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第三单元 人类对原子结构的认识
一、原子结构模型的演变
对于多电子原子，可以近似认为原子核外电子是分层排布的；在化学反应中，原子核不发生变化，但原子的最外层电子会发生变化。
二、原子的构成
1．原子的构成
电量
相对质量
实际体积
占据体积
原子
原子核
质子Z
+1
1
小
小
中子N
――
1
小
小
核外电子e-
－1
1/1836
小
相对很大
2．几个概念：
原子质量：即原子的真实质量也称原子的绝对质量。单位 kg
粒子相对质量：
注：①单位 1（一般不写出）
②粒子：可以原子、质子、中子、电子、微观粒子
③质子、中子的相对质量约为1
质量数：原子中质量数与质子数得和
3. 有关原子结构常用规律总结
⑴ 质量关系：质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
⑵ 电性关系：原子：核电荷数=质子数=核外电子数
阴离子：质子数=核外电子数－电荷数
阳离子：质子数=核外电子数+电荷数
4. 核素、同位素
核素：具有一定质子数和一定中子数的某种原子
同位素：质子数相同而质量数（或中子数）不同原子的互称
H：H H(D) H(T) 氢元素有三种核素，三种核素间互称同位素。
元素的相对原子质量：=A1×a1%+A2×a2%+……
A1、A2……为核素的相对原子质量
a1%、a2%……为核素的原子百分数或核素原子的物质的量分数
例题解析
例1 下列关于原子的说法中，正确的是 ( (
A( 原子不显电性，说明原子内的质子数等于中子数
B( 同种原子内的质子数相同
C( 含有相同中子数的原子，一定是同一类的原子
D( 原子是最小的粒子
分析：原子只是化学变化中的最小粒子，而构成原子的质子、中子和电子都比原子小，故D错。原子之所以不显电性，是由于原子核内的质子数等于核外电子数，故A错。原子的种类由质子数决定，同种原子当然具有相同数目的质子数，而如果只知中子数相同，不知质子数相同，则无法判断是否为同一类原子。故B对C错。
例2 某元素一种同位素原子的质子数为m，中子数为n，则下述论断正确的是
A.不能由此确定该元素的相对原子质量
B.这种元素的相对原子质量为m+n
C.若碳原子质量为Ｗ克；此原子的质量为(m+n)W克
D.核内中子的总质量小于质子的总质量
分析：本题设置的意图在于考查对相对原子质量的认识。相对原子质量是化学科学中最基本的概念之一，要学会区分元素的相对原子质量与原子的(核素)相对原子质量；同位素的相对原子质量与同位素的质量数等概念的差异性。相对原子质量全称是元素的平均相对原子质量，不是某一个原子的相对原子质量，因此选项B看上去似乎是正确的，实际是错误的。任一原子的质量不可能是碳原子质量与此原子质子与中子数之和的乘积，而且碳原子有多种同位素，选项C中的W是没有被指定的数值，只从这一点来看，选项C也不能成立。题目没有指明是哪种核素，无法确切知道此核内质子数与中子数的相对多少，故选项D也不对。答案为A。
例3 （1）原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星，这与铱(Ir〕元素的原子核外电子数恰好相等,因此称为“铱星计划”。已知铱的一种同位素是,则其核内的中子数是　　A.77　　　　　B.114　　　　　C.191　　　　D.268
（2）已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素，而铱的平均相对原子质量为192.22，这两种同位素的原子个数比应为　　A.39∶61　　　B.61∶39　　　 C.1∶1　　　 D.39∶11
分析：本题将以当年科技界的一个惨痛的焦点问题：“铱星计划”因缺乏市场需求，曲高和寡，不得不宣布破产为背景，对考生进行有关原子结构知识的考查，使学生在解答问题的同时也在深深的思考“科技应如何转化为生产力”，对学生将来进入社会更好的发挥能力起到很好的警示作用。
第1问，由质量数＝质子数＋中子数　得：其核内的中子数＝191－77＝114，B正确；
第2问，常见的解法：设的原子个数百分比为x％，则有：
191×x％＋193×（1－x％）＝192.22，
解得：x％＝39％
故答案为　1、B　　　2、A
习题精练
1. 元素的种类和原子的种类 （ ）
A．前者大 B．后者大 C．相等 D．不能确定
2. 用化学方法不能实现的是 （ ）
