第三章原子结构

原子结构

【教学目标】

知识与技能：

1．知道原子的构成，以及构成粒子之间的关系；了解原子结构示意图是一种模型化的方法。

2. 了解原子核外的电子是分层排布的；了解典型元素（稀有气体、金属、非金属）原子核外电子的排布特点。 3. 以氯化钠为例，了解离子形成的过程，知道离子是构成物质的一种粒子。 过程与方法：

培养学生全面分析、逻辑推理和综合归纳能力。 情感态度与价值观：

1 通过对原子结构及粒子间关系的学习，进行世界是物质的、物质是运动的等辨证唯物主义观点教育。

2了解相对原子质量，了解为相对原子质量测定做出卓越贡献的张青莲教授事迹，增强学生的爱国主义情感。

【教学重难点】

教学重点：原子的构成

教学难点：原子和相对原子质量概念的形成

【教学过程】

一、 原子的结构

图3-8 原子的体积很小

原子的体积很小，将一个原子跟一个乒乓球相比，就相当于将一个乒乓球跟地球相比，原子如此之小，那它的结构又是怎样的？

科学实验证明，原子是由居于原子中心的原子核与核外电子构成。原子核是由质子和中子构成。每个质子带一个单位的正电荷，每个电子带一个单位的负电荷，中子不带电。

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图3-9 原子的构成示意图

由于原子核内质子所带电荷与核外电子的电荷数量相等，电性相反，因此，原子不显电性。由此可知，原子核所带的正电荷数（核电荷数）就等于核内的质子数，也等于核外电子的数目。

二、原子核外电子的排布

与原子相比，原子核体积更小，如果把原子核比作一个体育场，那么原子核只相当于体育场中的一只蚂蚁。因此原子核外有很大的空间，电子就在这个空间里作高速运动。

科学研究表明，在含有多个电子的原子中，核外电子具有不同的运动状态，离核近的电子能量比较低，离核越远，电子能量越高。离核近的电子层为第一层，次之为第二层，依次类推为三，四，五，六，七层，离核最远的也叫做最外层。核外电子的这种分层运动又叫做分层排布。已知元素的原子核外层电子最少的只有一层，最多的有七层，最外层电子数不超过8个（只有一层的，电子不超过2个）。

用原子结构示意图可以简明、方便地表示核外电子的分层排布。

图3-10 核外电子分层排布示意图

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图3-11 氧原子的结构示意图

图3-12 部分原子的结构示意图

氖氩等稀有气体不易与其他物质发生反应，化学性质比较稳定，他们的原子最外层都有8个电子（氦为2个电子），这样的结构被认为是一种相对稳定的结构。钠镁铝等金属的原子最外层电子一般都少于4个，在化学反应中易失去电子；氯，氧，硫，磷等非金属原子的最外层电子一般都多于4个，在化学反应中，易得到电子；都趋于达到相对稳定的结构。

以金属钠与氯气的反应为例，钠原子的最外层有1个电子，氯原子的最外层有7个电子，当钠与氯气反应时，钠原子最外层的1个电子转移到氯原子的最外层上，这样两者都形成相对稳定的结构。

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图3-13 钠与氯气反应生成氯化钠的示意图

在上述过程中，钠原子因失去1个电子而带上1个单位的正电荷；氯原子因得到1个电子而带1个单位的负电荷。这种带电的原子叫做离子。带正电的原子叫做阳离子，如钠离子（Na +）；带负电的原子叫做阴离子，如氯离子（Cl ）。带相反电荷的钠离子与氯离子相互作用就形成了氯化钠。可见，离子也是构成物质的粒子。 三、相对原子质量

原子的质量很小，如1个氢原子的质量约为1.67×10-27kg ，由于质量太小，书写和使用都很不方便，所以国际上一致同意采用相对质量，即以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量与它相比较所得到的比，作为这种原子的相对原子质量（符号为A r ）。根据这个标准，氢的相对原子质量约为1，氧的相对原子质量约为16。

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图3-14 原子的质量很小，通常使用其相对质量

【典型例题】

例1：下列是对原子的叙述（1）原子是最小的粒子；（2）原子核都是由质子和中子构成的 ；（3）原子不显电性 ；（4）原子都在不停运动着。说法正确的是 （ ）

A. （1） B. （3） C. （2） D. （3）和（4） 例2：下列说法正确的是

A. 原子不能再分B. 原子核是由质子和电子构成C. 相对原子质量就是实际原子质量的简称 D. 原子可以构成分子，也可以构成物质

例3：科学上发现相对原子质量分别为1、2、3的三种氢原子，你认为这三种氢原子在结构上有什么异同？

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例4：现代战争中曾经使用过贫铀弹，造成了严重的后果. 已知贫铀弹中含有铀－236（236为相对原子质量）是一种放射性元素，其质子数为92，则这种铀原子里中子数与核外电子数之差为________.

