1、1学科教师辅导讲义学员编号： 年 级：高一 课时数：3学员姓名： 辅导科目： 化 学 学科教师： 课 题 高一化学第一章：打开原子世界的大门教学目标 1. 了解原子结构理论2. 理解原子结构、同位素、相对原子质量重点、难点1科学实验对原子结构发现的作用，每种原子结构模型提出的依据，模型的不足及发展2学生自主学习能力，发现能力的培养3. 原子结构、同位素、相对原子质量考点及考试要求 1. 原子结构、同位素、相对原子质量教学内容一、人类认识原子结构的历程:两千多万种化学物质大多数由原子构成,而人类对原子的认识和探索已经历了 2500 多年直到 20世纪 80 年代，科学家才用扫描隧道显微镜观察到物
2、体表面的原子可你有没有思考过下列问题？原子到底是什么“ 东西”？科学家眼里的原子是怎样的？科学家是怎样探索原子结构的？有哪些科学家为探索原子结构作出了重大的贡献？1.古典原子论(1) 战国时期的惠施”一尺之锤,日取其半,万世不竭”,他认为物质是无限可分的.(2) 战国时期的墨子认为物质被分割是有条件的,如果物质不存在被分割的条件,物质就不能被分割.(3) 古希腊哲学家德谟克里特提出古典原子理论,认为物质由极小的被称为”原子”的微粒构成,物质分割只能到原子为止.2道尔顿的近代原子学说（1）化学元素均由不可再分的微粒构成（2）原子在一切变化中均保持其不可再分性（3）同一元素的原子在质量和性质上都相
3、同，不同元素的原子在质量和性质上都不同（4）不同元素化合时，这些元素的原子按简单整数比结合成化合物3葡萄干面包原子模型21897 年英国科学汤姆生发现电子。1903 年汤姆生提出了一种葡萄干面包原子模型。他认为整个原子就好象是一个均匀分布的正电荷的球，而电子则均匀地分布在这些正电荷之间。就好象葡萄干面包一样。4. X 射线及元素放射性(1)X 射线: 德国物理学家伦琴 1895 年发现了看不见的射线 - X 射线(2)铀的放射性: 贝可勒尔在 X 射线的启发下,发现了铀的放射性 .思考:电子的发现和元素的放射性现象说明了什么？(原子不是不可再分的微粒，原子还可以再分，原子是有结构的)5 卢瑟福
4、的行星模型(1)卢瑟福发现铀能放出两种不同的辐射, 散射( 氦离子 He2+)和 散射( 电子流).注:后来人们发现还存在另一种 射线(电磁波)(2) 粒子散射实验(课本)英国科学家卢瑟福和他的合作者做了用 粒子轰击金箔的实验，这就是著名的 粒子散射实验。 粒子散射实验分析：a.绝大多数绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进说明什么？(原子是中空的)b.极少数 粒子偏转角超过 900，有的甚至被弹回说明什么？(原子中存在着很小的带正电荷的核。原子的全部正电荷及几乎全部质量都集中在核里，只有电量和质量都较大才会这样。(3)行星模型 在原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质
5、量都集中在核里，带负电的电子在核外空间里作高速旋转。依据 粒子散射实验可以估算出原子核大小约在 10-1510-14m，原子的半径约为 10-10m。两者相比，原子核的半径是原子半径的万分之一。如果说，一个原子像一座十层高楼那样大的话，那么原子核只有一粒豆子那么小。回顾人们认识原子结构的过程：古代原子学说观察、猜测大量实验道尔顿的原子论汤姆生的葡萄干面包原子模型卢瑟福的原子结构的行星模型电子与放射现象的发现 粒子散射实验3【回顾】原子结构模型的演变1.道尔顿原子结构模型： 2.汤姆逊原子结构模型: 3.卢瑟福原子有核模型 4. 玻尔原子结构模型:1、道尔顿原子结构模型：英 国 科 学 家 道
6、尔 顿 认 为 每 种 单 质 均 由 很 小 的 原 子 组 成 ， 不 同 的 单 质 由 不 同 质 量 的 原 子 组成 。 道 尔 顿 认 为 原 子 是 一 个 坚 硬 的 实 心 小 球 。2、汤姆逊原子结构模型: 汤 姆 逊 提 出 的 这 个 模 型 ， 电 子 分 布 在 球 体 中 很 有 点 像 葡 萄 干 点 缀 在 一 块 蛋 糕 里 ， 很 多 人把 汤 姆 逊 的 原 子 模 型 称 为 “葡 萄 干 蛋 糕 模 型 ”。3、卢瑟福原子有核模型：卢 瑟 福 提 出 的 原 子 模 型 像 一 个 太 阳 系 ， 带 正 电 的 原 子 核 像 太 阳 ， 带 负
