第12课 原子结构和相对原子质量（原卷版）

第12课原子结构和相对原子质量目标任务预习导学自主梳理►原子的构成►相对原子质量►相对分子质量效果检测探究提升►环节一探究原子的可分性►环节二原子的构成►环节三相对原子质量►环节四相对分子质量课堂总结强化训练001目标任务课程标准学习目标1.通过科学史实体会科学家探索物质的组成与结构的智慧，2.知道可以通过实验、想象、推理、假说、模型等方法探索物质的结构；3.认识原子是由原子核和核外电子构成的；知道原子可以结合成分子，也可以转变为离子。4.认识相对原子质量及其应用。1．知道原子是由原子核和核外电子构成的。2．了解原子化学性质与原子结构的关系，初步认识核外电子在化学反应中的作用。3．了解核外电子的排布规律，知道原子结构示意图表示的含义并能正确书写。4.理解相对原子质量的含义，会进行相对原子质量的简单计算。002预习导学自主梳理一、原子可分性探究1.道尔顿：提出原子学说；汤姆生：发现电子；卢瑟福：发现质子2.卢瑟福实验二、原子的构成1、原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成的。原子核（带正电）质子（带正电）2、原子（不显电性）中子（不带电）核外电子（带负电）在原子中，质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数①不带电的微粒：分子、原子、中子；带负电荷的微粒：电子；带正电荷的微粒：原子核、质子。②原子的质量主要集中在原子核上，电子质量忽略不计3、原子核内质子数与中子数不一定相等不是所有原子都有中子，例如氢原子不同种类的原子，质子数不同（不同种类原子间的本质区别）三、相对原子质量Ar1．定义：以碳12原子（6个质子和6个中子的碳原子）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，符号为Ar。相对原子质量的单位为1，通常省略不写。2．数学表达式：公式：Ar=3．相对原子质量与原子的实际质量成正比。相对原子质量越大，则该原子的实际质量越大。4．相对原子质量与质子、中子、电子的关系：（1）质子和中子的质量接近，都远大于电子的质量，故整个原子的质量主要集中在原子核上。原子在形成离子的过程中，质量不会发生明显改变。（2）质子和质子的相对质量都约等于1，所以某原子的相对原子质量≈质子数+中子数。四、相对分子质量Mr等于构成分子的各原子的相对原子质量的总和。效果检测1.在以下粒子中找出符合下列条件的粒子，将序号填在横线上：①原子②原子核③质子④中子⑤电子（1）质量最小的粒子：________；（2）带正电荷的粒子：________；（3）带负电荷的粒子：________；（4）不显电性的粒子：________；（5）能直接构成物质的粒子：______________；（6）化学变化中最小的粒子：________________。2.用原子结构示意图可方便简明地表示______。在如图所示的原子结构示意图中，①圆圈表示______，②圈内的数字表示______，③弧线表示______，④弧线上面的数字表示______。（3）在原子中，______＝______＝______。3．下列关于相对原子质量的说法正确的是。A．相对原子质量就是原子质量B．相对原子质量的单位为克C．相对原子质量等于原子的质子数加电子数D．原子的实际质量越大，其相对原子质量越大4．2021年4月13日，日本政府正式决定将福岛第一核电站的上百万吨核污水排入大海，多国对此表示反对。核污水中含有氚，如图为氚原子结构示意图，由图可知氚原子（）A．含有2个质子 B．核电荷数为1 C．相对原子质量为4 D．质子数和中子数相等5.知识梳理有助于我们对已学知识的巩固，如图是某同学学习物质结构层次后以氧气为例进行的梳理，下列选项中与a、c对应的是（）A．原子核、核外电子 B．原子、核外电子C．原子、原子核 D．核外电子、原子6．通过探究物质构成的奥秘，我们知道，物质是由原子等粒子构成的。请在如图方框中填写粒子名称，表示各种粒子是怎样构成物质的。03探究提升03探究提升问题探究1【资料】人类对原子结构的探索19世纪以前，人们一直认为原子是不可分的。1897年汤姆生发现了带负电的电子，并提出类似“西瓜”的原子模型。为进一步探究原子的结构，1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。【收集证据】绝大多数α粒子（带正电的氦原子核）穿过金箔后仍沿原来的方向前进，只有少数a粒子发生了较大的偏转，并且有极少数a粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。