不论是化合态还是游离态,各种同位素所占的原子个数百分比

高中化学《原子结构与元素的性质》教案14 新人教版选修3

1.2.1 原子结构与元素的性质(第2课时) 知识与技能: 1、掌握原子半径的变化规律 2、能说出元素电离能的涵义,能应用元素的电离能说明元素的某些性质 3、进一步形成有关物质结构的基本观念,初步认识物质的结构与性质之间的关系 4、认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系 5、认识原子结构与元素周期系的关系,了解元素周期系的应用价值 教学过程: 【复习】元素周期表结构,核外电子排布式书写。 【板书】二、元素周期律 【提问】思考回答元素周期表中,同周期的主族元素从左到右,最高化合价和最低化合价、金属性和非金属性的变化有什么规律? 【回答】同周期的主族元素从左到右,最高化合价从+1~+7,最低化合价从-4~-1价,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。 【讲解】元素的性质随核电荷数递增发生周期性的递变,称为元素周期律。元素周期律的内涵丰富多样,下面,我们来讨论原子半径、电离能和电负性的周期性变化。 【板书】元素周期律:元素的性质随核电荷数递增发生周期性的递变。 1、原子半径 【讨论】原子半径的大小取决于两个相反的因素:一是电子的能层数,另一个因素是核电荷数。这两个因素怎样影响原子半径? 【总结】电子的能层越多,电子之间的负电排斥将使原子的半径增大;而核电荷数越大,核对电子的引力也就越大,将使原子的半径缩小。这两个因素综合的结果使各种原子的半径发生周期性的递变。 【板书】影响因素:能层数、核电荷数。 【投影】主族元素的原子半径如图l—20所示。 【学与问】元素周期表中的同周期主族元素从左到右,原子半径的变化趋势如何?应如何理解这种趋势?周期表中的同主族元素从上到下,原子半径的变化趋势如何?应如何理解这种趋势? 【回答】原子半径的大小取决于两个相反的因素:一是电子的能层数,另一个是核电荷数。显然电子的能层数越大,电子间的负电排斥将使原子半径增大,所以同主族元素随着原子序数的增加,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。而当电子能层相同时,核电荷数越大,核对电子的吸引力也越大,将使原子半径缩小,所以同周期元素,从左往右,原子半径逐渐减小。 【板书】2、电离能 【讲解】气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。上述表述中的“气态”“基态”“电中性”“失去一个电子”等都是保证“最低能量”的条件。 【板书】(1)电离能:气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。

苏教版高中化学必修一教案

高一化学必修I 第1章第1节《走进化学科学》 【教学目标】 1.知识与技能目标 1.使学生知道化学是在分子层次上认识物质和制备新物质的一门科学。 2.让学生了解20世纪化学发展的基本特征和21世纪化学发展的趋势,明确现代化学作为中心学科在科学技术中的地位。 3.让学生了解现代化学科学的主要分支以及在高中阶段将要进行哪些化学模块的学习,以及这些课程模块所包含的内容。 4.使学生了解进行化学科学探究的基本方法和必要技能,让学生了解高中化学的学习方法。 2.过程与方法目标 1.培养学生的自学能力和查阅相关资料进行分析概括的能力。 2.通过探究课例培养学生学会运用观察、实验、比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工,同时训练学生的口头表达能力和交流能力。 3.通过对案例的探究,激发学生学习的主动性和创新意识,从而悟出学好化学的科学方法。 3.情感态度与价值观目标 1.通过化学史的教学,使学生认识并欣赏化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。 2.通过化学高科技产品及技术介绍,激发学生的科学审美感和对微观世界的联想,激励学生培养自己的化学审美创造力。 3.介绍我国科学家在化学科学的贡献和成就,激发学生的爱国主义情感。 4.培养学生实事求是的科学态度,引导学生思考“化学与社会”、“化学与职业”等问题,激发学生的社会责任感,关注与化学有关地社会问题,引领学生进入高中化学的学习。【重点、难点】 使学生知道化学是在原子、分子层次上研究物质的。 【教学过程】 [电脑展示] Chemistry ----- What? Where? How? [引言] 通过初中化学课程的学习,我们已经了解了一些化学知识,面对生机勃勃、变化无穷的大自然,我们不仅要问:是什么物质构成了如此丰富多彩的自然界?物质是怎样形成的?物质是如何变化的?怎样才能把普通的物质转化成更有价值的物质?或许你也在思考,那就让我们一起来学习吧,相信通过今天的学习,你对化学会有一个全新的认识。 情景一:溶洞景观图片(其它图片可以自己收集补充)

