高中化学专题1化学家眼中的物质世界第三单元人类对原子结构的认识学案苏教版必修

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1、第三单元　人类对原子结构的认识[学习目标定位]　1.知道原子结构模型的演变。2.熟知原子的构成，能书写原子结构示意图，会分析元素在形成化合物时表现的化合价等性质的原因。3.认识同位素的概念，能进行有关质量数、质子数、中子数、核外电子数的计算。一、原子结构模型的演变1．古希腊原子学说古希腊哲学家曾经提出，物质由不可分割的微粒(即原子)构成的。2．道尔顿原子学说19世纪初，道尔顿认为，物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中不可再分割，在化学反应中保持本性不变。3．汤姆生原子结构模型1897年

2、，汤姆生发现原子中存在电子，并提出了一个被称为“葡萄干面包式”的原子结构模型。4．卢瑟福原子结构模型原子由原子核和核外电子构成，原子核带正电荷，位于原子中心，电子带负电荷，在原子核周围空间做高速运动。5．玻尔原子结构模型原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道14都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。6．现代原子结构学说——电子云模型原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理，必须用量子力学模型描述核外电子的运动。　原子结构模型的演变(1)原子结构模型的演变

3、过程反映了科学家具有质疑、创新、求实、不畏艰辛等良好的科学品质。(2)研究探讨原子结构模型离不开正确理论的指导，科学实验和科学技术的应用。(3)随着现代科学技术的发展，人类对原子的认识还会不断深化。1．人类对原子结构的认识经历了漫长的历史阶段。其中最有代表性的有：道尔顿的原子结构模型、汤姆生原子结构模型、卢瑟福原子结构模型和玻尔原子结构模型等。而这些原子结构模型都是建立在一定的实验研究基础上的。下列实验事实与原子结构模型建立的关系正确的是(　　)A．电子的发现：道尔顿的原子结构模型B．α粒子散射：卢瑟福原子

4、结构模型C．α粒子散射：玻尔原子结构模型D．氢原子光谱：卢瑟福原子结构模型答案　B解析　道尔顿的原子结构模型是道尔顿通过对大气的物理性质进行研究而提出的；卢瑟福原子结构模型是通过α粒子散射实验提出的；玻尔原子结构模型是玻尔在牛顿力学的基础上吸收了量子论和光子学说的思想建立起来的。二、原子核外电子排布1．对于原子核外电子分层排布的状况，通常用原子核外电子排布示意图来表示，原子核外电子排布示意图又叫做原子结构示意图。请画出下列各原子的原子结构示意图：①O；②Ne；③Mg；④Ar。2．在通常情况下，稀有气体由于原

5、子核外电子排布达到稳定(最外层8或2个电子)结构，很难与其他物质发生化学反应。3．在化学反应过程中，原子核不发生变化，但原子的最外层电子数14可以发生变化。如金属钠原子易失去最外层的1个电子，形成的Na＋具有与氖原子电子层相同的稳定结构；非金属硫原子易得到2个电子，形成的S2－具有与氩原子电子层相同的稳定结构。4．Na、Mg、Al等活泼金属单质与F2、O2、Cl2等活泼非金属单质发生反应生成的化合物中，金属元素和非金属元素的化合价与其在反应中失去或得到电子的数目存在一定的关系。请探究回答下列问题：(1)金属

6、单质Na、Mg能分别与非金属单质O2、Cl2反应生成碱性氧化物和氯化物，请写出这些氧化物和氯化物的化学式：________、________、________、________。(2)根据Na、Mg、O、Cl原子在反应过程中失去或得到电子的数目及其最外层电子数目，推断其氧化物和氯化物中元素的化合价，将结果填入下表。元素化合价原子最外层电子数目失去(或得到)电子的数目NaMg2O6Cl－1答案　(1)Na2O　MgO　NaCl　MgCl2(2)(从左到右，从上到下)＋1　1　1　＋2　2　－2　2　7　11.

7、元素性质与原子结构的关系原子的核外电子排布：特别是原子最外层电子数决定元素的化学性质。(1)稀有气体元素的原子，最外层电子排布为8个电子(氦为2个电子)的稳定结构，既不易得电子，又不易失电子，所以化学性质稳定。(2)金属元素的原子，最外层电子排布一般少于4个，所以在化学反应中易失去最外层电子，形成稳定的电子层结构。非金属元素的原子，最外层电子排布一般多于4个，所以在化学反应中易得到电子，形成稳定的电子层结构。(3)最外层电子数决定了该元素的最高正价和最低负价。金属元素的原子失去电子，表现为正化合价，非金属元

8、素的原子得到电子，表现为负化合价。2．元素化合价与得、失电子数目的关系(1)金属元素的原子失去电子，表现为正化合价，化合价数值＝失去电子的数目＝原子最外层电子数。(2)非金属元素的原子得到电子，表现为负化合价。最低负化合价的数值＝达到稳定结构所得电子的数目。142．观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答下列有关问题。(1)与离子相对应的元素的符号是__________，与原子相对应的离