苏教版《人类对原子结构的认识》思维过程素材

第三单元《原子结构模型的演变》思维过程一（一）演变过程1．古希腊科学家对于原子结构的认识是人们对于原子结构认识的初始阶段，揭示了物质由原子构成的这一基本的观点。2．道尔顿提出了质量守恒这一观点。3．由汤姆生发现电子后提出“枣式”原子模型。4．卢瑟福提出“核式”结构原子模型。5．玻尔把量子说引入核式结构的原子模型，提出原子的量子态理论。（二）原子的核外电子排布电子依能量的不同是分层排布的，其主要规律是：1．核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层（能量最低原理）。2．原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。3．原子最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不能超过2个电子）。4．次外层电子数目不能超过18个（K层为次外层时不能超过2个），倒数第三层电子数目不能超过32个。（三）元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系1．稀有气体的不活泼性：稀有气体元素的原子最外层有8个电子（氦是2个电子），处于稳定结构，因此化学性质稳定，一般不跟其他物质发生化学反应。2．非金属性与金属性（一般规律）：最外层电子数得失电子趋势元素的性质金属元素＜4易失金属性非金属元素＞4易得非金属性思维过程二《原子的构成》1．学会从空间、质量、电性三个方面来认识原子结构（1）原子由原子核和核外电子组成，从空间体积看，原子核只占原子体积的几千亿分之一，假设原子像地球大小，则原子核体积只像乒乓球大小一样。（2）原子核的体积虽小，但原子的质量几乎全集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，电子的质量很小，仅约为质子质量的1/1836。（3）组成原子“三粒子”的带电情况及粒子数目的关系：中子不带电，一个质子带一个单位正电荷，一个电子带一个单位负电荷。2．原子的组成和三种粒子间的关系X的含义：代表一个质量数为A、质子数为Z的原子。质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）。核电荷数＝元素的原子序数＝质子数＝核外电子数3．核素：质子数和中子数都相同的原子称为一种原子，又称为一种核素。同位素：我们把质子数相同，质量数（或中子数）不同的原子互称为同位素。放射性同位素的应用目前遍及医学、工业、农业、能源和科学研究等各个领域。突破思路在初中阶段，同学们已经学习过有关原子结构的基础知识，当时同学们已经了解到汤姆生发现了电子之后，人们开始认识到原子不是构成物质的最小粒子，它本身还具有复杂的结构，还可以再分。同学们掌握了原子是由居于原子中心带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的。原子核比原子小的多，原子核的半径约为原子半径的十万分之一，原子核的体积只占原子体积的几千亿分之一。原子虽小但还可以再分为质子和中子，质子带正电，中子不带电。原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷相等。同学们当时还学习了元素的概念，知道具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子称为一种元素，但是对于同一种元素的组成原子之间的关系并没有进一步的学习。本单元将在复习初中有关的知识的基础上进一步讨论电子在原子核外的分布情况，元素的性质与原子核外电子分布之间的关系以及同种元素的原子之间的关系。引入了元素原子的核外电子分层排布，元素的性质与原子核外最外层电子之间的关系密切，核素、同位素的概念及放射性同位素的应用的知识。相关链接同位素一百多年前，元素被看作仅包含一种原子的物质。按照道尔顿的原子论，相同元素的一切原子应是一样的。然而1911年后，人们发现相同元素的原子未必完全一样。英国索弟发现，当放射性元素分解的时候，要产生一系列其他元素；有些元素化学性质相似，似乎处在周期表中的同一位置，但放射性不同。索弟称这些同一元素的不同品种叫做同位素。同时，有人进一步用质谱证明，同一元素的原子能被分成不同相对原子质量的品种。

目前，除了天然存在的几百种同位素外，据统计已由核轰击法合成了1200多种同位素。这时，我们可以说，元素是一种物质，它的所有原子具有相同原子序数或同数目的质子。

放射性元素1896年，法国的贝克勒尔发现放射性后，居里夫妇分离出了含量稀少但具有强放射性的元素钋和镭。几年时间，锕和氡也被发现了。1917年发现了放射性元素镤。到1925年，天然元素全部被发现，周期表以92号元素铀而告结束。但周期表中还有四个空位43、61、85、87号，化学家们继续探寻这些元素。自1939年来，核科学家不但合成出了43号（锝）、61号（钷）、85号（砹）和87号（钫），而且合成出了16个超铀元素，周期表从1到109号除108号外全被填满了，其中93到107号人造元素大多数是由美