資源簡介

第三單元 人類對原子結構的認識
一、原子結構模型的演變
對于多電子原子，可以近似認為原子核外電子是分層排布的；在化學反應中，原子核不發生變化，但原子的最外層電子會發生變化。
二、原子的構成
1．原子的構成
電量
相對質量
實際體積
占據體積
原子
原子核
質子Z
+1
1
小
小
中子N
――
1
小
小
核外電子e-
－1
1/1836
小
相對很大
2．幾個概念：
原子質量：即原子的真實質量也稱原子的絕對質量。單位 kg
粒子相對質量：
注：①單位 1（一般不寫出）
②粒子：可以原子、質子、中子、電子、微觀粒子
③質子、中子的相對質量約為1
質量數：原子中質量數與質子數得和
3. 有關原子結構常用規律總結
⑴ 質量關系：質量數(A)=質子數(Z)+中子數(N)
⑵ 電性關系：原子：核電荷數=質子數=核外電子數
陰離子：質子數=核外電子數－電荷數
陽離子：質子數=核外電子數+電荷數
4. 核素、同位素
核素：具有一定質子數和一定中子數的某種原子
同位素：質子數相同而質量數（或中子數）不同原子的互稱
H：H H(D) H(T) 氫元素有三種核素，三種核素間互稱同位素。
元素的相對原子質量：=A1×a1%+A2×a2%+……
A1、A2……為核素的相對原子質量
a1%、a2%……為核素的原子百分數或核素原子的物質的量分數
例題解析
例1 下列關于原子的說法中，正確的是 ( (
A( 原子不顯電性，說明原子內的質子數等于中子數
B( 同種原子內的質子數相同
C( 含有相同中子數的原子，一定是同一類的原子
D( 原子是最小的粒子
分析：原子只是化學變化中的最小粒子，而構成原子的質子、中子和電子都比原子小，故D錯。原子之所以不顯電性，是由于原子核內的質子數等于核外電子數，故A錯。原子的種類由質子數決定，同種原子當然具有相同數目的質子數，而如果只知中子數相同，不知質子數相同，則無法判斷是否為同一類原子。故B對C錯。
例2 某元素一種同位素原子的質子數為m，中子數為n，則下述論斷正確的是
A.不能由此確定該元素的相對原子質量
B.這種元素的相對原子質量為m+n
C.若碳原子質量為Ｗ克；此原子的質量為(m+n)W克
D.核內中子的總質量小于質子的總質量
分析：本題設置的意圖在于考查對相對原子質量的認識。相對原子質量是化學科學中最基本的概念之一，要學會區分元素的相對原子質量與原子的(核素)相對原子質量；同位素的相對原子質量與同位素的質量數等概念的差異性。相對原子質量全稱是元素的平均相對原子質量，不是某一個原子的相對原子質量，因此選項B看上去似乎是正確的，實際是錯誤的。任一原子的質量不可能是碳原子質量與此原子質子與中子數之和的乘積，而且碳原子有多種同位素，選項C中的W是沒有被指定的數值，只從這一點來看，選項C也不能成立。題目沒有指明是哪種核素，無法確切知道此核內質子數與中子數的相對多少，故選項D也不對。答案為A。
例3 （1）原計劃實現全球衛星通訊需發射77顆衛星，這與銥(Ir〕元素的原子核外電子數恰好相等,因此稱為“銥星計劃”。已知銥的一種同位素是,則其核內的中子數是　　A.77　　　　　B.114　　　　　C.191　　　　D.268
（2）已知自然界中銥有兩種質量數分別為191和193的同位素，而銥的平均相對原子質量為192.22，這兩種同位素的原子個數比應為　　A.39∶61　　　B.61∶39　　　 C.1∶1　　　 D.39∶11
分析：本題將以當年科技界的一個慘痛的焦點問題：“銥星計劃”因缺乏市場需求，曲高和寡，不得不宣布破產為背景，對考生進行有關原子結構知識的考查，使學生在解答問題的同時也在深深的思考“科技應如何轉化為生產力”，對學生將來進入社會更好的發揮能力起到很好的警示作用。
第1問，由質量數＝質子數＋中子數　得：其核內的中子數＝191－77＝114，B正確；
第2問，常見的解法：設的原子個數百分比為x％，則有：
191×x％＋193×（1－x％）＝192.22，
解得：x％＝39％
故答案為　1、B　　　2、A
習題精練
1. 元素的種類和原子的種類 （ ）
A．前者大 B．后者大 C．相等 D．不能確定
2. 用化學方法不能實現的是 （ ）
