資源簡介

(共30張PPT)
第四章物質結構 元素周期律
第一節 原子結構與元素周期表
第二節 元素周期律
第三節 化學鍵
新課標人教版必修一
1、原子結構
2、元素周期表
3、核素
4、堿金屬元素
5、鹵族元素
第一節 原子結構與元素周期表
北大校園
鈾-235原子核完全裂變放出的能量是同量煤完全燃燒放出能量的2700000 倍。也就是說1克U-235完全裂變釋放的能量相當于2噸半優質煤完全燃燒時所釋放的能量。
原子核裂變放出的能量
科學視野
射線在磁場中偏轉示意圖
Ｕ-235的裂變過程
重水堆核電站是發展較早的核電站，有各種類別，但已實現工業規模推廣的只有加拿大發展起來的坎杜型壓力管式重水堆核電站。
重水堆為熱源的核電站
重水堆是以重水作慢化劑的反應堆，可以直接利用天然鈾作為核燃料。重水堆可用輕水或重水作冷卻劑，重水堆分壓力容器式和壓力管式類。
科學視野
ACP1000
中國三代核電的華龍一號
福建福清核電站
2021年1月30日投入商業運行
原子子的電性與基本粒子
導入
Leading-in
1個電子帶一個單位負電荷
原子核顯正電性，但原子核不是構成原子的基本粒子。
中子不帶電
1個質子帶一個單位正電荷
原子作為一個整體不顯電性
核電荷數＝質子數＝核外電子數(原子中)
原子核不是構成原子的基本粒子，且一個原子只有一個原子核。不同種元素的原子，原子核一定不同；同種元素的原子，中子數可能不同，原子核也有可能不同。
討論1、在同種元素的原子中，中子數可能不同，這些粒子相互之間有何種關系
原子結構與元素周期表
第三課時
核素
走進《必修1》，探索無機世界的奧秘，從學習原子結構與元素周期表開始！
原子
原子核
核外電子
質子
中子
{
{
化學變化中的最小粒子是原子，化學變化的實質是原子的重新組合。
(1)原子雖小，還可以再分
1.原子、原子核的構成
(2)基本粒子的決定作用
①決定元素種類的是：
②決定原子種類的是：
③決定元素化學性質的是：
質子數
質子數和中子數
核外電子數，主要是最外層電子數
知識回顧
原子雖小，原子核更小，核外電子在原子核外一個“廣闊”的空間里高速運動。
質量數(A) == 質子數(Z) ＋中子數(N)
構成原子的粒子 電子 原子核 質子 中子
電性和電量 1個電子帶一個單位負電荷 1個質子帶一個單位正電荷 不顯電性
質量/kg
相對質量
3、構成原子的粒子
在原子中原子呈電中性：
核電荷數＝質子數＝核外電子數
知識回顧
9.109×10-31
1.673×10-27
1.675×10-27
1/1836
1.007
1.008
討論1、如圖，H的質量數為什么有3個呢？
b
圖4-4(P90)：元素周期表中的方格
導入
Leading-in
同種元素的原子核中質子數一定相同，但中子數不一定相同。
討論2、元素的原子種類與質子數、中子數有什么樣的關系呢？
如氫元素的原子核有三種
氫原子的原子核 原子名稱 原子符號
(AX)
質子數(Z) 中子數(N) 1 0 氕 1H
1 1 氘 1H或D
1 2 氚 1H或T
表4-1(P90)：氫元素的三種核素 Z
1
2
3
質量數
核 素
核 素
元素是宏觀概念，只有種類沒有個數。原子是微觀概念，既有種類又有個數。
(1)元素：元素是具有相同核電荷數(或質子數)的同一類原子的總稱。
同種元素的不同種原子的核電荷數或質子數相等。
①元素的種類：元素種類由核電荷數決定
②元素的性質：元素化學性質由原子結構決定
三、核 素
新課
New class
1、元素與核素、同位素的關系
元素的化學性質主要由最外層電子數決定，同時與原子半徑也有密切關系。
ⅰ.質量數：忽略電子的質量，將核內所有質子和中子的相對質量取近似整數值加起來，所得的數值叫做質量數。用A表示。
質量數(A) ===質子數(Z) ＋中子數(N)
③元素的質量：用原子的相對質量表示
ⅱ.元素的相對原子質量：元素的相對原子質量，為該元素的所有原子相對質量的加權平均數(忽略電子質量)。
元素的質量數為整數。
原子的質量主要集中在原子核上，質子和中子的相對質量都近似為1。
核 素
1、元素與核素、同位素的關系
核素相對原子質量： 34.969 36.966
解析：核素的近似相對原子質量 (質量數)分別為35、37。
