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2019-2020年滬科版化學(xué)高一上1.2《原子結(jié)構(gòu)和相對(duì)原子質(zhì)量》_學(xué)案 1、原子的構(gòu)成 1．質(zhì)子、中子、電子 原子是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒。原子是由位于原子中心的原子核和核外電子構(gòu)成的。原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，居于原子中心，電子在核外作高速運(yùn)動(dòng)。 注：（1）原子核小，體積只占原子體積的幾千萬(wàn)億分之一。 （2）原子核雖小，但并不簡(jiǎn)單，它主要是由質(zhì)子和中子構(gòu)成，幾乎集中了原子的所有質(zhì)量，密度很大。 表1．1構(gòu)成原子的微粒及其相差性質(zhì) 構(gòu)成原子的粒子 電 子 質(zhì) 子 中 子 電性和電量 1個(gè)電子帶1個(gè)單位負(fù)電荷 1個(gè)質(zhì)子帶1個(gè)單位正電荷 不顯電性 質(zhì)量/kg 9.10910－31 1.67310－27 1.67510－27 相對(duì)質(zhì)量 1/1836（電子與質(zhì)子質(zhì)量之比） 1.007 1．008 在原子結(jié)構(gòu)中，中子不帶電，質(zhì)子帶正電，電子帶負(fù)電。但原子不顯電性，因而可以知道，質(zhì)子所帶正電和電子所帶負(fù)電電性相反，能正好抵消。 因此可以得出原子的第一個(gè)關(guān)系：核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù) 2、相對(duì)原子質(zhì)量 （1）相對(duì)質(zhì)量，相對(duì)質(zhì)量使用方便，相對(duì)質(zhì)量是個(gè)比值。 （2）電子質(zhì)量的忽略。原子質(zhì)量集中在原子核上， “忽略”電子質(zhì)量。 （3）質(zhì)量數(shù)。質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量均近似等于1，而電子的質(zhì)量只有質(zhì)子質(zhì)量的1/1836，如果忽略電子的質(zhì)量，將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取整加起來(lái)，我們稱其為質(zhì)量數(shù)。 則得出以下關(guān)系：質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù) 兩個(gè)結(jié)論：核電荷數(shù)(Z)＝核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)＝原子序數(shù) 質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N) 如：C 12（質(zhì)量數(shù)）＝6（質(zhì)子數(shù)）＋6（中子數(shù)） 得出原子的第二個(gè)關(guān)系: 質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N) 相對(duì)原子質(zhì)量是以一個(gè)碳-12原子質(zhì)量的1/12作為標(biāo)準(zhǔn)，任何一個(gè)原子的真實(shí)質(zhì)量跟一個(gè)碳-12原子質(zhì)量的1/12的比值，稱為該原子的相對(duì)原子質(zhì)量。 3、元素符號(hào)角標(biāo)含義 就以C為例引出元素符號(hào)角標(biāo)含義，重點(diǎn)是質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù) A——代表質(zhì)量數(shù) Z——代表核電荷數(shù)c——代表離子所帶的電荷數(shù) d——代表化合價(jià) e——代表原子個(gè)數(shù) 4．構(gòu)成原子中微粒間的關(guān)系可以表示如下： 5、同位素 自然界中有12C、14C兩種碳元素原子。我們知道12C作為元素相對(duì)原子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。14C作為考古測(cè)定年代的依據(jù)也經(jīng)常在媒體上出現(xiàn)。12C和14C是中子數(shù)不同的同種元素原子。 所以質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)補(bǔ)同的兩種元素互為同位素。 注意： 1．元素　具有相同核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù))的同一類原子叫做元素。 2．核素：具有一定質(zhì)子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子。 3．同位素　具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的同一種元素的原子互稱為同位素。