A．生成一種新分子　　　B．生成一種新離子　　　
C．生成一種新原子　　　D．生成一種新單質
3. 1999年度諾貝爾化學獎授予開創“飛秒（10－15s）化學”新領域的科學家澤維爾，諾貝爾獎委員會對該技術的評語是：“使運用激光光譜技術觀測化學反應時分子中原子運動成為可能”。你認為該技術不能觀測到的是
A．原子中原子核的內部結構　　
B．化學反應中原子的運動
C．化學反應中生成物粒子的形成　　　　　　
D．化學反應中反應物粒子的分解
4.已知最外層電子數相等的元素原子具有相似的化學性質。氧元素原子的核外電子分層排布示意圖為，下列原子中，與氧元素原子化學性質相似的是 （ ）

氖 碳 鎂 硫
A B C D
5.（2005年高考全國卷II）分析發現，某隕石中含有半衰期極短的鎂的一種放射性同位素28Mg，該同位素的原子核內的中子數是 （ ）
A．12 B．14 C．16 D．18
6. （2005年高考上海卷）據報道，科學家已成功合成了少量N4，有關N4說法正確的是（ ）
A．N4是N2的同素異形體 B．N4是N2的同種物質
C．相同質量的N4和N2所含原子個數比為1:2 D．N4的式量是56g
7.（2005年高考廣東卷）Se是人體必需微量元素，下列關于說法正確的是（ ）
A．互為同素異形體 B．互為同位素
C．分別含有44和46個質子 D．都含有34個中子
8. 已知自然界氧的同位素有16O，17O，18O，若氫的同位素有H、D，從水分子的原子組成來看，自然界的水一共有 （ ）
A 3種 B 6種 C 9種 D 12種
9. 在離子 RO3n- 中, 共有 x 個核外電子, R 原子的質量數為 A, 則 R 原子核內含有的中子數目是
A. A–x+n+48 B. A–x+n+24
C. A–x-n–24 D. A+x-n–24
10. 下列說法中不正確的是 （ ）
①質子數相同的粒子一定屬于同種元素；
②同位素的性質幾乎完全相同；
③質子數相同，電子數也相同的粒子，不可能是一種分子和一種離子；
④電子數相同的粒子不一定是同一種元素；
⑤一種元素只能有一種質量數；
⑥某種元素的原子相對原子質量取整數，就是其質量數。
A．①②④⑤ B．③④⑤⑥
C．②③⑤⑥ D．①②⑤⑥
11. 正電子、反質子等都屬于反粒子，它們跟普通電子、質子的質量、電量均相等，而電性相反。科學家設想在宇宙的某些區域可能存在完全由反粒子構成的物質——反物質。1998年初和年底，歐洲和美國的科研機構先后宣布：他們分別制造出9個和7個反氫原子，這是人類探索反物質的一大進步。你推測反氫原子是
A．由1個帶正電的質子和1個帶負電的電子構成
B．由1個帶負電的質子和1個帶正電的電子構成
C．由1個不帶電的中子和1個帶負電荷的電子構成
D．由1個帶負電荷的質子和1個帶負電荷的電子構成
12. 為了探索月球上是否有生命存在的痕跡，就要分析月球巖石中是否包藏有碳氫化合物（當然這僅僅是探索的第一步）。科學家用氘鹽酸（DCl）和重水（D2O）溶液處理樣品，對收集的氣體加以分析，結果只發現有一些氣體狀態的碳氘化合物。這個實驗不能用普通鹽酸，其理由是
A. 普通鹽酸的酸性太強
B. 普通鹽酸具有揮發性
C. 普通鹽酸和月球巖石中的碳化物無法反應
D. 無法區別巖石中原來含有的是含碳而不含普通氫的化合物，還是含碳和普通氫的化合物。
13. “原子結構模型”是科學家根據自己的認識，對原子結構的形象描摹，一種模型代表了人類某一階段對原子結構的認識。人們對原子結構的描摹，按現代向過去順序排列為： 原子模型、湯姆生原子模型、 原子模型、電子云模型、玻爾原子模型。
14. 已知1個N2O3分子的質量為akg，1個N2O5分子的質量為bkg，若以1個氧原子(16O)質量的1/16作為相對原子質量的標準，則NO2的式量為_______________。
15. （2005浙江省高考理綜）已知Q與R的式量之比為9:22，在反應X+2Y=2Q+R中，當1.6 gX與Y完全反應后，生成4.4 g R，求參與反應的Y和生成物Q的質量之比。

參考答案
1. B 2.C 3.A 4.D 5.C 6.A 7.B 8.C 9.B 10.D 11.B 12.D
13.道爾頓、盧瑟福
14.
