苏教版专题一第三单元人类对原子结构的认识教学案

第三单元人类对原子结构的认识
课时1原子结构模型的演变
［学习目标］
1.通过对原子结构模型演变历史的了解，认识假说、实验等科学方法在人类探索原子结构奥秘过程中的作用。

2.知道核外电子是分层排布的并了解1～18号元素的电子排布情况。

3.了解活泼金属元素和活泼非金属元素的原子在化学反应过程中常通过电子得失使最外层达到8电子稳定结构的事实，并通过氧化镁、氯化钠的形成初步了解钠与氯、镁与氧气反应的本质。

［知识梳理］
1. 19世纪初英国科学家提出了原子学说，认为。

19世纪末，科学家发现原子中存在电子，并于1904年提出了
式的原子结构模型。

1911年，英国物理学家卢瑟福提出原子结构模型，认为。

1913年，丹麦物理学家提出了原子结构的轨道模型，认为。

1926年，科学家又提出了原子结构的量子力学模型。

现在人们可以近似认为，多电子原子中，核外电子是排布的。

2.由课本给出的H、He、O、Ne、Mg原子的核外电子排布示意图，你能归纳出哪些核外电子排布的规律？
3.稀有气体的原子结构很稳定，与此相关的核外电子排布特点是。

Mg和O的原子结构（是，否）稳定，若不稳定，它们反应时容易发生的变化及结果分别是Mg原子易而形成；O原子易而形成。

4.活泼金属与活泼非金属反应时，所形成的化合物中化合价的正负及数值与它们在反应过程中电子的得失及数目有何关系？，而这些原子在反应中电子得失的数目与它们的最外层电子数有何关系。

试写出氯化镁、氧化铝的化学式：
［例题解析］
例1. 在1911年前后，物理学家卢瑟福把一束运动的α粒子（质量数为4的带2个单位正电荷的质子粒），射向一片极薄的金箔。

他惊奇地发现，过去一直认为原子是“实心球”，而由这种“实心球”紧密排列而成的金箔，竟能让大多数α粒子畅通无阻地通过，就像金箔不在那儿似的。

但也有极少数的α粒子发生偏转，或被笔直地弹回。

根据以上实验现象能得出关于金箔中Au原子结构的一些结论。

试写出其中的三点：
（1）（2）（3）
解析：早在道尔顿时代，人们认为原子是个实心球。

卢瑟福通过这个实验，发现大多数α-粒子畅通无阻地通过由这种“实心球”紧密排列而成的金箔，这说明原子并不是无法穿越的实心球，而是有隙可乘的。

“也有极少数的α-粒子发生偏转，或被笔直地弹回”，由于α-粒子带正电荷，说明原子中阻挡α-粒子的微粒带正电荷，这个微粒就是原子核，“α-粒子被笔直地弹回”说明Au原子核质量远大于α-粒子。

例2. 活泼金属钠、镁、铝可与活泼非金属氟、氧形成氟化物NaF、MgF2、AlF3和氧化物Na2O、MgO、Al2O3 。

钠、镁、铝、氟、氧的原子核外电子分层排布的示意图如下图所示。

请说明下述过程中原子核外最外层电子的变化情况。

Na+F→NaF Mg+2F→MgF2
2Na+O→Na2O 2Al+3O→Al2O3
解析：活泼非金属和活泼金属化合时，通常活泼金属原子失去最外层电子，活泼非金属原子得到电子使其最外层达到8电子稳定结构。

当活泼金属Na、Mg、Al原子与活泼非金属原子化合时，分别失去1、2、3个最外层电子而形成Na+、Mg2+、Al3+，当活泼非金属F、O原子与活泼金属原子化合时，分别得到1、2个电子形成F-、O2- 。

［基础训练］
1.下列四位科学家都对原子结构的认识起到过重要的推动作用，其中首先提出原子核外的
电子在一定轨道上运动的是（）
A.汤姆生
B.道尔顿
C.玻尔
D.卢瑟福
2.已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质。

下列原子中，与氧元素原子的
化学性质相似的是（）
A. Ne
B. Mg
C. S
D. C
3.1911年，英国物理学家卢瑟福首先提出了带核的原子结构模型，他的学说与现代原子
结构学说的相同点是，不同点是。

4.在所给元素符号的下方，画出该元素的原子结构示意图：
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
5.在化学反应中，原子核变化，原子的最外层电子数变化。

活泼金属
与活泼非金属发生反应时，活泼金属容易电子而显价，活泼非金属容易电子而显价。

试用原子结构示意图表示出钠原子与氟原子化合成氟化钠的形成示意图：
［能力拓展］
1. Mg原子最外层电子数为，反应中容易个电子而显示价；
F原子最外层电子数为，反应中容易个电子而显示价。

在上述过程中，F原子和Mg原子通过都形成了8电子稳定结构。

试用原子结构示意图表示Mg原子与F原子形成化合物的过程：
2. 和Ne原子具有相同电子数的单核微粒有，
和Ne原子具有相同电子数的多核微粒有。

3. 有A、B、C、D、E五种元素，它们原子的核电荷数依次递增且均小于18；A原子核
内仅有1个质子；B原子的电子总数与D原子的最外层电子数相等；A原子与B原子的最外层电子数之和与C原子的最外层电子数相等；D原子有两个电子层，最外层电子数是次外层电子数的3倍；E元素的最外层电子数是其电子层数的三分之一。