【猜想与假设】α粒子遇到电子后，就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变，而结果却出乎意料，除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的散射是不可能的。问题探究1(1)卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是___________；(2)能说明原子内部绝大部分是空的证据是___________；(3)根据卢瑟福的实验所产生的现象，不能够获得的结论是___________；A．原子核体积很小 B．原子核质量较大C．原子核带正电 D．核外电子带负电(4)请你根据对原子结构的认识，分析原子不显电性的原因___________。要点归纳典例精讲【典例1】（2022春·山东·九年级统考竞赛节选）当a粒子轰击金属箔时,如图所示的运动轨迹不可能的是_______________【典例2】（2022秋·山东烟台·八年级统考期末节选）走进微观世界，探索微观奥秘。(1)原子理论的发展。卢瑟福的实验建立了原子的有核模型，卢瑟福实验中用带正电、质量比电子大很多的高速运动的a粒子轰击金箔时，观察到了一小部分a粒子运动方向发生了偏转、极少数被反弹回来，根据这一现象可以推理得出的结论是___________、___________（答两条）。【典例3】（山东省威海市经济技术开发区2022-2023学年八年级上学期期末）探究原子结构的奥秘（1）1911年，物理学家卢瑟福用一束带正电的、质量比电子大得多的高速α粒子轰击金箔，建立了原子的有核模型。实验发现：大部分α粒子穿过金箔之后仍保持原来的运动方向，少数α粒子发生了较大角度的偏转，极少数（约1/8000）的α粒子的偏转角度大于900°，有关说法正确的是______。A.大部分α粒子保持原来的运动方向，说明原子内部很空旷B.少数α粒子发生较大角度的偏转，说明受到同种电荷的排斥作用C.极少数α粒子偏转角度大于90°，说明撞到了质量很大、体积很小的微粒D.约1/8000的α粒子偏转角度大于90°，是小概率事件，可以忽略（2）有核模型指出，原子是由原子核和核外电子构成的。上述现象说明：原子的质量主要集中在______上。（3）人类探索原子结构的奥秘，经历了漫长的过程。下图是几位有代表性的科学家及他们提出的原子结构模型，模型建立的先后顺序是（填序号）______。►环节二原子构成问题探究11、原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成的。原子核（带正电）质子（带正电）2、原子（不显电性）中子（不带电）核外电子（带负电）在原子中，质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数①电性不带电的微粒：分子、原子、中子；带负电荷的微粒：电子；带正电荷的微粒：原子核、质子。②原子的质量主要集中在原子核（质子和中子）上即原子的质量=质子的质量+中子的质量【电子的质量=1/1837质子质量，忽略不计】3、注意原子核内质子数与中子数不一定相等不是所有原子都有中子，例如氢原子不同种类的原子，质子数不同（不同种类原子间的本质区别）要点归纳典例精讲【典例1】（山东省泰安市泰山区邱家店镇实验中学2022-2023学年八年级上学期期末）下列有关原子的说法正确的是A.原子能构成分子，但不能直接构成物质B.原子在化学变化中不能再分，只能重新组合C.碳-12原子和碳一13原子的中子数相同D.原子中一定含有质子、中子、电子三种粒子【典例2】（山东省泰安市肥城市2022-2023学年八年级下学期期中）微粒观是化学的重要观念。下列有关粒子的说法中正确的是A.分子可分，原子不可分B.决定原子质量大小的主要是电子C.分子、原子和离子都可以直接构成物质D.原子的原子核都是由质子和中子构成的【典例3】（山东省淄博市周村区2022-2023学年八年级上学期期末）嫦娥五号探测器探测到月球矿物中含有丰富的氦﹣3，氦﹣3是控核聚变的重要原料。如图是氦﹣3原子的构成示意图，下列说法正确的是A.含有2个中子 B.电子数和质子数相等C.核电荷数为1 D.相对原子质量为4【典例4】（山东省淄博市周村区2022-2023学年八年级上学期期末）在医学工作中，14C主要用作“14C呼气试验”，可以用来检测是否有幽门螺旋杆菌的感染。14C表示含有6个质子和8个中子的碳原子，下列有关说法不正确的是A.