15. 16:9
　1.3.1原子結構模型的演變
學習目標
知識技能：
對原子結構有個基本的認識。
過程方法：
采用學生自主討論的方法，多創設情景讓學生自主學習、自主得出結論。多考慮利用多媒體手段給學生提供豐富多樣的素材，深入淺出地向學生介紹科學家對原子結構的最新認識成果。
情感態度：
從科學家探索物質構成奧秘的史實中體會科學探究的過程和方法，并培養學生對科學探索的熱愛。
教學準備　多媒體課件
教學過程
情景設計
1.化學家已經發現和創造了2000多萬種化學物質，這么多的化學物質是由什么微粒構成的？請同學們觀察教材圖1-24，分析金屬銅、氯化鈉、水是由什么微粒構成的。
2.原子，是大家非常熟悉的一個名詞，但人類對原子的認識和探索已經歷了2500多年的漫長歷史。直到20世紀80年代科學家用掃描隧道顯微鏡觀察到物體表面的原子，才對原子結構有了進一步的認識。
展示圖片：
圖1 原硅晶體
圖2 用隧道掃描顯微鏡觀測到的硅晶體表面
圖3 氦原子結構示意圖
引入新課：
問“原子是大家非常熟悉的一個名詞，你有沒有思考過下列問題？”
⑴原子到底是一個什么“東西”？
⑵科學家眼里的原子是怎樣的？
⑶科學家是怎樣探索原子結構的？原子結構模型的演變經歷了哪幾個階段？各階段對原子結構的認識各有什么樣的特點？
教師引導：
欲了解這些內容，請同學們自學教材內容。
交流討論：（師生一起）
整理歸納：
一、原子結構模型的演變
【學生閱讀教材，試著總結填寫】
⒈德謨克利特的古代原子學說。
古希臘哲學家德謨克利特是 奠基人，他認為 是構成物質的微粒。 是萬物變化的根本原因。
⒉道爾頓的近代原子學說。
英國科學家 是 的創始人。他認為物質都是由 構成的，原子是不可分割的 ，同種原子的質量和性質都 。
⒊湯姆生的“西瓜式”原子結構模型。
英國科學家 發現了電子，他認為 ，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成中性原子。 的發現使人們認識到原子是可以再分的。
⒋盧瑟福的帶核原子結構模型。
物理學家盧瑟福根據α-粒子散射現象，指出原子是由 和 構成的， 帶正電荷，位于 ，它幾乎集中了原子的全部質量， 帶負電荷，在原子核周圍空間作高速運動，就像行星環繞太陽運轉一樣。
⒌玻爾的軌道原子結構模型。
丹麥物理學家指出；電子在原子核外空間內一定 上繞核作高速運動。
⒍電子云模型（現代原子結構學說）。
現代科學家根據微觀世界的波粒二象性規律，提出用量子力學的方法 描述核外電子運動。
問題解決：
問題：從原子結構模型的演變我們得到的啟迪是什么？
二、原子核外電子排布
指出原子核外電子運動區域與電子能量的關系：
電子能量高在離核遠的區域內運動，電子能量低在離核近的區域內運動?，把原子核外分成七個運動區域，又叫電子層，分別用n=1、2、3、4、5、6、7…表示，分別稱為K、L、M、N、O、P、Q…，n值越大，說明電子離核越遠，能量也就越高。
核外電子分層運動，又叫電子分層排布。
設問：每個電子層最多可以排布多少個電子呢？通過比較，發現規律：
①? 最外層最多只能容納8個電子（氦原子是2個）；
②? 次外層最多只能容納18個電子；
③? 倒數第三層最多只能容納32個電子；
④? 每個電子層最多只能容納2n2電子。
另外，①電子總是盡先排布在能量最低的電子層里；
②各電子層所能容納的電子數必須服從于其所在的位置。
交流討論：
⒈原子核外電子是 排布的
⒉金屬元素的原子最外層一般 個電子，在化學反應中易 電子形成與稀有氣體原子電子層排布相同的陽離子（穩定結構）。
⒊非金屬元素的原子最外層一般 個電子，在化學反應中易 電子形成與稀有氣體原子電子層排布相同的陰離子（穩定結構）。
⒋化學反應中，原子核不發生變化，但原子的 發生變化，元素的化學性質主要決定于原子結構中的 。
信息博覽：
新華網3月27日電 日本奈良尖端科技研究生院的大門寬教授應用“圓偏振光光電子衍射原理”開發成功立體顯微鏡，能夠把原子的排列結構擴大100億倍，從而使人得以對微觀世界的物質進行立體性的觀測和攝影。
　　據這位科學家提供的資料說，使用這種新型顯微鏡對鎢的晶體進行的觀測，發現了由4個原子構成的邊長為2.74埃(1米的百億分之一)的菱形結構。
　　他說，這是在世界上第一次對物質的原子結構進行高倍率的觀測，它的觀測倍率要比現有最高水平的電子顯微鏡提高大約200倍，今后在開發超導物質等新功能材料及解析催化劑的反應機制等應用物理和化學領域將會發揮重要作用。
課堂訓練
道爾頓的原子學說曾經起了很大的作用，他的學說中，包含有下述三個論點：①原子是不能再分的微粒；②同種元素的原子的各種性質和質量都相同；③原子是微小的實心球體。從現代的觀點看，你認為這三個論點中，不確切的……………………………（ ）
A只有 ③ B只有①③
C只有②③ D有①②③
實踐鞏固
⒈金屬單質Na、Mg能分別與非金屬單質O2、Cl2反應生成氧化物和氯化物，請寫出這些氧化物和氯化物的化學式。