A．生成一种新分子　　　B．生成一种新离子　　　
C．生成一种新原子　　　D．生成一种新单质
3. 1999年度诺贝尔化学奖授予开创“飞秒（10－15s）化学”新领域的科学家泽维尔，诺贝尔奖委员会对该技术的评语是：“使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子运动成为可能”。你认为该技术不能观测到的是
A．原子中原子核的内部结构　　
B．化学反应中原子的运动
C．化学反应中生成物粒子的形成　　　　　　
D．化学反应中反应物粒子的分解
4.已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质。氧元素原子的核外电子分层排布示意图为，下列原子中，与氧元素原子化学性质相似的是 （ ）

氖 碳 镁 硫
A B C D
5.（2005年高考全国卷II）分析发现，某陨石中含有半衰期极短的镁的一种放射性同位素28Mg，该同位素的原子核内的中子数是 （ ）
A．12 B．14 C．16 D．18
6. （2005年高考上海卷）据报道，科学家已成功合成了少量N4，有关N4说法正确的是（ ）
A．N4是N2的同素异形体 B．N4是N2的同种物质
C．相同质量的N4和N2所含原子个数比为1:2 D．N4的式量是56g
7.（2005年高考广东卷）Se是人体必需微量元素，下列关于说法正确的是（ ）
A．互为同素异形体 B．互为同位素
C．分别含有44和46个质子 D．都含有34个中子
8. 已知自然界氧的同位素有16O，17O，18O，若氢的同位素有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
9. 在离子 RO3n- 中, 共有 x 个核外电子, R 原子的质量数为 A, 则 R 原子核内含有的中子数目是
A. A–x+n+48 B. A–x+n+24
C. A–x-n–24 D. A+x-n–24
10. 下列说法中不正确的是 （ ）
①质子数相同的粒子一定属于同种元素；
②同位素的性质几乎完全相同；
③质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一种离子；
④电子数相同的粒子不一定是同一种元素；
⑤一种元素只能有一种质量数；
⑥某种元素的原子相对原子质量取整数，就是其质量数。
A．①②④⑤ B．③④⑤⑥
C．②③⑤⑥ D．①②⑤⑥
11. 正电子、反质子等都属于反粒子，它们跟普通电子、质子的质量、电量均相等，而电性相反。科学家设想在宇宙的某些区域可能存在完全由反粒子构成的物质——反物质。1998年初和年底，欧洲和美国的科研机构先后宣布：他们分别制造出9个和7个反氢原子，这是人类探索反物质的一大进步。你推测反氢原子是
A．由1个带正电的质子和1个带负电的电子构成
B．由1个带负电的质子和1个带正电的电子构成
C．由1个不带电的中子和1个带负电荷的电子构成
D．由1个带负电荷的质子和1个带负电荷的电子构成
12. 为了探索月球上是否有生命存在的痕迹，就要分析月球岩石中是否包藏有碳氢化合物（当然这仅仅是探索的第一步）。科学家用氘盐酸（DCl）和重水（D2O）溶液处理样品，对收集的气体加以分析，结果只发现有一些气体状态的碳氘化合物。这个实验不能用普通盐酸，其理由是
A. 普通盐酸的酸性太强
B. 普通盐酸具有挥发性
C. 普通盐酸和月球岩石中的碳化物无法反应
D. 无法区别岩石中原来含有的是含碳而不含普通氢的化合物，还是含碳和普通氢的化合物。
13. “原子结构模型”是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹，一种模型代表了人类某一阶段对原子结构的认识。人们对原子结构的描摹，按现代向过去顺序排列为： 原子模型、汤姆生原子模型、 原子模型、电子云模型、玻尔原子模型。
14. 已知1个N2O3分子的质量为akg，1个N2O5分子的质量为bkg，若以1个氧原子(16O)质量的1/16作为相对原子质量的标准，则NO2的式量为_______________。
15. （2005浙江省高考理综）已知Q与R的式量之比为9:22，在反应X+2Y=2Q+R中，当1.6 gX与Y完全反应后，生成4.4 g R，求参与反应的Y和生成物Q的质量之比。

参考答案
1. B 2.C 3.A 4.D 5.C 6.A 7.B 8.C 9.B 10.D 11.B 12.D
13.道尔顿、卢瑟福
14.
