蘇教版必修第一冊(cè)專(zhuān)題2第三單元人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)學(xué)案

第三單元人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)1.認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)。2.知道元素、核素的含義。3.了解原子核外電子的排布。1.能畫(huà)出1～20號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。2.能夠根據(jù)核外電子排布特點(diǎn)確定元素種類(lèi)。素養(yǎng)解讀:宏觀辨識(shí)與微觀探析:能從元素和原子、分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化,形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念,通過(guò)對(duì)核外電子排布的分析,引導(dǎo)學(xué)生從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問(wèn)題。知識(shí)點(diǎn)一人類(lèi)認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的歷程1.古希臘原子學(xué)說(shuō)古希臘哲學(xué)家德謨克利特曾經(jīng)提出,物質(zhì)是由不可分割的微粒(即原子)構(gòu)成的。2.道爾頓原子學(xué)說(shuō)19世紀(jì)初,道爾頓認(rèn)為,物質(zhì)由原子組成,原子不能被創(chuàng)造,也不能被毀滅,它們?cè)诨瘜W(xué)變化中不可再分割,在化學(xué)反應(yīng)中保持本性不變。3.湯姆生原子結(jié)構(gòu)模型1897年,英國(guó)物理學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)原子中存在電子,并提出了“葡萄干面包式”的原子結(jié)構(gòu)模型。4.盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型原子由原子核和核外電子構(gòu)成,原子核帶正電,位于原子中心,電子帶負(fù)電荷,在原子核周?chē)臻g做高速運(yùn)動(dòng)。5.玻爾原子結(jié)構(gòu)模型原子核外,電子在一系列穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動(dòng),每個(gè)軌道都具有一個(gè)確定的能量值;核外電子在這些穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),既不放出能量,也不吸收能量。6.現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)——電子云模型原子核外電子的運(yùn)動(dòng)不遵循經(jīng)典力學(xué)的原理,必須用量子力學(xué)模型描述核外電子的運(yùn)動(dòng)。模型建構(gòu)的意義1.模型的本質(zhì):是科學(xué)家描述事物的原型,解釋和預(yù)測(cè)未知現(xiàn)象的一種思維方式,廣泛應(yīng)用于科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的過(guò)程中。2.模型的發(fā)展:從原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展歷程可以看出,科學(xué)家通過(guò)不同的實(shí)驗(yàn)收集各種證據(jù),從而提出原子結(jié)構(gòu)模型,并不斷修正模型。科學(xué)家在一定時(shí)期建構(gòu)的模型不是絕對(duì)的、一成不變的,而是依據(jù)知識(shí)的積累、方法和技術(shù)的更新、實(shí)驗(yàn)證據(jù)的不斷完善而動(dòng)態(tài)發(fā)展的。1.提出原子結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)家,從時(shí)間的先后順序來(lái)看,下列排列正確的是(D)A.湯姆生、玻爾、盧瑟福、道爾頓B.湯姆生、玻爾、道爾頓、盧瑟福C.盧瑟福、道爾頓、湯姆生、玻爾D.道爾頓、湯姆生、盧瑟福、玻爾解析:19世紀(jì)初,道爾頓提出了原子學(xué)說(shuō);1897年湯姆生提出了一個(gè)被稱(chēng)為“葡萄干面包式”的原子結(jié)構(gòu)模型;1911年盧瑟福提出了帶核的原子結(jié)構(gòu)模型;1913年玻爾提出了新的原子結(jié)構(gòu)模型,故選D。2.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)證明原子中存在(B)A.α粒子 B.原子核C.中子 D.質(zhì)子解析:α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為絕大多數(shù)α粒子直線穿過(guò)金箔,但有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏移,并有極少數(shù)α粒子反彈回來(lái)。盧瑟福根據(jù)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型,即原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里,帶負(fù)電荷的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn),因此盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)證明原子中存在原子核,B正確。知識(shí)點(diǎn)二原子核的構(gòu)成1.原子的組成(1)原子原子核(2)質(zhì)量數(shù):將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取整數(shù),加起來(lái)所得的數(shù)值,用A表示。(3)構(gòu)成原子的微粒間的兩個(gè)關(guān)系。①質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)。②質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù)。(4)原子組成的表示方法。如作為相對(duì)原子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的612C表示質(zhì)子數(shù)為6,質(zhì)量數(shù)為2.