该碳原子的核外电子数是6 B.该碳原子的相对原子质量是14C.该碳原子的核电荷数是8 D.该碳原子的质量主要集中在原子核上【典例5】（山东省威海市经济技术开发区2022-2023学年八年级上学期期末）物质的组成与性质冬季，汽车的水箱中常加入适量乙二醇，以防止水箱中的水结冰。乙二醇是一种无色微粘的液体，凝固点是－12.6℃，有毒，能与水以任意比例混合，40%的乙二醇和60%的水混合成的防冻液，防冻温度为－25℃。乙二醇的吸水性强，储存的容器应密封，以防吸水后溢出。常用作防冻剂以及合成涤纶的原料。乙二醇的分子模型如图所示：①乙二醇的化学式为（按碳、氢、氧的顺序写）______。②组成乙二醇的元素有______种，一个乙二醇分子中有______个原子。►环节三相对原子质量情境材料3相对原子质量史话最早提出相对原子质量的是原子论的创立者道尔顿.他在进行一系列实验研究的基础上，科学地提出原子具有大小和轻重之别的观点.他指出，原子的绝对质量非常小，不可能直接测量，他以最轻的氢元素的原子的质量为标准，把它规定为1，然后测定其他原子的相对质量，并把它称为相对原子质量.他测定了当时已知的22种元素的相对原子质量，1803年，列出了科学史上第一张相对原子质量表.由于当时实验方法很不完善，化学理论也不成熟，他计算出的相对原子质量也不够准确，但对科学的发展产生了重要影响.瑞典化学家贝采尼乌斯经过多年不懈的努力，不断提高实验水平，先后分析和测定了两千多种化合物的组成，对相对原子质量进行了广泛且比较精确的测定，他于1826年公布了一张包括45种元素的相对原子质量表.在实践中他认识到选择氧比选择氢作为相对原子质量标准更适合.1860年，意大利化学家康尼查罗，从测定相对分子质量入手，测得50种元素更为精确的相对原子质量.比利时化学家斯塔司提出把氧的相对原子质量定为16，这样既保留了氧作基准的优点，又使氢的相对原子质量数值仍接近1，从而得到公认.后来，俄国化学家门捷列夫又根据相对原子质量与元素性质的关系校正了有关元素的相对原子质量，使当时已知的元素基本上都有了较准确的相对原子质量.以后随着科学技术的发展，人们对相对原子质量的认识越来越深刻.为了进一步科学地规定相对原子质量标准，德国科学家马塔赫建议采用一种碳原子——碳－12原子(原子核中含有6个质子和6个中子)的相对原子质量12.0000为基准.这个建议先后在1960年和1961年为国际纯粹和应用物理学联合会及国际纯粹和应用化学联合会所采纳，确定为相对原子质量的标准，沿用至今。问题探究3相对原子质量(Ar)就是以一种碳原子质量的1/12（1.66×10-27kg）为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比。公式表示为：总结：①相对原子质量=质子数+中子数②相对原子质量可以表示原子的质量相对大小，比如说要比较两种原子的质量，只需比较其相对原子质量。要点归纳相对原子质量相对原子质量=质子数+中子数典例精讲【典例1】（江苏省连云港市东海县2022-2023学年九年级上学期期中）锂电池在生活中有着广泛的应用。已知锂元素的相对原子质量为6.94，1个碳12原子的质量为1.993×10－26kg，则1个锂原子的质量约为A.1.15×10－26kg B.13.8g C.52.0 D.1.38×10－25kg【典例2】（2023年江苏省常州市金坛区中考二模）已知一个硫原子的质量为mg，其相对原子质量为32，则一个相对原子质量为152的铕（Eu）原子的质量为A. B. C. D.【典例3】（山东省淄博市周村区2022-2023学年八年级上学期期末）已知1个C﹣12原子的质量是akg，而1个氯原子的质量是bkg，则该氯原子的相对原子质量为A. B. C. D.【典例4】（山东省泰安市肥城市2022-2023学年八年级下学期期中）已知一个碳12（原子核内含6个质子和6个中子）原子的质量为ag，氧的相对原子质量为16，则一个氧原子的实际质量为______（用含a的代数式表示）。►环节四相对分子质量问题探究4相对分子质量Mr相对分子质量Mr：构成分子的各原子的相对原子质量的总和。Mr(H2O)=Ar(H)×2+Ar(O)×1=1×2+16×1=18Mr(CuSO4•5H2O)=Ar(Cu)×1+Ar(S)×1+Ar(O)×4+5×Mr(H2O)=64×1+32×1+16×4+5×18=250典例精讲【典例1】（2023年山东省临沂市沂水县中考二模）香棒是很多人喜爱的美食。它不仅营养丰富，而且具有极高的药用价值。如香椿中含有的皂甙，具有抗菌、防癌的作用，皂甙的化学式为C27H42O3。皂甙的相对分子质量是______________。