精品教案初中化学第三单元原子结构

1精品教案初中化学——原子结构知识回顾：知识点1：原子核外电子的排布1、核外高速运动的电子是按能量由低到高，离核由近至远的顺序分层排布的核外电子的运动状况：高速运动分层排布电子层数：一二三四五六七……电子能量：逐渐升高离核距离：逐渐增大2、原子结构示意图：23、原子的最外层电子数与元素的分类及化学性质的关系最外层电子数得失电子元素性质金属元素一般＜4易失活泼非金属元素一般≥4易得活泼稀有气体元素8或2（He）稳定稳定①元素的化学性质决定于原子的最外层电子数。②原子最外层电子数为8（氦为2）的结构称为稳定结构。【典型例题】例1：根据钠原子的结构示意图，不能确定的是A.元素种类B.质子数C.相对原子质量D.电子层数【解析】解答本题的关键是弄清原子结构示意图中各部分表示的含义。圆圈里面的数字表示原子核内的质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。因此，从钠原子的结构示意图中，我们可以看出：钠原子的质子数为11，核外有3个电子层，最外层有1个电子，是金属元素。由于相对原子质量≈质子数+中子数，而中子数在原子结构示意图中没有反映，因此，仅凭钠原子的结构示意图，无法确定其相对原子质量。例2：下列叙述正确的是A.原子是不能再分的最小粒子B.同种元素的粒子，不一定具有相同的质子数C.混合物中不可能只含有一种元素D.元素的化学性质跟原子的最外层电子数关系非常密切【解析】原子在化学反应中不能再分，但它并不是构成物质的最小粒子。原子是由原子核和核外电子构成的，在其他变化中还可以再分。元素的种类由质子数决定，即同种元素的质子数一定相同。混合物是由多种物质混合而成的，但组成元素却可能只有一种，如由O2和O3组成的混合物就只含有一种元素（即O元素）。元素的化学性质主要由该元素原子的最外层电子数决定。例3：已知溴的元素符号为Br，溴原子的结构示意图如图所示。3（1）x的值为________。（2）溴元素的化学性质与下图中____（填序号）元素的化学性质最相似。【解析】（1）任何元素的原子，核外电子总数一定等于核内质子数，因此x=35。（2）元素的化学性质主要由该元素原子的最外层电子数决定。溴原子的最外层电子数为7，图中B选项的原子结构示意图表示的原子的最外层电子数也为7，所以二者的化学性质最相似。【答案】（1）35（2）B例4：某元素的原子最外层电子数为2，则该元素A.肯定是金属元素B.肯定是非金属元素C.肯定是稀有气体元素D.可能是金属元素或稀有气体元素【解析】一般来说，金属元素的原子最外层电子数小于4个，非金属元素的原子最外层电子数大于或等于4个，稀有气体元素的原子最外层电子数是8个（当第一层是最外层时有2个电子，如He）。例5：元素周期表是我们学习和研究化学的重要工具。下表是元素周期表中1~18号元素原子的核外电子排布，我们对它进行研究：（1）第17号元素的名称是，它属于元素（填“金属”或“非金属”），它在化学反应中容易（填“得”或“失”）电子。（2）从上表中我们还可以探究出以下规律：①原子序数与原子核电荷数在数值上相等；②；③；④。【解析】本题为原子结构与元素性质之间关系的发现规律式开放性试题。元素性质由原子最外层电子数决定，最外层电子数出现周期性的变化，则元素的性质也将呈现周期性的变化规律。原子中最外层电子数小于4的元素一般为金属元素，易失去电子；最外层电子数大于或等于4的元素一般为非金属元素；最外层电子数等于8（氦为2）的元素为稀有气体元素。【答案】（1）氯非金属得（2）②每周期中的原子核外电子层数都相等，都等于周期数③每一周期元素原子的最外层电子数从左到右逐渐增大④每一竖行（族）中元素原子的最外层电子数相等知识点2：离子的形成41、定义：带电的原子或原子团叫离子.