7、 电 的 电 子 像 绕 着 太阳 转 的 行 星 。 在 这 个 “太 阳 系 ”， 支 配 它 们 之 间 的 作 用 力 是 电 磁 相 互 作 用 力 。4、玻尔原子结构模型: 玻 尔 的 原 子 理 论 给 出 这 样 的 原 子 图 像 ： 电 子 在 一 些 特 定 的 可 能 轨 道 上 绕 核 作 圆 周 运 动 ， 离核 愈 远 能 量 愈 高 。课堂练习1.中国古代原子学说代表人物认为物质的分割是有条件的，他是（ ）A.惠施 B.墨子 C.孔子 D.孟子2.道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中包含有下述三个论点：（1）原子是不能再分的粒子（2）同种元素的原子的各
8、种性质和质量都相等（3）原子是微小的实心球体。从现代原子理论的观点看，你认为这三个观点中不确切的（ ）A. 只有 3 B. 只有 1 3 C. 只有 2 3 D. 1 2 3 3.通过 粒子轰击金箔的实验现象,否定葡萄干面包原子模型,提出新的原子结构模型的科学家是 ( )A 伦琴 B 卢瑟福 C 道尔顿 D 汤姆生4.19 世纪末和 20 世纪初,证明原子的可分性,具有更复杂结构的重要科学发现和现象是 和 45. 研究放射性元素的过程中,人们证实了 粒子是 (写化学符号), 射线是 , 射线是 二、原子结构和相对原子质量1、原子结构(1)原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成的；(2)原子核
9、所带的正电荷与电子所带的负电荷电量相等，电性相反，因而整个原子呈电中性(3)原子核的体积很小，但质量很大。原子的质量几乎全部集中在原子核上，电子的质量要小得多。(4)原子核居于原子的中心，电子在原子核外绕原子核作高速运动。(5)核电荷数 = 质子数 = 核外电子数(6)表示方法:a原子（ ） 原子组成符号含义：代表质子数，代表质量数，为中子数。b 就以 C 为例引出元素符号角标含义，重点是质量数和质子数126A代表质量数Z代表核电荷数c代表离子所带的电荷数d代表化合价e代表原子个数2.构成原子的微粒之间的数量关系原子 质子数（Z）中子数(N)质子数+中子数(A)相对原子质量F 9 10 18.
10、998Na 11 12 22.990Al 13 14 26.982若用 X 表示元素符号，Z 表示原子的质子数， A 表示原子的质量数，用 表示表格中原子组成分别为： 3、重要关系式：微粒 电子 质子 中子质量（Kg） 9.10910-31 1.67310-27 1.67510-27相对质量 0.000548 1.007 1.008电量(C) 1.60210-19 1.60210-19 0电荷 -1 +1 0AAZXc+-+de5电性关系：原子：核电荷数 = 质子数 = 核外电子数质量关系：质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N ）离子：离子电荷 = 质子数 核外电子数质子数（Z）= 阳离
11、子的核外电子数 + 阳离子的电荷数质子数（Z）= 阴离子的核外电子数 阴离子的电荷数三、同位素：1、同位素:具有相同质子数,不同中子数的同一种元素的原子互称为同位素.例 1:自然界里三种不同的氢原子 :氕:一个质子,没有中子;氘:一个质子,一个中子; 氚一个质子,两个中子分别用 H(氢),D(重氢),T(超重氢) 来表示,或者分别表示为 H312,例 2: 大多数天然元素都有同位素,铀元素有 ,碳元素有 是制造氢弹的材料, 是U238952349 C4616312 U2359制造原子弹和核反应堆的燃料, 作为相对原子质量基准 断定古物年代C126 C1462、注意:a. 同一元素的各种同位素虽
12、然质量数不同，但它们的化学性质几乎完全相同。b. 同位素的不同原子构成的单质（或化合物）是化学性质几乎相同而物理性质不同的不同种单质（或化合物） 。c. 天然存在的某种元素里，各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。 d. 使用同一元素符号。e. 在周期表中处于同一位置。四、相对原子质量：1、构成物质的微粒体积很小，质量也很小。如 1 个碳原子的质量为 1.99310-26Kg，一个氧原子的质量为 2.65710-26Kg。 这么小的微粒在计量和使用中十分不方便，化学家们规定统一采用相对原子质量来表示。相对原子质量是指一种原子的质量对一种碳原子的质量的 1/12（1.660510 -26K
