科学八年级下册第3节 原子结构的模型教案

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2.3-2 原子结构的模型——离子、同位素
目录
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一、带电的原子——离子
1.离子
带电的原子或原子团。原子团是由两种或两种以上元素的原子结合而成的原子集团。在许多化学反应中作为一个整体参加反应。
2.离子的分类
(1)阳离子：带正电荷的原子或原子团。
(2)阴离子：带负电荷的原子或原子团。
3.离子的形成
一般来说，金属原子容易失去最外层电子变成阳离子，非金属原子容易得到电子变成阴离子。
【注意】(1)离子同分子、原子一样，也是构成物质的一种基本粒子。
(2)原子变为离子后元素种类不变。因为其质子数不变，改变的是电子的数目。即在离子中，核电荷数=质子数≠核外电子数。
(3)离子形成化合物的过程：原子在一定的条件下发生电子的得失，从而形成阴、阳离子，阴、阳离子因所带电荷不同而相互吸引形成化合物。
(4)原子的化学性质主要是由最外层电子数决定的，在化学反应中，原子核不变，改变的只是核外电子。
4.原子与离子的比较
5.氯化钠的形成
钠在氯气中燃烧时钠原子失去1个电子形成带正电荷的钠离子，氯原子得到1个电子形成带负电荷的氯离子，带相反电荷的钠离子和氯离子之间相互吸引，构成了电中性的氯化钠。
二、同位素
1.元素的概念
具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子总称为元素。
【拓展】早在1803年10月，在曼彻斯特文学和哲学学会的一次活动中，道尔顿第一次提出了原子的概念，讲述了他的原子论。由此可归纳为三点关于元素和原子的结论：
①元素是由非常微小、不可再分的微粒——原子组成，原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己的独特性质。
②同一元素所有原子的质量、性质都完全相同，不同元素的原子质量、性质各不相同。原子质量是每一种元素的基本特征之-
③不同元素化合时，原子以简单整数比结合。
道尔顿有“近代化学之父”之称，是近代化学的奠基人。道尔顿的原子论开辟了从微观世界识识物质及其变化的新纪元。现在原子的存在已被实验所证实。借助扫描隧道显微镜已经能看到原子的图像。
【说明】元素概念中的“一类原子”包括：
(1)质子数相同、中子数不同的同位素原子，如、、.
(2)质子数相同化合价不同的元素，如0、+1、+3、+5、+7、-1价的氯元素。
(3)质子数相同的单核粒子，如Cl-与Cl原子都属于氯元素。
(4)元素只论种类，不讲个数。
2.同位素
(1)同位素概念：原子中核内质子数相同、中子数不同的同类原子互为同位素。
元素是同位素原子的总称，同位素原子是一种元素的不同种原子，即原子的“孪生兄弟”。同位素原子有“三相同三不同”，三相同是：质子数相同、电子数相同、化学性质相同；三不同是：中子数不同、原子质量不同、物理性质不同。
(2)同位素的应用：同位素原子在工业、农业、医疗、国防等方面有着广泛的应用。如：质谱分析中，用稳定同位素原子作为示踪原子，核潜艇利用铀的同位素裂变释放的能量作为动力，利用放射性同位素对一些脏器进行扫描，诊断肿瘤等疾病，根据放射性同位素的半衰期进行古董鉴定。
注意：①具有相同质子数的微粒(或粒子)不一定是同位素。
②元素概念中必须强调的是“原子”。
③元素属于宏观概念，表述时只能说“物质由某种或某些元素组成”。
3.元素、同位素的比较
1.元素与原子的比较
【例1】(2019无锡调研)2015年5月上旬，一枚用于探伤的放射源铱-192(其原子中含有77个质子和115个中子)在南京丢失，引起了社会的广泛关注。下列有关说法中正确的是( )
A.该原子的核电荷数为77 B.该原子中一共含有192个粒子
C.该原子的核外有115个电子 D.该原子的相对原子质量为192g
2.应用“四数一量”分析原子结构
(1)“四数一量”
原子：核电荷数=质子数=核外电子数；近似相对原子质量(第七节学习)=质子数+中子数。
①“核电荷数”指原子核所带的电荷数，即质子所带电荷数之和。
②并非所有原子核中都含有中子，如没有中子。一般地：质子数中子数。
③化学变化过程中，原子核不发生变化，即质子数和中子数不发生变化。
(2)分析同位素
【例2】已知每个电子的质量约为每个质子(或中子)质量的。下表列举了几种原子的质子数、中子数、电子数和相对原子质量的数据，通过此表，可总结出“在原子中质子数等于电子数”。还能总结出：
