第三单元　人类对原子结构的认识第一课时教学实录

人类对原子结构的认识

一、原子结构模型的演变

1、原子结构模型的演变

（1）道尔顿原子模型（1803年）“实心球式”原子结构模型→

思考：道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用，他的学说中，包含下列四个论点：①所有物质都是由非常微小的物质粒子即原子组成的；②原子不能被分割；③同种原子具有相同的质量和性质，不同原子的质量和性质不同；④不同的原子结合形成化合物，在化学变化中，原子仅仅是重新排列，而不会被创造或消失

。从现代的观点看，你认为这四个论点中，不确切的是（D

）

A．①②③④

B．只有①②

C．只有②③

D．只有①②③

（2）汤姆生原子模型（1904年）“葡萄干面包式”或“西瓜瓤式”原子结构模型→

（3）卢瑟福原子模型（1911年）

根据粒子散射现象，提出了“行星绕太阳式的”原子核式结构模型→

（4）玻尔原子模型（1913年）

根据氢原子光谱，引入量子力学观点，在“核式”结构模型的基础上，大胆提出新的原子结构模型：电子运动的分层结构模型→

（5）原子的量子力学模型（1927年—1935年）——电子云模型

2、原子核外电子排布

现代理论认为，原子核外电子是分层排布的，我们通常用原子结构示意图来表示原子的核外电子排布。

排布规律：

（1）每层最多容纳电子数目为2n2（n表示电子层数）个

（2）最外层电子数目不超过8个（第一层不超过2个）

（3）次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个。

原子结构示意图

为了形象地表示原子的结构，人们就创造了“原子结构示意图”这种特殊的图形

原子结构与元素性质的关系

结构决定性质

（1）金属元素原子最外层一般少于4个电子，在反应中易失去电子，形成与稀有气体元素原子相同的电子层排布的阳离子（稳定结构）。

（2）非金属元素原子最外层一般超过4个电子，在反应中易得到电子，形成与稀有气体元素原子相同的电子层排布的阴离子（稳定结构）。

（3）原子核在反应中不发生变化，原子的最外层电子数可能发生变化，元素的化学性质取决于原子的最外层电子。

元素化合价与得失电子数目的关系：

（1）金属元素为正化合价，失去电子的数目即为化合价的数值。

（2）非金属元素既可以为正化合价也可以为负化合价，活泼非金属元素的最低负化合价的数值即为得到电子的数目。

元素化合价与最外层电子数目的关系：

①活泼金属元素化合价=__原子最外层电子数

②非金属元素的最低价=_原子最外层电子数－8

例1、根据硫元素的原子结构，推测硫元素的最高正价和最低负价分别为（

）

A. +2、－2 B. +6、－2 C. +4、－4 D. +2、－6 解析：元素的最高正价一般为该元素的最外层电子数，非金属元素的最低价=_原子最外层电子数－8

答案：B

例2、已知最外层电子数相等的元素的原子有相似的化学性质。氧元素原子核外电子分层排布示意图：原子的化学性质相似的是（

）

下列原子中，与氧解析：由氧的原子结构示意图可知，氧原子最外层有6个电子，D选项最外层也有6个电子。

答案：

D

例3、某原子的核外M层上有3个电子，那么其L层上的电子数是

（

）

A、2 B、8 C、18 D、32 解析：根据核外电子的排布规律：内层电子排满后再排外层电子，所以L层为8个电子答案：B

例4、根据下列几种粒子的结构示意图，回答问题：（填编号）

（1）其中属于阴离子的是

，

（2）属于金属元素的是

，

（3）具有相似化学性质的是

。

解析：在一个中性原子内，核外电子数等于核内质子数，在化学反应中阴离子得到电子，所以核外电子数大于核内质子数；阳离子失去最外层电子，核外电子数小于核内质子数；最外层电子数相等的原子化学性质相似；金属元素最外层电子数一般小于4 答案：（1）B

（2）

D

（3）

A C 二、原子的构成

（一）原子的特点

①原子存在原子核和核外电子

②原子核体积很小

③原子核质量很大

④原子核带正电

（二）原子核

核素

1、原子核的构成：

原子是由原子核和核外电子构成的，绝大多数原子的原子核由质子和中子构成。质子、中子和电子是构成原子的三种微粒。

（1）质量数：原子核中质子数和中子数之和。

（2）组成原子各微粒数的关系：

①质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）

②核电荷数=质子数=核外电子数（中性原子）

（3）原子组成的表示方法为Z为质子数。

（4）构成原子或离子的各粒子之间的数量关系。

①核内质子数=核电荷数=原子的核外电子数=原子序数

②质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）

③阳离子核外电子数=核内质子数－电荷数

④阴离子核外电子数=核内质子数+电荷数

2、核素

概念：

（1）元素：具有相同质子数（核电荷数）的同一类原子的总称。

（2）核素：把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。

（3）同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素。

，其中X为元素符号，A为质量数，

例1、我国“嫦娥工程”探月计划的一个重要目标是开发月球新能源，10t就能满足我国一年所有的能源需求。下列关于说法正确的是（

）

A、质子数为3，电子数为3 B、质子数为2，电子数为2 C、质子数为2，电子数为3 D、质子数为3，电子数为2 解析：原子组成的表示方法为数，Z为质子数。答案：B 例2、填表

质量微粒

电子数

质子数

中子数

数

，其中X为元素符号，A为质量最外层电子数

解析：构成原子或离子的各粒子之间的数量关系。

（1）核内质子数=核电荷数=原子的核外电子数=原子序数

（2）质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）

（3）阳离子核外电子数=核内质子数－电荷数

（4）阴离子核外电子数=核内质子数+电荷数

答案：

质量微粒

电子数

质子数

中子数

数

17 最外层电子数

7 6 3 8 ，它们属于几种元素17 8 13 16 、、20 10 14 18 、37 18 27 34 、8 13 18 例3、有五种微粒（

）

A、2 B、3 C、4 D、5 解析：元素：具有相同质子数（核电荷数）的同一类原子的总称

答案：B

例4、某元素B的核电荷数为Z，已知Bn－和Am+的核外具有相同的电子数，则A元素的原子序数用Z、n、m来表示，应为（

）

A、Z+n－m B、Z－n+m

C、Z－n－m D、Z+m+n 解析：阳离子核外电子数=核内质子数－电荷数；阴离子核外电子数=核内质子数+电荷数。所以：Z+ n = X–m，则X= Z+n+m。

答案：D 例5、有相对原子质量均大于10的A、B两种元素，A和B的原子核内质子数都等于中子数，它们之间可形成化合物x和y。已知等物质的量的x和y的混合气体的密度是相同条件下H2密度的18.5

倍，其中x和y的质量比为3：4.4，经测定x的组成为AB，y的组成为A2B，试通过计算确定A、B的原子量。

解析：设x的相对分子质量为3n，y的相对分子质量则为4.4n，则x与y在组成上相差一个A原子，A的相对原子质量则为：44－30＝14 B的相对原子质量为30－14＝16 则：A、B应分别为N元素和O元素，x、y分别为NO和N2O。

答案：14，16