12原子结构和相对原子质量

1.2原子结构和相对原子质量学习目标：1、知道原子的结构（由质子、中子、电子构成）2、理解原子的质量和相对质量3、掌握质量数与质子中子的关系4、了解同位素及丰度和元素的相对原子质量5、了解同位数的应用引言：前面我们学习了人类探索原子结构的几个历史阶段，从得谟克利特到道尔顿，从汤姆生，再到卢瑟福，一直到现在，人类都没有停止对他的研究，那么原子内部结构又如何呢？一、原子的结构原子.swf原子原子核核外电子(e)质子(Z)中子(n)原子的结构说明：1、原子的基本结构：原子结构.swf（2）所有原子内都由质子和电子，但不一定含有中子，例如有一种氢原子11H就没有中子。（1）原子是有结构的，可以分割成质子、中子、电子，但是它们仍不是最小的微粒，仍可继续分割下去。2、原子的体积原子的体积很小，但是相对原子来说，原子核很小，而核外电子所占空间较大，电子绕核高速运动。质子所带正电荷也称核电荷。故：质子数=正电荷数=核电荷数电子数=负电核数3、原子的带电分析：由于整个原子为电中性，故：正电荷数=负电核数，质子数=核电荷数=电子数构成原子的微粒电子原子核质子中子电性和电量一个电子带1个负电荷一个质子带一个正电荷不带电荷练习：原子质子数核电荷数电子数A11B9C71、填表质子数核电荷数电子数不同种类元素的原子的质子数不同。故：质子数和原子种类一一对应4、元素种类与质子数的关系：例如：氢原子核内有1个质子，碳原子核内有6个质子，氧原子核内有8个质子……。复习1——20号元素及其他已学的元素5、原子的质量：原子的质量很小思考：原子内的质量是否为均匀分布呢？质量分布不均匀，原子的质量主要集中在原子核上，核外电子的质量可以忽略不计，可见原子的质量由质子和中子决定。思考：既然原子的质量这么小，书写、使用、记忆都不方便，那么，平时我们怎么处理这个问题呢？构成原子的微粒电子原子核质子中子质量/Kg9.04110-311.67310-271.67510-27相对质量1/18361.0071.008二、相对原子质量：（1）定义：一种碳原子的质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得的数值，就是这种原子的相对原子质量。活动：计算上页中氢、氧、铁的相对原子质量H=1.0055O=15.998Fe=55.924观察：相对原子质量有何特点？没有单位数值大小适中（2）质量数（A）：取相对原子的近似值（整数）质子的相对质量=1.007中子的相对质量=1.008思考：质量数与哪些微粒有关？有怎样的关系？原子质子数中子数电子质量数C66612O810818H1011质量数=质子数+中子数练习：完成下列表格原子核电荷数质子数中子数质量数电子数6881814134018表达形式：XZA质量数质子数则：中子数（n）=练习：计算下列三种原子的中子数HHH11121312三、同位素1、元素：定义：我们把具有相同质子数的同一类原子总称为元素可见元素的种类由_______________决定。人类已经找到一百多种元素，人们已经某种方法编成一个表格即元素周期表。P103思考：人们在自然界发现了一个奇怪的现象：同一种元素里的原子结构有些不同，例如：HHH11121312三、同位素：1、定义：质子数相同，中子数不同的原子互称为同位素名称来历：2、常见同位素：（1）11H21H31HHDT名称：氕氘氚形成的水：H2OD2OT2O式量：单质：H2D2T2式量：符号：中子数：81012182022246（2）126C136C146C(3)168O188O(4)3517Cl3717Cl(5)23592U23892U23492U活动：计算上述同位素的中子数小结：元素的种类由________决定原子的种类由________决定思考：人类发现一百多种元素，即发现一百多种原子，这句话对吗？为什么？3、几点说明：（1）自然界大多数元素都有同位素（2）天然存在的同位素，无论是游离态还是化合态，各同位素所占的原子百分率（即丰度）一般不变。例如：Cl2中，3517Cl占75%，3717Cl占25%HCl、NaCl中：3517Cl占75%，3717Cl占25%（3）同位素之间物理性质不同，化学性质几乎完全相同。它们形成的化合物性质也几乎相同。例如：H2D2T2D2OT2OH2O4、分类：稳定同位素放射性同位素约300多种天然人工约1500种以上5、同位素的应用：(1)126C相对原子质量标准。146C考古（2）21H31H制造氢弹（3）利用23592U做原子弹或核反应堆原料。（4）利用Co-60的射线治疗癌症（5）利用放射性同位素给金属制品探伤（6）同位素标记法------研究反应历程。