天然同位素% (豐度)： 75.77% 24.23%
氯元素相對原子質量：
Ar ＝34.969×75.77% ＋36.966×24.23%
＝35.453
氯元素近似相對原子質量：
Ar ＝35×75.77%＋37×24.23%＝35.4846
例1、氯元素的相對原子質量和近似相對原子質量的計算。氯元素的兩種主要核素如下：
17Cl 17Cl
35 37
核 素
(2)核素：具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子叫作核素。
②原子的表示方法：同種元素有不同核素，即不同種原子
A
Z
X
原子：
Z相同(即為同種元素)，A不同(即中子數不同)，該元素具有不同種核素，即同種元素的存在不同種原子。
①核素的種類：核素種類是由質子數和中子數共同決定。
核素是微觀概念，既有種類也有個數。
質量數
元素符號
核電荷數或核內質子數
用A表示質量數，用Z表示質子數。
核 素
1、元素與核素、同位素的關系
拓展
Open up an exhibition
名稱： 氕 氘 氚
符號： H D T
氫(普通氫) 重氫 超重氫
1
1
H
2
1
H
3
1
H
質子數：1 1 1
中子數：0 1 2
氫元素的三種原子
碳元素(6C)
6C
6C
6C
12
13
14
氧元素(8O)
8O
8O
8O
16
17
18
中子數：6
中子數：7
中子數：8
中子數：8
中子數：9
中子數：10
思考4、除氫元素有三種核素外，6C、8O也各有三種核素，它們的中子數又如何呢？
其外，鈾元素有三種核素：92U、92U、92U
234 235 238
核 素
核電荷數或質子數為6
核電荷數或質子數為8
同一元素的不同核素互稱為同位素；同位素的“同位”指核素的質子數相同，屬于同一種元素，在元素周期表中處在同一位置。
①同位素特點
ⅰ.同位素的粒子數：相同質子數，不同中子數
ⅱ.同位素的種類：同種元素，不同種原子；
ⅲ.同位素的性質：各同位素的化學性質相同
(3)同位素：原子里具有相同質子數不同中子數的同一種元素的不同原子互稱為同位素。
元素
核素
②
核素
①
互稱同位素
……
核 素
1、元素與核素、同位素的關系
(3)同位素
②同位素的兩同、兩不同
ⅰ.兩同：同質子數、同一元素
ⅱ.兩不同：中子數不同、原子種類不同。
同一元素的不同核素的中子數不同，質量數也不同。
核 素
1、元素與核素、同位素的關系
(4)同素異形體：同種元素形成的不同單質
如氧元素形成的O2和O3互為同素異形體
①同素異形體的特點
ⅰ.結構特點：同種元素的不同單質
ⅱ.性質特點：不同種分子，化學性質各不相同
(4)同素異形體
③同位素與同素異形體：只有原子才可能是同位素，單質才可能是同素異形體。
判斷某粒子是同位素還是同素異形體，關鍵是要確定粒子的類別。
核 素
②元素與核素：同種元素可以有多種核素
同種元素可存在不同的原子，所以元素的種類數遠小于原子的種類數。
元素 核素 同位素 同素異形體
本質
范疇
特性
決定因素
舉例 H、C、O三種元素 氕、氘、氚三種核素 氕、氘、氚互稱同位素 O2與O3互為同素異形體
質子數相同的同類原子的總稱
質子數、中子數都一定的原子
質子數相同、中子數不同的核素
同種元素形成的不同單質
同類原子
原子
原子
單質
只有種類，沒有個數
化學反應的最小微粒
化學性質幾乎完全相同
元素相同、性質不同
質子數
質子數、中子數
質子數、中子數
組成元素、物質結構
拓展
Open up an exhibition
元素與核素、同位素和同素異形體
A. 氫的5種同位素
B. 5種氫元素
C. 氫的五種同素異形體
D. 氫元素的5種不同微粒
訓練1、已知粒子 1H、 1H 、 1H 、H+、H2是下列說法正確的是( )
解析、同素異形體是指同一種元素形成的多種不同單質
D
1 2 3
鞏固訓練
Consolidate exercise
熟記元素符號周圍不同位置的數字表示的意義不同。
X
±p
化合價
↓
注意：化學用語的表示方法
(1)元素：元素的表示方法就是元素符號
如氫元素就用H表示
(2)原子：原子的表示方法
A
質量數
→
Z
核電荷數
→
m±
離子帶電荷數
→
a
原子數或離子數