【典例2】（山东省淄博市周村区2022-2023学年八年级上学期期末）请完成下表：化学式CaCO3CO22NaOHH2O22HC1H2SO4化学式量（或式量和）______________________________0404课堂总结005强化训练1.（山东省淄博市沂源县2022-2023上学期期末）科学家们发现，月球的土壤中含有大量的氦-3（3是核内质子数与中子数的总和），每百吨氦-3释放的能量，相当于全世界一年消耗的能量总和。下列关于氦-3的说法正确的是A.一个氦-3原子中有3个质子B.氦的相对原子质量是3gC.卢瑟福实验中的a粒子就是氦的原子核，其符号为He+D.一个氦-3原子中有2个质子和1个中子2.（山东省淄博市沂源县2022-2023上学期期末）化学是在原子、分子水平上研究物质及其变化规律的一门学科，它能指导我们更好地认识、改造和应用物质。以下说法正确的是A.质子、中子、电子都可以直接构成物质B.原子、分子、离子都可以直接构成物质C.分子是由原子构成的，水由氢原子和氧原子构成D.分子是构成物质基本粒子，空气由空气分子构成3．（2023·北京西城·统考二模）中国科学家成功制备出石墨双炔包覆的锑纳米空心立方盒，可用作钠离子电池负极材料。一种锑原子中含有51个质子和70个中子，它的核外电子数是A．51 B．70 C．121 D．194．（2023·江苏常州·统考一模）为纪念门捷列夫的功绩，科学家把元素周期表中101号元素命名为“钔”。钔的相对原子质量为258，钔原子的质子数为A．101 B．157 C．258 D．3595．（2023春·福建福州·九年级校考阶段练习）一种氦原子的质子数为2、中子数为1。下列示意图能正确表示这种氦原子结构的是A． B． C． D．6.（2023·广西南宁·南宁市天桃实验学校校考模拟预测）下列有关分子和原子的认识，错误的是A．分子和原子总是不断地运动B．原子都是由质子、中子和电子构成的C．分子和原子都可以保持物质的化学性质D．在化学变化中，分子可分，原子不可分7．（2023·江苏扬州·统考二模）科学家使用碳14年代检测印证了三星堆遗址属于商代晚期，碳14原子的原子核内含有6个质子和8个中子，则其原子核外电子数为A．4 B．6 C．8 D．148．（2023春·江西赣州·九年级校考竞赛）图为ABC三种原子的结构模型，若它们为同种元素的原子，下列说法正确的是A．图中表示质子的是“”B．图中表示中子的是“”C．图中三种原子的电子数不相同D．图中三种原子的相对质量是相同9．（2023·广西钦州·统考一模）碳-12原子是指含6个中子的碳原子。下列关于氧-18原子的说法不正确的是A．质子数为8 B．中子数为8 C．电子数为8 D．相对原子质量为1810．（2023·江苏泰州·校联考一模）牛顿被称为百科全书式“全才”，也是微粒说的创建人，关于下列微粒的说法错误的是A．分子、原子都可以直接构成物质 B．原子是化学变化中的最小微粒C．所有的原子都由质子、电子、中子构成 D．原子核几乎集中了原子的全部质量11.（山东省德州市乐陵市化楼镇中学2022-2023下学期第一次月考）如图中a、b、c、d、e是五种粒子的结构示意图。请回答下列问题：（1）写出五种粒子的化学符号a___________b___________c___________d___________e___________。其中a粒子容易___________电子(填“得到”或“失去”)形成___________(填微粒名称)。（2）以上具有稳定结构的是___________(填序号)（3）作为相对原子质量标准的碳原子叫做碳12，是含有6个质子和6个中子的碳原子，一个碳12原子的质量为akg，一个氧原子的质量为bkg求氧元素的相对原子质量___________(用含a、b的代数式表示)。（4）我国科学家张青莲教授主持测定的铟等多种元素的相对原子质量已成为国际标准。关于相对原子质量，下列叙述错误的是___________(填序号)。A.相对原子质量与原子质量没有什么差别B.由于原子的质量太小，使用不方便，所以采用相对原子质量C.两种原子的质量之比等于它们的相对原子质量之比D.采用相对原子质量后，就增大了原子的质量12.（2023年安徽省合肥市第四十五中学一模）阅读下面的短文，回答有关问题。碳14是含有6个质子和8个中子的碳原子，通过宇宙射线撞击空气中的氮原子所产生。宇宙射线由宇宙天体发出的高能粒子组成，它们在撞击地球大气层时，跟空气中氮原子发生碰撞，氮原子就会“捕捉”一个中子，“释放”一个质子，变成了碳14原子。碳14具有放射性，经过约5730年，碳14会减少一半。再经过约