15. 16:9
　1.3.1原子结构模型的演变
学习目标
知识技能：
对原子结构有个基本的认识。
过程方法：
采用学生自主讨论的方法，多创设情景让学生自主学习、自主得出结论。多考虑利用多媒体手段给学生提供丰富多样的素材，深入浅出地向学生介绍科学家对原子结构的最新认识成果。
情感态度：
从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，并培养学生对科学探索的热爱。
教学准备　多媒体课件
教学过程
情景设计
1.化学家已经发现和创造了2000多万种化学物质，这么多的化学物质是由什么微粒构成的？请同学们观察教材图1-24，分析金属铜、氯化钠、水是由什么微粒构成的。
2.原子，是大家非常熟悉的一个名词，但人类对原子的认识和探索已经历了2500多年的漫长历史。直到20世纪80年代科学家用扫描隧道显微镜观察到物体表面的原子，才对原子结构有了进一步的认识。
展示图片：
图1 原硅晶体
图2 用隧道扫描显微镜观测到的硅晶体表面
图3 氦原子结构示意图
引入新课：
问“原子是大家非常熟悉的一个名词，你有没有思考过下列问题？”
⑴原子到底是一个什么“东西”？
⑵科学家眼里的原子是怎样的？
⑶科学家是怎样探索原子结构的？原子结构模型的演变经历了哪几个阶段？各阶段对原子结构的认识各有什么样的特点？
教师引导：
欲了解这些内容，请同学们自学教材内容。
交流讨论：（师生一起）
整理归纳：
一、原子结构模型的演变
【学生阅读教材，试着总结填写】
⒈德谟克利特的古代原子学说。
古希腊哲学家德谟克利特是 奠基人，他认为 是构成物质的微粒。 是万物变化的根本原因。
⒉道尔顿的近代原子学说。
英国科学家 是 的创始人。他认为物质都是由 构成的，原子是不可分割的 ，同种原子的质量和性质都 。
⒊汤姆生的“西瓜式”原子结构模型。
英国科学家 发现了电子，他认为 ，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成中性原子。 的发现使人们认识到原子是可以再分的。
⒋卢瑟福的带核原子结构模型。
物理学家卢瑟福根据α-粒子散射现象，指出原子是由 和 构成的， 带正电荷，位于 ，它几乎集中了原子的全部质量， 带负电荷，在原子核周围空间作高速运动，就像行星环绕太阳运转一样。
⒌玻尔的轨道原子结构模型。
丹麦物理学家指出；电子在原子核外空间内一定 上绕核作高速运动。
⒍电子云模型（现代原子结构学说）。
现代科学家根据微观世界的波粒二象性规律，提出用量子力学的方法 描述核外电子运动。
问题解决：
问题：从原子结构模型的演变我们得到的启迪是什么？
二、原子核外电子排布
指出原子核外电子运动区域与电子能量的关系：
电子能量高在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近的区域内运动?，把原子核外分成七个运动区域，又叫电子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7…表示，分别称为K、L、M、N、O、P、Q…，n值越大，说明电子离核越远，能量也就越高。
核外电子分层运动，又叫电子分层排布。
设问：每个电子层最多可以排布多少个电子呢？通过比较，发现规律：
①? 最外层最多只能容纳8个电子（氦原子是2个）；
②? 次外层最多只能容纳18个电子；
③? 倒数第三层最多只能容纳32个电子；
④? 每个电子层最多只能容纳2n2电子。
另外，①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里；
②各电子层所能容纳的电子数必须服从于其所在的位置。
交流讨论：
⒈原子核外电子是 排布的
⒉金属元素的原子最外层一般 个电子，在化学反应中易 电子形成与稀有气体原子电子层排布相同的阳离子（稳定结构）。
⒊非金属元素的原子最外层一般 个电子，在化学反应中易 电子形成与稀有气体原子电子层排布相同的阴离子（稳定结构）。
⒋化学反应中，原子核不发生变化，但原子的 发生变化，元素的化学性质主要决定于原子结构中的 。
信息博览：
新华网3月27日电 日本奈良尖端科技研究生院的大门宽教授应用“圆偏振光光电子衍射原理”开发成功立体显微镜，能够把原子的排列结构扩大100亿倍，从而使人得以对微观世界的物质进行立体性的观测和摄影。
　　据这位科学家提供的资料说，使用这种新型显微镜对钨的晶体进行的观测，发现了由4个原子构成的边长为2.74埃(1米的百亿分之一)的菱形结构。
　　他说，这是在世界上第一次对物质的原子结构进行高倍率的观测，它的观测倍率要比现有最高水平的电子显微镜提高大约200倍，今后在开发超导物质等新功能材料及解析催化剂的反应机制等应用物理和化学领域将会发挥重要作用。
课堂训练
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原子是不能再分的微粒；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。从现代的观点看，你认为这三个论点中，不确切的……………………………（ ）
