鲁科版高中化学必修二课件《原子结构》课件1.ppt

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一、原子核的构成
1．原子是由原子核和 核外电子构成的，而原子核又是由 更小的微粒—— 质子 和 中子 构成的。
2．对于一个原子来说：核电荷数＝质子数 ＝核外电子数
。
3．人们将原子核中质子数和中子数之和称为质量数 。即 质量数(A)＝质子数(Z)＋ 中子数(N) 。
质，而不是原子，不互为同位素。
答案 B
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1．决定元素种类的因素是( A．核外电子数 C．中子数
) B．核电荷数 D．质量数
解析 元素种类由原子核内的质子数即核电荷数决定。 答案 B
2．钛(Ti)金属常被称为未来钢铁。钛元素的同位素
46 22
Ti、
4272Ti、4282Ti、4292Ti、5202Ti中，中子数不可能为(
高中化学课件
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第1章 原子结构与元素周期律
目标点击
1.认识原子核的结构，明确质量数和
A Z
X的含义，掌握原子序
数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数，以及质量数与质子
数、中子数之间的相互关系。
2．知道元素、核素、同位素的含义；了解元素原子核外电子
排布与元素的原子得失电子能力和化合价的关系。
2．核电荷数、质子数、中子数、核外电子数、质量数之 间的相互关系
(1)在同一元素的原子中，核电荷数＝质子数＝核外电子 数。
(2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。 (3)对阳离子Rm＋：质子数＝核外电子数＋m。 (4)对阴离子Rm－：质子数＝核外电子数－m。
二、核素与同位素 1．元素 具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称。 (1)元素的种类是由原子核内的质子数决定的。 (2)元素只讲种类，不讲个数。 (3)相等核电荷数的“微粒”不一定是同种元素，可以是原 子团，如NH＋4 有11个质子，Na＋也有11个质子。
(3)由于许多元素有多种核素，所以原子的种类远远大于元 素的种类。
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称为 同位素。 (1)同一元素的各同位素虽然质量数不同，但它们的化学性 质基本相同。 (2)天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各 同位素所占的原子百分数一般是不变的，即是一个定值。 (3)同位素分为稳定同位素和放射性同位素两种。
g
A2－所含电子的物质的量为
nm－x＋2 m
mol。 答案 (1)A－Z (2)A－x－n (3)A－x＋n (4)22
nm－x＋2
(5) m
mol
二 核素 同位素
例2 原子、元素、核素、同位素等都属于重要的化学基本概 念，原子的构成属于重要的化学基本理论。下列八种化学符号：
11H 21H2 164C 63Li 2113Na 174N 37Li 2142Mg (1)涉及的核素共有( )种； (2)互为同位素的是( )和( )； (3)质量数相等，但不能互称为同位素的是( )和( )； (4)中子数相等，但质子数不相等的是( )和( )。
若用“n”表示电子层数，每层最多容纳的电子数为 2n2，而 最外层电子数不超过 8 个(第一层为最外层时，电子数不超过 2 个)。
三、原子核外电子排布与元素性质的关系
1．元素的化学性质与原子的 最外层电子排布 密切相 关。金属元素原子最外层电子数一般小于 4 ，较易 失 电子； 非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于 4 ，较易 得 电
(1)原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负
电的电子组成。
(2)原子核由质子和中子组成，原子的质量几乎全部集中
在原子核上。
(3)通常用符号
A Z
X来代表一个质量数为A、质子数为Z的原
子。
(4)原子的组成可简单表示如下： 原AZX子 原核子外核电子中质Z子子个NZ个个1个1不电个带子质电带子1带个1单个位单的位负的电正荷电荷
解析 A项，二者质子数均为78，20278Pt中子数为124，198
