2.3 第1课时 人类认识原子结构的历程 原子核的构成 学案 （含答案）2023-2024学年高一化学苏教版（2020）必修第一册
文档属性
| 名称 | 2.3 第1课时 人类认识原子结构的历程 原子核的构成 学案 （含答案）2023-2024学年高一化学苏教版（2020）必修第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 142.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-04-10 12:23:05 | ||
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文档简介
2.3 第1课时 人类认识原子结构的历程 原子核的构成
【学习目标】
1.知道原子结构模型的演变。
2.了解核素、同位素的概念,能正确用符号表示相应的核组成。
3.能进行有关质量数、质子数、中子数、核外电子数的计算。
【合作探究】
【学习情境】
核武器主要包括裂变武器(第一代核武器,通常称为原子弹)和聚变武器(亦称为氢弹,分为两级式和三级式)。利用铀235或钚239等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器,通常称为原子弹;利用重氢或超重氢等轻原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器,通常称为氢弹。你知道重氢和超重氢的结构组成及相互关系吗
任务1 原子结构模型的演变历程
【新知生成】
人类认识原子结构的历程
时间 科学家 原子结构模型 主要观点
公元前5世纪 古希腊哲学家 古代原子学说 原子是构成物质的微粒; 原子的结合和分离是万物变化的根本原因
19世纪初 道尔顿 近代原子学说 物质由原子组成,原子在化学变化中不可再分割
1897~1904年 汤姆生 式的原子结构模型 原子中存在电子,原子是由更小的微粒构成的
1911年 卢瑟福 带核的原子结构模型 原子由 和核外电子构成,电子在原子核外做高速运动
1913年 原子轨道模型 电子在原子核外空间内一系列稳定轨道上绕核做高速运动
20世 纪初 现代 科学家 现代量子力学原子结构模型(电子云模型) 电子运动的规律跟宏观物体运动的规律截然不同,可用量子力学的方法来描述
【答案】葡萄干面包 原子核 玻尔
【核心突破】
典例1 原子结构模型的演变图如下:
①为道尔顿实心球式原子模型 ②为卢瑟福行星模型 ③为汤姆生葡萄干面包式模型 ④为近代量子力学原子模型 ⑤为玻尔轨道式原子模型。
其中符合历史演变顺序的一组排列是( )。
A.①③②⑤④ B.①②③④⑤ C.①⑤③②④ D.①③⑤④②
【答案】A
【解析】人类认识原子结构的历程顺序依次为道尔顿→汤姆生→卢瑟福→玻尔→量子力学。
归纳总结
1.人类对原子结构的认识经历了漫长而艰苦的过程。
2.随着科学技术的进步,人们对微观世界的认识逐渐清晰和深化。
训练1 1911年英国科学家卢瑟福做了一个实验:用一束质量比电子大很多的带正电的高速运动的α粒子轰击金箔,结果是大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向,但也有一小部分改变了原来的方向,还有极少数的α粒子被反弹了回来。据此他提出了如图所示的带核的原子结构模型。根据卢瑟福的实验所产生的现象,不能够获得的结论是( )。
A.原子核体积很小
B.原子核质量较大
C.原子核带有正电
D.核外电子带有负电
【答案】D
任务2 原子核的构成
【新知生成】
1.将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数,加起来所得到的数值称为 (用符号A表示),A= + 。
人们把具有一定质子数(Z)和一定中子数(N)的一种 称为一种核素,符号 。
我们把质子数 、质量数 的核素互称为 。
2.元素、核素、同位素之间的区别和联系是 。
【答案】1.质量数 质子数(Z) 中子数(N) 原子
X 相同 不同 同位素 2.核素是一个微观概念,本质上一种核素就是一种原子;元素是一个宏观概念,具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素。同位素是一种关系,同种元素的不同核素之间互称同位素。它们之间的联系可以用下图表示:
【核心突破】
典例2 张青莲是我国著名的化学家,1991年他准确测得In的相对原子质量为114.818,被国际相对原子质量委员会采用为新的标准值,这是相对原子质量表中首次采用我国测定的相对原子质量值。下列关于In的说法错误的是( )。
AIn原子核外有49个电子
BIn原子核内有49个中子
CIn的质量数为115
DIn是In元素的一种核素
【答案】B
【解析】根据核素符号的意义,可知In是In元素的一种核素,原子核内有49个质子,质量数为115,中子数=115-49=66。根据原子呈电中性,可知In核外有49个电子。
归纳总结
1.元素符号周围数字的意义
2.微观粒子中的数量关系