→
如氫元素共有三種核素，那么氫原子分別用1H或1H或1H表示
1 2 3
拓展
Open up an exhibition
元素的原子的表示方法
訓練2、某元素近似相對原子質量為 a ，有質量數分別為 b 和 c 的2種天然同位素。則這兩種天然同位素在自然界中的原子個數之比為( )
A．(a-c)︰(b-a)
B．(a-c)︰(b-c)
C．(a-b)︰(a-c)
D．(b-c)︰(a-c)
A
鞏固訓練
Consolidate exercise
(1)作核燃料：作制造核武器的動力性材料
如鈾-235 (235U)、2H、3H
2、同位素的應用
具有放射性的同位素稱為放射性同位素。其在生產、生活和科學研究中有著重要用途。
92 1 1
(2)金屬探傷：利用γ射線的貫穿本領，可以檢查金屬內部有沒有沙眼和裂紋。
(3)輻射育種：利用放射性同位素的射線對遺傳物質產生影響，提高基因突變頻率，從而選育出優良品種。
核 素
(4)環保治污：利用放射性同位素的射線可消毒滅菌，殺死各種病原體從而能保護環境。
(5)臨床治癌：利用放射性同位素的射線殺傷癌細胞或阻止癌細胞分裂。
(6)文物鑒定：考古時利用14C測定一些文物的年代。
2、同位素的應用
圖4-5(P97)：放射性同位素用于診斷和治療疾病
圖4-6(P97)：14C衰變測定裝置
6
核 素
課 堂 小 結
板書提綱
Blackboard-writing outline
三、核素
1、元素與核素、同位素的關系
(1)元素：元素是具有相同核電荷數(或質子數)的同一類原子的總稱。
(2)核素：具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子叫作核素。
(3)同位素：原子里具有相同質子數不同中子數的同一種元素的不同原子互稱為同位素。
即同一元素的不同核素互稱為同位素
2、同位素的應用
練習1、某元素X所形成的分子X2共有三種，其相對分子質量依次為 158、160、162；其三種分子的物質的量之比是 7∶10∶7，則下列結論正確的是( )
C
A. X有三種核素
B. 其中一種核素的質量數為80
C. 質量數為79的核素，其原子個數百分比為50%
D. X2的平均相對質量為159
兩種核素
質量數為79、81
相對質量為160
豐度均為 50%
解析：X有二種同位素1X、2X形成3種分子分別是1X2、1X2X、2X2；若X有三種同位素則形成6種分子；
根據相對分子質量依次為158、160、162，可知這兩種同位素的原子質量數為79，81；相對分子質量為160的分子是1X2X，所以沒有一種同位素的原子質量數為80；X2分子為雙原子分子，根據三種分子的物質的量之比是7∶10∶7，可計算質量數為79的同位素，其原子的百分含量：
(7×2＋10)/(7×2＋10×2＋7×2)×100％＝50％, C對，X2的平均分子相對質量為：
M == — == ———————————
m
n
158×7＋160×10＋162×7
7＋10＋7
—
== 160， 所以D錯
練習2、下列幾種微粒中:
(1).共有幾種不同的元素:_________
(2).共有幾種不同的原子:_________
(3).互為同位素的是:______________________
______________________________________
12
6
X
16
7
A
16
8
Y
17
9
R
18
9
Q
18
8
E
14
6
M
14
7
T
4種
8種
16
7
A
14
7
T
和
12
6
X
14
6
M
和
17
9
R
18
9
Q
和
16
8
Y
18
8
E
和
練習3、氫的三種核素和氧的一種核素 能形成幾種水分子
16
8
O
解析：共能形成六種水分子。即相互組合形成H2O、HDO、HTO、D2O、DTO、T2O
H2O、HDO、HTO、D2O、DTO、T2O
練習4. 16O、18O、O2-、O2、O3表示 ( )
A. 氧的五種同素異形體
B. 五種氧元素
C. 氧元素的五種不同微粒
D. 氧的五種同位素
C

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