5. 俄罗斯科学家最近合成了核电荷数为114的元素的原子，经测定该原子的近似相对质量为289，则其中子数与电子数的差是____________。

6. 化学变化中的最小粒子是( )

A. 原子 B. 分子 C. 质子 D. 中子

7. 已知1个C-12原子的质量为akg ，则实际质量为b kg的另一种原子的相对原子质量为( ) A.12b/a kg B.12b/a C.12a/b D.12a/b kg 8.2N 表示( )

A. 两个氮元素 B. 两个氮原子

C. 两个氮分子 D. 氮气

9. 已知某原子的实际质量为Mg, 又知碳原子的质量为N g ,则该原子的相对原子质量为 ( )

A.

12M 12N M N

B. C. D. N M 12N 12M

10. 某些花岗岩石材中含有放射性氡。氡原子的质子数为86，中子数为136，这种氡原子核外电子数为( ) A.50 B.86 C.136 D.222

11. 为形象展示水分解的微观过程，某同学制作了一些模型，表示相应的微观粒子。其中表示水分解过程中不能再分的粒子是(

)

12. 下列说法正确的是( )

A. 原子不能再分

B. 原子核都是由质子和中子构成的

C. 相对原子质量只是一个比，没有单位

D. 原子可以构成分子，也可以直接构成物质

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1、现有①氮气、 ②汞、 ③硫酸铜三种物质，其中由分子构成的是 、由原子构成的是 、由离子构成的是 。（填序号）。

2、构成物质的微粒有 、 和 ；例如水是由 构成，氯化钠是由 构成，铜由 构成。 3、已知铁原子中有26个质子，铁的相对原子质量为56，则铁原子的核电荷数为 ，中子数为 ，核外电子数为 。

4、美国为首的北约在科索沃战场上投下了至少10 t贫铀弹，不少人患上了“巴尔干综合症”。贫铀弹的主要成分是低放射性的铀。这种铀原子的相对原子质量为238，核电荷数为92，中子数为 ，质子数为 ，电子数为 。

5、从①质子数 ②中子数 ③最外层电子数等选项中选择填空（填序号）。 （1）元素的种类决定于原子结构中的 ； （2）原子序数主要决定于原子结构中的 ； （3）原子的相对原子质量决定于原子结构中的 ； （4）元素的化学性质主要决定于原子结构中的 。

6、构建知识网络能帮助我们理解知识间的内在联系。下面是物质构成的知识网络图，请你填写图中空白。

7、在分子、原子、质子、中子、电子中，找出符合下列条件的粒子名称，填在相应的横线上。 (1)能直接构成纯净物的粒子是 。(2)能保持物质化学性质的粒子是 。 (3)化学变化中的最小粒子是 。(4)带正电荷的粒子是 。 (5)带负电荷的粒子是 。(6)不显电性的粒子是 。 (7)决定原子质量大小的粒子是 。(8)在同一原子中数目相等的粒子是 。 8、从①质子数 ②中子数 ③最外层电子数④原子核等选项中选择填空。 （1）原子的核电荷数决定于原子结构中的______；

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（2）原子序数主要决定于原子结构中的________； （3）原子的相对原子质量决定于原子结构中的________； （4）原子的质量主要集中在原子结构中的______； （5）元素的种类决定于原子结构中的______；

（6）元素的化学性质主要决定于原子结构中的________； （7）原子的种类主要决定于原子结构中的________ ； （8）元素的化合价主要决定于原子结构中的________； 9、右图为硫原子的结构示意图。