人教版高中化学选修三《原子结构》教案设计

电子云原子轨道泡利原理洪特规则 【教学目标】 了解电子云、原子轨道、泡利原理、洪特规则 【重点难点】 电子云、原子轨道、泡利原理、洪特规则 【教学过程】 一、引言: 01.20世纪初,丹麦科学家玻尔把原子类比为太阳系,提出了原子的行星模型,认为核外电子像行星绕着太阳运行那样绕着原子核运动,玻尔还因此于1916年获得诺贝尔物理奖,然而在后来的十年里,玻尔的行星模型却被彻底否定了,你知道为什么吗? 02.那是因为电子是一种质量极小的微观粒子,电子在核外的运动速度又接近光速,因此电子的运动和光一样,具有波粒二相性。此时,不可能像描述宏观物体那样,确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处。而只能用统计的方法,确定它在原子中某一区域内出现的概率。 03.就以最简单的原子氢原子为例,这种概率统计的结果如何?有 何规律? 二、指导阅读: 01.假想给电子拍照,然后把照片叠加在一起得到电子云图像(右图)。 02.把电子出现的概率约为90%的空间圈出来,即为电子云轮廓图,该 轮廓图即为原子轨道。

03.s能级的原子轨道和p能级的原子轨道图分别如下,由此可见:s电子的原子轨道都是球形的,p电子的原子轨道是纺锤形的,每个p能级的3个原子轨道相互垂直。 三、基态原子电子排布图: 01.描述核外电子的运动状态,你已经了解了哪几个方面? 02.写出原子序数为3-10的电子排布式,到此,你能解释下列电子排布图吗? 03.阅读:泡利原理、洪特规则、电子自旋。 四、小结: 01.描述电子运动状态应从哪几方面着手? 02.构造原理解决了哪些方面的问题?其余问题靠什么解决的?

03.可见,学习原子结构的方法如何? 五、课后作业: 01.图1和图2分别表示1s电子的概率分布和原子轨道。下列说 法正确的是() A.图1中的每个小黑点表示1个电子 B.图2表示1s电子只能在球体内出现 C.图2表明1s轨道呈圆形,有无数对称轴 D.图1中的小黑点表示某一时刻,电子在核外所处的位置 02.各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍,其理论依据是()A.构造原理B.泡利原理 C.洪特规则 D.能量最低原理 03.电子排布在同一能级时,总是()A.优先单独占据不同轨道,且自旋方向相同 B.优先单独占据不同轨道,且自旋方向相反 C.自由配对,优先占据同一轨道,且自旋方向相同 D.自由配对,优先占据同一轨道,且自旋方向相反 04.基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有()A.1种 B.2种C.3种 D.8种 05.下图中,能正确表示基态硅原子的是() A B C D

高中化学《原子结构》教案2 新人教版选修3

第一章第一节原子结构(第二课时) 教学目标: 1、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理 2、知道原子的基态和激发态的涵义 3、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱,了解其简单应用 重点难点:能量最低原理、基态、激发态、光谱 教学过程: 〖引入〗在日常生活中,我们看到许多可见光如灯光、霓虹灯光、激光、焰火与原子结构有什么关系呢? 创设问题情景:利用录像播放或计算机演示日常生活中的一些光现象,如霓虹灯光、激光、节日燃放的五彩缤纷的焰火等。 提出问题:这些光现象是怎样产生的? 问题探究:指导学生阅读教科书,引导学生从原子中电子能量变化的角度去认识光产生的原因。 问题解决:联系原子的电子排布所遵循的构造原理,理解原子基态、激发态与电子跃迁等概念,并利用这些概念解释光谱产生的原因。 应用反馈:举例说明光谱分析的应用,如科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦,化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量,还可以让学生在课后查阅光谱分析方法及应用的有关资料以扩展他们的知识面。 〖总结〗 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,简称能量最低原理。 处于最低能量的原子叫做基态原子。 当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时,将释放能量。光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱,总称原子光谱。许多元素是通过原子光谱发现的。在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析。 〖阅读分析〗分析教材p8发射光谱图和吸收光谱图,认识两种光谱的特点。 阅读p8科学史话,认识光谱的发展。 〖课堂练习〗 1、同一原子的基态和激发态相比较() A、基态时的能量比激发态时高 B、基态时比较稳定 C、基态时的能量比激发态时低 D、激发态时比较稳定 2、生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是() A、钢铁长期使用后生锈 B、节日里燃放的焰火 C、金属导线可以导电 D、卫生丸久置后消失 3、比较多电子原子中电子能量大小的依据是() A.元素原子的核电荷数 B.原子核外电子的多少 C.电子离原子核的远近 D.原子核外电子的大小 4、当氢原子中的电子从2p能级,向其他低能量能级跃迁时 ( ) A. 产生的光谱为吸收光谱 B. 产生的光谱为发射光谱 C. 产生的光谱线的条数可能是2 条 D. 电子的势能将升高.