（原子团：常作为一个整体参加反应的原子集团）2、分类：（1）阳离子：带正电荷的离子（原子失电子）（2）阴离子：带负电荷的离子（原子得电子）3、离子的表示方法：（1）离子符号：（离子符号歪戴帽，先写数字后写号）Na+、Cl－、O2－、2Mg2+*离子符号表示的意义：表示离子（或一个离子），如：Mg2+——表示镁离子（一个镁离子）2Mg2+：小2表示每个镁离子带两个单位的正电荷，大2表示两个镁离子离子符号前面的化学计量数（系数）表示离子的个数；（2）离子结构示意图：（特点：最外层稳定结构）阳离子：质子数电子数阴离子：质子数电子数①金属元素的原子容易失去最外层电子，失去ｍ个电子就带ｍ个单位正电荷，表示为Rm+.如铝原子Al→铝离子3Al.（13＝2＋8＋3）原子结构示意图阳离子结构示意图（13＞2＋8）②非金属元素的原子容易得到电子，达到8电子稳定结构，得到n个电子，就带ｎ个单位负电荷，表示为Rｎ－.如氧原子O→氧离子O2－.（8＝2＋6）原子结构示意图（8＜2+8)阴离子结构示意图4、原子和离子的区别与联系原子离子数量关系核电荷数＝质子数＝电子数核电荷数＝质子数＞电子数核电荷数＝质子数＜电子数电性中性带正电荷带负电荷稳定性不稳定金属原子易失电子非金属原子易得电子稳定符号元素符号：HAlCl阳离子符号H＋Al3＋阴离子符号Cl－结构示意图特点比对应原子少一个电子层电子层数不变与相同电子层数的惰性原子的核外电子排布相同5相互转化5、常见原子团离子：（1）NH4+：铵根离子（2）OH－：氢氧根离子（3）NO3－：硝酸根离子（4）SO42－：硫酸根离子（5）CO32－：碳酸根离子6、化合物的形成过程：问题：钠原子和氯原子核外电子都未达到相对稳定结构，那么，它们在化学反应中是怎样达到相对稳定结构的呢？+1128+172817钠原子（Na）氯原子（Cl）+1128钠离子（Na+）+17288氯离子（Cl-）失1个电子得1个电子NaCl氯化钠+112+1128+1728+172817钠原子（Na）氯原子（Cl）+1128+112+1128钠离子（Na+）+17288+1728+17288氯离子（Cl-）失1个电子失1个电子得1个电子得1个电子NaCl氯化钠【典型例题】例1：钠原子和钠离子的结构示意图如下：请回答：（1）由于它们的原子核内（）相同.所以它们都属于钠元素。（2）钠原子和钠离子的化学性质（）。（填“相同”或“不相同”）【解析】钠原子和钠离子原子核内都是11个质子，所以它们都属于钠元素，钠原子最外层有一个电子，易失去。而钠离子最外层有8个电子，达到稳定结构，所以它们的化学性质不相同。【答案】（l）质子数（2）不相同例2：根据结构示意图回答6（1）如果该图表示的是原子，则X值为_____。（2）如果该图表示的是带两个单位正电荷的阳离子，则X值为_____。（3）如果该图表示的是带两个单位负电荷的阴离子，则X值为______。【解析】（1）原子中质子数=核外电子数，x=2+8=10（2）阳离子是原子失去电子后形成的，带2个单位正电荷说明失去了2个电子，则原子中的质子数=阳离子中的电子数+失去的电子数=2+8+2=12；（3）阴离子是原子得到电子后形成的，带2个单位负电荷说明得到了2个电子，则原子中的质子数=阴离子中的电子数－得到的电子数=2+8－2=8；【答案】（l）10（2）12（3）8例3：1996年科学家在宇宙深处发现了H3＋离子和H3分子。请回答：（1）1个H3＋离子中含有个质子、个电子；（2）构成H3分子的原子的结构示意图是；（填序号）（3）H3属于。（填“混合物”、“单质”或“化合物”）【解析】本题是对科技新发现“H3＋”“H3”的有关化学知识的考查。该题中，由于1个“H3＋”离子中含有3个氢原子核，但又失去了1个电子，故有3个质子和2个电子。在“H3”分子中，氢原子的核内有一个质子，核外有1个电子，故C正确。由于“H3”是由同种元素组成的纯净物，故属于单质。【答案】（l）3、2，（2）C（3）单质例4：科学家已研究出高能微粒N5+，关于它的说法正确的是A.N5+是由5个氮原子构成的单质B.N5+中只有质子没有中子和电子C.每个N5+中含有35个质子和34个电子D.