A只有 ③ B只有①③
C只有②③ D有①②③
实践巩固
⒈金属单质Na、Mg能分别与非金属单质O2、Cl2反应生成氧化物和氯化物，请写出这些氧化物和氯化物的化学式。

⒉根据Na、Mg、O、Cl原子在反应中失去或得到电子的数目和该原子的最外层电子数目，推断其氧化物和氯化物中元素的化合价，将结果填入下表：
一些元素的原子得失电子的情况
元素
化合价
原子最外层电子数目
失去（或得到）电子的数目
Na
Mg
2
O
6
Cl
-1
原子结构模型的演变
第一课时
【三维目标】
知识与技能：
1．了解人类对原子结构的认识过程，理解微观世界的基本研究方法。
2．理解目前的原子结构模型
3．掌握元素的化合价与元素原子核外电子变化的关系
4．熟记1－20号元素，并能正确书写它们的原子结构示意图
过程与方法：
了解模型研究的基本方法。
学会比较观察法
情感态度与价值观：
从人类对原子结构的认识，体验科学研究的艰辛和乐趣。接纳结构决定性质的辩证观点。
【教学重点】
　最外层电子与元素性质（化合价）之间的关系
　原子结构示意图的书写
【教学难点】
原子结构示意图的书写
【教学用具】
　CAI课件　模型图片
【课时安排】1课时
【教学过程】
【交流与讨论】：自学原子结构模型演变的内容，与同组同学进行讨论、交流，完成下表。
模型创立人
模型
实验事实
模型主要特征
道尔顿
元素在化合时，总有一定的质量比
实心球型，可以结合，不可再分。
汤姆生
阴极射线实验，发现电子并测得质量
原子可以再分，电子镶嵌在上面。
卢瑟福
a 粒子散射实验，少数粒子被弹回
原子中有原子核，电子在核周围运动。
玻尔
氢原子光谱
核外电子在一系列的轨道上运动，能量不变。
量子力学
核外电子不遵守经典力学规律
波粒二象性
引导学生思考：
科学家在研究原子构成的时候，采用了哪些方法？
每次发现比上一次有什么进步？
从科学家对原子结构的研究过程中，你得到哪些启示？
在学生充分讨论的基础，引导学生认识到：
实验事实和模型研究方法在科学研究中的重要意义。
科学研究的方法：提出假设→建立模型→实验→修正模型
科学研究要善于继承，更要敢于怀疑前人的结论。
想象力是创造的前提
【问题解决】原子结构的表示方法
按原子序数的顺序写出1－20号元素
用原子结构示意图表示出它们的结构。
【方法提示】：在学生解决问题的过程中，给予以下知识和方法的提示：
各层最多容纳的电子数：第一层2个　第二层8个，第三层18
最外层不超过8个（稳定结构）
电子由里向外填入
原子结构示意图各部分表示的意义。
在学生完成后进行检查、归纳。（见板书设计）
【交流与讨论】：自学MgO的形成过程，交流所得到的结论
　根据学生思考的情况，必要时可设置如下台阶进行启发？
最外层几个电子时较稳定？
原子达到稳定结构的方法有哪些？
在学生讨论的基础上，归纳得出：
最外层8个电子时原子达到稳定结构
元素的原子可以通过得失电子达到最外层8电子稳定结构，活泼金属容易通过失去电子达到稳定结构，而活泼非金属元素的原子容易通过得到电子达到稳定结构。
【问题解决】：完成P29页“问题解决”1和2，并思考：
　　元素的化合价与元素原子的最外层电子数、元素原子得失的电子数之间有什么关系？
在学生完成的基础上用多媒体呈现下表并得出结论：
元素
化合价
原子最外层电子数
失去（得到）的电子数
Na
+1
1
1
Mg
+2
2
2
O
-2
6
2
Cl
-1
7
1
结论：金属元素的正化合价数＝最外层电子数＝失去的电子数
　　　非金属元素的负化合价数＝8-最外层电子数＝得到的电子数
　　　元素的化合价实质是元素的原子在反应中得失（偏移）电子的数目。
【课堂小结】找学生对本节课进行小结，其它同学补充，同时多媒体呈现板书设计核对。
附：板书设计
原子结构模型的演变
原子结构模型演变过程及启示
模型创立人
模型
实验事实
模型主要特征
道尔顿
元素在化合时，总有一定的质量比
实心球型，可以结合，不可再分。
汤姆生
阴极射线实验，发现电子并测得质量
原子可以再分，电子镶嵌在上面。
卢瑟福
a 粒子散射实验，少数粒子被弹回
原子中有原子核，电子在核周围运动。
玻尔
氢原子光谱
核外电子在一系列的轨道上运动，能量不变。
量子力学
核外电子不遵守经典力学规律
波粒二象性
原子结构的表示方法
　1．1－20号元素
　2．原子结构示意图　　　　
三、结构与性质的关系
金属元素的正化合价数＝最外层电子数＝失去的电子数
　　　非金属元素的负化合价数＝8-最外层电子数＝得到的电子数
　　　元素的化合价实质是元素的原子在反应中得失（偏移）电子的数目。
教学反思：
　1．本节课是体现新课程理念的一个好素材，模型研究方法上科学研究的一个重要方法，通过原子模型的演变介绍，向学生渗透新课程过程与方法的教育。但要做好这一点并不容易，因为对于如何落实，对于教材中相应内容的处理，可参考的资料很少。这就要求教师能够深入挖掘教材中的过程与方法的内容，并以恰当的形式组织出来。我们在集体备课中，按照“模型――事实――主要特征”这样一个线索列表让学生归纳，并比较前后演变的关系，以体会继承与创新的关系，效果很是很好的。
