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1、第三单元人类对原子结构的认识学业要求核心素养对接1 .知道常见的原子核外电子排布规律。2 .会画118号元素的原子结构示意图。3 .记住元素化合价与原子核外电子排布的关系。1 .通过原子结构的学习、通过对核外电子排布规律的学习，提高学生宏观辨识与微观辨析的素养水平。2 .能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。课前自主学习夯基固本知识梳理J知识点一原子结构模型的演变1 .德谟克利特的古代原子学说他认为万物都是由间断的、不可分割的微粒即原子构成的,原子的结合和分离是万物变化的根本原因。2 .道尔顿的近代原子学说英国科学家道尔顿是近代原子学说的创始人。他认为物质由原子组成,原子不能被创造，也
2、不能被毁灭，在化学变化中不可再分割，它们在化学反应中保持本性不变。3 .汤姆生的“葡萄干面包式”的原子结构模型他认为原子是由更小的微粒构成的，电子的发现使人们认识到原子是可以再分的。4 .卢瑟福的带核原子结构模型英国物理学家卢瑟福根据粒子散射现象,指出原子是由原子核和核外电子构成的，原子核带正电荷,它几乎集中了原子的全部质量，但只占有很小的体积,核外电子带负电荷,在原子核周围空间作置速运动。5 .玻尔的轨道原子结构模型丹麦物理学家玻尔指出：原子核外电子在原子核外空间内一系列稳定的轨道上绕核作高速运动，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。
3、6 .电子云模型(现代原子结构学说)现代科学家根据微观世界的波粒二！性规律，提出用量王2厘的方法描述核外电子运动。微自测1 .道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中主要有下列三个论点：原子是不能再分的微粒；同种元素的原子的各种性质和质量都相同；原子是微小的实心球体。从现代原子分子学说的观点看，你认为不正确的是()A.只有B.只有C.只有D.解析在化学变化中原子不可再分，但是物理变化原子可以分为原子核和核外电子，错误；同种元素的原子的化学性质相同，质量可能不相同，错误；原子不是实心球体，原子是由原子核和核外电子构成的，错误，D正确。答案D知识点二认识原子核2 .原子是由带正电的原壬核和带
4、负电的核处电壬构成的，原子核又是由质壬和中子构成的,质壬带正电，中子不带电。3 .质量数：将原子核内所有的质子和中子的幽质量取整数值，加起来所得的数值。4 .原子的表示符号：2X表示质子数是Z,质量数为A的一种X原子。5 .存在数据关系(1)质量关系：质量数GA)=质子数(Z)+中子数(N)。(2)电性关系：原子：核电荷数=质子数=核外电子数;阴离子：质子数=核外电子数一电荷数;阳离子：质子数=核外电子数+电荷数。微自测6 .填空(1)S2中的质子数是，中子数是,核外电子数是,质量数是。(2)微粒“AX”核外有18个电子，则它的核电荷数为,核内中子数为(3)由旧汽)与2hP0所代表的物质中，共
5、有种元素，种原子，种分子，互为同位素的原子有O答案(1)16181834(2)18A-(18-)(3)242IH和Wo和气5.核素和同位素(1)核素：具有一定数目质壬和一定数目生壬的一种原子。同位素：质子数相同,质量数(或中子数)不同的核素互称为同位素。微自测3.金属钛对人体体液无毒且有惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关机i和贽Ti的说法中正确的是()A.要Ti和咨Ti的质量数相同，互称为同位素B.充Ti和gTi的质子数相同，互称为同位素C.非Ti和贽Ti的质子数相同，是同一种核素D咫Ti与期Ti核外电子数相同，中子数不同，不能互称为同位素解析本题考查同位素的概念。互
6、为同位素的原子质子数相同，中子数和质量数都不同，所以A选项错误，B选项正确；核素即为一种原子，光Ti和要Ti是两种不同的原子，C选项错误；核外电子数等于质子数，二者互为同位素，D选项错误。答案B知识点三原子核外电子排布1 .原子核外电子排布(1)原子结构核电荷数核外也子(2)表示方法：原子结构示意图2 .核外电子的分层排布在多电子的原子里，电子的能量并不相同。能量低的，通常在离核近的区域运动;能量高的，通常在离核远的区域运动。核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。其关系如下：电子层1234567()符号K1.MNOPQ离核远近近一*远能量高低低一高3 .元素的化学性质与原子核外电子排布的
7、关系化学反应的特点：原子核不发生变化,但最外层电子数可能发生变化。(2)化合价和核外电子排布的关系活泼金属在反应中，一般失去电子,表现亚化合价；活泼非金属在反应中，一般得到电子,表现负化合价。微自测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O(2)属于金属元素的是o(3)具有相似化学性质的是o解析A为氧原子，B为氧离子，C为硫原子，D为钠原子。答案(I)B(2)D(3)AC课堂互动探究启迪思维探究一原子的组成探究角度1从宏观和微观相结合的视角分析核外电子排布探究素材核外电子排布规律的理解核外电子的排布规律中的各项是相互联系的，不能孤立地理解，电子总是尽先排