①原子或分子:质子数=核外电子总数
②阳离子:质子数=核外电子总数+电荷数值
③阴离子:质子数=核外电子总数-电荷数值
3.同种元素的不同核素的化学性质相同。
训练2 某些简单原子的原子结构可用下列图形表示:
其中“”表示质子或电子,“”表示中子。下列有关①②③的叙述正确的是( )。
A.①②③是不同元素的原子
B.①②③互为同位素
C.①②③是三种化学性质不同的粒子
D.①②③具有相同的质量数
【答案】B
课堂小结
【随堂检测】
1.原子结构模型是根据科学猜想和分析,通过对原子结构的形象描摹而构建的对原子本质的认知模型。下列科学家没有提出过原子结构模型的是( )。
A.道尔顿 B.门捷列夫 C.卢瑟福 D.玻尔
【答案】B
【解析】道尔顿提出过实心球原子模型,A项不符合题意;门捷列夫发现了元素周期律,没有提出过原子结构模型,B项符合题意;卢瑟福提出过核式结构模型,C项不符合题意;玻尔提出过玻尔原子模型,即电子在能量不连续轨道内绕核高速运动,D项不符合题意。
2.医学界通过用放射性14C标记C60,发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞,从而抑制艾滋病(AIDS)。下列有关14C的叙述正确的是( )。
A.14C和12C的化学性质相同
B.14C与14N含的中子数相同
C.14C是一种新的元素
D.14C与C60互为同位素
【答案】A
【解析】14C与12C为同种元素的碳原子,则碳原子的化学性质相同,A项正确;14C的中子数为14-6=8,14N的中子数为14-7=7,二者不同,B项错误;14C不是一种新的元素,C项错误;C60为分子,14C与C60不互为同位素,D项错误。
3.YBa2Cu3Ox(Y为元素钇)是一种重要的超导材料,下列关于Y的说法错误的是( )。
A.质量数是89
B.质子数与中子数之差为50
C.核外电子数是39
D.与Y原子核外电子数相同
【答案】B
解析Y中,质子数=核外电子数=39,质量数=89=质子数+中子数,即中子数=89-39=50,质子数与中子数之差为39-50=-11,B项错误Y原子核外电子数为39,与Y原子核外电子数相同。
4.填空:
(1)34S2-中的质子数是 ,质量数是 ,中子数是 ,核外电子数是 。
(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 。
【答案】(1)16 34 18 16 (2)18-n A-(18-n)
【解析】(1)S是16号元素,所以S的质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数=16,质量数=34,中子数=质量数-质子数=18。(2)微粒“AXn-”是得到n个电子后核外有18个电子,所以X原子有18-n个电子,核电荷数为18-n,核内质子数为18-n,核内中子数为A-(18-n)。
2
【学习目标】
1.知道原子结构模型的演变。
2.了解核素、同位素的概念,能正确用符号表示相应的核组成。
3.能进行有关质量数、质子数、中子数、核外电子数的计算。
【合作探究】
【学习情境】
核武器主要包括裂变武器(第一代核武器,通常称为原子弹)和聚变武器(亦称为氢弹,分为两级式和三级式)。利用铀235或钚239等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器,通常称为原子弹;利用重氢或超重氢等轻原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器,通常称为氢弹。你知道重氢和超重氢的结构组成及相互关系吗
任务1 原子结构模型的演变历程
【新知生成】
人类认识原子结构的历程
时间 科学家 原子结构模型 主要观点
公元前5世纪 古希腊哲学家 古代原子学说 原子是构成物质的微粒; 原子的结合和分离是万物变化的根本原因
19世纪初 道尔顿 近代原子学说 物质由原子组成,原子在化学变化中不可再分割
1897~1904年 汤姆生 式的原子结构模型 原子中存在电子,原子是由更小的微粒构成的
1911年 卢瑟福 带核的原子结构模型 原子由 和核外电子构成,电子在原子核外做高速运动
1913年 原子轨道模型 电子在原子核外空间内一系列稳定轨道上绕核做高速运动
20世 纪初 现代 科学家 现代量子力学原子结构模型(电子云模型) 电子运动的规律跟宏观物体运动的规律截然不同,可用量子力学的方法来描述
【答案】葡萄干面包 原子核 玻尔
【核心突破】
典例1 原子结构模型的演变图如下:
①为道尔顿实心球式原子模型 ②为卢瑟福行星模型 ③为汤姆生葡萄干面包式模型 ④为近代量子力学原子模型 ⑤为玻尔轨道式原子模型。
其中符合历史演变顺序的一组排列是( )。
A.①③②⑤④ B.①②③④⑤ C.①⑤③②④ D.①③⑤④②
【答案】A
【解析】人类认识原子结构的历程顺序依次为道尔顿→汤姆生→卢瑟福→玻尔→量子力学。
归纳总结
1.人类对原子结构的认识经历了漫长而艰苦的过程。
2.随着科学技术的进步,人们对微观世界的认识逐渐清晰和深化。