⒉根據Na、Mg、O、Cl原子在反應中失去或得到電子的數目和該原子的最外層電子數目，推斷其氧化物和氯化物中元素的化合價，將結果填入下表：
一些元素的原子得失電子的情況
元素
化合價
原子最外層電子數目
失去（或得到）電子的數目
Na
Mg
2
O
6
Cl
-1
原子結構模型的演變
第一課時
【三維目標】
知識與技能：
1．了解人類對原子結構的認識過程，理解微觀世界的基本研究方法。
2．理解目前的原子結構模型
3．掌握元素的化合價與元素原子核外電子變化的關系
4．熟記1－20號元素，并能正確書寫它們的原子結構示意圖
過程與方法：
了解模型研究的基本方法。
學會比較觀察法
情感態度與價值觀：
從人類對原子結構的認識，體驗科學研究的艱辛和樂趣。接納結構決定性質的辯證觀點。
【教學重點】
　最外層電子與元素性質（化合價）之間的關系
　原子結構示意圖的書寫
【教學難點】
原子結構示意圖的書寫
【教學用具】
　CAI課件　模型圖片
【課時安排】1課時
【教學過程】
【交流與討論】：自學原子結構模型演變的內容，與同組同學進行討論、交流，完成下表。
模型創立人
模型
實驗事實
模型主要特征
道爾頓
元素在化合時，總有一定的質量比
實心球型，可以結合，不可再分。
湯姆生
陰極射線實驗，發現電子并測得質量
原子可以再分，電子鑲嵌在上面。
盧瑟福
a 粒子散射實驗，少數粒子被彈回
原子中有原子核，電子在核周圍運動。
玻爾
氫原子光譜
核外電子在一系列的軌道上運動，能量不變。
量子力學
核外電子不遵守經典力學規律
波粒二象性
引導學生思考：
科學家在研究原子構成的時候，采用了哪些方法？
每次發現比上一次有什么進步？
從科學家對原子結構的研究過程中，你得到哪些啟示？
在學生充分討論的基礎，引導學生認識到：
實驗事實和模型研究方法在科學研究中的重要意義。
科學研究的方法：提出假設→建立模型→實驗→修正模型
科學研究要善于繼承，更要敢于懷疑前人的結論。
想象力是創造的前提
【問題解決】原子結構的表示方法
按原子序數的順序寫出1－20號元素
用原子結構示意圖表示出它們的結構。
【方法提示】：在學生解決問題的過程中，給予以下知識和方法的提示：
各層最多容納的電子數：第一層2個　第二層8個，第三層18
最外層不超過8個（穩定結構）
電子由里向外填入
原子結構示意圖各部分表示的意義。
在學生完成后進行檢查、歸納。（見板書設計）
【交流與討論】：自學MgO的形成過程，交流所得到的結論
　根據學生思考的情況，必要時可設置如下臺階進行啟發？
最外層幾個電子時較穩定？
原子達到穩定結構的方法有哪些？
在學生討論的基礎上，歸納得出：
最外層8個電子時原子達到穩定結構
元素的原子可以通過得失電子達到最外層8電子穩定結構，活潑金屬容易通過失去電子達到穩定結構，而活潑非金屬元素的原子容易通過得到電子達到穩定結構。
【問題解決】：完成P29頁“問題解決”1和2，并思考：
　　元素的化合價與元素原子的最外層電子數、元素原子得失的電子數之間有什么關系？
在學生完成的基礎上用多媒體呈現下表并得出結論：
元素
化合價
原子最外層電子數
失去（得到）的電子數
Na
+1
1
1
Mg
+2
2
2
O
-2
6
2
Cl
-1
7
1
結論：金屬元素的正化合價數＝最外層電子數＝失去的電子數
　　　非金屬元素的負化合價數＝8-最外層電子數＝得到的電子數
　　　元素的化合價實質是元素的原子在反應中得失（偏移）電子的數目。
【課堂小結】找學生對本節課進行小結，其它同學補充，同時多媒體呈現板書設計核對。
附：板書設計
原子結構模型的演變
原子結構模型演變過程及啟示
模型創立人
模型
實驗事實
模型主要特征
道爾頓
元素在化合時，總有一定的質量比
實心球型，可以結合，不可再分。
湯姆生
陰極射線實驗，發現電子并測得質量
原子可以再分，電子鑲嵌在上面。
盧瑟福
a 粒子散射實驗，少數粒子被彈回
原子中有原子核，電子在核周圍運動。
玻爾
氫原子光譜
核外電子在一系列的軌道上運動，能量不變。
量子力學
核外電子不遵守經典力學規律
波粒二象性
原子結構的表示方法
　1．1－20號元素
　2．原子結構示意圖　　　　
三、結構與性質的關系
金屬元素的正化合價數＝最外層電子數＝失去的電子數
　　　非金屬元素的負化合價數＝8-最外層電子數＝得到的電子數
　　　元素的化合價實質是元素的原子在反應中得失（偏移）電子的數目。
教學反思：
　1．本節課是體現新課程理念的一個好素材，模型研究方法上科學研究的一個重要方法，通過原子模型的演變介紹，向學生滲透新課程過程與方法的教育。但要做好這一點并不容易，因為對于如何落實，對于教材中相應內容的處理，可參考的資料很少。這就要求教師能夠深入挖掘教材中的過程與方法的內容，并以恰當的形式組織出來。我們在集體備課中，按照“模型――事實――主要特征”這樣一個線索列表讓學生歸納，并比較前后演變的關系，以體會繼承與創新的關系，效果很是很好的。
