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专题1 化学家眼中的物质世界 第三单元 人类对原子结构的认识 厦大附中 俞佳
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物质是由什么构成的?
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? 你知道吗 水由水分子构成 (水分子由氧原子和氢 原子构成的) 铜由铜原子直接构成 食盐由钠离子和氯 离子构成
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一、原子结构模型的演变 公元前5世纪,希腊哲学家德谟克利特等人认为,万物是由大量的不可分割的微粒即原子构成。
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他认为原子是化学变化中不可再分的实心球体。
1803年,英国科学家道尔顿提出近代原子学说, 他认为原子是化学变化中不可再分的实心球体。 道尔顿实心球式原子模型
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汤 姆 生 “葡萄干面包式”原子模型 原子是一个平均分布着正电荷的 粒子,其中镶嵌着许多电子,中 和了电荷,从而形成了中性原子。
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卢瑟福 带核的原子结构模型 根据a粒子散射实验,卢瑟福提出了带核的原子结构模型,原子由原子核和电子构成,电子在核周围做高速运动,就像行星围绕太阳运转一样。
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1913年,丹麦物理学家玻尔提出的原子结构模型,他认为核外电子是分层排布的。
轨道式原子模型
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现代量子力学学说 电子云
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现代量子力学学说 电子云
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道尔顿模型(1803) 汤姆生模型(1904) 卢瑟福模型(1911) 波尔模型(1913) 电子云模型(1935)
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二、核外电子分层排布 Ca K
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2 8 2 +12 Mg +8 O 6 2 镁条燃烧
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+12 2 8 2 8 6 2 +8 Mg Mg2+ O O2- 镁条燃烧
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+12 2 8 +8 2 8 Mg2+ MgO O2- 镁条燃烧
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钠原子Na 氯原子Cl NaCl 氯离子Cl- 钠离子Na+
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元素化合价与最外层电子数的关系: 活泼金属与活泼非金属反应 金属,容易失去电子 非金属,容易得到电子 (正化合价 = 失去的电子数目
= 最外层电子数目) 非金属,容易得到电子 (︳负化合价︱= 得到电子数目 = 8-最外层电子数目)
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原子是由原子核和电子构成的;原子核是否可以再分?如果原子核可以再分,它是由哪些更小的微粒构成的呢?
质子、中子
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质量/kg 相对质量 电量/C 质子 中子 电子 构成原子的三种基本粒子的带电荷情况,质量大小等方面具体有什么差异?
x 10-27 1.007 1.602 x 10-19 中子 1.675 x 10-27 1.008 电子 9.109 x 10-31 1/1 836
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将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数,加起来所得的数值——质量数
问题解决 原子 质子数 (Z) 中子数 (N) 质子数+中子数 (A) 相对原子质量 F 9 10 18.998 Na 11 12 22.990 Al 13 14 26.986 19 23 27 将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数,加起来所得的数值——质量数 小组合作完成教材31页的问题解决。 【讨论】 1、原子的相对质量在数值上与原子核内的质子数和中子数有什么关系? 2、什么是质量数?引入“质量数”更好的表达了什么事实? 3、AZX的含义是什么?比起“元素符号表达”增加了哪些原子结构信息?