（1）试推断它们各是什么元素，写出它们的元素符号：A______、B______、C.______、D______、E 。

（2）写出A分别与B、C、D所形成化合物的化学式：
（3）A、C、D形成的化合物与A、D、E形成的化合物各属于那类物质？写出它们相互反应的化学方程式。

课时2原子的构成
［学习目标］
1.知道原子是由原子核（内含质子、中子）和核外电子所构成的，能根据原子组成符号A X判断原子的构成；知道核素、同位素等概念。

［知识梳理］
1.请填写如下原子构成图：
｛｛
2.原子的核电荷数与质子数、中子数、电子数、质量数之间存在着某些等量关系，试用文字形式表达出这些等量关系。

3.具有相同的原子统称为元素，如原子数为1的原子都统称为元素；因此，同一元素的原子之间一定相同，不一定相同；
人们又把具有一定和的一种原子称为一种核素，如。

把相同不同的核素互称为同位素，如。

4. 性同位素的应用已广泛应用于许多领域，如：。

〔例题解析］
例1. 下列说法中正确的是。

A. 1H是一种核素
B. 1H和D互称为同位素
C. 2H是一种核素
D.1H+、2H与3 H各是一种核素
E、1H+、2H与T互称为同位素 F. 1H+与D 、T都属于氢元素
G、所有原子核都是由质子和中子组成
解析：1H质子数为1，中子数不确定，故只能确定元素，不能确定核素，所以A、B错误。

符号H本身就表明了是氢元素，质子数为1 故C对。

元素、核素、同位素都是针对原子核组成进行定义的，与核外电子数无关，故被判断的微粒是原子或离子都可以，D、E、F正确。

通常说原子核由原子和中子组成不算错，因一般原子都是这样，但强调所有就不对了，因1H原子核中无原子，故G错。

［基础训练］
1.下列符号既能表示一种元素又能表示一个原子，还能表示一种单质的是（）
A. O2
B. Mg
C. H
D. Ne
2.俄罗斯科学家最近合成第114号元素的原子，该原子的质量数为289，存在时间达到30秒，这项成果具有重要意义。

该原子的中子数与电子数之差是（）
A. 61
B. 114
C. 175
D. 289
3.下列各组微粒中，核外电子总数相等的是（）
A. Na+和Li+
B. CO和CO2
C. H2O和H3O+
D. NO和CO
4. 通过化学反应不能实现的是（）
A.生成一种新离子
B.生成一种新分子
C.生成一种新核素
D.生成一种新单质
5.据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的3He，每百吨3He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4He的形式存在。

下列说法中正确的是（）
A.4He原子核内含有4个质子
B.3He和4He互为同位素
C.3He原子核内含有3个中子
D.4He的最外层电子数为2，故4He具有较强的金属性
6.填写下表中的空格：
40
19
7.我国科学家曾合成了三种新原子，其中一种新原子的名称是铪-185。

试想法求出这种核
素的原子中电子数和中子数各是多少？
8.在H、O、H+、H2.OH-、H2O六种微粒中，保持氢气化学性质的微粒是；电
解水时变化的最小微粒是，水变成水蒸气时没有变化，带电的微粒是，质子数多于核外电子数的微粒是。

〔能力拓展〕
1.几种微粒，具有相同的质子数，则可说明（）
A. 可能属于同一种元素
B. 一定是同一种元素
C. 一定不是同一种元素
D. 核外电子个数一定相等
2.原子核内有6个质子，6个中子的碳原子的质量是1.993×10－26kg，某种原子的质量是
9.288×10－26kg，则该原子的相对原子质量是（）
A. 9.288/1.993
B. 1.993×12/9.288
C. 9.288/1.993×12
D. 9.288×12/1.993
3. R n+离子有m个电子，它的质量数为A，则原子核内的中子数为（）
A.m+n
B.A－m+n
C.A－m－n
D.A＋m－n
4.等温等压下，关于等质量H2、、、D2、T2三种气体的下列叙述中正确的是（）
A. 密度之比1:2:3
B. 质子数之比6:3:2
C. 中子数之比0:3:4
D. 体积之比6:3:2
5.1996年2月9日，欧洲一科学家小组，由6630Zn和20882Pb两原子经核聚合，并放出一定
数目的中子而制得第112号元素的质量数为227的同位素。

则两原子在核聚合过程中放出的中子数目是（）
A. 47
B. 115
C. 142
D. 162
6. 已知氯元素有35Cl、37Cl两种核素，氢元素有H、D、T三种核素，则它们所形成的氯
化氢分子共有（）
A. 3种
B. 6种
C. 9种
D. 12种
7.若元素X有两种天然同位素A Z X和B Z X，元素X的相对原子质量可近似用下式计算：Mr ＝A×a%＋B×b%，式中a%、b%分别为核素A Z X和B Z X在X元素中的原子分数。

硼有两种天然同位素105B和115B，已知硼元素的相对原子质量为10.80。

下列对105B的原子分数的判断中，正确的是（）
A.等于20%
B.小于20%
C.大于20%
D.等于80%
8.已知aA m+与bB n-具有相同的核外电子排布，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
9.某元素X天然存在的一个原子中共有质子、中子、电子共93个，其中35个粒子不带
电，则X元素的该原子的相对原子质量约为（）
A. 35
B. 30
C. 64
D. 58
10.某金属氧化物的化学式为M2O3，电子总数为50，已知氧原子核内有8个中子，M2O3
的相对分子质量为102，则M原子核内中子数为（）
A. 10
B. 12
C. 14
D. 21
11.（1）1 mol NH3中所含质子数与molH2O、mol HF中所含质子数相等。

(2). 和Ne原子具有相同电子数和质子数的多核微粒有。

12.（1）α射线是由α粒子组成，α粒子是一种没有核外电子的粒子，它带有2个单位的
正电荷，它的质量数等于4，由此可推断α粒子含有____个质子，______个中子。

（2）已知钍23290Th的原子可发生下列放射性变化：23290Th→R＋α，则R原子中含质子数为____ ，中子数为_______ 。