苏教版 (2019)必修 第一册专题1 物质的分类及计量第三单元 物质的分散系第1课时导学案

第1课时　人类认识原子结构的历程　 原子核的构成

一、人类认识原子结构的历程

微点拨：原子结构模型的演变过程反映了科学家具有质疑、创新、求实、等良好的科学品质，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。

二、原子核的构成

1．原子是由原子核和核外电子构成的，原子核又是由质子和中子构成的，质子带正电，中子不带电。

2．元素、核素、同位素的关系

3．质量数：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。

4．原子的表示符号：X表示质子数是Z，质量数为A的一种X原子，X中含有的中子数为A－Z。

微点拨：原子中一定有质子和电子，不一定有中子，如H，没有中子。阳离子H＋中只有质子，没有中子和电子。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”。)

(1)道尔顿的原子学说、汤姆生的“葡萄干面包式”原子结构模型均是不完善的，对科学发展毫无疑义。              (×)

(2)化学反应中原子核不会发生变化。 (√)

(3)H2、D2、T2互称为同位素。 (×)

(4)原子中子数与质子数之差为50。 (×)

2．下列说法中正确的是(　　 )

A．40K与40Ca原子中的中子数相等

B．互为同位素的两种核素，它们原子核内的质子数一定相等

C．人们发现了112种元素，即共有112种核素

D．原子结构模型演变历史可以表示为：

B　[A项，前者中子数为21，后者为20，错误；C项，一种元素可以有多种核素，错误；D项，顺序错误。]

3．(1)S2－中的质子数是        ，中子数是        ，核外电子数是        ，质量数是        。

(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          。

(3)由1HO与2HO所代表的物质中，共有      种元素，      种原子，      种分子，互为同位素的原子有                。

[答案]　(1)16　18　18　34　(2)18－n　A－(18－n)　 (3)2　4　2　1H和2H、16O和17O

[问题]　Ts、Ts是同素异形体吗？二者是什么关系？

[提示]　同素异形体是指同种元素形成的不同形态的单质，Ts、Ts不是同素异形体，二者互为同位素。

1．构成原子的微粒及作用

2．微粒之间的关系

(1)原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数；

(2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；

(3)阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数；

(4)阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。

3．微粒符号周围数字的含义

1．某元素的一个原子形成的离子可表示为Xn－，下列说法正确的是(　　 )

A.Xn－含有的中子数为a＋b

B.Xn－含有的电子数为a－n

C．X原子的质量数为a＋b＋n

D．1个X原子的质量约为 g

D　[A项，中子数为b－a；B项，电子数为a＋n；C项，质量数为b。]

2．已知某离子的结构示意图为 。

试回答：

(1)当x－y＝10时，该微粒为        (填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。

(2)当y＝8时，微粒可能为(填名称)：        、        、        、        、         。

[解析]　(1)当x－y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该微粒应为原子。(2)当y＝8时，应有18个电子的微粒，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子。

[答案]　(1)原子　 (2)氩原子　氯离子　硫离子　钾离子　钙离子

[问题1]　C与N的质量数相等，是否互为同位素？

[提示]　质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。C与N的质量数相等，但质子数分别为6和7，属于不同的元素，故不是同位素。

[问题2]　核素种类与质子数、中子数和质量数有何关系？

[提示]　核素是具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，因此核素种类由质子数、中子数共同决定。质量数＝质子数＋中子数，故不同的核素也可能具有相同的质量数，如C和N，故核素种类与质量数无直接关系。

[特别提示]　同位素原子具有相同的质子数和相同的核外电子排布，所以具有相同的化学性质；由于中子数不同，所以物理性质不同。

3．下列说法正确的是(　　 )

A．同一元素各核素的质量数不同，但它们的化学性质几乎完全相同

B．任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子构成的

C．钠原子失去一个电子后，它的电子数与氖原子相同，所以变成氖原子

D.Ar、K、Ca的质量数相同，所以它们互为同位素

A　[A选项中的各核素属于同一元素，这些核素间必定互为同位素，同位素的化学性质几乎完全相同，A正确；B选项中描述的只是原子构成的一般规律，而忽视了氕原子(H)的原子核内只有质子而无中子这个特例，B错误；C选项中原子种类是由质子数和中子数共同决定的，若原子核不改变，仅核外发生电子得失，不会发生由一种原子转变为另一种原子的现象，而只能由原子变为离子，C错误；D选项中不是同种元素，不是同位素，D错误。]