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X Z X F Na Al 原子的组成表示方法 A ——元素符号 质量数 —— 质子数 —— 问题解决 F 9 10 18.998 Na
中子数 (N) 质子数+中子数 (A) 相对原子质量 F 9 10 18.998 Na 11 12 22.990 Al 13 14 26.986 X Z A F 9 19 19 23 27 Na 11 23 Al 13 27 原子的组成表示方法 小组合作完成教材31页的问题解决。 【讨论】 1、原子的相对质量在数值上与原子核内的质子数和中子数有什么关系? 2、什么是质量数?引入“质量数”更好的表达了什么事实? 3、AZX的含义是什么?比起“元素符号表达”增加了哪些原子结构信息? 质量数 —— X A Z ——元素符号 质子数 ——
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6 C C Na Na+ S S2- Xn+ Xm- OH- NH4+ 质量数(A) 质子数(Z) 中子数(N) 核外电子数 23 11
32 16 12 6 14 12 11 Na+ S2- 23 11 32 16 12 10 16 16 18 Xn+ Xm- A Z N x Z+N Z-n X-m A+m-X OH- NH4+ 10 9 11 10 C 6 C 8
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核素、同位素 元素:质子数相同的同一类原子的总称。 核素: 具有一定质子数和一定中子数的一种原子。例如 是三种核素
具有一定质子数和一定中子数的一种原子。例如 是三种核素 1H 1 3H 2H 同位素:质子数相同,质量数(中子数)不同的核素之间的互称。 三者互为同位素 1H 1 3H 2H
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元素、核素和同位素的关系 互为同位素 核素A 核素B 某种元素
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①1H ②12C ③16O ④2H 8 1 6 1 ⑤17O ⑥3H ⑦18O ⑧14C 8 1 8 6 元素有_______种;上述的粒子中有几种核素________,其中互为同位素的有_______________ ;其中可以组成_________种水分子。 3 8 种 ① ④ ⑥、 ② ⑧、 ③ ⑤ ⑦ 18
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1、医学中于显影、诊断、治疗、消毒等; 2、农业上的辐射育种技术,提高了农产品 的质量和数量; 3、14C的放射性被应用于考古断代
4、2H、3H是制造氢弹的材料;… 6 1 1
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1、13C-NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析,有关13C的说法正确的是( )
A、质子数为 B、电子数为13 C、中子数为 D、质量数为6 6 6 A
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2、关于H+、1H、 2H、3H四种微 粒,下列说法正确的是( ) A、是四种氢元素 B、是氢元素的四种同位素 C、是氢元素的四种不同微粒
D、它们的中子数均相同 1 1 1 C
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微粒构成的HCl分子中,其相对分子质量可 能有( ) A、1种 B、5种 C、6种 D、7种
3、已知氢元素有1H、 2H、3H三种同位素, 氯元素有35Cl 、37Cl两种同位素。由这五种 微粒构成的HCl分子中,其相对分子质量可 能有( ) A、1种 B、5种 C、6种 D、7种 1 1 1 17 17 C
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4.已知R2-的核内有x个中子,R的质量数为A,则m g R2-含有电子的物质的量为( ) A.m(A-x)/A B.(A-x-2)/Am
C.m(A-x-2)/A D.m(A-x+2)/A D
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5.在同温同压下,两个容积相等的密闭容器中分别充满12C18O和14N2两种气体,以下关于这两个容器中气体的说法正确的是( )
A.分子数、质量分别相等 B.原子数相等,质量不相等 C.质子数相等,质量相等 D.分子数、质子数和中子数分别相等 B
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【作业】 1、课本 P 、3、4 P38 9 2、导与练 P89第三单元
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质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) ≈相对原子质量
问题解决 原子 质子数 (Z) 中子数 (N) 质子数+中子数 (A) 相对原子质量 F 9 10 18.998 Na 11 12 22.990 Al 13 14 26.986 19 23 27 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) ≈相对原子质量 小组合作完成教材31页的问题解决。 【讨论】 1、原子的相对质量在数值上与原子核内的质子数和中子数有什么关系? 2、什么是质量数?引入“质量数”更好的表达了什么事实? 3、AZX的含义是什么?比起“元素符号表达”增加了哪些原子结构信息? 质子数 = 原子核外电子数
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二、核外电子分层排布 1、电子按能量高低在核外分层排布。 1 2 3 4 5 6 7 K L M N O P Q 由内到外,能量逐渐升高
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2、原子核外电子排布规律 ① 每个电子层最多只能容纳2n2个电子(n表示 电子层数) ② 最外层最多只能容纳 8个电子(K层为最外层最多容纳2个电子);
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A Z X c+ - +d e 中各个字母的含义: A: Z: e: c: d: 质量数 质子数 原子个数 电荷数 表示元素符号 化合价
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