13、g）的比值。碳的相对原子质量= = 12氧的相对原子质量= = 162、 一个原子有多大质量1227r 2712 1162 e.gC.90 kg . CmA 原 子 的 质 量 原 子 的 实 际 质 量原 子 的 实 际 质 量原 子 相 对 原 子 质 量 一 个 碳 原 子 质 量原 子 的 近 似 相 对 原 子 质 量 元 素 的 平 均 相 对 原 子 质 量元 素 元 素 的 平 均 近 似 相 对 原 子 质 量 原子的相对原子质量指天然同位素的一个的真实质量（g）与一个碳12 原子质量(g)的 1/12 的比值。例如一个氧16 原子的质量为 2.65710-26kg；一个 C
14、12 的质量为 1.99310-26kg。则 816O 的相对原子质量1.99310-26Kg1.660510-26Kg1.99310-26Kg1.660510-26Kg6=（2.65710 -26kg）（1.993 10-26kg12）=15.998 原子的近似相对原子质量在数值上等于该同位素原子的质量数；如对于 816O 来说，它的近似相对原子质量为 16。 元素的相对原子质量指该元素各同位素原子的相对原子质量与其在自然界的原子个数百分比的乘积之和。 元素的近似相对原子量指该元素各同位素原子的质量数与其在自然界的原子个数百分比的乘积之和。【例】求氯元素的平均近似相对原子质量 XAZ实际质量
15、 相对原子质量 质量数 丰度3517Cl26.8071 kg75.53%24.47%解答： AZ实际质量 相对原子质量 质量数 丰度3517l26.8071 kg34.96885 35 75.53%C36.96590 37 24.47%4.95.3%.95024.7l 35.r3、 测定地质年代14 半衰期是放射性元素原子核的数目蜕变到原来的一半所需要的时间。 的半衰期为 5730 年。14C 地面上大气层中由宇宙射线产生的 的浓度是一样的。生物死亡前 的浓度与大气中 的浓度相同，但是当14C 14C生物死亡后，物质交换停止，体内 就因蜕变而减少。每 5730 年左右就减少一半。于是：（ 为半
16、衰期个数， ） 。1012nN现 在 浓 度 原 始 浓 度 years5730n五、物质的量：1、认识物质的量：在日常生活中，人们常常根据不同的需要使用不同的计量单位。例如，用千米、米、厘米、毫米等来计量长度；用年、月、日、时、分、秒等来计量时间；用千克、克、毫克等来计量质量。要想在可称量的物质与无法直接称量的原子、离子或分子等粒子之间建立起某种联系，就必须要建立起一种物质的量的基本单位，这个单位应当是含有相同数目的原子、离子或分子等粒子的集体。1971 年，在第十四届国际计量大会上决定用摩尔做为计量原子、离子或分子等粒子的“物质的量”的单位。2、国际单位制中七个基本物理量物 理 量 符号
17、单 位 符 号长 度 L 米 m7质 量 m 千克 kg时 间 t 秒 s物质的量 n 摩尔 mol电 流 I 安培 A热力学温度 T 开尔文 K发光强度 坎德拉 cd3、阿佛加德罗常数：数量为 1mol 的粒子到底有多少个呢？1mol 的任何粒子的粒子数目都约为 6.021023。我们将 6.021023叫做阿伏加德罗常数,符号为 NA物质的量的单位是摩尔，物质的量的符号为 n；摩尔简称摩，符号为 mol。物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间存在着下式所表示的关系：N 是某一粒子的粒子数。【试题精练】1中国古代原子理论的代表人物之一曾认为物质是无限可分的，这位代表人物是( )(A) 惠施 (
18、B) 墨子 (C) 孔子 (D) 孟子2化学作为一门科学始于（ ）A对燃烧现象的深入研究 B对空气组成的研究C用原子分子论来研究化学反应后 D英国科学家汤姆生发现电子之后3根据 粒子轰击金箔的实验现象，提出原子结构行星模型的科学家是（ ）A、卢瑟福 B、伦琴 C、道尔顿 D、汤姆逊4发现放射性元素能放射出 、 三种不同射线的科学家是 A、道尔顿 B、贝可勒尔 C、汤姆生 D、卢瑟福5、通过 粒子轰击金箔的实验现象，否定葡萄干面包原子模型，提出新的原子结构模型的科学家是A、卢瑟福 B、伦琴 C、道尔顿 D、汤姆逊6、 （1）人类认识原子结构的历史经历了以下几个阶段，请填写下表（3 分）发展阶段