如氫有三種同位素、、（分別叫氕、氘、氚，其中氘就是重氫，氚就是超重氫，它們也可以分別H、D、T來(lái)表示）；碳的三種同位素、、；氧的三種同位素、、；鈾的三種同位素、、。 4．同位素豐度(或原子百分率) 同位素根據(jù)穩(wěn)定性可以分為穩(wěn)定同位素和放射性同位素。穩(wěn)定同位素是天然存在的，放射性同位素有些是天然存在的，有些是人工合成的。它們的含量是在不斷變化的。在天然存在的某種元素里，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，也不論是何地取得，各種同位素在該元素中所占的比例一般是不變的，某種同位素在該元素中所占的比例叫做原子百分率，也叫做該種同位素的豐度。 5．同位素的應(yīng)用 同位素有廣泛的應(yīng)用。例如，、是制造氫彈材料，也是未來(lái)氫核能源的原料；是制造原子彈原料和核反應(yīng)堆的燃料；就是作為相對(duì)原子質(zhì)量基準(zhǔn)的那種碳原子。放射性同位素可以用于育種、探測(cè)金屬器件缺陷、作為示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、治療腫瘤和保存食物。 6、相對(duì)原子質(zhì)量 1．原子的相對(duì)原子質(zhì)量　以一個(gè)碳原子質(zhì)量的作為標(biāo)準(zhǔn)，任何一個(gè)原子的實(shí)際質(zhì)量跟一個(gè)碳－12原子質(zhì)量的的比值，稱為該原子的相對(duì)原子質(zhì)量。 如Ar(O)＝＝15.990≈16 2．元素的相對(duì)原子質(zhì)量 ＝A1a1％＋A2a2％＋A3a3％＋……＋Anan％＝ 是相對(duì)原子質(zhì)量，A1，A2……是該元素各種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量，a1%，a2%…是各種同位素所占的原子百分率(也叫做豐度)。 通常所說(shuō)的相對(duì)原子質(zhì)量是指元素的相對(duì)原子質(zhì)量。 例如，氯元素在自然界有和兩種同位素，它們的豐度分別為75.77%和24.23%。兩種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量分別為34.969和36.966。那么，氯元素的相對(duì)原子質(zhì)量為： 34.96975.77%＋36.96624.23%＝35.453 3．近似相對(duì)原子質(zhì)量 通常同位素的質(zhì)量數(shù)要比它們的相對(duì)原子質(zhì)量容易得到。如果按該元素的各種同位素的質(zhì)量數(shù)和其豐度計(jì)算所得的平均值，就是該元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量。 例如，若按氯元素的兩種同位素的質(zhì)量數(shù)和它們的豐度進(jìn)行計(jì)算，氯元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量為： 3575.77%＋3724.23%＝35.485 練習(xí)題 一、選擇題 1.根據(jù)元素的核電荷數(shù),不能確定的是( ) A. 原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù) B. 原子核內(nèi)中子數(shù) C. 原子序數(shù) D. 原子核外電子數(shù) 2．-NMR，-NMR(NMR表示核磁共振)可用于測(cè)定蛋白質(zhì)、核酸等生物高分子的空間結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于13C、15N的敘述中，正確的是（ ） A．與有相同的中子數(shù) B．與C60互為同素異形體 C．與有相同的中子數(shù) D．的核外電子數(shù)與中子數(shù)相同 3．下列屬于同位素的是（ ?。? A. H2O、D2O和T2O 　 B. 和 C. 金剛石和石墨 　　 D. 和 4．對(duì)HD說(shuō)法正確的是 （ ） A、是單質(zhì) B、是化合物 C、是混合物 D、無(wú)法確定 5.1993年8月國(guó)際原子量委員會(huì)確認(rèn)我國(guó)張青蓮教授測(cè)定的銻原子量(127.760)為標(biāo)準(zhǔn)原子量，已知銻有兩種以上天然同位素，則127.760是( ) A.按照銻的各種天然同位素的質(zhì)量數(shù)與這些同位素所占的原子百分比計(jì)算出來(lái)的平均值 B.按照銻的各種天然同位素的原子量與這些同位素所占的原子百分比計(jì)算出來(lái)的平均值 C.一個(gè)銻原子的質(zhì)量與12C原子質(zhì)量的1／12的比值 D.銻元素的質(zhì)量與12C原子質(zhì)量的1／12的比值 6．下列說(shuō)法中，正確的是（） A、原子的質(zhì)量叫做相對(duì)原子質(zhì)量 B、同種原子，它們的質(zhì)量數(shù)相同，中子數(shù)也相同 C、元素的相對(duì)質(zhì)量就是原子的相對(duì)質(zhì)量 D、同種元素的原子，它們的中子數(shù)可能不相同 二、填空題 1．