必修二 第一章 第一节 原子结构和核素 知识点归纳

必修二 1·1·2 元素的性质和原子结构 碱金属元素 1.碱金属元素的原子结构及其特点: 碱金属元素包括:__Li 、Na 、K__、Pb 、Cs(写元素符号)。 其原子结构示意图为 ____、____ 、____、 原子结构特点如下: (1)相似性:最外层电子数都是__1__。 (2)递变性:Li →Cs ,核电荷数__增大__,电子层数__增多__,原子半径__增大__。 点拨:最外层电子数是1的原子不一定是碱金属元素,还可能是氢原子。 2点拨:少量的钠、钾保存在煤油中,锂的密度比较小,所以少量的锂保存在石蜡中。 3.碱金属单质的化学性质:

点拨:锂与氧气反应产物只有Li 2O 一种,其他碱金属与氧气反应的产物至少有两种。 卤族元素 1.原子结2.卤素单点拨:溴是常温下唯一呈液态的非金属单质。 3.单质的化学性质: (1)与H 2的反应 ①相似性:与H 2在一定条件下均反应生成HX 。

②递变性:由F 2―→I 2 与氢气化合越来越__难__。 反应程度越来越弱,生成的氢化物越来越__不稳定__。 点拨:在卤族单质的置换反应实验中,加入CCl 4 的目的是萃取和分层。 三、同主族元素的性质与原子结构的关系 同主族元素(自上而下) 碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性 问题探究:

1.Li、Na、K在空气中燃烧分别生成Li 2O、Na 2 O 2 、KO 2 (超氧化钾)说明什么问题?如何保 存单质钾? 2.请结合碱金属元素的原子结构的递变性探究其单质化学性质的递变性。 碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性 探究提示:1.说明Li、Na、K活动性依次增强;保存钾时保存在煤油中,以避免与空气中 的O 2、H 2 O反应。 2.碱金属元素原子的最外层电子数都相等,但从Li到Cs,随着核电荷数的增加,碱金属元素原子的电子层数逐渐增多,原子核对核外电子的吸引能力逐渐减弱;失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强。 知识归纳总结: 1.相似性 2.递变性 具体情况如下(按从Li→Cs的顺序): (1)与氧气、与水反应的剧烈程度逐渐增强。

高中化学练习-原子结构_word版含解析

课练15原子结构 基础练 1.下列有关化学用语正确的是() A.甲烷分子的球棍模型: B.NH4I的电子式: C.F原子的结构示意图: D.中子数为20的氯原子:3717Cl 2.131 53I是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中131 53I的含量变化来监测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关13153I的叙述中错误的是() A. 131 53I的化学性质与127 53I相同 B. 131 53I的原子序数为53 C. 131 53I的原子核外电子数为78 D. 131 53I的原子核内中子数多于质子数 3.已知氢有3种核素(1H、2H、3H),氯有2种核素(35Cl、37Cl)。则HCl的相对分子质量可能有() A.1种B.5种 C.6种D.1 000种 4.两种微粒含有相同的质子数和电子数,这两种微粒可能是() ①两种不同的原子;②两种不同元素的原子;③一种原子和一种分子;④一种原子和一种离子;⑤两种不同分子;⑥一种分子和一种离子;⑦两种不同阳离子;⑧两种不同阴离子;⑨一种阴离子和一种阳离子 A.①③⑤⑥⑦⑧B.①③⑤⑦⑧ C.①③④⑤⑦D.全部都是 5.下列说法中正确的是() A.原子中,质量数一定大于质子数 B.电子层多的原子半径一定大于电子层少的原子半径 C.由两种元素组成的化合物,若含有离子键,就没有共价键 D.自然界中有多少种核素,就有多少种原子 6.镨(Pr)、钕(Nd)都属于稀土元素,在军事和国防工业上有广泛应用,下列有关说法中正确的是()