6、同素异形体：定义：同种元素组成的不同单质例如：金刚石、石墨红磷、白磷氧气、臭氧练习：下列各组描述中，属于同一种物质的是________，属于同位素的是________，属于同素异形体的是______A、生石灰、CaOB、D、TC、O2、O3D、D2O、T2OE、H2、D2思考：既然一种元素里可能含有同位素，那么这些同位素的相对原子质量与我们平时所使用的原子量有何关系呢？四、元素的相对原子质量和近似相对原子质量。思考：氯元素在自然界只含有两种同位素，它们的质量数、相对质量、原子的百分含量见下表：原子种类原子百分含量相对原子质量3517Cl75.77%34.9693717Cl24.23%36.966氯元素的相对原子质量=氯元素的近似相对原子质量=天然同位素的原子量丰度=34.96975.77%+36.96624.23%=35.453天然同位素的质量数丰度=3575.77%+3724.23=35.485平常使用的原子量就是元素的近似原子量。练习；35Cl34.96975.77%35Cl3575.77%37Cl36.96624.23%37Cl3724.23%平均35.453平均35.485试回答下列问题：（1）34.969是表示______________________(2)35.453是表示____________________________（3）35是____________________________________(4)35.485是__________________________________（5）24.23%是表示____________________________（6）列出求算35.453的算式____________________（7）列出求算35.485的算式____________________练习：1、元素E只有两种天然同位素，其中103E丰度为20%，则另一种原子105E丰度=_________，元素E的近似相对原子质量为_________。2、硼元素有两种同位素，分别为10B、11B，已知硼元素的近似相对原子质量为10.80，则10B的原子百分含量为_______，那么10B的质量百分数比上述值_________（填“大”“小”或“相等”）二、原子核外电子的排布规律：.swf第一层最多排2个，第二层最多排8个……第n层最多排2n2个第一层为最外层时最多排2个，其他层为最外层时最多排8个因为原子中：电子数=质子数，所以：X=2+8+……+n原子结构示意图：1、圆代表原子核，“+”代表核内带正电荷。“X”代表核电荷数。2、圆弧代表核外电子层，弧上数字表示该层上分布的电子数。实验表明：第一层为最外层时，如果电子数达到2；其他层为最外层时如果电子数达到8的原子都具有饱和稳定的结构，它们的性质比较稳定。训练：完成下列原子的结构示意图A、质子数为1的原子B、质子数为２的原子C、质子数为9的原子D、质子数为11的原子E、质子数为16的原子F、质子数为17的原子原子结构示意图质子数电子层数最外层电子数1、填表2、下列原子结构示意图正确的是（）+2+9+11+202362928103、下列结构示意图中，表示原子结构的是()+11+17+16+32828828821ABCDABCD1232AD5、画出下列原子的结构示意图（1）核内有8个质子的原子（2）核内有3个电子层，第1层和第3层上电子数相同（3）最外层电子数是次外层电子数2倍的原子。4、下列原子结构示意图中，属于稳定结构的是（）+8+9+10+11262728281CABCD三、相对原子质量原子的质量都很小例如：氢原子的质量为1.6710-27Kg碳原子质量为1.99310-26Kg氧原子的质量为2.65710-26Kg这些数字记忆、书写、使用都极不方便，因此，一般不用原子的真实质量相对原子质量的定义：其他原子的相对原子质量见书本P34(不要求背诵）注意：原子的质量有单位：克或千克，但相对原子质量没有单位。经过以上处理：氢原子的相对原子质量为1碳原子的相对原子质量为12氧原子的相对原子质量为16……思考：既然原子有相对质量，那么分子是否也有相对质量呢？相对分子质量：因为分子是由原子构成，因此分子中的各原子的相对原子质量之和便是相对分子质量。练习1、氧的相对原子质量约等于（）A16B16克C2.65710-26克D2.65710-26千克例如：氢气分子（H2）相对分子质量为12=2，氧气分子（O2）为:水分子为:162=3212+16=18A小结：原子原子核核外电子：中子：质子：决定原子质量不带电一个质子带一个正电荷一个电子带一个负电荷决定原子体积原子呈电中性质子数=电子数1、原子结构2、原子结构示意图：+X28……3、相对原子质量电影_0001.wmv二〇〇五年七月二十六日至八月七日和九月十三日至十九日，中国、朝鲜、日本、韩国、俄罗斯、美国在中国北京举行了第四轮六方会谈。1964年10月16日下午3时，中国在西部地区成功地爆炸了第一颗原子弹，继美国、苏联、英国、法国之后，成为世界第五个拥有核武装的国家