8、布在能量较低的电子层里，即电子先排满第一层，当第一层排满再排第二层；每个电子层最多容纳22个电子；次外层不超过18个电子，最外层不能超过8个电子，所以钾的核外电子排布结构如图2所示：探究题用1.某元素原子的原子核外有三个电子层，最外层电子数是4,该原子核内的质子数是（）A.14B.15D.17C.164解析最外层有4个电子，则该原子的结构示意图为）,故选A。探究角度2答案A微观探析原子的组成探究素材中子决定原子种类响位素厂质域数A原子核质子-决定元素种类J-近似相对原子质材（最外层（决定整个原子是否显电性核外电子数卜也子数决定主族元素的化学性质电子j各层电子数电子排布A电子层探究题目2.已知R
9、元素的某种同位素能形成化合物A,R，其中A的化合价为+人该化合物中一个R微粒的核外电子数为m核内中子数为R则该同位素的原子符号b+n+nC 1c.FrBb+-maKD.a-,n+ba-mR解析AmR中R的化合价为一机，所以R原子的质子数为(一，%),其核内中子数为。，R的质量数为3加+0),所以答案为D。探究角度3答案D从多角度理解仪的含义探究素材(1)组成原子的各种微粒及相互关系质子数=核电荷数=核外电子数；质量数GA)=质子数(Z)+中子数(N)；阳离子9X的电子数：Me)=Z-m;阴离子宏”的电子数：Me)=Z+机。(2)符号X、XX、Xe中各个字母的含义a表示元素X的质子数；b表示元素
10、X的质量数；+c表示元素X的化合价为+c;d+表示该离子带有d个单位的正电荷；e表示1个分子中含有e个X原子。探究题用3.某元素的阳离子R,核外共有X个电子，原子的质量数为A,则该元素原子里的中子数为()A.AxnB.Ax+nC.A+x-nD.A+x+n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。本题阳离子R/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(x+)=Ax答案A探究二元素、核素和同位素的区别与关系探究角度1微观探析同位素的概念探究题印4.据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的柏e,每百吨加e核聚变所释放出的能量相当于
11、目前人类一年消耗的能量。以下关于3He的说法正确的是（）A.是“He的同素异形体B.比We少一个电子C.是We的同位素D.比4He少一个质子解析3正是，He的同位素，比He少一个中子，C项正确。答案C探究角度2多角度比较元素、核素、同位素探究素材元素核素同位素概念具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子或同一种元素的不同核素范围宏观概念，对同类原子而言，既有游离态又有化合态微观概念，对某种元素的一种原子而言微观概念，对某种元素的原子而言。因同位素的存在而使原子种类多于元素种类特性主要通过形成的单质或化合
12、物来体现不同的核素可能质子数相同，或中子数相同，或质量数相同，或各数均不相同同位素（之间）质量数不同，化学性质基本相同实例氢元素、氧元素1H他、第N、牛C、初Mg是不同的核素；H、汨、汨为氢元素的同位素探究题目5.元素、原子、核素、同位素都是重要的化学基本概念，原子的构成是重要的化学基本理论。根据下列8种化学符号：Ih2S汨2、”C、铀、召Na、水、i、程Mg回答下列问题：(1)表示核素的符号共种。互为同位素的是和O(3)质量数相等，但不能互称为同位素的是和。(4)中子数相等，但质子数不相等的是和O解析(1)核素是具有一定质子数和一定中子数的某种元素的原子，一种原子即为一种核素，口2和彳H2都
13、是分子，不属于核素，其余6种全部表示核素。(2)同位素是具有相同质子数和不同中子数的同种元素的原子，所以$1.i和1.i互称为同位素。(3式C和号N的质量数都是14,但质子数分别为6和7,属于不同元素的原子，不能互称为同位素。(4)ZNa和ZMg的中子数都是12,但质子数分别为11和12。答案(1)6(2)f1.iZ1.i(3)IC号N(4)希Na器Mg保堂即时达标巩固双基1 .下列叙述中，正确的是()A.两种微粒若核外电子排布相同，则其化学性质一定相同B.单原子形成的离子一定有稀有气体元素原子的核外电子排布C.两种原子的核外电子排布相同，则一定属于同种元素D.存在两种质子数和电子数均相同的阳
14、离子和阴离子解析两种微粒，核外电子排布相同，核电荷数不一定相同，则化学性质不一定相同，如。2一、FNe、Na+、Mg?+的核外电子排布相同，但化学性质不同，A错误；有些单原子形成的离子并不一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布，如H+,B错误；核外电子排布相同的原子，其质子数必相等，则一定属于同种元素，C正确；质子数和电子数均分别相同，则粒子所带的电荷数必相等，不可能一个是阳离子(带正电荷)，一个是阴离子(带负电荷)，D错误。答案C2 .下列微粒的表达式中正确的是()(+5)23A. Be原子的结构示意图：ZX(16)288B. S?一的结构示意图：/(+9)C. F原子的结构示意图：J)D.
