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第1章 原子結(jié)構(gòu) 元素周期律
第1節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)
北京王府井古人類文化遺址博物館向世人展示“北京人”狩獵、燒火、制造工具的痕跡。博物館300多平方米的展廳里，將陳列在原址發(fā)掘出土的石砧、石錘、石片，還有原始牛、斑鹿、鴕鳥、魚類等古生物的骨骼及古人類制成的骨鏟、骨片等工具。再現(xiàn)25000年前斑鹿跳躍、鴕鳥歡騰、望山聽水、野豬生息景象。那么“25000年”是怎樣測(cè)出來的呢？
碳-14測(cè)年(Carbon-14 dating)，又稱"碳-14年代測(cè)定法"或"放射性碳定年法(Radiocarbon dating)"，是根據(jù)碳-14的衰變程度來計(jì)算出樣品的大概年代的一種測(cè)量方法，這一原理通常用來測(cè)定古生物化石的年代。
1940年代，碳-14測(cè)年法由時(shí)任美國(guó)芝加哥大學(xué)教授威拉得·利比(Willard Frank Libby)發(fā)明，威拉得·利比因此獲得1960年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
01
α粒子散射實(shí)驗(yàn)
盧瑟福實(shí)驗(yàn)示意圖
原子結(jié)構(gòu)模型的演變
古希臘原子論
道爾頓
原子模型（1803）
湯姆孫
原子模型（1904）
盧瑟福
原子模型（1911）
玻爾
原子模型（1913）
電子云模型（1926）
科學(xué)史話：原子結(jié)構(gòu)模型的演變
01
思考與回答
盧瑟福的原子核式模型
英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福（E.Rutherford）在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過理論分析和計(jì)算，提出了核式原子模型：原子由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核帶正電荷，位于原子的中心；電子帶負(fù)電荷，在原子核周圍空間做高速運(yùn)動(dòng)。
原子核
原子
核外電子
質(zhì)子
中子
一：原子的構(gòu)成
1：構(gòu)成原子的微粒及性質(zhì)
原子序數(shù) = 核電荷數(shù) = 質(zhì)子數(shù)=原子的核外電子數(shù)
電量關(guān)系：
質(zhì)子
質(zhì)量 1.6726×10 27 kg
相對(duì)質(zhì)量 ≈1.007
中子
質(zhì)量 1.6749×10 27 kg
相對(duì)質(zhì)量 ≈1.008
電子
質(zhì)量數(shù)：
將核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取近似整數(shù)值相加，所得的數(shù)值。
質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)
相對(duì)原子質(zhì)量：
某原子的質(zhì)量與一個(gè)12C原子質(zhì)量的1/12的比值
一、原子結(jié)構(gòu)
2、質(zhì)量關(guān)系：
質(zhì)量：9.109×10－31
相對(duì)質(zhì)量：0.005484
02
概念與分析
１.質(zhì)量數(shù)
２.原子的相對(duì)質(zhì)量和質(zhì)量數(shù)的關(guān)系？
質(zhì)量數(shù)（A）= 質(zhì)子數(shù)（Z）+ 中子數(shù)（N）
3.原子組成式：
原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和稱為質(zhì)量數(shù)。
原子的相對(duì)質(zhì)量和質(zhì)量數(shù)的概念不同，計(jì)算方法不同，但中學(xué)階段數(shù)值通用。
如 H
1
1
表示質(zhì)量數(shù)為1，
質(zhì)子數(shù)為1的氫原子
練習(xí)：
微粒 質(zhì)量數(shù) 質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) 電子數(shù) 所帶電荷
32
17 18 17
a b
H
S2-
Na+
18
16
16
35
12
10
1
1
23
Cl
35
17
Xn-
a+b
a
a+n
a+b
不是所有的原子都由質(zhì)子、中子、電子構(gòu)成
1
1
0
1
0
+1
-2
0
-n
23
11
03
觀察與思考
三種不同的氫原子
【比較】
三種氫原子結(jié)構(gòu)的異同。
【質(zhì)疑】
它們是不是同一種元素？
它們是不是同一種原子？它們之間有什么關(guān)系？
(1)元素:具有相同質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))的同一類原子的總稱。
8 O
16
8O
17
8O
18
(2)核素:具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子。
(3)同位素:
質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)
不同的同一元素的不同核素互稱
為同位素。
三者關(guān)系:
核素
核素
……
元素
(同位素)
03
歸納與總結(jié)
03
鞏固練習(xí)
1.下列各組物質(zhì)中，互為同位素的是 （ ）
（A）O2、、O3 、O4 （B）H2、D2、T2
（C）H2O、D2O、 T2O （D） 和
2.下列說法正確的是（ ）
（A）同種元素的質(zhì)子數(shù)必定相同
（B）不同元素原子的質(zhì)量數(shù)必定不同
（C）原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的
（D）凡是核外電子數(shù)相同的微粒必定屬于同一元素
D
A
42
03
同位素性質(zhì)
a.同位素的化學(xué)性質(zhì)相同，物理性質(zhì)有一定差別。
b.天然存在的同一元素的各同位素所占的原子百分組成不變。
知識(shí)拓展：幾種相對(duì)原子質(zhì)量和近似相對(duì)原子質(zhì)量
（1）原子（核素）的相對(duì)原子質(zhì)量
一個(gè)原子的實(shí)際質(zhì)量與一個(gè)12C原子質(zhì)量的1/12的比值
氯元素的核素（原子） 35Cl 37Cl
相對(duì)原子質(zhì)量 34.97 36.97
豐度(原子個(gè)數(shù)的百分含量) 75.77% 24.23%
（2）元素的相對(duì)原子質(zhì)量
按天然元素的各種核素的相對(duì)原子質(zhì)量及其原子百分比算 出來的平均值。
各種核素的相對(duì)原子質(zhì)量分別與各種核素在自然界中的豐度（某種核素在這種元素的所有天然核素中所占的比例(原子個(gè)數(shù)百分比)）的乘積之和。
34.97×75.77%＋36.97×24.23%≈35.45。
03
同位素性質(zhì)
同位素分為穩(wěn)定同位素和放射性同位素。
放射性同位素最常見的應(yīng)用是作為放射源和進(jìn)行同位素示蹤。
例如：金屬探傷 、治療腫瘤、食物保鮮等。
同位素的應(yīng)用
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