每个N5+中含有35个质子和35个电子【解析】N5+是带电的微粒，不是物质，所以A是错的。N5+是离子符号，一个N5+离子中含有5个氮原子，5个氮原子共应有35个质子、35个电子，而此微粒带一个单位正电荷，应已失去1个电子，为35个质子、34个电子。【答案】C例5：在分子、原子、质子、中子、电子、原子核、离子这些微粒中：（1）能直接构成物质的微粒有_________________；（2）能保持物质化学性质的微粒有_____________；（3）显示电中性的微粒有__________________；（4）带正电的微粒有______________________；（5）带负电的微粒有______________________；（6）质量最小的微粒有_____________________；（7）参加化学反应时，一定发生变化的微粒有__________；（8）在同一原子里数目相等的是_____________；【解析】本题综合考查微观粒子的性质，思考容量大，解题的关键在于把各种微粒性质的异同点搞清楚。（1）能直接构成物质的微粒有分子（如氧气）、原子（如金属铜）和离子（如食盐NaCl）；（2）能保持物质化学性质的微粒当然也包括分子、原子、离子、而分子只是保持物质化学性质的一种微粒；（3）分子、原子不显电性，7而中子本身就不带电；（4）质子和原子核带正电荷，离子有阴离子和阳离子之分，其中阳离子带正电荷；（5）电子和阴离子带负电荷；（6）质量最小的微粒应为电子；（7）化学变化时分子一定要解离成原子，再重新结合成其他物质的分子；（8）原子之所以不带电，是因为带正电的质子与带负电的电子数目相等。【答案】（1）分子、原子、离子；（2）分子、原子、离子；（3）分子、原子、中子；（4）原子核、质子、阳离子；（5）电子、阴离子；（6）电子（7）分子（8）质子和电子。例6：下图是1～18号元素原子最外层电子数与原子核电荷数的关系图。试回答：（1）一个水分子共有个原子核、个质子。（2）一个Mg2+核外共有个电子；Cl_的最外层电子数和原子的最外层电子数相同。（3）通过对下图的分析，你能发现哪些规律？。【解析】本题考查原子结构、最外层电子数与核电荷数之间的关系，一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子，所以有3个原子核，1个氢原子有1个质子，共有2个氢原子，1个氧原子有8个质子，故共有10个质子。1个镁离子是在镁原子基础上失去2个电子而形成的，故有12－2=10个电子，氯离子的最外层应有8个电子，与Ar或Ne原子的最外层电子数相同。图像呈现的规律是开放性的，元素的性质由原子最外层电子数决定，最外层电子数出现周期性的变化，则元素的性质也将呈现周期性变化规律。原子中最外层电子数小于4的元素一般为金属元素，易失去电子；最外层电子数大于或等于4的元素一般为非金属元素，易得电子；最外层电子数为8个（氦为2个）的元素为稀有气体元素。【答案】（1）310（2）10Ne、Ar（3）随着原子核电荷数的递增，元素原子的最外层电子数呈周期性变化（其它合理答案均可）四、应考锦囊原子，分子，离子，元素这都是基本化学概念，准确的理解这些概念，记忆这些概念，特别是应用这些概念解决问题，是一名优秀的初中毕业生必备的化学素质，也是学好高中化学的前提。提示：1、粒子包括质子、中子、电子、离子、原子、分子、原子核等2、注意以下几种对粒子认识的误区：（1）电子层排布相同的粒子属于同种元素。如Na+和Ne属于不同种元素。8（2）质子数相同的粒子属于同种元素。如H2O和Ne，NH3和Ne原子，它们核内的质子数都为10。（3）同种元素的粒子化学性质相同，如Na原子比Na+的化学性质活泼。说明：最外层电子数相同其化学性质不一定都相同（Mg，He最外层电子数为2）最外层电子数不同其化学性质有可能相似（He，Ne均为稳定结构）3、怎样判断物质由分子、原子还是离子构成？分子、原子、离子都是构成物质的基本微粒.判断物质是由哪种微粒构成的，可以从以下角度分析：