　2．这节课前，我们听了市其它学校的一节课，她是按老方式上的，重在落实核心知识，完全忽略了结构模型演变的内容。在评课时引起了很在的反响，争议很大，焦点是新课程理念与应试的问题，因为她的处理方法虽然不符合新课程精神，但有利于学生应试能力的培养。
看来，如何处理方法与能力、情感态度价值观的问题仍然有待新课程实施者去思考
第二课时　原子的构成
【三维目标】
1．了解原子核的结构及基本微粒；初步掌握用X表示原子的组成的方法。
2．掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的相互关系。
3．了解同位素的概念；通过对元素和同位素概念的对比掌握同位素的判断方法。
4．通过对构成原子的基本微粒的质量、体积、电性的认识，了解微观世界的物质性，从而进一步认识世界的物质性和物质的可分性，认识原子是矛盾的对立统一体。
【教学重点】
质子数、中子数、质量数之间的相互关系
同位素的概念
【教学用具】CAI课件　
【课时安排】1课时
【教学过程】
【知识再现】：构成原子的微粒有哪些？
它们之间有什么关系？
　　　　　　决定原子质量的主要是什么微粒？
找学生回答并补充，然后用多媒体呈现原子结构同时进行评讲。

【知识讲解】：原子组成的表示方法
【问题解决】让学生独立完成P30“问题解决”1、2、3，引导推导出质子数、中子数、电子数之间的关系。
　　用多媒体呈现并进行评讲：A　＝　Z　+　N
　　相对原子质量近似等于质量数
【应用示例】1　在RO3n-的微粒中，共有X个核外电子，R原子的质量数为A，则R核内所含的中子数为 　　　　　　　 。
　问题表征：已知：RO3n-、核外电子数X，R的质量数A　　　目标：R的中子数
　思路分析：求R的中子数→　求R的电子数→　求R的电子数→　根据总电子数X　
　解：设R元素原子核内的质子数为Z，则Z+8×3+ｎ＝X，得Z＝X－24－ｎ。
【练习1
1．1992年，我国取得的最重大科技成果之一是发现三种元素的新的同位素，其中一种是Hg，它的中子数是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）
A．80 　　　　 B．128 　　　 C．208 　　　　 D．288
2．某金属元素R原子的质量数为52，已知R离子含有28个中子，21个电子，由这种离子组成的化合物的化学式正确的是　　　　　　　　　　　　　　　（　）
A．RCl2 　　　　B．RO2 　　　　C．K2R2O7 　　D．R(NO3)3
（提示：原子在化学反应中中子数不发生变化）
3．某元素R的一种中性原子，其核外电子数为X，核内中子数为Y，有关下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　）
A．元素R的质量数为X＋Y 　　　 　B．元素R的质量数为X
C．该种原子的质量数为X＋Y　　 　　D．R2+的核外电子数为X+2
【评讲小结】根据学生的回答进行评讲、订正，强调：
　　1．质子数、中子数、电子数、电子数之间的关系，注意电荷与电子数的关系。
　　2．注意学生问题表征和思路分析能力的养成。
【自学讨论】自学P31中同位素的内容，讨论并回答以下几个问题
　　1．有多少种元素就有多少种原子，这种说法对不对？
　　2．12C和14C是什么关系？它们的质子数、中子数是否相等？
【知识讲解】：根据学生的回答进行针对性的讲解，阐明一下几个概念。
　　1．核素：一定质子数和一定中子数的一种原子　（原子种类）
　　2．同位素：质子数相同、中子数不同的核素互称为同位素
　　同位素属于同一种元素，但不属于同一种原子，化学性质相同
【应用示例】2
1．张青莲是我国著名的化学家，他准确测得In的相对原子质量，下列关于In的说法中，错误的是 ( )
A．In原子核外有49个电子　　　　　　　　　B．In原子核内有49个中子
C．In原子核内质子数和中子数之和为115　　　D．In是In元素的一种核素
2．在两个密闭集气瓶中，分别充有相同分子数的12C18O和14N2两种气体。关于这两个容器中气体的说法正确的是　　　　　　　（　　）
A．质子数、原子数相等，质量数不等
B．质子数、中子数相等，质量数不等
C．原子数、质量数、质子数、中子数均相等
D．原子数、质量数相等，质子数和中子数不等
【练习】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。在地球上，氦元素主要以He的形式存在。下列说法中正确的是 ( )
A．He原子核内含有4个质子 B．He和He互为同位素
C．He原子核内含有3个中子 D．He的最外层电子数为2
【课堂小结】：找学生对本节课进行小结，其它同学补充，同时用多媒体呈现小结内容（见板书设计）
