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1、2022年高中化學 專題1第3單元 人類對原子結構的認識學案 蘇教版必修1
一、學習目標
1.通過對原子結構模型演變歷史的了解,認識假說、實驗等科學方法在人類探索原子結構奧秘過程中的作用。
2.知道核外電子是分層排布的并了解1~18號元素的電子排布情況。
3.了解活潑金屬元素和活潑非金屬元素的原子在化學反應過程中常通過電子得失使最外層達到8電子穩(wěn)定結構的事實,并通過氧化鎂、氯化鈉的形成初步了解鈉與氯、鎂與氧氣反應的本質。
二、重點、難點
1、原子結構與化學性質的關系
2、活潑金屬與活潑非金屬反應的實質
3、理解原子在化學反應中通過電子的得失形成穩(wěn)定結構
2、三、預習導引
1. 19世紀初英國科學家 提出了原子學說,認為
。
19世紀末,科學家 發(fā)現(xiàn)原子中存在電子,并于1904年提出了 式的原子結構模型。
1911年,英國物理學家盧瑟福提出 原子結構模型,認為
。
1913年,丹麥物理學家
3、 提出了原子結構的軌道模型,認為 。
1926年,科學家又提出了原子結構的量子力學模型。現(xiàn)在人們可以近似認為,多電子原子中,核外電子是 排布的。
2.由課本給出的H、He、O、Ne、Mg原子的核外電子排布示意圖,你能歸納出哪些核外電子排布的規(guī)律?
3.稀有氣體的原子結構很穩(wěn)定,與此相關的核外電子排布特點是 。Mg和O的原子結構 (是,否
4、)穩(wěn)定,若不穩(wěn)定,它們反應時容易發(fā)生的變化及結果分別是Mg原子易 而形成 ;O原子易 而形成 。
4.活潑金屬與活潑非金屬反應時,所形成的化合物中化合價的正負及數(shù)值與它們在反應過程中電子的得失及數(shù)目有何關系? ,而這些原子在反應中電子得失的數(shù)目與它們的最外層電子數(shù)有何關系 。
試寫出氯化鎂、氧化鋁的化學式:
5、
四、精講點撥
例1. 在1911年前后,物理學家盧瑟福把一束運動的α粒子(質量數(shù)為4的帶2個單位正電荷的質子粒),射向一片極薄的金箔。他驚奇地發(fā)現(xiàn),過去一直認為原子是“實心球”,而由這種“實心球”緊密排列而成的金箔,竟能讓大多數(shù)α粒子暢通無阻地通過,就像金箔不在那兒似的。但也有極少數(shù)的α粒子發(fā)生偏轉,或被筆直地彈回。根據(jù)以上實驗現(xiàn)象能得出關于金箔中Au原子結構的一些結論。試寫出其中的三點:
(1) (2)
(3)
解析:
6、早在道爾頓時代,人們認為原子是個實心球。盧瑟福通過這個實驗,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)α-粒子暢通無阻地通過由這種“實心球”緊密排列而成的金箔,這說明原子并不是無法穿越的實心球,而是有隙可乘的?!耙灿袠O少數(shù)的α-粒子發(fā)生偏轉,或被筆直地彈回”,由于α-粒子帶正電荷,說明原子中阻擋α-粒子的微粒帶正電荷,這個微粒就是原子核,“α-粒子被筆直地彈回”說明Au原子核質量遠大于α-粒子。
例2. 活潑金屬鈉、鎂、鋁可與活潑非金屬氟、氧形成氟化物NaF、MgF2、AlF3和氧化物Na2O、MgO、Al2O3 。鈉、鎂、鋁、氟、氧的原子核外電子分層排布的示意圖如下圖所示。請說明下述過程中原子核外最外層電子的變化情況。
7、
Na+F→NaF Mg+2F→ MgF2
2Na+O→Na2O 2Al+3O→Al2O3
解析:活潑非金屬和活潑金屬化合時,通?;顫娊饘僭邮プ钔鈱与娮?,活潑非金屬原子得到電子使其最外層達到8電子穩(wěn)定結構。當活潑金屬Na、 Mg、Al原子與活潑非金屬原子化合時,分別失去1、2、3個最外層電子而形成Na+、Mg2+、Al3+,當活潑非金屬F、O原子與活潑金屬原子化合時,分別得到1、2個電子形成F-、O2- 。
五、典題訓練
1.下列四位科學家都對原子結構的認識起到過重要的推
8、動作用,其中首先提出原子核外的電子在一定軌道上運動的是( )
A.湯姆生 B.道爾頓 C.玻爾 D.盧瑟福
2.已知最外層電子數(shù)相等的元素原子具有相似的化學性質。下列原子中,與氧元素原子的化學性質相似的是( ?。?
A. Ne B. Mg C. S D. C
3.1911年,英國物理學家盧瑟福首先提出了帶核的原子結構模型,他的學說與現(xiàn)代原子結構學說的相同點是 ,不同點是 。
4.在所給元素符號的下方,畫出該元素的
9、原子結構示意圖:
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
5.在化學反應中,原子核 變化,原子的最外層電子數(shù) 變化?;顫娊饘倥c活潑非金屬發(fā)生反應時,活潑金屬容易 電子而顯 價,活潑非金屬容易 電子而顯 價。試用原子結構示意圖表示出鈉原子與氟原子化合成氟化鈉的形成示意圖:
六、歸納小結
一、 原子結構模型演變
道爾頓——湯姆生——盧瑟?!枴F(xiàn)代
二、 核外電子排布
1、
10、 核外電子分層排布
(1)先排內層,依次往外
(2)第一層最多只能排2個,第二層最多排8個
七、當堂檢測
1. Mg原子最外層電子數(shù)為 ,反應中容易 個電子而顯示 價;
F原子最外層電子數(shù)為 ,反應中容易 個電子而顯示 價。
在上述過程中,F(xiàn)原子和 Mg原子通過 都形成了8電子穩(wěn)定結構。
試用原子結構示意圖表示Mg原子與F原子形成化合物的過程:
2. 和Ne原子具有相同電子數(shù)的單核微粒有 ,
11、
和Ne原子具有相同電子數(shù)的多核微粒有 。
3. 有A、B、C、D、E五種元素,它們原子的核電荷數(shù)依次遞增且均小于18;A原子核內僅有1個質子;B原子的電子總數(shù)與D原子的最外層電子數(shù)相等;A原子與B原子的最外層電子數(shù)之和與C原子的最外層電子數(shù)相等;D原子有兩個電子層,最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍;E元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的三分之一。
(1) 試推斷它們各是什么元素,寫出它們的元素符號:A______、B______、C.______、D______、E 。
(2)寫出A分別與B、C、D所形成化合物的化學式:
(3)A、C、D形成的化合物與A、D、E形成的化合物各屬于那類物質?寫出它們相互反應的化學方程式。
八、作業(yè)布置