　2．這節課前，我們聽了市其它學校的一節課，她是按老方式上的，重在落實核心知識，完全忽略了結構模型演變的內容。在評課時引起了很在的反響，爭議很大，焦點是新課程理念與應試的問題，因為她的處理方法雖然不符合新課程精神，但有利于學生應試能力的培養。
看來，如何處理方法與能力、情感態度價值觀的問題仍然有待新課程實施者去思考
第二課時　原子的構成
【三維目標】
1．了解原子核的結構及基本微粒；初步掌握用X表示原子的組成的方法。
2．掌握原子序數、核電荷數、質子數、中子數、質量數之間的相互關系。
3．了解同位素的概念；通過對元素和同位素概念的對比掌握同位素的判斷方法。
4．通過對構成原子的基本微粒的質量、體積、電性的認識，了解微觀世界的物質性，從而進一步認識世界的物質性和物質的可分性，認識原子是矛盾的對立統一體。
【教學重點】
質子數、中子數、質量數之間的相互關系
同位素的概念
【教學用具】CAI課件　
【課時安排】1課時
【教學過程】
【知識再現】：構成原子的微粒有哪些？
它們之間有什么關系？
　　　　　　決定原子質量的主要是什么微粒？
找學生回答并補充，然后用多媒體呈現原子結構同時進行評講。

【知識講解】：原子組成的表示方法
【問題解決】讓學生獨立完成P30“問題解決”1、2、3，引導推導出質子數、中子數、電子數之間的關系。
　　用多媒體呈現并進行評講：A　＝　Z　+　N
　　相對原子質量近似等于質量數
【應用示例】1　在RO3n-的微粒中，共有X個核外電子，R原子的質量數為A，則R核內所含的中子數為 　　　　　　　 。
　問題表征：已知：RO3n-、核外電子數X，R的質量數A　　　目標：R的中子數
　思路分析：求R的中子數→　求R的電子數→　求R的電子數→　根據總電子數X　
　解：設R元素原子核內的質子數為Z，則Z+8×3+ｎ＝X，得Z＝X－24－ｎ。
【練習1
1．1992年，我國取得的最重大科技成果之一是發現三種元素的新的同位素，其中一種是Hg，它的中子數是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）
A．80 　　　　 B．128 　　　 C．208 　　　　 D．288
2．某金屬元素R原子的質量數為52，已知R離子含有28個中子，21個電子，由這種離子組成的化合物的化學式正確的是　　　　　　　　　　　　　　　（　）
A．RCl2 　　　　B．RO2 　　　　C．K2R2O7 　　D．R(NO3)3
（提示：原子在化學反應中中子數不發生變化）
3．某元素R的一種中性原子，其核外電子數為X，核內中子數為Y，有關下列說法正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　）
A．元素R的質量數為X＋Y 　　　 　B．元素R的質量數為X
C．該種原子的質量數為X＋Y　　 　　D．R2+的核外電子數為X+2
【評講小結】根據學生的回答進行評講、訂正，強調：
　　1．質子數、中子數、電子數、電子數之間的關系，注意電荷與電子數的關系。
　　2．注意學生問題表征和思路分析能力的養成。
【自學討論】自學P31中同位素的內容，討論并回答以下幾個問題
　　1．有多少種元素就有多少種原子，這種說法對不對？
　　2．12C和14C是什么關系？它們的質子數、中子數是否相等？
【知識講解】：根據學生的回答進行針對性的講解，闡明一下幾個概念。
　　1．核素：一定質子數和一定中子數的一種原子　（原子種類）
　　2．同位素：質子數相同、中子數不同的核素互稱為同位素
　　同位素屬于同一種元素，但不屬于同一種原子，化學性質相同
【應用示例】2
1．張青蓮是我國著名的化學家，他準確測得In的相對原子質量，下列關于In的說法中，錯誤的是 ( )
A．In原子核外有49個電子　　　　　　　　　B．In原子核內有49個中子
C．In原子核內質子數和中子數之和為115　　　D．In是In元素的一種核素
2．在兩個密閉集氣瓶中，分別充有相同分子數的12C18O和14N2兩種氣體。關于這兩個容器中氣體的說法正確的是　　　　　　　（　　）
A．質子數、原子數相等，質量數不等
B．質子數、中子數相等，質量數不等
C．原子數、質量數、質子數、中子數均相等
D．原子數、質量數相等，質子數和中子數不等
【練習】2
據科學家預測，月球的土壤中吸附著數百萬噸的He，每百噸He核聚變所釋放出的能量相當于目前人類一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以He的形式存在。下列說法中正確的是 ( )
A．He原子核內含有4個質子 B．He和He互為同位素
C．He原子核內含有3個中子 D．He的最外層電子數為2
【課堂小結】：找學生對本節課進行小結，其它同學補充，同時用多媒體呈現小結內容（見板書設計）
附：【板書設計】