附：【板书设计】
原子的构成：
　一、原子结构　
原子的组成及表示方法
质量数、质子数、中子数之间的关系　A　＝　Z　+　N　
原子结构的表示方法
　二　同位素　
核素：一定质子数和一定中子数的一种原子　（原子的种类）
同位素：质子数相同、中子数不同的核素互称为同位素　
【作业布置】
【教学反思】
　　1．本节课内容学生初中基本学过，所以重点落在同伴素的概念上。但教学中才发现原来学生原子结构示意图有的学过，有的没学过。所以课堂显得有点乱，从这节课我们感觉到教学机智的重要性，一个出色的教师一定要能够根据课堂的实际情况来灵活调整自己的教学，而不能抱守教学预设不放。
　　2．学生会背诵1－18号元素，但不知道与它们的质子数联系起来，还有就是因为是按顺序背的，不能很快地把质子数与元素对应起来，要打乱顺序提问。
第三课时　专题1复习
【三维目标】
构建本专题的知识结构体系，使知识有序化、块状化，以利于知识的贮存和提取
复习物质组成的分类方法、反应的基本类型、以物质的量为桥梁的几个基本关系式。
复习胶体的性质和电解质的概念
复习巩固物质分离和提纯、性质检验的基本方法
复习一定物质的量尝试溶液配制的原理和方法
复习原子组成和同位素的概念。
学会运用物质的量进行简单的化学计算
【教学重点】
构建知识体系的方法
电解质、同位素的概念　
物质的量的概念及其计算
【教学用具】CAI课件　
【课时安排】1课时
【教学方法】总结性谈话法、讨论法（结合假期作业）
【教学过程】
【引入】
以概括性的语言结合多媒体展示说明本专题的学科知识结构，以便接下来学生分类对知识整理。
【交流讨论】1　一、物质的分类和转化
根据专题1复习作业中“物质的分类”的知识整理，引导学生运用组织策略再现“物质分类”的概念图。物质转化的基本反应类型。用多媒体呈现以校对（见板书设计），同时说明：
混合物可根据分散系进行分类
化合物可分这电解质和非电解质
（强调酒精、蔗糖、冰水混合物、CCl4等是纯净物，生铁、天然气是混合物）
　【练习评讲】1：根据学生完成的情况，对练习题1－7进行评讲，通过应用来强化上述知识。
【交流讨论】2　二、物质的量和物质的聚集状态
　　　根据学生完成专题复习作业中“知识整理2”的情况，让学生复述物质的量与物质的质量、微粒数及气体体积之间的关系，同时注意检查以下几点：
1．学生对摩尔质量、摩尔体积、NA单位的掌握情况
2．22.4L/mol的使用条件。
3．大小微粒的转换（可用关系式法）
【练习评讲】2　根据学生完成的情况，对练习题8－27进行评讲，通过应用来强化上述知识。并通过讲解补充以下几点知识：
ρ= M/ Vm　
2．混合气体：n（混）　＝　n1 + n2　+ ……
　　　　　M（混）　＝　m（混）÷n（混）　（不等于各成份摩尔质量之和平均除）
3．相同状况下，V1/V2 = n1/n2　
4．关系式法解题步骤
5．列比例式的注意事项
6．化归方法（不同已知条件均化为物质的量）的应用。
【教学反思】：
　1．虽然经过复习，但学生对于向密度比、体积比等有关类型的题目仍然感到无法解答，我们最后只好先搁置。这说明学生的能力是逐渐提高的，教学设计首先要遵循学生的认知发展规律和机体的成熟水平，不然就会事倍功半甚至徒劳。
2．复习中还发现学生很多东西已经忘了，这给我们一个启发：复习要经常化，按照心理学规律，分散复习比集中复习效果要好。而我们在教学中，常常容易犯这样一个错误，那就是讲一个知识讲深讲透，大量练习，然后就不再问它了。正确的做法应该是少量多次，学而时习之。
专题一 化学家眼中的物质世界
第三单元 人类对原子结构的认识
一、原子结构模型的演变
1. 19世纪初英国科学家 提出了原子学说，认为

19世纪末，科学家 发现原子中存在电子，并于1904年提出了 式的原子结构模型。
1911年，英国物理学家卢瑟福提出 原子结构模型，认为
。
1913年，丹麦物理学家 提出了原子结构的轨道模型，认为
1926年，科学家又提出了原子结构的量子力学模型。现在人们可以近似认为，多电子原子中，核外电子是 排布的。
2.请你画出C、N、O、Na、Mg、Al、S、Cl、O2--、Na+、Mg2+、Al3+、S2--、Cl--结构示意图：
C N O Na
Mg Al S Cl
O2- Na+ Mg2+ Al3+
S2-- Cl--
3.稀有气体的原子结构很稳定，与此相关的核外电子排布特点是 。Mg和O的原子结构 （是，否）稳定，若不稳定，它们反应时容易发生的变化及结果分别是Mg原子易 而形成 ；O原子易 而形成 。
4.活泼金属与活泼非金属反应时，所形成的化合物中化合价的正负及数值与它们在反应过程中电子的得失及数目有何关系？
，而这些原子在反应中电子得失的数目与它们的最外层电子数有何关系
二 人类对原子结构的认识
1.请填写如下原子构成图：

2.原子的核电荷数与质子数（Z）、中子数（N）、电子数、质量数(A)之间存在着某些等量关系，试用文字形式表达出这些等量关系。
质量数=
核电荷数= .离子呢？
