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高一化学基础教案: 原子结构及探索历程

2021-07-31 08:37:17 浏览量:

高一化学基础教案: 原子结构及探索历程

 

  一、考查要求:说出原子和原子核的组成

  列举古代哲学家对微观微粒认识的观点

  列举道尔顿、汤姆逊、卢瑟福在探素原子结构的过程中形成的主要观点

  复述同位素的概念

  识别属于同位素的不同原子

  说出质量数、质子数和中子数三者之间的关系

  复述元素的平均相对原子质量的概念

  二、知识梳理

  一)历代科学家在原子结构的探索中的贡献

  惠施 我国战国时期,认为物质是无 。名言:一尺之棰,日取其半,万世不竭。

  墨子 我国战国时期,认为物质分割是 ,当分割条件不存在时,物质就不能再分,这不能再分的部分称为“ ”。

  德谟克利特 古希腊科学家,认为物质由 构成,物质只能分割到 为止。提出 。

  道尔顿 英国物理学家和化学家 道尔顿的近代原子论为近代化学发展奠定了基础。

  其要点为:

  1.化学元素均由 构成;

  2.原子在一切化学变化中均保持 ;

  3.同一元素的原子在质量和性质上都 ,不同元素的原子在质量和性质上

  都 ;

  4.不同元素化合时,这 些元素的原子按 结合成化合物。,

  汤姆逊 英国科学家,提出原子结构的 模型,他认为原子中的 和

  都均匀地分布在整个原子的球体中。

  伦琴 德国物理学家,发现 射线。

  贝克勒尔 法国物理学家,发现铀的 。

  卢瑟福 英国科学家,进行了 实验。卢瑟福用 粒子轰击金箔时,绝大多数都 ,有极少数穿过时 ,个别直接偏转 度,说明:原子是 的;原子中存在着很小的带正电荷的 ,于是他提出了 模型,即原子是由带正电荷的质量很集中的很小核和在它周围运动着的带负电荷的电子组成。

  二)、原子结构

  质子: 带一个单位的 电荷 相对质量为1.007

  原子核 质量为1.6726×10-27 Kg

  中子: 不显电性 相对质量1.008

  1、原子 质量为1.6748×10-23Kg

  核外电子 带一个单位负电荷 相对质量为1/1836 质量9.041×10-31Kg

  同一原子中的微粒数之间的关系:

  核电荷数(Z) = 核内质子数 = 核外电子数

  质量数(A) = 质子数(Z) + 中子数(N)

  阳离子核外电子数 = Z-n (n 离子所带电荷数) 例:12Mg2+

  阴离子核外电子数 = Z + n (n 离子所带电荷数) 例:17Cl-

  2、元素符号四周数字的含义

  ±a A (大写)表示 Z(大写)表示

  ±a 表示 b± 表示离子所带

  c 表示分子中该 的个数

  同一原子中的关系式: 核电荷数(Z) = 核内质子数 = 核外电子数

  质量数(A) = 质子数(Z) + 中子数(N)

  3、原子

  原子是化学变化中的 微粒。原子可以直接构成 和 :如:单质金刚

  石、晶体硅,化合物二氧化硅SiO2、碳化硅SiC。

  4、离子

  离子——离子是带电荷的 或

  阳离子:带正电荷的离子,如:镁离子 Mg2+ 铁离子 Fe3+ 亚铁离子 Fe2+

  铵根离子 NH4+

  阴离子:带负电荷的离子,如: 硝酸根离NO3- 氯离子 Cl-

  溶液中离子的颜色: Fe3+ 色 Fe2+ 色 Cu2+ 色

  MnO4- 色

  由离子构成的物质

  (1)盐类(绝大多数)如KCl Na2CO3 Cu(NO3)2

  (2)强碱:如 碱金属对应的碱

  (3)部分氧化物:如:低价金属氧化物Na2O

  由离子构成的物质固态时为离子晶体,主要是 类、大多数 类、活泼金属 。

  5、元素

  元素的定义:具有相同 数(即 数)的同一类原子总称元素

  6、物质是怎样的组成

  在单质中称游离态

  在化合物中称化合态

  原子 He

  分子 单质 H2

  离子 化合物 CO2 NaCl

  7、同位素

  同位素——具有 和 的同一元素的原子互称同位素

  (在元素周期表中处于同一位置)

  例: 氢的同位素 11H 12H 13H

  名称:

  又称:

  符号:

  几种常见同位素: C 126C 136C 146C其中146C 作为原子量的标准

  U 23592U 23892U 其中23592U作为制造原子弹

  其他: Cl 3717Cl 3517Cl 2412Mg 2512Mg 2612Mg

  同位素性质:1、同位素的质量数不同. 核外电子数相同,化学性质 。

  2、同位素的化学性质 。物理性质

  3、各种同位素所占的原子百分比组成 。

  同位素的应用:考古学上的碳素断代法。

  14C的含量每减少一半,须经过5730±40年。如14C减少了5%则距今570年左右,14C的含量减少25%,那末距今约2900年

  8、同素异形现象 同素异形体

  一种元素形成几种单质的现象称 现象。例:如碳形成金刚石、石墨的现象

  由同种元素形成的不同单质,称为这种元素的 。如:金刚石与石墨称为碳的同素异形体。

  同素异形体的结构不同,性质不同。同素异形体之间的转化,属于 变化。(例红磷转化为白磷)

  【基础练习】

  1.根据α粒子轰击金箔的实验现象,提出原子结构行星模型的科学家是( )

  A、卢瑟福 B、伦琴 C、道尔顿 D、汤姆孙

  2.原子的种类决定于原子的( )

  A.核内质子数和中子数 B.核电荷数

  C.核外电子数 D.相对原子质量

  3.某粒子用

  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

  4.某元素阳离子Rn+,核外共有x个电子,原子的质量数为A,则该元素原子里的中子数为( )

  A.A-x-n B.A-x+n C.A+x-n D.A+x+n

  5.下列属于同位素的是_______,属于同素异形体的是_______,属于同种原子的是_______。

  A、1H 和 D B、2H 和 D C、红磷和白磷

  D、H2O 和D2O E、金刚石和石墨 F、Mg 和 Mg 2+

  【提高练习】

  1.铋(Bi)在医药方面有重要应用。下列关于

  Bi和

  Bi的说法正确的是( )

  A、

  Bi和

  Bi都含有83个中子 B、

  Bi和

  Bi互为同位素

  C、

  Bi和

  Bi的核外电子数不同 D、

  Bi和

  Bi分别含126和127个质子

  2.元素R的核电荷数为16,原子的质量数为32,则R的离子应包含(e电子,Z质子,N 中子) ( )

  A. 16e、16Z、16N B.16e、16Z、18N

  C.18e、18Z、16N D.18e、16Z、16N

  3.11H、21H、31H、H+ 和H- ,这五种符号表示( )

  A.五种不同的微粒 B.氢的五种同位素 C .五种氢元素 D.五种氢离子

  4.下列各粒子:①H3O+、NH4+、Na+;②OH-、NH2-、F-;③O2-、NA+、Mg2+;

  ④CH4、NH3、H2O具有相同质子数和电子数的正确一组是( )

  A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④

  5.物质发生化学变化时,反应前后肯定不发生变化的是( )

  ①电子总数 ②原子总数 ③质子总数 ④物质的总质量

  ⑤物质的总能量 ⑥物质的种类

  A.①②③④⑤ B.①②③④ C.②⑤⑥ D.③④⑤⑥

  6.下列离子中,电子数大于质子数且质子数大于中子数的是( )

  A、D3O+ B、Li+ C、OD¯ D、OH¯

  7.大多数天然元素都有同位素,自然界氧的同位素有16O、17O和18O,氢的同位素有H 和D,从水分子的原子组成来看自然界的水共有( )

  A. 1种 B. 3种 C.7种 D.9种

  8.元素的化学性质主要决定于原子的( )

  A.质子数 B.中子数 C.核外电子数 D.最外层电子数

  9.科学家最近制造出112号新元素,其原子的质量数为277,这是迄今已知元素中最重要的原子,关于该元素的下列叙述正确的是( )

  A.其原子核内中子数和质子数都是112

  B.其原子核内中子数为65,核外电子数为112

  C.其原子质量是12C原子质量的277倍

  D.其原子质量与12C原子质量之比277:12

  10.α射线是由α粒子组成的,α粒子是一种没有核外电子的微粒,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粒子带有________个质子,__________个中子。

  【高考链接】

  11. 13C—NMR(核磁共振)、15N—NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,KurtW ü thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是( )

  A.13C与15N有相同的中子数 B.13C与C60互为同素异形体

  C.15N与14N互为同位素 D.15N的核外电子数与中子数相同

  12.某元素构成的双原子单质分子有3种,其相对原子质量分别为158、160、162。在天然单质中,此三种单质的原子个数之比为1:1:1,由此推断的以下结论中,正确的是( )

  A.此元素有三种同位素

  B.其中质量数为79的同位素原子占原子总数的1/2

  C.其中一种同位素的质量数为80

  D.此元素的单质的平均分子量为160

  13.美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了新的氢微粒,该微粒是由3个氢原子核(只含质子)和2个电子构成,关于这种微粒的下列说法中正确的是( )

  A.是氢元素的一种新的同素异形体 B.是氢元素的一种新的同位素

  C.该微粒的组成可用H3表示 D.该微粒比普通氢分子多一个氢原子核

  14.科学家发现C60后,近年又合成了许多球形分子(富勒烯),如C50、C70、C120、C540等它们互称为( )

  A 同系物 B 同分异构体 C 同素异形体 D 同位素

 

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