(1)硫原子核内质子数为 ；

(2)硫离子的符号为 ；

(3)硫元素属于 (填“金属元素”或“非金属元素”) 。

10、原子是由居于原子中心的带正电的___________和核外带负电的___________构成的，两者所带电量大小___________，电性___________，因而整个原子呈电中性。

11、1911年，一位科学家用一束平行的高速运动的α粒子(带2个单位正电荷的氦原子核) 轰击金箔时，出现了三种实验现象：

(1)有一小部分α粒子改变了原来的运动路径，原因是α粒子途经金原子核附近时，受到了斥力而稍微改变了运动方向； (2)大多数α粒子不改变原来的运动方向，顺利地穿过了金箔，原因是 ；

(3)极少数α粒子轰击金箔时被弹了回来，原因是 。

12、(2)该反应中发生变化的微粒是 ，不能再分的微粒是 ，由此说明原子是 最小微粒。

13、2006年世界圆艺博览会在沈阳隆重开幕，游人在圆区内到处都可以闻到花香，说明分子在 ，请你再写一个生活中的一个实例说明分子这一性质，

如 。 14、选择“分子、原子、离子、质子、中子、电子、元素”分别填入下列空格中。

①氯化钠、氧气、铁分别由 ， ， 构成；构成原子的基本粒子 ， ， ；

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②铀235是制造原子弹的原料，其相对原子质量是235，核电荷数为92，则原子中的 数为143个；

③氧化汞是由汞和氧两种 组成，氧化汞受热时，变化的是氧化汞 ，未变化的是汞 和氧 ，生成新物质中，汞是由汞 构成，氧气是由 构成。 15、完成下列表格所缺内容，并归纳出可得信息。

根据上表可获得以下信息：

（1）在原子核中一定质子数不一定含有中子数； （2） ；

（3） 。

16、（1）历史上，道尔顿认为，原子是一个个简单的、不可分割的实心球体。现在你认为该观点

▲ （选填“正确”或“错误”）。

（2）现代化学上，氧、铝两元素的原子结构

示意图分别表示为：

右图是元素周期表的一部分

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（数字表示相应元

素的原子序数），请用元素符号将两种元素填入表中相应位置。

（3）上表中硫元素的每个原子需要得到 ▲ 个电子形成相对稳定结构的离子，该离子与Na 形成化合物的化学式为 ▲ 。

（4）亚氯酸钠(NaClO2) 是一种重要的消毒剂，其中氯元素的化合价为。

17、锂电池可用作心脏起搏器的电源。已知一种锂原子核内含有3个质子和4个中子，则该锂原子的核外电子数为 A．1 B．3 C．4 D．7

18、我国科学家成功用一种核内有4个质子和6个中子的铍原子来测定“北京猿人”的年龄，该原子的核电荷数为A ．4 B．6 C．10 D．16 19、在原子中，与核电荷数不一定相等的是（ ）

A ．质子数 B．中子数 C．核外电子数 D．原子核带的电荷数 20、下列关于原子结构的说法中，正确的是（ ） A ．任何原子都含有质子、中子和电子 B ．原子核内质子数和中子数相等 C ．原子中电子质量很小

D ．原子不带电是因为原子中不存在带电的微粒

21、科学家发现某些原子具有放射性，即原子能自动地放射出一些固定的粒子。据此推断，当一种元素的原子经过放射变化后，结果变成了另一种元素的原子，它一定是放射了（ ） A ．电子 B．中子 C．质子 D．该原子的原子核

22、我国著名化学家张青莲教授与另一位科学家合作，测定了铟（In ）元素的相对原子质量新值。铟元素的核电荷数为49，相对原子质量为115。铟原子的核外电子数为 A.115 B.49 C.66 D.164

+

23、某粒子核内所含的质子数多于其核外电子数，该粒子是 A．原子 B．分子 C．阳离子 D．阴离子

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24、在原子中，决定原子质量大小的主要是（） A. 质子数和中子数 B.质子数和电子数 C. 中子数和电子数 D.核电荷数和电子数 25、下列粒子结构示意图中，表示原子的是（ ）

26、已知锰原子的核内质子数为25，相对原子质量为55，则锰原子的核外电子数为 （ ） A ．55 B．30 C．25 D．80 27、碳的相对原子质量是（ ）

A ．12克 B．12 C．1.66*10千克 D．1/12克

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