阳离子：（ZAXm+）核外电子数=质子数+__________
阴离子：（ZAXn-）核外电子数=质子数—___________
3.ZAX表示的含义是______________________________________________________
4.具有相同 的原子统称为元素，如原子数为1的原子都统称为 元素；因此，同一元素的原子之间 一定相同， 不一定相同；
人们又把具有一定 和 的一种原子称为一种核素，如 。
把 相同 不同的核素互称为同位素，如 。
5. 性同位素的应用已广泛应用于许多领域，如： 。
6. 用符号填空：a质子数；b中子数；c核外电子数；d最外层电子数。
（1）原子种类由_______________决定，（2）元素种类由_______________决定，
（3）核电荷数由_______________决定，（4）相对原子质量由_______________决定，
（5）元素的化合价主要由_______________决定，
（6）元素的化学性质主要由_______________决定。
7.元素的相对原子质量：某元素的各种天然同位素的相对原子质量与该核素的原子个数百分比（丰度）的乘积的代数和。如O元素共有16O、17O、18O3种同位素，它们的相对原子质量分别为：15.9949、16.9991、17.9992，原子个数的百分含量（丰度）分别为：99.759%、0.037%、0.204%，则O元素的相对原子质量为：（列出表达式）
_____________________________________________________________________
同位素相对原子质量：（列出表达式）

巩固练习：
1．以下命题，违背化学变化规律的是（ ）
A．石墨制成金刚石
B．煤加氢变成人造石油
C．水变成汽油
D．干冰气化
2. 首次将量子化概念应用到原子结构,并解释了原子稳定性的科学家是（ ）
A．道尔顿 B．爱因斯坦 C．玻尔 D．普朗克
3. 在饮用水中添加含钙、镁、锌、硒等的矿物质，可以改善人体营养，增强体质。其中的“钙、镁、锌、硒”是指（ ）
A．分子 B．原子 C．离子 D．元素
4. 下列说法错误的是（ ）
A．铅笔不含铅 B．水银不含银
C．白金不是金 D．火碱不是碱第三单元　人类对原子结构的认识
一、选择题
1．表示式2760Co中的“60”表示(　　)
A．钴的一种同位素的相对原子质量是60
B．钴元素的一种同位素的质量数是60
C．钴的相对原子质量是60
D．钴元素的质量数是60
【解析】　60Co表示钴元素的一种同位素原子的质量数为60。
【答案】　B
2．23He可以作为核聚变材料。下列关于23He的叙述正确的是(　　)
A．23He和13H互为同位素
B．23He原子核内中子数为2
C．23He原子核内质子数为2
D．23He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子
【解析】　23He核内质子数为2,13H核内质子数为1，两者质子数不等，不是同位素，A不正确。23He核内中子数为1，B不正确，C正确。23He代表原子核内有2个质子和1个中子的He原子，D不正确。
【答案】　C
3．下列粒子中，电子数大于质子数且质子数大于中子数的是(　　)
A．D2O B．Li＋
C．OD－ D．OH－
【解析】　分子中电子数等于质子数，所以A项排除；B项阳离子的电子数小于质子数，所以B项排除；C项OD－的质子数为9而中子数也为9。所以正确答案为D项。
【答案】　D
4．对于原子核外电子运动状态的认识是有关原子结构研究中的重大成果，下列说法中不正确的是(　　)
A．原子核外的电子是作无规律运动的
B．原子核外电子的运动是有规律的，并且这个规律已经被人们认识到了很高的程度
C．可以近似认为原子核外电子是分层排布的
D．原子核外电子是清晰而又严格的分层排布的
【解析】　原子核外电子的运动是有规律的，但这个规律不同于宏观物体的运动规律。“分层排布”是对原子核外电子运动的状态作近似描述的方法，这种描述与电子运动的实际状态还有一定的差别。
【答案】　AD
5．某元素R的阴离子R2－核外共有a个电子，核内有b个中子，则表示R原子的符号正确的是(　　)
【解析】　R2－代表的是R原子获得了2个电子，所以R原子的电子数为a－2，即有a－2个质子，那么质量数为b＋a－2，表示为。
【答案】　D
6．下列说法不正确的是(　　)
①质子数相同的粒子一定为同一种元素　②同一元素的核素种数由中子数决定　③同位素的化学性质几乎相同　④质子数相同、电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子　⑤Cl2中35Cl与37Cl两种核素的个数之比与HCl中35Cl与37Cl的个数之比相等
A．③ B．④
C．②⑤ D．①
