1、第三单元第三单元 人类对原子结构的认识人类对原子结构的认识 第第 1 1 课时课时 人类认识原子结构的历程人类认识原子结构的历程 原子核的构成原子核的构成 核心素养发展目标 1.了解原子结构模型的演变，培养探索未知崇尚真理的意识。2.熟知原 子的构成，会正确计算微粒的质量数、质子数、中子数。3.知道元素、核素、同位素的概念， 并了解它们之间的关系。 一、人类认识原子结构的历程 1古希腊哲学家德谟克利特原子论。 219 世纪初，英国科学家道尔顿原子学说，他认为原子是实心球体。 31904 年，英国物理学家汤姆生葡萄干面包式原子模型，他在 1897 年发现了原子中存 在电子。 41911 年，英国
2、物理学家卢瑟福有核模型或行星模型。 他通过“ 粒子散射实验”，推测原子中心存在原子核，带正电。电子带负电，在其周围高 速运行，就像行星围绕太阳运转一样。 51913 年，丹麦物理学家玻尔引入量子论观点。 他提出了新的原子结构模型：原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有 一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。 620 世纪末和 21 世纪初新的飞速发展(量子力学模型)。 (1)从原子结构模型的发展历程可以看出，一些理论会随着人们知识的积累和方法与技术的积 累而不断完善或改进( ) (2)英国物理学家汤姆生认为正、负电荷均匀地分布在原子中(
3、 ) (3)随着科学技术的发展，人们对微观世界的认识逐渐清晰和深化( ) 答案 (1) (2) (3) 1 人类对原子结构的认识经历了漫长的历史阶段。 下列实验事实与原子结构模型建立的关系 正确的是( ) A电子的发现：道尔顿的原子结构模型 B 粒子散射：卢瑟福原子结构模型 C 粒子散射：玻尔原子结构模型 D氢原子光谱：卢瑟福原子结构模型 答案 B 解析 道尔顿的原子结构模型是道尔顿通过对大气的物理性质进行研究而提出的；卢瑟福原 子结构模型是通过 粒子散射实验提出的；玻尔原子结构模型是玻尔在牛顿力学的基础上吸 收了量子论和光子学说的思想建立起来的。 2如图所示的原子结构模型的演变图中，(1)为
4、道尔顿实心球式原子模型，(2)为卢瑟福行星 运转式原子模型，(3)为汤姆生葡萄干面包式原子模型，(4)为近代量子力学原子模型，(5)为玻 尔轨道式原子模型。其中符合历史演变的顺序的一组为( ) A(1)(3)(2)(5)(4) B(1)(2)(3)(4)(5) C(1)(5)(3)(2)(4) D(1)(3)(5)(4)(2) 答案 A 二、原子核的构成 1原子的组成 (1)原子 原子核 质子：带1个单位正电荷 中子：不带电 核外电子：带1个单位负电荷 (2)质量数：将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数加起来所得的数值，用 A 表示。 (3)构成原子的微粒间的两个关系 质量数(A)质子数
5、(Z)中子数(N) 质子数核外电子数核电荷数原子序数。 (4)原子组成的表示方法 如作为相对原子质量标准的12 6 C 表示质子数为 6，质量数为 12 的碳原子。 2元素、核素、同位素 (1)概念辨析 (2)氢元素的三种核素 1 1H(氕) 2 1H(氘) 3 1H(氚) 俗称 重氢 超重氢 符号 H D T 质子数 1 1 1 中子数 0 1 2 (3)同位素的应用 14C 在考古工作中用于测定文物的年代； 235 92U 用于制造原子弹、核发电； 21H、31H 用于制造氢弹； 放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。 (1)原子呈电中性是因为中子不带电( ) (2)质子数和中
6、子数决定原子的质量( ) (3)34S 原子核内中子数为 16( ) (4)2H 核外电子数为 2( ) (5)13C 和 15N 核内中子数相差 1( ) (6)质量数就是元素的相对原子质量( ) (7)O2和 O3、红磷和白磷均互称同位素( ) (8)一种单质中可能含有多种核素，如 O2中可能含 16O、17O、18O 三种核素( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 填空 (1)34 16S 2中的质子数是_，中子数是_，核外电子数是_，质量数是 _。 (2)微粒“AXn ”核外有18个电子， 则它的核电荷数为_， 核内中子数为_。 (3)由 1H 2