训练1 1911年英国科学家卢瑟福做了一个实验:用一束质量比电子大很多的带正电的高速运动的α粒子轰击金箔,结果是大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向,但也有一小部分改变了原来的方向,还有极少数的α粒子被反弹了回来。据此他提出了如图所示的带核的原子结构模型。根据卢瑟福的实验所产生的现象,不能够获得的结论是( )。
A.原子核体积很小
B.原子核质量较大
C.原子核带有正电
D.核外电子带有负电
【答案】D
任务2 原子核的构成
【新知生成】
1.将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数,加起来所得到的数值称为 (用符号A表示),A= + 。
人们把具有一定质子数(Z)和一定中子数(N)的一种 称为一种核素,符号 。
我们把质子数 、质量数 的核素互称为 。
2.元素、核素、同位素之间的区别和联系是 。
【答案】1.质量数 质子数(Z) 中子数(N) 原子
X 相同 不同 同位素 2.核素是一个微观概念,本质上一种核素就是一种原子;元素是一个宏观概念,具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素。同位素是一种关系,同种元素的不同核素之间互称同位素。它们之间的联系可以用下图表示:
【核心突破】
典例2 张青莲是我国著名的化学家,1991年他准确测得In的相对原子质量为114.818,被国际相对原子质量委员会采用为新的标准值,这是相对原子质量表中首次采用我国测定的相对原子质量值。下列关于In的说法错误的是( )。
AIn原子核外有49个电子
BIn原子核内有49个中子
CIn的质量数为115
DIn是In元素的一种核素
【答案】B
【解析】根据核素符号的意义,可知In是In元素的一种核素,原子核内有49个质子,质量数为115,中子数=115-49=66。根据原子呈电中性,可知In核外有49个电子。
归纳总结
1.元素符号周围数字的意义
2.微观粒子中的数量关系
①原子或分子:质子数=核外电子总数
②阳离子:质子数=核外电子总数+电荷数值
③阴离子:质子数=核外电子总数-电荷数值
3.同种元素的不同核素的化学性质相同。
训练2 某些简单原子的原子结构可用下列图形表示:
其中“”表示质子或电子,“”表示中子。下列有关①②③的叙述正确的是( )。
A.①②③是不同元素的原子
B.①②③互为同位素
C.①②③是三种化学性质不同的粒子
D.①②③具有相同的质量数
【答案】B
课堂小结
【随堂检测】
1.原子结构模型是根据科学猜想和分析,通过对原子结构的形象描摹而构建的对原子本质的认知模型。下列科学家没有提出过原子结构模型的是( )。
A.道尔顿 B.门捷列夫 C.卢瑟福 D.玻尔
【答案】B
【解析】道尔顿提出过实心球原子模型,A项不符合题意;门捷列夫发现了元素周期律,没有提出过原子结构模型,B项符合题意;卢瑟福提出过核式结构模型,C项不符合题意;玻尔提出过玻尔原子模型,即电子在能量不连续轨道内绕核高速运动,D项不符合题意。
2.医学界通过用放射性14C标记C60,发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞,从而抑制艾滋病(AIDS)。下列有关14C的叙述正确的是( )。
A.14C和12C的化学性质相同
B.14C与14N含的中子数相同
C.14C是一种新的元素
D.14C与C60互为同位素
【答案】A
【解析】14C与12C为同种元素的碳原子,则碳原子的化学性质相同,A项正确;14C的中子数为14-6=8,14N的中子数为14-7=7,二者不同,B项错误;14C不是一种新的元素,C项错误;C60为分子,14C与C60不互为同位素,D项错误。
3.YBa2Cu3Ox(Y为元素钇)是一种重要的超导材料,下列关于Y的说法错误的是( )。
A.质量数是89
B.质子数与中子数之差为50
C.核外电子数是39
D.与Y原子核外电子数相同
【答案】B
解析Y中,质子数=核外电子数=39,质量数=89=质子数+中子数,即中子数=89-39=50,质子数与中子数之差为39-50=-11,B项错误Y原子核外电子数为39,与Y原子核外电子数相同。
4.填空:
(1)34S2-中的质子数是 ,质量数是 ,中子数是 ,核外电子数是 。
(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 。
【答案】(1)16 34 18 16 (2)18-n A-(18-n)
【解析】(1)S是16号元素,所以S的质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数=16,质量数=34,中子数=质量数-质子数=18。(2)微粒“AXn-”是得到n个电子后核外有18个电子,所以X原子有18-n个电子,核电荷数为18-n,核内质子数为18-n,核内中子数为A-(18-n)。
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