原子的構成：
　一、原子結構　
原子的組成及表示方法
質量數、質子數、中子數之間的關系　A　＝　Z　+　N　
原子結構的表示方法
　二　同位素　
核素：一定質子數和一定中子數的一種原子　（原子的種類）
同位素：質子數相同、中子數不同的核素互稱為同位素　
【作業布置】
【教學反思】
　　1．本節課內容學生初中基本學過，所以重點落在同伴素的概念上。但教學中才發現原來學生原子結構示意圖有的學過，有的沒學過。所以課堂顯得有點亂，從這節課我們感覺到教學機智的重要性，一個出色的教師一定要能夠根據課堂的實際情況來靈活調整自己的教學，而不能抱守教學預設不放。
　　2．學生會背誦1－18號元素，但不知道與它們的質子數聯系起來，還有就是因為是按順序背的，不能很快地把質子數與元素對應起來，要打亂順序提問。
第三課時　專題1復習
【三維目標】
構建本專題的知識結構體系，使知識有序化、塊狀化，以利于知識的貯存和提取
復習物質組成的分類方法、反應的基本類型、以物質的量為橋梁的幾個基本關系式。
復習膠體的性質和電解質的概念
復習鞏固物質分離和提純、性質檢驗的基本方法
復習一定物質的量嘗試溶液配制的原理和方法
復習原子組成和同位素的概念。
學會運用物質的量進行簡單的化學計算
【教學重點】
構建知識體系的方法
電解質、同位素的概念　
物質的量的概念及其計算
【教學用具】CAI課件　
【課時安排】1課時
【教學方法】總結性談話法、討論法（結合假期作業）
【教學過程】
【引入】
以概括性的語言結合多媒體展示說明本專題的學科知識結構，以便接下來學生分類對知識整理。
【交流討論】1　一、物質的分類和轉化
根據專題1復習作業中“物質的分類”的知識整理，引導學生運用組織策略再現“物質分類”的概念圖。物質轉化的基本反應類型。用多媒體呈現以校對（見板書設計），同時說明：
混合物可根據分散系進行分類
化合物可分這電解質和非電解質
（強調酒精、蔗糖、冰水混合物、CCl4等是純凈物，生鐵、天然氣是混合物）
　【練習評講】1：根據學生完成的情況，對練習題1－7進行評講，通過應用來強化上述知識。
【交流討論】2　二、物質的量和物質的聚集狀態
　　　根據學生完成專題復習作業中“知識整理2”的情況，讓學生復述物質的量與物質的質量、微粒數及氣體體積之間的關系，同時注意檢查以下幾點：
1．學生對摩爾質量、摩爾體積、NA單位的掌握情況
2．22.4L/mol的使用條件。
3．大小微粒的轉換（可用關系式法）
【練習評講】2　根據學生完成的情況，對練習題8－27進行評講，通過應用來強化上述知識。并通過講解補充以下幾點知識：
ρ= M/ Vm　
2．混合氣體：n（混）　＝　n1 + n2　+ ……
　　　　　M（混）　＝　m（混）÷n（混）　（不等于各成份摩爾質量之和平均除）
3．相同狀況下，V1/V2 = n1/n2　
4．關系式法解題步驟
5．列比例式的注意事項
6．化歸方法（不同已知條件均化為物質的量）的應用。
【教學反思】：
　1．雖然經過復習，但學生對于向密度比、體積比等有關類型的題目仍然感到無法解答，我們最后只好先擱置。這說明學生的能力是逐漸提高的，教學設計首先要遵循學生的認知發展規律和機體的成熟水平，不然就會事倍功半甚至徒勞。
2．復習中還發現學生很多東西已經忘了，這給我們一個啟發：復習要經常化，按照心理學規律，分散復習比集中復習效果要好。而我們在教學中，常常容易犯這樣一個錯誤，那就是講一個知識講深講透，大量練習，然后就不再問它了。正確的做法應該是少量多次，學而時習之。
專題一 化學家眼中的物質世界
第三單元 人類對原子結構的認識
一、原子結構模型的演變
1. 19世紀初英國科學家 提出了原子學說，認為

19世紀末，科學家 發現原子中存在電子，并于1904年提出了 式的原子結構模型。
1911年，英國物理學家盧瑟福提出 原子結構模型，認為
。
1913年，丹麥物理學家 提出了原子結構的軌道模型，認為
1926年，科學家又提出了原子結構的量子力學模型。現在人們可以近似認為，多電子原子中，核外電子是 排布的。
2.請你畫出C、N、O、Na、Mg、Al、S、Cl、O2--、Na+、Mg2+、Al3+、S2--、Cl--結構示意圖：
C N O Na
Mg Al S Cl
O2- Na+ Mg2+ Al3+
S2-- Cl--
3.稀有氣體的原子結構很穩定，與此相關的核外電子排布特點是 。Mg和O的原子結構 （是，否）穩定，若不穩定，它們反應時容易發生的變化及結果分別是Mg原子易 而形成 ；O原子易 而形成 。
4.活潑金屬與活潑非金屬反應時，所形成的化合物中化合價的正負及數值與它們在反應過程中電子的得失及數目有何關系？
，而這些原子在反應中電子得失的數目與它們的最外層電子數有何關系
二 人類對原子結構的認識
1.請填寫如下原子構成圖：

2.原子的核電荷數與質子數（Z）、中子數（N）、電子數、質量數(A)之間存在著某些等量關系，試用文字形式表達出這些等量關系。
