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第一章 原子結構元素周期律
第一節 原子結構與元素性質
1.1.1 原子核 核素
核心素養目標
宏觀辨識與微觀探析：
學生能從宏觀上認識元素的種類，從微觀角度理解原子的構成、核素和同位素的差異，建立起宏觀元素與微觀原子、核素之間的聯系，能運用微觀知識解釋宏觀元素的多樣性和相關性質，形成 “結構決定性質” 的觀念。
證據推理與模型認知：
通過對原子結構、核素、同位素等知識的學習，依據實驗數據和科學理論進行推理，理解質量數、質子數、中子數等概念之間的邏輯關系，構建原子結構模型、元素相對原子質量計算模型等，提升運用模型解決實際化學問題的能力
重點
理解原子符號 中各字母含義，掌握質子、中子、電子、質量數之間的關系；
核素、同位素的概念理解，能準確判斷不同原子是否為核素、是否互為同位素；
元素相對原子質量的計算方法，能根據核素相對原子質量和豐度計算元素相對原子質量
難點
對核素和同位素概念的深入理解及區分，特別是同位素化學性質幾乎相同但物理性質不同的原因；復雜離子（陽離子、陰離子）中質子數、中子數、電子數之間關系的計算和應用；理解元素相對原子質量與核素相對原子質量、豐度之間的內在聯系，以及近似相對原子質量的概念和計算
課前導入
課前導入
生物體在生命存續期間保留的一種碳原子——C-14會在其死亡后衰變,測量考古遺址中發現的遺物里C-14的含量,可以推斷出它的存在年代。
你知道C-14中的“14”是什么含義嗎 這種碳原子的質子數、中子數、核外電子數分別是多少
01
原子結構及各微粒數間的定量關系
原子結構發展史
玻爾的量子化模型
湯姆生的葡萄干模型
道爾頓的實心球模型
盧瑟福的核式模型
現代
20世紀20年代
電子云模型
α 粒子散射實驗
英國物理學家盧瑟福在 α 粒子散射實驗的基礎上，經過理論分析和計算，提出了核式原子模型：原子由原子核和核外電子構成，原子核帶正電荷，位于原子的中心；電子帶負電荷，在原子核周圍空間做高速運動。
實驗前，根據“葡萄干布丁”原子模型進行的預測
實驗結果：絕大多數 α 粒子通過，少數 α 粒子偏轉，個別 α 粒子被反彈
α 粒子散射實驗
原子由原子核和核外電子構成，而原子核由更小的微粒——質子和中子構成。
微粒 電子 質子 中子
質量/kg 9.109×10-31 1.673×10-27 1.675×10-27
相對質量 0.0005484 1.007 1.008
電量/C 1.602×10-19 1.602×10-19 0
電荷 -1 +1 0
下表列出的是構成原子的微粒——電子、質子和種子的基本數據。根據表中所列數據討論：
1. 在原子中，質子數、核電荷數和核外電子數之間存在著怎樣的關系？為什么？
在原子中，核電荷數=質子數=核外電子數。因為質子帶一個單位正電荷，核外電子帶一個單位負電荷，中子不帶電，所以只有質子數等于核外電子書，原子才是電中性
2. 原子的質量主要由哪些微粒決定？
電子的質量很小，相對于質子和中子的質量，可以忽略不計，所以原子的質量主要由原子核內質子和種子的質量決定
3. 如果忽略電子的質量，質子、中子的相對質量分別取其近似整數值，那么，原子的相對質量在數值上與原子核內的質子數和中子數有什么關系？
忽略電子的質量，原子的質量主要由原子核內質子、中子的質量決定。質子、中子的相對原子質量均取近似整數值1，則原子的相對質量在數值上等于原子核內質子數與中子數之和
原子構成的表示方法
質量數
質子數
元素符號
原子核中質子數和中子數之和稱為質量數
質子數（Z） + 中子數（N）= 質量數（A）
例如表示質量數為14，質子數為6的碳原子
構成原子的有關微粒之間的關系可表示為
注意事項
關于原子構成的幾個易錯點
★原子中一定含有質子，但不一定含有中子，如
★原子的質量數和相對原子質量的含義不同，但是原子的質量數一般等于該原子相對原子質量數值的整數部分。
★對離子進行電子數與質子數換算時應該注意陽離子和陰離子的區別。
構成原子或離子的微粒間的關系
★質量關系：質量數(A)＝質子數(Z)＋中子數(N)。
★等量關系：核電荷數＝質子數，對原子而言，核電荷數＝質子數＝核外電子數。
★大小關系
陽離子(Rm＋) 質子數＞電子數 質子數＝電子數＋m
陰離子(Rm－) 質子數＜電子數 質子數＝電子數－m
◆X原子的相對原子質量＝≈質量數(A)＝質子數(Z)＋中子數(N)＝m(X)·NA＝原子的摩爾質量(數值上)。