15、 Na+的结构示意图：解析A镀原子为4号元素，C为氟离子，D钠原子的质子数应该为11。答案B3 .有关CI和C1.两种粒子中说法正确的是()核内质子数相同核外电子数相同最外层电子数相同属于同位素关系A.B.C.D.解析C1.和C两种粒子核内质子数均为17,故正确；CI的核外电子数为17,C厂的核外电子数为18,故错误；C1.的最外层电子数是7,C厂的最外层电子数是8,故错误；同一种元素的不同核素之间互为同位素，C是离子，不是原子，故错误。答案A4 .错(Pr)、铉(Nd)都属于稀土元素，在军事和国防工业上有广泛应用，下列有关说法中正确的是()A.错(Pr)和铉(Nd)可能互为同位素B.嘲Pr是
16、错的一种新元素C.嘲Pr核内有59个质子，核外有81个电子D.瑞Pr质量数为140,原子序数为59,核内有81个中子解析错(Pr)原子和钛(Nd)原子的质子数一定不相等，二者不可能是同位素，A错误；嘿Pr是错的一种核素，不是新元素，B错误；”炉r的质子数为59,核外电子数也为59,C错误；原子符号左上角数字表示的是质量数，其值等于质子数与中子数之和，原子符号左下角数字表示的是质子数，故里Pr核内中子数为81,质子数=原子序数，D正确。答案D5 .现有下列9种微粒：忸、汨、PC、长、号N、yFe2Fe3+102s,f3o按要求完成以下各题：（DiH.TH,怕分别是氢元素的一种,它们互称为。（2）
17、互为同素异形体的是0答案（1）核素同位素（2）12ff,f3课时作业基础巩固1.自1803年英国科学家道尔顿提出原子假说以来，人类对原子结构的研究不断深入，不断发展，通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。下列关于原子结构理论的说法中，正确的是（）A.所有的原子都含有质子、中子和电子且个数都是相等的B.质子数决定元素的种类，中子数决定核素的种类C.原子核对电子的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3种基本微粒不可能进一步分成更小的微粒解析IH没有中子；核素由质子数和中子数共同决定，质子和中子里面还有更小的微粒夸克；只有C项正确。答案C2. cNMR（核磁
18、共振）、5n-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构。下面有关13c、5n的叙述正确的是（）A. Qc与”n具有相同的中子数B. ”c与C60互为同素异形体c.5n与互为同位素D.5n的核外电子数与中子数相同解析A项中二者的中子数分别为7、8；同素异形体指的是单质，B项错；15N的核外电子数为7,而中子数为8,故D项错。答案C3.下列数字为几种元素的核电荷数，其中原子核外最外层电子数最多的是（）A.8B.14C.16D.17解析选项中各原子的最外层电子数分别为6、4、6、7,D项正确。答案D4.下列原子或离子的结构示意图正确的是（）17）、臬a.Cr的结构示意图：）B. S?一的结
19、构示意图：,/（J43）283C. AF+的结构示意图：）（+12）D. Mg原子的结构示意图：J）答案B5H、汨、汨、H+、H2是（）A.氢的5种同位素B. 5种氢元素C.氢的5种核素D.氢元素的5种不同微粒解析Ih.：h、；h是三种不同的核素，是氢元素的三种同位素，h+是一种阳离子，H2是氢元素形成的单质，上述微粒属于同种元素，故可称之为氢元素的五种不同微粒。答案D6.若与史2一的核外电子层结构相同，则。等于（）A.bn2B.bn+2C. bn2D.bn+2解析若A与忠2一的核外电子层结构相同，则Of=6+2,所以=+b+2,B正确。答案B7 .若某元素的某核素质子数为机，中子数为小则下列
20、说法正确的是()A.由此确定该元素的相对原子质量8 .这种元素的相对原子质量为C.该元素的质量数为D.若原子质量为Wg,则该核素的质量约为一万一g解析只知道一种核素的质子数、中子数无法确定该元素的相对原子质量，A、B错误；质量数是针对某一种核素而言的，而不是针对元素，C错误；设该核素，乙、/ri12W(机+)W.的质里为Mg,则+=应，M=五,D正确。答案D8 .钛常被称为未来“钢铁”，也称为“太空金属”。对钛元素的同位素料Ti、gTi、望Ti、%Ti、贽Ti的下列说法中错误的是()A.上述同位素性质完全相同9 .题述中包括5种钛核素，且质子数都为22C.题述中包括5种钛原子，即钛的5种核素D