A.镨(Pr)和钕(Nd)可能互为同位素 B.140 59Pr是镨的一种新元素 C.140 59Pr核内有59个质子,核外有81个电子 D.140 59Pr质量数为140,原子序数为59,核内有81个中子 7.据报道,在火星和金星大气层中发现了一种非常特殊的能导致温室效应的气态化合物,它的结构式为16O===C===18O。下列说法正确的是() A.16O与18O为同种核素 B.16O===C===18O与16O===C===16O互为同位素 C.16O===C===18O与16O===C===16O的化学性质几乎完全相同 D.目前提出的“低碳经济”的目标是向空气中增加CO2,促进碳的平衡 8.六种粒子的结构示意图分别为 A B C D E F 请回答下列问题: (1)依次写出6种粒子的符号:_____________________________________________________________________ ___。 (2)A、B、C、D、E、F共表示________种元素、________种原子、________种阳离子、________种阴离子。 (3)上述微粒中,阴离子与阳离子可构成两种化合物,这两种化合物的化学式为________、________。 9.用A+、B-、C2-、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)。请回答: (1)A元素是________,B元素是________,C元素是________。(用元素符号表示) (2)D是由两种元素组成的双原子分子,其分子式是________。 (3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的单质分子,其分子式是________。 (4)F是由两种元素组成的三原子分子,其分子式是________,电子式是________。 (5)G分子中含有4个原子,其分子式是________。 (6)H分子中含有8个原子,其分子式是________。 10.已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存在如图所示的转化关系。 (1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒,则A的结构式为________;D的电子式为________。 (2)如果A和C是18电子的微粒,B和D是10电子的微粒。

高中化学1.1原子结构教案鲁科版必修2

第一章 原子结构与元素周期律 第一节 原子结构 一.教材分析 (一) 知识脉络 通过初中的化学学习,同学们已经知道原子是由原子核和核外电子构成的。本节教材,就是要在已有经验的基础上继续深入地探讨原子核的结构以及核外电子的排布的规律,并利用原子结构的知识解释某些元素的部分性质,使学生初步了解原子的最外层电子排布与元素的性质(得失电子能力、化合价等)的关系。同时,通过原子结构知识的学习,为后阶段学习元素周期律、元素周期表和分子结构打下基础。 (二)知识框架 (三)新教材的主要特点: 新教材(必修)与旧教材相比,删掉了描述核外电子运动特征的电子云;降低了核外电子排布规律的要求;增加了原子结构示意图,元素的部分化学性质与原子的最外层电子排布的关系;调整了核素、同位素在教材中出现的位置。使得它更符合知识的逻辑关系,符合学生认识规律。同时,新教材更注重了让学生参与学习,提高了学生学习的主动性,更注重了学生能力的培养。 二.教学目标 (一) 知识与技能目标 1.引导学生认识原子核的结构,懂得质量数和 A Z X 的含义,掌握构成原子的微粒间的关系;知道元素、核素、同位素的涵义;掌握核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的相互关系。 2.引导学生了解原子核外电子的排布规律,使他们能画出1~18号元素的原子结构示意图;了解原子的最外层电子排布与元素的原子得、失电子能力和化合价的关系。

(二)过程与方法目标 通过对构成原子的微粒间的关系和氢元素核素等问题的探讨,培养学生分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。 (三)情感态度与价值观目标 1.通过构成物质的基本微粒的质量、电性的认识,了解微观世界的物质性,从而进一步认识物质世界的微观本质;通过原子中存在电性不同的两种微粒的关系,认识原子是矛盾的对立统一体。 2.通过人类探索原子结构的历史的介绍,使学生了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程,培养他们的科学态度和科学精神,体验科学研究的艰辛与喜悦。 3.通过“化学与技术----放射性同位素与医疗”,引导学生关注化学知识在提高人类生活质量中所起的作用。 4.通过“未来的能源----核聚变能”,引导他们关注与化学有关的热点问题,形成可持续发展的思想。 三.教学重点、难点 (一)知识上重点、难点:构成原子的微粒间的关系和核外电子排布规律。 (二)方法上重点、难点:培养分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程。 四.教学准备 (一)学生准备:上网查阅,14 6C在考古上的应用;核素、同位素在生产和生活中的应用。搜集有关原子结构模型的资料。 (二)教师准备:教学媒体、课件、相关资料。 五.教学方法 问题推进法、讨论法。 六.课时安排 2课时 七.教学过程 第1课时 【提问】化学变化中的最小微粒是什么? 【学生回答】原子是化学变化中的最小微粒。 【引出课题】这一节就从探讨原子的结构开始我们的学习。 【点评】开头简洁,直截了当,由初中相关知识提出问题,过渡到原子结构的学习。 【板书】第一节原子结构 【提出问题】原子是化学变化中的最小微粒。同种原子的性质和质量都相同。那么原子能不能再分?原子又是如何构成的呢? 【学生思考、回答】

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