4．元素、原子、核素、同位素都是重要的基本概念，原子的构成是重要的化学基本理论。根据下列8种化学符号：H2、H2、C、Li、Na、N、Li、Mg回答问题：

(1)表示核素的符号共        种。

(2)互为同位素的是        和        。

(3)质量数相等，但不能互称为同位素的是        和      。

(4)中子数相等，但质子数不相等的是        和        。

[解析]　(1)核素是具有一定质子数和一定中子数的某种元素的原子，一种原子即为一种核素，H2和H2都是分子，不属于核素，其余6种全部表示核素。 (2)同位素是具有相同质子数和不同中子数的同种元素的原子，所以Li和Li互称为同位素。 (3)C和N的质量数都是14，但质子数分别为6和7，属于不同元素的原子，不能互称为同位素。 (4)Na和Mg的中子数都是12，但质子数分别为11和12。

[答案]　(1)6　(2)Li　Li　(3)C　N　(4)Na　Mg

1．提出原子结构模型的科学家，从时间的先后顺序来看，下列排列正确的是(　　 )

A．汤姆生、玻尔、卢瑟福、道尔顿

B．汤姆生、玻尔、道尔顿、卢瑟福

C．卢瑟福、道尔顿、汤姆生、玻尔

D．道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔

D　[19世纪初，道尔顿提出了原子学说；1904年汤姆生提出了一个被称为“葡萄干面包式”的原子结构模型；1911年卢瑟福提出了带核的原子结构模型；1913年玻尔提出了新的原子结构模型。]

2．据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的He，每百吨He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。以下关于3He的说法正确的是(　　 )

A．是4He的同素异形体

B．比4He少一个电子

C．是4He的同位素

D．比4He少一个质子

C　[3He是4He的同位素，比4He少一个中子，C项正确。]

3.H、H、H、H＋、H2是(　　 )

A．氢的5种同位素　　　 B．5种氢元素

C．氢的5种核素   D．氢元素的5种不同微粒

D　[H、H、H是三种不同的核素，是氢元素的三种同位素，H＋是一种阳离子，H2是氢元素形成的单质，构成上述物质微粒的元素原子具有相同的核电荷数，属于同种元素，故可称之为氢元素的五种不同微粒。]

4．(双选)C—NMP(核磁共振)可以用于含碳化合物的结构分析。C表示的碳原子(　　 )

A．该原子的化学性质较稳定，不易发生得失电子

B．核内有6个质子，核外有7个电子

C．质量数为13，核电荷数为6，核内质子数为7

D．质子数为6，核外电子数为6，核内中子数为7

AD　[C的质量数为13，质子数＝核电荷数＝核外电子数＝6，中子数为13－6＝7，最外层电子数有4个，不易得失电子。]

5．据报道，某些花岗岩会产生氡(Rn)，对人体产生伤害。请回答下列问题：

(1)该原子的质量数是        ，质子数是         ，中子数是        。

(2)请根据Rn的原子结构 预测，氡气的化学性质        (填字母，下同)。

A．非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应

B．比较活泼，能与钠等金属反应

C．不太活泼，与氮气性质相似

D．很难与其他物质发生反应

你选择该选项的理由是                               。

(3)研究发现，镭能蜕变为Rn，故称Rn为镭射气；钍能蜕变为Rn，故将Rn称为钍射气，锕能蜕变为Rn，故将Rn称为锕射气。则Rn、Rn、Rn的关系是        。

A．同种元素   B．同位素

C．同种核素   D．同种原子

[解析]　(1)Rn的质量数是222，质子数是86，中子数是222－86＝136。(2)由Rn的原子结构可知其最外层已达8电子稳定结构，故其性质很稳定，D项正确。(3)这三种是同种元素，由于其质子数相同，而中子数不同，故互为同位素。

[答案]　(1)222　86　136　(2)D　Rn原子最外层已达8电子稳定结构，故其性质很稳定　(3)AB