21、.钛元素的相对原子质量不可能为46,也不可能为50解析钛元素有五种同位素，即五种核素(原子)，质子数相同而中子数不同。答案A10 用符号填空：a.质子数；b.中子数；c.核外电子数；d.最外层电子数。(1)原子种类由决定；(2)元素种类由决定；(3)核电荷数由决定；(4)原子的质量数由决定；(5)元素的化合价主要由决定；元素的化学性质主要由决定。答案(1.)ab(2)a(3)a(4)ab(5)d(6)d11 .用表不原子：(1)中性原子的中子数：N=O(2)阳离子的中子数：A/共有X个电子，则N=o(3)阴离子的中子数：AX共有X个电子，则N=。(4)中性分子或原子团的中子数：口c62分子中，
22、N=0(5鸿2一原子核内有X个中子，其质量数为根，则gA?所含电子的物质的量为解析根据“质子数+中子数=质量数”的关系，(I)N=AZ；(2)A共有X个电子，中性原子X的电子数为则N=Ax；(3)A共有X个电子，中性原子X的电子数为x，则N=Ax+；(4严emo2分子中的N为6+8+8=22；(5)A?一所含电子数为x+2,则gA之一所含电子的物质的量为(加一X2)zno答案(I)AZ(2)A-(3)Ax+n(4)22(5)z(m-x2)zn能力提升12 .已知阳离子r2+的原子核内有个中子，R原子的质量数为阳，则WgR2+所含有电子的物质的量是()m-n-2W(相一)B.mo1.m-n-2)
23、mo1.D.(mn+2)mo1.解析阳离子R2+的原子核内有个中子，R原子的质量数为，”则质子数为加一，所以r2+的核外电子数为加一一2,则WgR2+所含有电子的物质的量是非(w/?2)mo1.,C正确。答案C13 .下列说法中正确的是()质子数相同的粒子一定属于同一种元素电子数相同的粒子不一定是同一种元素两个原子如果核外电子排布相同，一定是同一种元素质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子所含质子数和电子数相等的粒子一定是原子同种元素的原子的质量数必相等A.B.C.D.答案B13. (1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号：O(2)写出最外层电子数为次外层
24、电子数一半的原子：或(填元素符号)。(3)根据下列微粒回答问题H、汨、.,4C.14N.16O.35C1.2.37C1.2O以上8种微粒共有种核素，共包括种元素。互为同位素的是0质量数相等的是和,中子数相等的是和0(4)相同物质的量的14CO2S802的质量之比为;所含中子数之比为；所含电子数之比为0解析(1)在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数。因为质子数和中子数之和等于质量数，则表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号为为0。(2)最外层电子数为次外层电子数一半的原子是1.i或Si0H、TH,泊、1气、btN表示核素，35Ck和3702表示氯气分子。题给8种微粒中共包括H、C、N、0、C15种元素。质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，则互为同位素的是1H、1.o质量数相等的是Mc和“N,质量数均是14；中子数相等的是MC和m0,都含有8个中子。(4)相同物质的量的MCo2与S802的质量之比为46:68=23:34；所含中子数之比为(146+8X2)：16+(188)X2=2：3；质子数等于核外电子数,则所含电子数之比为(6+8X2)：(16+8X2)=11：16。答案*(2)1.iSi(3)65;H、1.泡UC14N14C16O(4)23：342：311：16