7、 16O 与2H 2 17O 所代表的物质中， 共有_种元素， _种原子， _种分子， 互为同位素的原子有_。 答案 (1)16 18 18 34 (2)18n A(18n) (3)2 4 2 1H 和2H、16O 和17O (1)一个信息丰富的符号解读 (2)粒子中的电性关系 分子或原子：质子数核电荷数核外电子数 阳离子 Xn ：质子数核电荷数核外电子数n 阴离子 Xn ：质子数核电荷数核外电子数n 1(2020 杭州高一月考)19 世纪初，某科学家提出原子学说，他认为物质由原子组成，原子 不能被创造，也不能被毁灭，在化学反应中不能再分，这个科学家是( ) A汤姆生 B道尔顿 C卢瑟福 D玻
8、尔 答案 B 2下列有关说法中，你认为不正确的是( ) 答案 C 解析 由于同位素的存在，所以原子种类大于元素种类，A 正确；电子质量只有质子质量的 1 1 836，B 正确；氢元素中 1H 不含中子，C 错误；12C 与13C 质子数相同(均为 6)，中子数不同 (前者为 6，后者为 7)，互为同位素，D 正确。 3下列关于原子结构的说法正确的是( ) A所有的原子都含有质子、中子和电子三种基本构成微粒，且个数都是相等的 B质子数决定元素的种类，中子数决定核素的种类 C原子核对电子吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引 D原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒不可能再进一步分成更小
9、的微粒 答案 C 解析 氢原子11H 的原子核内没有中子，核素种类是由质子数和中子数共同决定的，A、B 项 错误； 原子核对核外电子的吸引作用就是质子对电子的吸引， C 项正确； 以发展的观点分析， 原子中的基本构成微粒有可能再进一步分成更小的微粒，如科学家研究发现了质子和中子里 面还有更小的微粒夸克，D 项错误。 4 YBa2Cu8Ox(Y 为钇元素)是磁悬浮列车中的重要超导材料， 下列关于89 39Y 的说法中不正确的 是( ) A质量数是 89 B中子数与质子数之差为 50 C核外电子数是 39 D.89 39Y 和 90 39Y 是两种不同的核素 答案 B 解析 对于原子89 39Y，
10、其质子数为 39，质量数为 89，中子数为 893950，中子数与质子数 之差为 503911，核外电子数为 39。89 39Y 和 90 39Y 的质子数相同而中子数不同，是两种不同 的核素，互为同位素。 5某元素的阳离子 Rn ，核外共有 x 个电子，原子的质量数为 A，则该元素原子的中子数为 ( ) AAxn BAxn CAxn DAxn 答案 A 解析 质量数质子数中子数，因此要求中子数必须先要知道质量数和质子数。阳离子 Rn 中质子数等于阳离子的核外电子数加上阳离子所带的正电荷数，所以，该原子的中子数为 A (xn)Axn。 6(2019 东营高一检测)现有下列基本微粒： 1H、2H
11、、3H、1H、234U、235U、238U、14N 3、 40K、40Ca、Cl 2、 14N、14C，请回答下列问题： (1)在给出的微粒中，含有_种元素，属于氢元素的核素有_种，属于铀元素的 核素有_种，互为同位素的原子分别是_，_。 (2)质量数相等的微粒为_、_、_(可不填满，也可补充)。 (3)氢的同位素 1H、2H、3H 与氧的同位素16O、17O、18O 相互结合为水，可得水分子的种数为 _，可得_种不同的相对分子质量。 (4)0.1 mol 14N 3中共含_mol 中子，含_个电子。 答案 (1)7 3 3 1H、2H、3H 234U、235U、238U (2)1H 与 1H
12、 40K 与40Ca 14N 与14C (3)18 7 (4)2.1 2.2N A 解析 (1)共有 7 种元素，氢元素中有 1H、2H、3H 三种核素，铀元素有234U、235U、238U 三种 核素，上述三种氢原子、三种铀原子各自互为同位素。(2)质量数相等的微粒有：1H 与 1H、 40K 与40Ca、14N 与14C。(3)结合成水分子种数：每 2 个相同氢原子核素分别与三个氧原子 结合成 9 种；任意 2 个不同氢原子核素分别与三个氧原子结合成 9 种，共有 18 种；得到水 分子的相对分子质量为 18、 19、 20、 21、 22、 23、 24， 共 7 种。 (4)每个 14N 3中含质子数为 73 21，中子数为(147)321，电子数为 22，则 0.1 mol 14N 3含 2.1 mol 中子，含 2.2 NA个 电子。