19、主要化学家 主要贡献（1） 道尔顿(Dalton)（2） 葡萄干面包模型（3） 卢瑟福(Rutherford)（4） 波尔（Bohr） 现代原子论7、1999 年新发现的 114 号元素的一种原子，其中子数为 184，该原子的质量数为（ ）A、70 B、114 C、228 D、2988据最新报道，放射性同位素钬 16667Ho 可有效地治疗肝癌，该放射性同位素原子核内中子数与质子数之差是（ ）A32 B67 C 99 D1669、下列说法中，错误的是（ ）8质子数相同的微粒一定属于同一种元素 质子数相同、电子数也相同的两种微粒，不可能是一种分子和一种离子 一种元素只有一种质量数 同位素的性质相
20、同 某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数A B C D10下列说法中正确的是（ ）A人们已知道了 107 种元素，即已经知道了 107 种原子B互为同位素的原子，它们原子核内的中子数一定不相等C 和 原子中的中子数相等K40aD质子数相同的微粒，核外电子数一定相同，但化学性质不一定相同。11下列各组物质中，互为同位素的一组是（ ）A、CO 与 CO2 B、 12C 与 14C C、O 2 和 O3 D、H 2O 与 D2O12.(附加) 下列微粒的关系中，属于同位素的是 （ ）A、金刚石、石墨 B、 H2、 H2 C、 、 D、 、1 K40aCl351713铜有两种天然同位素 63Cu
21、 和 65Cu，铜的相对原子质量为 63.5，则 63Cu 原子占的原子个数百分比是（ ）A、20% B、25% C、30% D、75%14放射性同位素的半衰期是一个稳定的数值，在考古时通过测定文物中 的含量能探索到古代的奥秘，关于146的说法中不正确的是( )C146(A) 质量数为 14 (B) 质子数为 6 (C) 中子数为 8 (D) 核外电子数为 8 15化学上将质量数相同而原子序数不同的原子称为同量素，如 40K 和 40Ca。下列关于 40K 和 40Ca 的叙述中正确的是( ) A 40K 和 40Ca 具有相同的中子数 B 40K 和 40Ca2 具有相同的电子层结构C 39
22、K 和 40K 互为同素异形体 D 40K 和 40Ca 互为同位素16据报道，1994 年兰州近代物理研究所制出首批重氧气（ 18O2） ，用 NA表示阿佛加德罗常数，下列叙述中，正确的是 ( )A2.0g 重氧水（ 1H218O）所含中子数为 NA B1.8 克重氧气物质的量为 0.1molC11.2 个重氧气所含的分子数为 0.5NA D18 克重氧气所含的原子数为 2NA17、美国科学家将两种元素铅和氪的原子核对撞，获得了一种质子数为 118，中子数为 175 的超重元素，该元素原子核内的中子数与核外电子数之差是 （ ）A57 B47 C61 D29318、原子的种类决定于原子的 （
23、）A质量数 B质子数 C中子数 D中子数和质子数19、自然界中铱有两种质量数分别为 191 和 193 的同位素，而铱元素的相对原子质量为 192.22，则这两种同位素的原子个数比应为 （ ）A39 ：61 B61 ：39 C1 ：1 D39：1120、填表粒子符号 质子数 中子数 质量数 用 X 表示AZO 8 18Al 14 27Ar 18 22Cl Cl35179H H121、将某文献资料上记载的相对原子质量数据摘录如下：35Cl 34.969 75.77 35Cl 35 75.7737Cl 36.966 24.23 37Cl 37 24.23平均 35.453 平均 35.485试回答
24、下列问题：（1）34.969 是表示_；（2）35. 485 是表示_；（3）列出求算 35. 485 的算式_；22水是生命之源，水是由许许多多水分子所构成，1 毫升水中大约含水分子数是_个，1 个水分子的质量约是_g，水的摩尔质量是_。23、下列微粒：质子；中子；电子，在所有原子中均含有的微粒是( )A. B.仅 C.和 D.和24、不同元素的原子(包括离子 )( )A.质子数一定不等 B.中子数一定不等C.质量数一定不等 D.核外电子数一定不等25.下列微粒中，中子数和质子数相等的是( )A. 18O； 12C； 26Mg； 40K； 40CaA. B. C.只有 D.26.据报道，最近