78Pt中子数为120，符合同位素定义；B项，二者中子数不相
同；C项，
202 78
Pt与
198 78
Pt是同一种元素的不同核素；D项，二者
质子数相同，中子数不同，互为同位素。
答案 A
4．有五种粒子
40 18
X、
40 19
Z、
40 19
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
和核外电子数之差为( )
A．57
B．47
C．61
D．293
解析 因为原子的质子数＝核外电子数，依题给条件，该 元素原子核内的中子数和核外电子数之差为175－118＝57，故 选A。
答案 A
互动训练1 用AZX表示原子： (1)中性原子的中子数N＝________。 (2)AXn＋1共有x个电子，则该阳离子的中子数N＝________。 (3)AXn－共有x个电子，则该阴离子的中子数N＝________。 (4)12C16O2分子中的中子数N＝________。 (5)A2－原子核内有x个中子，其质量数为m，则n g A2－所含电子 的物质的量为________。
3．质子数 相同而 中子数 不同的同一种元素的不同核素 互称为同位素。如碳的同位素有162C 、163C 、164C 。同位素分为
稳定同位素和放射性同位素两种。放射性同位素最常见的应用
是作为 放射源 和进行 同位素示踪 。
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知识归纳总结
一、原子核的构成
1．原子的组成
对分子质量，也用的是平均相对原子质量。
其计算公式可表示为： 元素的相对原子质量＝A×a%＋B×b%＋C×c%＋… 其中A、B、C为该元素中各天然同位素的相对原子质量， a%、b%、c%为各天然同位素的百分含量。
典型例题讲解
一 构成原子的微粒间的关系
例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
解析 核素，即具有一定的质子数和中子数的原子，一种核素
就是一种原子。在这八种化学符号中，
2 1
H2涉及的核素是
2 1
H，其余
的七种各为一种核素的符号。
同位素，即核内质子数相同、中子数不同的同一种元素的不同
核素，同位素的微粒对象是原子。63Li与73Li的核内质子数都是3，中
子数分别是3和4，它们是同位素。11H与21H是同位素，但由于21H2是
答案 B
第 2 课时 核外电子排布
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一、电子层
近远
低高
电子在原子核外距核由 及 、能量由 到 的不同
电子层上分层排布。通常把能量最低、离核最近的电子层叫
第一层
第二层
；能量稍高、离核稍远的电子层叫
；由里往外
依次类推，共有 7 个电子层。
二、核外电子的排布规律
三、原子的相对原子质量、质量数的含义
1．区别：原子的相对原子质量，是指该原子的真实质量
与162C原子质量的1/12的比值，而原子的质量数是原子内所有质
子数和中子数的代数和。如
186O
的相对原子质量为：Ar(
16 8
O)＝
m(
16 8
O)/[m(
12 6
C)/12]＝2.657×10－26kg/[1.993×10－26kg/12]＝
解析 元素的存在形式有游离态和化合态两种，A项中的五种
微粒子是氢元素的五种不同粒子；
1 1
H和
2 1
H是质子数均为1，中子数
不等的不同氢原子，它们是不同的核素；12C和14C其质子数均为
6，而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，其物理性质不同，
但化学性质几乎完全相同；石墨与金刚石是由碳元素组成的不同单
4.186O表示质子数为 8 ，质量数为 16 的氧原子。
二、核素
1．元素是具有相同的 质子数(核电荷数) 的同一类原子
的总称。
2．人们把具有一定数目质子 和一定数目 中子的一种原子 称为核素。许多元素具有多种核素，如氢元素有 氕 、 氘 、 氚 3种核素，分别用 11H 、 21H 和 31H 表示。
)
A．30
B．28
C．26
D．24
解析 质量数＝质子数＋中子数，可算出A选项不可能。 答案 A
3．2007年诺贝尔化学奖得主Gerhard Ertl对金属Pt表面催 化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于 202 78Pt和 198 78Pt的说法正确的是( )