質量數=
核電荷數= .離子呢？
陽離子：（ZAXm+）核外電子數=質子數+__________
陰離子：（ZAXn-）核外電子數=質子數—___________
3.ZAX表示的含義是______________________________________________________
4.具有相同 的原子統稱為元素，如原子數為1的原子都統稱為 元素；因此，同一元素的原子之間 一定相同， 不一定相同；
人們又把具有一定 和 的一種原子稱為一種核素，如 。
把 相同 不同的核素互稱為同位素，如 。
5. 性同位素的應用已廣泛應用于許多領域，如： 。
6. 用符號填空：a質子數；b中子數；c核外電子數；d最外層電子數。
（1）原子種類由_______________決定，（2）元素種類由_______________決定，
（3）核電荷數由_______________決定，（4）相對原子質量由_______________決定，
（5）元素的化合價主要由_______________決定，
（6）元素的化學性質主要由_______________決定。
7.元素的相對原子質量：某元素的各種天然同位素的相對原子質量與該核素的原子個數百分比（豐度）的乘積的代數和。如O元素共有16O、17O、18O3種同位素，它們的相對原子質量分別為：15.9949、16.9991、17.9992，原子個數的百分含量（豐度）分別為：99.759%、0.037%、0.204%，則O元素的相對原子質量為：（列出表達式）
_____________________________________________________________________
同位素相對原子質量：（列出表達式）

鞏固練習：
1．以下命題，違背化學變化規律的是（ ）
A．石墨制成金剛石
B．煤加氫變成人造石油
C．水變成汽油
D．干冰氣化
2. 首次將量子化概念應用到原子結構,并解釋了原子穩定性的科學家是（ ）
A．道爾頓 B．愛因斯坦 C．玻爾 D．普朗克
3. 在飲用水中添加含鈣、鎂、鋅、硒等的礦物質，可以改善人體營養，增強體質。其中的“鈣、鎂、鋅、硒”是指（ ）
A．分子 B．原子 C．離子 D．元素
4. 下列說法錯誤的是（ ）
A．鉛筆不含鉛 B．水銀不含銀
C．白金不是金 D．火堿不是堿第三單元　人類對原子結構的認識
一、選擇題
1．表示式2760Co中的“60”表示(　　)
A．鈷的一種同位素的相對原子質量是60
B．鈷元素的一種同位素的質量數是60
C．鈷的相對原子質量是60
D．鈷元素的質量數是60
【解析】　60Co表示鈷元素的一種同位素原子的質量數為60。
【答案】　B
2．23He可以作為核聚變材料。下列關于23He的敘述正確的是(　　)
A．23He和13H互為同位素
B．23He原子核內中子數為2
C．23He原子核內質子數為2
D．23He代表原子核內有2個質子和3個中子的氦原子
【解析】　23He核內質子數為2,13H核內質子數為1，兩者質子數不等，不是同位素，A不正確。23He核內中子數為1，B不正確，C正確。23He代表原子核內有2個質子和1個中子的He原子，D不正確。
【答案】　C
3．下列粒子中，電子數大于質子數且質子數大于中子數的是(　　)
A．D2O B．Li＋
C．OD－ D．OH－
【解析】　分子中電子數等于質子數，所以A項排除；B項陽離子的電子數小于質子數，所以B項排除；C項OD－的質子數為9而中子數也為9。所以正確答案為D項。
【答案】　D
4．對于原子核外電子運動狀態的認識是有關原子結構研究中的重大成果，下列說法中不正確的是(　　)
A．原子核外的電子是作無規律運動的
B．原子核外電子的運動是有規律的，并且這個規律已經被人們認識到了很高的程度
C．可以近似認為原子核外電子是分層排布的
D．原子核外電子是清晰而又嚴格的分層排布的
【解析】　原子核外電子的運動是有規律的，但這個規律不同于宏觀物體的運動規律。“分層排布”是對原子核外電子運動的狀態作近似描述的方法，這種描述與電子運動的實際狀態還有一定的差別。
【答案】　AD
5．某元素R的陰離子R2－核外共有a個電子，核內有b個中子，則表示R原子的符號正確的是(　　)
【解析】　R2－代表的是R原子獲得了2個電子，所以R原子的電子數為a－2，即有a－2個質子，那么質量數為b＋a－2，表示為。
【答案】　D
6．下列說法不正確的是(　　)
①質子數相同的粒子一定為同一種元素　②同一元素的核素種數由中子數決定　③同位素的化學性質幾乎相同　④質子數相同、電子數也相同的兩種粒子，不可能是一種分子和一種離子　⑤Cl2中35Cl與37Cl兩種核素的個數之比與HCl中35Cl與37Cl的個數之比相等
A．③ B．④
C．②⑤ D．①