【解析】　本题考查元素、核素、同位素的概念。解决本题的关键在于弄清概念的内涵及外延。元素的定义中有两个要点：一是质子数相同，二是必须为原子。如HF与Ne质子数均为10，但二者不是同一种元素，故①错；同一元素的核素中质子数相同，中子数不同，显然中子数决定核素种数，故②正确；一种分子和一种离子，若质子数相等，它们的电子数一定不等，故④正确；同位素化学性质几乎相同，但其质量数不同，物理性质不同，在自然界中原子百分比不变，故③⑤正确。
【答案】　D
7．简单原子的原子结构可用下图所示方法来形象表示。
其中●表示质子或电子，○表示中子，则下列有关叙述正确的是(　　)
A．①②③互为同位素
B．①②③为同素异形体
C．①②③是三种化学性质不同的粒子
D．①②③具有相同的质量数
【解析】　可以看出三种粒子核内质子数均为一个，都是中性原子，不同的是核内中子数，它们分别是1H、2H、3H，三者互为同位素。
【答案】　A
8．美国科学家将铅和氪两种元素的原子核对撞，获得了一种质子数为118、质量数为293的新元素，该元素原子核内的中子数和核外电子数之差为(　　)
A．47 B．57
C．61 D．175
【解析】　该元素的原子核内中子数为293－118＝175，核外电子数＝质子数＝118，所以中子数与核外电子数之差为175－118＝57。
【答案】　B
二、非选择题
9．1999年俄、美科学家联合小组合成了第114号元素的一种同位素，该核素原子的质量数为298，则这种同位素原子的核内中子数为________，核内质子数为________，近似相对原子质量为________。
【答案】　184　114　298
10．用下面的原子或离子结构示意图的编号(A、B、C、D)填空：

(1)电子层排布相同的是________；
(2)属于同种元素的是________；
(3)属于金属元素的是________；
(4)属于稀有气体元素的是________。
【答案】　(1)BC　(2)AB　(3)D　(4)C
11．(2010年合肥高一期末测试)写出下列各粒子的化学式：
(1)由两个原子组成的具有10个电子的分子是________，阴离子是________。
(2)由四个原子组成的具有10个电子的分子是________，阳离子是________。
(3)由三个原子组成的具有10个电子的分子是________。
(4)由五个原子组成的具有10个电子的阳离子是________。
【解析】　核外电子总数为10个电子的粒子
①分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4
②阳离子：Mg2＋、Na＋、Al3＋、NH4＋、H3O＋
③阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、NH2－
【答案】　(1)HF　OH－　(2)NH3　H3O＋　(3)H2O
(4)NH4＋
12．(能力提高)现有下列基本粒子：1H、2H、3H、1H＋、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C，请回答下列问题：
(1)其中，它们分属________种元素，属于氢元素的核素有________种，属于铀元素的核素有________种。互为同位素的原子分别为____________、____________。
(2)质量数相等的粒子为________、________、________(可不填满，也可补充)。
(3)氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水，可得水分子的种数为________；可得相对分子质量不同的水分子种数为________。
【解析】　本题考查元素、核素、同位素的相互关系，解决本题的关键在于理解并能灵活运用所学知识。
(1)本题列出的12种粒子分属H、U、K、Ca、Cl、N、C 7种元素，1H和1H＋是同一种核素的不同粒子，1H、2H、3H属于氢元素的3种不同核素，且互为同位素。234U、235U、238U属于铀元素的3种不同核素，也可为同位素；
(2)是为“质量数相等的粒子”，而非“质量数相等的原子”，否则，“1H和1H＋”不为答案；
(3)氢的同位素与氧的同位素16O形成的H2O有以下6种：
3种 3种
与16O可形成6种分子，分别为：1H1H16O、2H2H16O、3H3H16O以及1H2H16O、1H3H16O、2H3H16O，把16O换为17O、18O又各有6种，故总共有18种水分子，所得18种水分子中，相对分子质量最小的为Mr(1H216O)＝18，最大的是Mr(3H218O)＝24，其间还有相对分子质量为19、20、21、22、23的相对分子质量不同的5种水分子；故共有相对分子质量不同的水分子7种。
【答案】　(1)7　3　3　1H、2H、3H　234U、235U、238U
(2)40K、40Ca　14N、14C　1H、1H＋
(3)18　7

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