02
核素　同位素
元素
概念：具有相同質子數的同一類原子的總稱
→同種元素的質子數一定相同，中子數不一定相同
→同一類原子指質子數相同的各種不同原子，以及各種狀態下的原子或離子，是廣義的原子，如H2中的H與HCl中的H雖然存在形式不同，但都屬于氫元素
→元素只分種類，不能稱個數，只能說某物質由幾種元素組成，不能說由幾個元素組成
→質子數相等的微粒不一定是同種元素，因為微粒可能是原子團
核素
科學家發現有三種氫原子：氕、氘、氚。這三種氫原子中質子、中子和電子的數量關系如圖所示。
氕（H）
氘（D）
氚（T）
核素
名稱 氕 氘 氚
符號 H D T
質子數 1 1 1
中子數 0 1 2
由表可知，氕、氘、氚三種原子的質子數與核外電子書均相同，中子數不同。三種均屬于氫元素
核素的概念：具有相同數目的質子和相同數目的中子的一類原子稱為核素。
在天然元素中，許多元素都有多種核素，有些元素則只有一種核素
同位素
◆定義：質子數相同而中子數不同的同一種元素的不同核素互為同位素。
◆分類：同位素分為穩定同位素和放射性同位素。
◆位置：因質子數相同，故元素符號相同，在元素周期表中占據同一位置（即同位）
◆結構：質子數相同，中子數不同
◆性質：化學性質幾乎完全相同，物理性質略有差距
◆存在：天然存在的同位素在自然里的豐都是固定不變的
幾種重要的核素的應用
2H、3H→制造氫彈
235U→核反應堆的原料
12C→計算其他原子的相對原子質量的標準
14C→測定文物的存在年代
放射性同位素→放射性同位素最常見的應用是進行同位素示蹤和用作放射源。例如，追蹤植物中放射性32P發出的射線，能夠確定磷在植物中的作用部位；應用放射性同位素發出的射線，可以進行金屬制品探傷、人體疾病診斷和腫瘤治療等
元素、核素、同位素的區別
項目 元素 核素 同位素
概念 質子數相同的同一類原子 質子數、中子數都一定的原子 質子數相同、中子數不同的同一種元素的不同核素
范圍 原子 原子 原子
特性 只有種類，沒有個數 化學反應中的最小 微粒 由同位素組成的單質，化學性質幾乎相同，物理性質不同
決定因素 質子數 質子數、中子數 質子數、中子數
舉例 H、C、N 三種元素 、 三種核素 、 、 互為同位素
元素、核素、同位素的聯系
同一種元素
核素1
核素2
核素3
……
核素n
單質1
單質2
單質3
……
單質n
構成
互稱
互稱
同位素
同素異形體
屬于
一種單質可能由不同的核素構成
一種核素也可以構成不同的單質
元素的相對原子質量
◆定義：
各種核素的相對原子質量分別與各種核素在自然界里的豐度(某種核素在這種元素的所有天然核素中所占的比例)的乘積之和。
◆計算式：
M＝M1×n1 %＋M2×n2 %＋M3×n3 %＋……如氯元素有兩種核素：和 ，其中 的相對原子質量為34.97，其豐度為75.77%，的相對原子質量為36.97，其豐度為24.23%，則氯元素的相對原子質量為34.97×75.77%＋36.97×24.23%≈35.45。
03
課堂小結
04
課堂練習
1.嫦娥五號帶回的月壤中含有大量安全無污染的核聚變原料He-3(如圖所示)，下列關于He-3的說法正確的是
A．He-3是一種新元素
B．He-3原子中含有1個質子，2個電子
C．He-3原子中含有3個質子，沒有中子
D．He-3原子中含有2個質子，1個中子，2個電子
D
2．下列敘述錯誤的是(　　)
A．13C和14C屬于同一種元素，它們互為同位素
B．1H和2H是不同的核素，它們的質子數相等
C．14C和14N的質量數相等，它們的中子數不等
D．6Li和7Li的電子數相等，中子數也相等
D
3．重水(D2O)是重要的核工業原料，下列說法錯誤的是(　　)
A．氘(D)原子核外有1個電子
B．1H與D互稱同位素
C．H2O與D2O互稱同素異形體
D．1H218O與D216O的相對分子質量相同
C
4.金屬鈦對人體體液無毒且能與肌肉和骨骼生長在一起,有“生物金屬”之稱。下列有關48Ti和50Ti的說法正確的是(　　)。
A.48Ti和50Ti的質子數相同,互為同位素
B.48Ti和50Ti的質量數不同,屬于兩種元素
C.48Ti和50Ti的質子數相同,是同一種核素
D.48Ti和50Ti的質子數相同,中子數不同,互為同素異形體
A
Thanks
好好學習天天向上

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