【解析】　本題考查元素、核素、同位素的概念。解決本題的關鍵在于弄清概念的內涵及外延。元素的定義中有兩個要點：一是質子數相同，二是必須為原子。如HF與Ne質子數均為10，但二者不是同一種元素，故①錯；同一元素的核素中質子數相同，中子數不同，顯然中子數決定核素種數，故②正確；一種分子和一種離子，若質子數相等，它們的電子數一定不等，故④正確；同位素化學性質幾乎相同，但其質量數不同，物理性質不同，在自然界中原子百分比不變，故③⑤正確。
【答案】　D
7．簡單原子的原子結構可用下圖所示方法來形象表示。
其中●表示質子或電子，○表示中子，則下列有關敘述正確的是(　　)
A．①②③互為同位素
B．①②③為同素異形體
C．①②③是三種化學性質不同的粒子
D．①②③具有相同的質量數
【解析】　可以看出三種粒子核內質子數均為一個，都是中性原子，不同的是核內中子數，它們分別是1H、2H、3H，三者互為同位素。
【答案】　A
8．美國科學家將鉛和氪兩種元素的原子核對撞，獲得了一種質子數為118、質量數為293的新元素，該元素原子核內的中子數和核外電子數之差為(　　)
A．47 B．57
C．61 D．175
【解析】　該元素的原子核內中子數為293－118＝175，核外電子數＝質子數＝118，所以中子數與核外電子數之差為175－118＝57。
【答案】　B
二、非選擇題
9．1999年俄、美科學家聯合小組合成了第114號元素的一種同位素，該核素原子的質量數為298，則這種同位素原子的核內中子數為________，核內質子數為________，近似相對原子質量為________。
【答案】　184　114　298
10．用下面的原子或離子結構示意圖的編號(A、B、C、D)填空：

(1)電子層排布相同的是________；
(2)屬于同種元素的是________；
(3)屬于金屬元素的是________；
(4)屬于稀有氣體元素的是________。
【答案】　(1)BC　(2)AB　(3)D　(4)C
11．(2010年合肥高一期末測試)寫出下列各粒子的化學式：
(1)由兩個原子組成的具有10個電子的分子是________，陰離子是________。
(2)由四個原子組成的具有10個電子的分子是________，陽離子是________。
(3)由三個原子組成的具有10個電子的分子是________。
(4)由五個原子組成的具有10個電子的陽離子是________。
【解析】　核外電子總數為10個電子的粒子
①分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4
②陽離子：Mg2＋、Na＋、Al3＋、NH4＋、H3O＋
③陰離子：N3－、O2－、F－、OH－、NH2－
【答案】　(1)HF　OH－　(2)NH3　H3O＋　(3)H2O
(4)NH4＋
12．(能力提高)現有下列基本粒子：1H、2H、3H、1H＋、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C，請回答下列問題：
(1)其中，它們分屬________種元素，屬于氫元素的核素有________種，屬于鈾元素的核素有________種。互為同位素的原子分別為____________、____________。
(2)質量數相等的粒子為________、________、________(可不填滿，也可補充)。
(3)氫的同位素1H、2H、3H與氧的同位素16O、17O、18O相互結合為水，可得水分子的種數為________；可得相對分子質量不同的水分子種數為________。
【解析】　本題考查元素、核素、同位素的相互關系，解決本題的關鍵在于理解并能靈活運用所學知識。
(1)本題列出的12種粒子分屬H、U、K、Ca、Cl、N、C 7種元素，1H和1H＋是同一種核素的不同粒子，1H、2H、3H屬于氫元素的3種不同核素，且互為同位素。234U、235U、238U屬于鈾元素的3種不同核素，也可為同位素；
(2)是為“質量數相等的粒子”，而非“質量數相等的原子”，否則，“1H和1H＋”不為答案；
(3)氫的同位素與氧的同位素16O形成的H2O有以下6種：
3種 3種
與16O可形成6種分子，分別為：1H1H16O、2H2H16O、3H3H16O以及1H2H16O、1H3H16O、2H3H16O，把16O換為17O、18O又各有6種，故總共有18種水分子，所得18種水分子中，相對分子質量最小的為Mr(1H216O)＝18，最大的是Mr(3H218O)＝24，其間還有相對分子質量為19、20、21、22、23的相對分子質量不同的5種水分子；故共有相對分子質量不同的水分子7種。
【答案】　(1)7　3　3　1H、2H、3H　234U、235U、238U
(2)40K、40Ca　14N、14C　1H、1H＋
(3)18　7

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