原子是由 構(gòu)成的；原子核是由 構(gòu)成的。 2．在化學(xué)符號(hào)中，A表示 ；Z表示 。 3．具有相同 和不同 的同一種元素的原子互稱為同位素。 4. 鈉原子的質(zhì)量數(shù)為23，中子數(shù)為12，那么它的核外電子數(shù)是________________。 5. 氧原子的質(zhì)量數(shù)為16，質(zhì)子數(shù)為8，那么它的中子數(shù)是____________。 6．化學(xué)符號(hào)表示： 數(shù)為8， 數(shù)為16的 原子。 7 用符號(hào)表示：1) 質(zhì)子數(shù)為6中子數(shù)為6的原子 2) 質(zhì)子數(shù)為1無(wú)中子的原子 8．人類已發(fā)現(xiàn)100多種元素，決定元素種類的是原子核內(nèi)的 ，同種元素原子核內(nèi)含有相同的 數(shù)。 9．原子的種類決定于原子核內(nèi)的 和 ，同一種元素可能有幾種不同的原子，這些原子可互稱為 ， 10．同位素的質(zhì)量數(shù) ；物理性質(zhì) ；化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)幾乎 。 思維拓展題 選擇題 1．下列原子中含有中子數(shù)最多的是﹙ ﹚ A． B．?。茫　。模? 2．放射性同位素可有效治療肝癌，該原子核內(nèi)中子數(shù)與質(zhì)子之差為（ ） A. 67 B. 166 C. 32 D. 99 3．1mol分子中含有的中子數(shù)是（ ）mol A. 8 B. 16 C. 14 D. 30 4．原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定了（ ） A.原子種類 B.元素種類 C.相對(duì)原子質(zhì)量 D.質(zhì)量數(shù) 5．由、和、四種原子構(gòu)成的水分子有﹙ ﹚ A．四種 B．五種 Ｃ．六種 Ｄ．七種 6．、、、H+、H2是（ ） A. 氫的五種同位素 B. 五種氫元素 C. 氫的五種同素異形體 D. 氫元素的五種不同微粒 7．下列說(shuō)法正確的是（ ） A. 凡是核電荷數(shù)相同的原子，一定屬于同一種元素 B. 不同種元素的原子，質(zhì)量數(shù)必定不同，同種元素的原子，質(zhì)量數(shù)必定相同 C. 凡是核電荷數(shù)相同的微粒，一定屬于同一種元素 D. 人們已經(jīng)知道了108種元素，所以人們已經(jīng)知道了108種原子 8．1H216O、2H217O、3H218O、1H35Cl、2H37Cl五種分子中共存在（ ）種元素，（ ）種原子。 A、3 B、 5 C、8 D、10 9. 下列關(guān)于原子的幾種描述中，不正確的是( ) A. 18O與19F具有相同的中子數(shù) B. 16O與17O具有相同的電子數(shù) C. 12C與13C具有相同的質(zhì)量數(shù) D. 15N與14N具有相同的質(zhì)子數(shù) 10. 有關(guān)同位素的敘述，正確的是( ) A.電子數(shù)相同，中子數(shù)不同 的兩種微粒的互稱 B.質(zhì)量數(shù)不同，核電核數(shù)相同的多種原子間的互稱 C.質(zhì)子數(shù)相同，電子數(shù)不同的同一元素微粒 D.質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的元素微粒間的互稱 11．一種微粒的質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)與另一種微粒的質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)均相等，則下列敘述中一定錯(cuò)誤的是﹙ ﹚ A．可能是同一種元素 B．可能是不同種分子 C．可能是不同種離子 D．可能是一種分子和一種離子 12．1998年7月8日，我國(guó)科學(xué)技術(shù)名稱審定委員會(huì)公布了101～109號(hào)元素的中文命名。而早在1996年2月，德國(guó)達(dá)姆斯特重離子研究所就合成出當(dāng)時(shí)最大的人造元素，它是由撞入一個(gè)的原子核，并立即釋放出一個(gè)中子而產(chǎn)生的一種新元素的原子。該元素的原子核內(nèi)所含質(zhì)子數(shù)是（ ） A．111 B．112 C．113 D．114 13.氯只有35Cl和37Cl兩種穩(wěn)定同位素，它們?cè)诼葰庵械脑訑?shù)之比為3∶1。則相對(duì)分子質(zhì)量為70、72、74的氯氣分子數(shù)之比可能是（ ） A．5∶2∶1 B．5∶2∶2 C．9∶3∶1 D．9∶3∶2 二、填空題 將某文獻(xiàn)資料上記載的相對(duì)原子質(zhì)量的數(shù)據(jù)摘錄如下： 35Cl 34.969 75.77% 35Cl 35 75.77% 37Cl 36.966 24.23% 37Cl 37 24.23% 平均 35．453 平均 35．485 試回答下列問(wèn)題： (1)34.969是表示： (2)35.453是表示： (3)35是表示： (4)35.485是表示： (5) 24.23%是表示：