25、中科院的有关专家在世界上首次发现了镨元素的一种新的同位素 ,它的中子数为（ ）A、330 B、91 C、239 D、14827.据报道，某些建筑材料会产生放射性同位素氡 ,从而对人体产生伤害，该同位素原子的中子数和质子数之差为（ ）A、136 B、50 C、86 D、22228. 某元素 X 组成的气态双原子单质分子分有三种，其分子量分别为 70、72、74，此三种分子的物质的量比为9：6：1，则正确的是A X 有三种同位素B X 的一种同位素原子的质量分数为 36C 质量数为 35 的 X 的同位素原子的质量分数为 73%D X2 的平均相对分子质量为 7129某元素的天然同位素有 X 和
26、X 两种，如果该元素的相对原子质量为 10.8，那么元素 X 的天然同位素中 X 和105 105 X 的原子个数之比为15 A.31 B.13C.41 D.1430.硼有两种天然同位素 、 ，硼元素的近似原子量为 10.80，则对硼元素中 的质量分数判断正确的是（ ）。A20% B 略大于 20% C 略小于 20% D80%Pa2391Rn2861031下列说法正确的是 氘 和 氚 是 质 量 数 不 同 、 质 子 数 相 同 的 氢 的 两 种 同 位 素 氢 元 素 是 指 H H、 H、 H 是 氢 的 三 种 同 位1213素 ， 是 同 一 元 素 的 三 种 原 子 H 和
27、H 的 化 学 性 质 几 乎 完 全 相 同213A. B.C. D.课后作业：【典型题】 1、据报道，月球上有大量 3He 存在，以下关于 3He 的说法正确的是A. 是 4He 的同分异构体 B. 比 4He 多一个中子C. 是 4He 的同位素 D. 比 4He 少一个质子2、下列各组物质中，互为同位素的是A、重氢、超重氢 B、氧、臭氧 C、红磷、白磷 D、乙酸、丙酸1、核内中子数为 N 的 R2 的离子，质量数为 A，则 n 克它的氧化物中所含质子的物质的量为A (A-N+8) B (A-N+10) C (A-N+2) D (A-N+6)6n16n n2、某微粒用 n+表示，下列关于
28、该微粒的叙述中正确的是ZA 所含质子数 A n B 所含中子数 A ZC 所含电子数 Z n D 质子数 Z A3、 11H、 21H、 31H、H +、H 2是 氢的五种同位素 . 五种氢元素 氢的五种同素异形体 . 氢元素的五种不同微粒4、钛（Ti）金属常被称为未来钢铁。钛元素的同位素 、 、 、 、 中，中子数不可能为Ti462i7i482Ti9i502A 30 B 28 C 26 D 24 5、据报道，上海某医院正在研究用放射性同位素碘 12553I 治疗肿瘤。该同位素原于核内的中子数与核外电子数之差是A 72 B 19 C 53 D 125 6、已知自然界氧的同位素有 16O、 17
29、O、 18O，氢的同位素有 H、D，从水分子的原子组成来看，自然界的水一共有A. 3 种 B. 6 种 C. 9 种 D. 12 种7、 13CNMR（核磁共振） 、 15NNMR 可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，KurtW thrich 等人为此获得 2002 年诺贝尔化学奖。下面有关 13C、 15N 叙述正确的是A 13C 与 15N 有相同的中子数 B 13C 与 C60互为同素异形体C 15N 与 14N 互为同位素 D 15N 的核外电子数与中子数相同8、下列关于原子的几种描述中，不正确的是A 18O 与 19F 具有相同的中子数 B 16O 与 17O 具有相同的电
30、子数 C 12C 与 13C 具有相同的质量数 D 15N 与 14N 具有相同的质子数9、据报道，月球上有大量 3He 存在，以下关于 3He 的说法正确的是A. 是 4He 的同分异构体 B. 比 4He 多一个中子C. 是 4He 的同位素 D. 比 4He 少一个质子1110、下列各组物质中，互为同位素的是A、重氢、超重氢 B、氧、臭氧 C、红磷、白磷 D、乙酸、丙酸11下列说法中错误的是（ ） 。A化学变化中分子可以分成原子 B化学变化中原子不能再分C化学变化中离子不能再分 D离子不能构成物质12、下列微粒中与 离子具有不相同的质子数和相同的电子数，该微粒可能为（ ） 。（A） （B） （C） （D） 13、具有相同质子数的两种粒子( ) 。A.一定是同种元素 B.可以是一种分子和一种离子 C.一定是不同的离子 D.无法判断
