第三單元

人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識1.戰(zhàn)國時(shí)期,惠施說過:“一尺之棰,日取其半,萬世不竭。”他認(rèn)為物質(zhì)是無限可分的。2.19世紀(jì)初,道爾頓提出原子學(xué)說。3.1897年,湯姆生提出原子結(jié)構(gòu)的第一個(gè)模型——“葡萄干面包式”的原子結(jié)構(gòu)模型。4.1911年,盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出“有核模型”或“行星模型”。5.1913年,玻爾引入量子論觀點(diǎn),揭示了光譜線與原子結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系。在玻爾原子結(jié)構(gòu)模型

的基礎(chǔ)上發(fā)展成為原子的量子力學(xué)模型。知識點(diǎn)1人類認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)的歷程必備知識清單破1.原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的核外電子構(gòu)成的,原子核又是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的,質(zhì)子帶正電,中子不帶電。2.質(zhì)量數(shù):將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取整數(shù),加起來所得到的數(shù)值。3.原子的表示符號

X表示質(zhì)子數(shù)是Z、質(zhì)量數(shù)為A的一種X原子。4.存在關(guān)系(1)質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)。(2)原子:核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù);陰離子:質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)-電荷數(shù);陽離子:質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)+電荷數(shù)。知識點(diǎn)2原子核的構(gòu)成5.核素和同位素(1)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。(2)同位素:質(zhì)子數(shù)相同,質(zhì)量數(shù)(或中子數(shù))不同的核素互稱為同位素。1.原子結(jié)構(gòu)示意圖

知識點(diǎn)3原子核外電子排布2.核外電子的分層排布核外電子的分層運(yùn)動(dòng),又叫核外電子的分層排布。其關(guān)系如下:電子層(n)1234567符號KLMNOPQ離核遠(yuǎn)近近→遠(yuǎn)能量高低低→高3.元素的化學(xué)性質(zhì)與原子核外電子排布的關(guān)系(1)化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn):原子核不發(fā)生變化,但最外層電子數(shù)可能發(fā)生變化。(2)化合價(jià)和核外電子排布的關(guān)系①活潑金屬在反應(yīng)中,一般失去電子,在生成物中呈現(xiàn)正化合價(jià)。②活潑非金屬在反應(yīng)中,一般得到電子,在生成物中呈現(xiàn)負(fù)化合價(jià)。知識辨析1.16O2和18O2互為同位素。這種說法對嗎?2.一個(gè)原子不容易得到電子,那么它一定易失去電子。這種說法對嗎?3.元素的化學(xué)性質(zhì)由其原子的核外電子數(shù)決定。這種說法對嗎?一語破的1.不對。16O2和18O2均為單質(zhì)分子,而同位素討論的是同一元素的不同原子(或核素)。2.不對。稀有氣體原子既不容易得到電子也不容易失去電子。3.不對。原子的最外層電子數(shù)決定了元素的化學(xué)性質(zhì),一般,最外層電子數(shù)小于4的原子易失

電子,最外層電子數(shù)大于4的原子易得電子,最外層電子數(shù)等于4的原子,既不易得電子也不易

失電子。關(guān)鍵能力定點(diǎn)破定點(diǎn)1原子的結(jié)構(gòu)1.原子的組成

元素核素同位素對象宏觀概念微觀概念,元素具體

的某種原子微觀概念,同一元素

的不同原子舉例

H

H

H是氫元素的三種不同核素,它們互稱為同位素聯(lián)系

2.元素、核素、同位素的比較典例1醫(yī)學(xué)上常用

C呼吸法診斷幽門螺旋桿菌,考古時(shí)通過測定

C所占比例來測定文物年代。下列有關(guān)

C和

C的說法不正確的是(

)A.這兩種原子中均含有6個(gè)質(zhì)子B

C的結(jié)構(gòu)示意圖為

C.二者互為同位素D.二者化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同B思路點(diǎn)撥

互為同位素的原子,其質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)相同,中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)不同,化學(xué)性質(zhì)

幾乎完全相同。解析

一個(gè)

C和一個(gè)

C原子中都含有6個(gè)質(zhì)子,A正確

C的結(jié)構(gòu)示意圖為

,B錯(cuò)誤

C和

C質(zhì)子數(shù)相同,質(zhì)量數(shù)不同,二者互為同位素,C正確

C和

C是碳元素的兩種核素,具有相同的質(zhì)子數(shù)和最外層電子數(shù),二者化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,D正確。典例2釷是一種放射性金屬元素,金屬釷呈灰色光澤,質(zhì)地柔軟,化學(xué)性質(zhì)較活潑。釷廣泛分