A.20278Pt和19878Pt的质子数相同，互称为同位素 B.20278Pt和19878Pt的中子数相同，互称为同位素 C.20278Pt和19878Pt的核外电子数相同，是同一种核素 D.20278Pt和19878Pt的质量数不同，不能互称为同位素
15.998 ，186O的质量数为A(186O)＝Z(186O)＋N(186O)＝16。
原子的质量数是整数，而原子的相对原子质量则是小数； 计算原子的质量数忽略了电子的质量，且截取了质子和中子相 对质量的整数值；计算原子的相对原子质量并没有忽略电子的 质量。
2．联系：某种原子的相对原子质量的整数值就是该原子
2 1
H组成的一种分子而不是原子，所以11H与21H2不是同位素。
质量数相等的是
14 6
ห้องสมุดไป่ตู้C和
14 7
N(都是14)，但
14 6
C的质子数是6，属于
碳元素，
14 7
N的质子数是7，属于氮元素，所以
14 6
C与
14 7
N质量数相
等，但又不能互称为同位素。
23 11
Na和
24 12
Mg的核内质子数分别是11和12，根据原子核内“质量
2．核素 具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。 (1)每一种核素都是一种原子，不同的核素是不同的原子。 质子数和中子数共同决定核素的种类。 (2)在天然存在的元素中，有许多元素具有多种核素，如碳 元素有3种核素(162C、163C、164C)，氧元素有3种核素(186O、187O、 188O)；也有的元素只有一种核素，如氟(199F)、钠(2113Na)。
3．认识原子结构相似的一族元素在化学性质上表现出的相似
性和递变性；认识元素周期律及其实质。
4．能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期 表中的位置。
5．了解元素在周期表中的位置、原子结构及其性质三者之间 的关系。
本章重点 构成原子的微粒间的关系和核外电子的排布规律，元素周期律 和元素周期表的结构，同周期、同主族元素性质的递变规律。
本章难点 核外电子的排布和未知元素性质的递变推测。
原子结构与元素周期律
知识结构
原子结构原 核原子 素子核核外电子排布 元素周期律和元素周期表 元素周期表的应用预同测周同期主元族素元性素质的的性递质变元规素律周期表的意义
第 1 节 原子结构
第1课时 原子核 核素
的质量数，二者约等，即Ar(B)≈A(B)。 注意 以上我们所说的相对原子质量是具体的某种原子的
相对原子质量，如Ar(
16 8
O)＝15.998。而我们平常所说的相对原
子质量是指平均相对原子质量。如氧元素有三种原子，即
16 8
O、
17 8
O、
18 8
O，通常我们应用化学方程式计算所用的相对原子
质量，实际上是这三种核素的平均相对原子质量，我们计算相
子。
2．元素化合价的数值，与原子的电子层结构特别是_最__外__层_ _电__子__数__有关。稀有气体元素原子核外电子排布已达_稳__定__结__构__， 所以稀有气体元素的常见化合价为零__。钠原子最外层只有 1 个 电子，易_失__去_这个电子达到稳定结构，因此钠元素在化合物中 通常显＋__1_价。氯原子最外层有 7 个电子，只需_得__到__1 个电子 便可达到稳定结构，因此氯元素在化合物中可显－___1价。
解析 根据“质子数＋中子数＝质量数”的关系：(1)N＝A－
Z；(2)AXn＋共有x个电子，中性原子X的电子数为x＋n，则N＝A－x
－n；(3)AXn－共有x个电子，中性原子X的电子数为x－n，则N＝A
－x＋n；(4)12C16O2分子中的中子数为6＋8＋8＝22；(5)A2－所含电
子数为m－x＋2，则n
数＝质子数＋中子数”的公式进行判断，
23 11
Na、
2142Mg的核内中子数
都是12。 答案 (1)8
(2)36Li 73Li (3)164C 174N (4)2113Na 2142Mg
互动训练2 下列说法错误的是( ) A.11H、21H、31H、H＋和H2是氢元素的五种不同粒子 B．石墨和金刚石互为同位素，化学性质相似 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
Q、
40 20
R2＋、
41 20
M，它们属于几
种元素( )
A．2
B．3
C．4
D．5
解析 质子数相同的核素属同一种元素，所以共有3种元 素。
答案 B
5．某粒子用
A Z
Rn＋表示，下列关于该粒子的叙述正确的是
()
A．所含质子数＝A－n
B．所含中子数＝A－Z
C．所含电子数＝Z＋n
D．质量数＝Z＋A
解析 该粒子所含质子数为Z，质量数为A，中子数为A－ Z，电子数为Z－n。