核素(1)概念:具有一定質(zhì)子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子稱(chēng)為一種核素。(2)氫元素的三種核素(11H、12H、13H),質(zhì)子數(shù)均為(3)碳元素的三種核素612C、613C、614C,質(zhì)子數(shù)均為[想一想]所有原子都是由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成的嗎?提示:并不是所有原子都是由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成的。如13.同位素(1)概念:質(zhì)子數(shù)相同、質(zhì)量數(shù)(或中子數(shù))不同的核素互稱(chēng)為同位素。(2)特點(diǎn)——兩同兩不同。①兩同:質(zhì)子數(shù)相同,元素相同。②兩不同:中子數(shù)不同,原子不同。(3)用途。①放射性的②12H和③放射性同位素釋放的射線可用于育種、治療惡性腫瘤等。1.構(gòu)成離子的微粒之間的數(shù)量關(guān)系①質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)。②陽(yáng)離子中:質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)+離子所帶電荷數(shù)。③陰離子中:質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)-離子所帶電荷數(shù)。2.元素、核素、同位素之間的關(guān)系圖解1.“嫦娥”五號(hào)成功著陸月球,實(shí)現(xiàn)了中國(guó)首次月球無(wú)人采樣返回。月壤中的3He可用于核聚變,下列說(shuō)法正確的是(A)A.3He和4He核外電子數(shù)相等B.3He和4He是同種核素C.3He和4He中子數(shù)相等D.由3He組成的單質(zhì)為3He2解析:3He和4He的質(zhì)子數(shù)相同,核外電子數(shù)相等,故A正確;3He和4He的質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同,是兩種不同的核素,故B、C錯(cuò)誤;稀有氣體的單質(zhì)是單原子分子,故D錯(cuò)誤。2.614C的衰變反應(yīng)為614CA.614C與B.614C與C.612C和D.某考古樣品中614解析:由614CZ14X+-10e,可知Z=7,X為N,因此614C→714N+-10e。由上述分析可知,Z=7,知識(shí)點(diǎn)三原子核外電子排布1.原子結(jié)構(gòu)2.電子層與電子能量的關(guān)系電子層數(shù)1234567電子層符號(hào)KLMNOPQ電子能量3.核外電子排布規(guī)律(1)核外電子排布總是先排在能量最低的電子層里,即先排滿K層再排L層等。(2)每層最多容納的電子數(shù)為2n2(n代表電子層數(shù))。(3)原子最外層電子數(shù)不能超過(guò)8(K層為最外層時(shí)不能超過(guò)2);次外層電子數(shù)不超過(guò)18,倒數(shù)第三層電子數(shù)不超過(guò)32。4.核外電子排布表示方法(1)原子結(jié)構(gòu)示意圖:表示原子的核外電子排布的式子。(2)表示方法。[想一想]離子結(jié)構(gòu)能像原子結(jié)構(gòu)一樣用結(jié)構(gòu)示意圖表示嗎?有什么不同嗎?提示:可以。離子結(jié)構(gòu)示意圖中各符號(hào)與原子結(jié)構(gòu)示意圖含義一樣,但注意離子結(jié)構(gòu)示意圖中核電荷數(shù)與核外電子數(shù)不相等,如Cl-為、Na+為。5.原子的最外層電子排布與元素化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系元素結(jié)構(gòu)與性質(zhì)金屬元素非金屬元素稀有氣體元素最外層電子數(shù)一般小于4一般大于或等于48(He為2)穩(wěn)定性不穩(wěn)定不穩(wěn)定穩(wěn)定得失電子能力易失電子易得電子不易得、失電子化合價(jià)只顯正價(jià)既有正價(jià),又有負(fù)價(jià)(F除外)0價(jià)核外電子排布與元素的性質(zhì)1.元素原子的核外電子排布,特別是原子最外層電子數(shù)決定元素的化學(xué)性質(zhì)。2.金屬元素的原子易失去電子,表現(xiàn)為正化合價(jià),化合價(jià)數(shù)值=失去電子的數(shù)目=原子最外層電子數(shù)。3.非金屬元素的原子易得到電子,表現(xiàn)為負(fù)化合價(jià),最低負(fù)化合價(jià)的數(shù)值=達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所得到電子的數(shù)目。(以下選擇題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.某元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。下列關(guān)于該元素的說(shuō)法中,不正確的是(C)A.元素符號(hào)是CaB.屬于金屬元素C.在化學(xué)反應(yīng)中易得電子D.最高正化合價(jià)是+2價(jià)解析:由原子結(jié)構(gòu)示意圖可知是20號(hào)元素鈣,元素符號(hào)是Ca,故A正確;Ca是金屬元素,故B正確;鈣原子最外層有兩個(gè)電子,容易失電子,顯+2價(jià),故C不正確,D正確。2.對(duì)于核電荷數(shù)為1～18的元素,下列敘述正確的是(BC)A.原子最外層只有1個(gè)電子的元素一定是金屬元素B.原子最外層只有2個(gè)電子的元素不一定是金屬元素C.原子最外層電子數(shù)小于4的元素不一定是金屬元素D.原子最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的元素只有2種解析:在核電荷數(shù)為1～18的元素中,原子最外層只有1個(gè)電子的元素有H、Li、Na,其中H是非金屬元素,故A錯(cuò)誤;原子最外層只有2個(gè)電子的元素有He、Be、Mg,其中He是非金屬元素,故B正確;H、He、B原子的最外層電子數(shù)小于4,它們都是非金屬元素,故C正確;原子最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的元素有H、Be、Al,共3種,故D錯(cuò)誤。3.根據(jù)給出的原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖,回答下列問(wèn)題(填字母):(1)電子層排布相同的是。

(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(xiě)出D參加化學(xué)反應(yīng)