布在地殼中,是一種應(yīng)用前景十分可觀的能源材料。230Th和232Th是釷的兩種核素,232Th可以轉(zhuǎn)

化成233U。下列說法正確的是

(

)A.釷元素的原子序數(shù)是232B.釷元素原子只由原子核構(gòu)成C.232Th轉(zhuǎn)化成233U是化學(xué)變化D.230Th和232Th的物理性質(zhì)不同D思路點(diǎn)撥

對于陌生元素原子的考查,熟悉原子的構(gòu)成是解題關(guān)鍵;不同元素原子之間的相

互轉(zhuǎn)化為核反應(yīng),不屬于化學(xué)變化。從微觀上看,化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、個(gè)數(shù)沒有變

化。解析

Th元素的原子序數(shù)不是232,232Th的質(zhì)量數(shù)為232,A錯(cuò)誤;Th元素的原子由原子核和核

外電子構(gòu)成,B錯(cuò)誤;232Th轉(zhuǎn)化成233U是核反應(yīng),不屬于化學(xué)變化,C錯(cuò)誤;230Th和232Th的質(zhì)子數(shù)相

同、中子數(shù)不同,互為同位素,二者具有相同的最外層電子數(shù),化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,物理性

質(zhì)不同,D正確。1.元素性質(zhì)與原子核外電子排布的關(guān)系(1)當(dāng)原子最外層電子數(shù)達(dá)到8(只有一個(gè)電子層時(shí)為2)時(shí),該原子處于穩(wěn)定結(jié)構(gòu),化學(xué)性質(zhì)較

穩(wěn)定。(2)元素在化合物中的常見化合價(jià)與原子的電子層結(jié)構(gòu),特別是最外層電子數(shù)有關(guān)。例如:①

鈉原子最外層只有1個(gè)電子,在反應(yīng)中容易失去這個(gè)電子而達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此鈉元素在化合

物中顯+1價(jià)。②氯原子最外層有7個(gè)電子,只需得到1個(gè)電子便可達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。2.核外電子排布規(guī)律的理解核外電子的排布規(guī)律中的各項(xiàng)是相互聯(lián)系的,不能孤立地理解。電子總是盡可能先排布

在能量較低的電子層里,即電子先排滿K層,當(dāng)K層排滿再排L層,排滿L層才排M層,但是不能

繼續(xù)向后推,即電子不是排滿M層后,再排N層。如鉀原子的結(jié)構(gòu)示意圖不為圖1,雖然M層排9定點(diǎn)2原子核外電子排布個(gè)電子并不超過18個(gè)(排滿),但是與最外層不能超過8個(gè)電子相矛盾,所以鉀的原子結(jié)構(gòu)示意

圖如圖2所示。

典例1下列敘述正確的是

(

)A.中子數(shù)為10的氧原子:10OB.同種元素原子的質(zhì)子數(shù)相同C.Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖:

D.1H2、2H2、3H2互為同位素B思路點(diǎn)撥

元素不同,核素肯定不同,質(zhì)子數(shù)也一定不同,當(dāng)核素之間質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不

同時(shí),互為同位素。解析

中子數(shù)為10的氧原子,質(zhì)量數(shù)=8+10=18,應(yīng)表示為

O,A錯(cuò)誤;質(zhì)子數(shù)決定元素種類,同種元素原子的質(zhì)子數(shù)相同,B正確;Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖:

,C錯(cuò)誤;1H2、2H2、3H2是單質(zhì),不互為同位素,D錯(cuò)誤。典例2根據(jù)給出的原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖,回答下列問題(填字母):

(1)核外電子排布相同的是

。(2)屬于同種元素的是

。(3)屬于金屬元素的是

。(4)屬于稀有氣體元素的是

,稀有氣體一般不參與化學(xué)反應(yīng)的原因是

。(5)寫出D的單質(zhì)參加化學(xué)反應(yīng)后所得離子的結(jié)構(gòu)示意圖:

。BCAB

DC元素的原子的最外層電子已達(dá)到8(或2)電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),既不易失去電子也不易得到電子稀有氣體思路點(diǎn)撥

原子核外電子總數(shù)等于核電荷數(shù),陽離子核外電