(1) ；
(2) ；
(3) ；
(4) 。
【常考1】离子的形成
【例1】(2019崇阳期末)如图是三种微粒的结构示意图，有关它们的说法正确的是( )
A.它们的最外层电子数相同 B.它们都属于金属元素
C.它们属于同种元素的微粒 D.它们都是原子
【例2】(2019行唐月烤)关于钠原子(Na)和钠离子(Na+)的叙述中判断正确的是( )
①核电荷数相同 ②核外电子数相同 ③钠离子(Na+)较稳定 ④核内质子数相等
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
【常考2】元素、原子、分子、离子的区别
【例3】一种元素与另一种元素的本质区别是( )
A.原子的最外层电子数不同 B.原子的质子数不同
C.原子的电子层数不同 D.原子的中子数不同
【例4】下列有关分子、原子和离子的说法正确的是( )
A.分子是化学变化中最小的粒子 B.带电的原子才叫离子
C.分子的质量总比原子质量太压 D.分子、原子、离子都能直接构成物质
【方法归纳】分子原和离子既有区别又有联系，原子可以构成分子，也可以直接构成物质；原子失去或得到电子就变为离子，当然离子也可以是带电的原子团；离子也可以直接构成物质。
【常考3】同位素
【例5】如图所示为氢的三种同位素，比较它们的结构可以得出的结论是 ( )
A.同位素原子的质子数不同 B.同位素原子的电子数不同
C.同位素原子的质子数相同，但中子数不同 D.同位素原子的质子数相同，但电子数不同
【例6】下列属于同位素的是( )
A.气和氚 B.红磷和白磷 C.氢气和氧气 D.钠原子和钠离子
【热点题型1】元素、同位素
【例7】(温州中考)氚是氢的一种同位素，氚原子含有1个质子和2个中子。下列示意图能正确表示氚原子结构的是( )
【方法归纳】元素与同位素的辨析原子核内的质子数相同、中子数不相同的同类原子互为同位素原子。同位素原子是一种元素的不同种原子。如三种氧原子：氧-16、氧-17、氧-18的质子数均为8，中子数分别为8、9、10，因此它们都属于氧元素，不同的是其核内的中子数。
【题型2】离子
【例8】(海南中考)下列微粒结构示意图中，表示阴离子的是( )
【方法归纳】粒子种类的辨析
1.一种元素的原子变成离子时( )
A.一定失去电子 B.一定得到电子
C.有可能得到电子，也有可能失去电子 D.既不得到电子，也不失去电子
2.决定元素种类的是 ( )
A.电子数 B.质子数 C.中子数 D.最外层电子数
3.一种粒子的原子核内含有n个质子，核外共有n+1个电子，则该粒子一定属于 ( )
A.原子 B.分子 C.阴离子 D.阳离子
4.下列关于同位素原子在医学、农业、环保等方面的应用的说法，错误的( )
A.在医学上同位素主要用于显像、诊断和治疗，另外还包括医疗用品消毒、药物作用机理研究和生物医学研究
B.同位素的辐射育种技术为农业提供了改进质量、增加产量的多种有效手段
C.同位素在测定从工厂排放出来的温室(效应)气体的途径及其被植物同化方面起了重要的作用，从而增加了我们对CO2带来的环境冲击的了解
D.当前在大多数应用中，同位素技术已被现有可更替的技术所取代
5.科学家发现某些原子具有放射性，即原子能自动地放射出一些固定的粒子.据此推断，当一种元素的原子经过放射变化后，结果变成了另一种元素的原子.它一定是放射出了 ( )
A.电子 B.中子 C.质子 D.该原子的原子核
6．参考如图中物质的微观结构示意图，其中由离子构成的物质是( )
7．关于下列“两个原子的谈话”的说法错误的是( )
A．当原子失去一个带负电的电子后，它就变成了带一个正电荷的离子
B．当原子得到一个带负电的电子后，它就变成了带一个负电荷的离子
C．我带上正电荷比原来更稳定了
D．我带上负电荷比原来更活泼了
8．下表微粒中，是阳离子的是____________，互为同位素的是____________(填字母)。
9.用“分子”“原子”“离子”填写下列空格。
(1)氯气由氯________构成。
(2)铜由铜________构成。
(3)氯化钠由________构成。
(4)氯分子由氯________构成。
(5)硫酸铜晶体由________构成。
10.决定元素种类的是原子的 或 ，可区分一种元素不同种同位素原子的是 .
11.写出氢的三种同位素原子的名称： 、 、 .
12．在①36锂、② 714氮、③37锂、④ 614碳中：
(1)______和______(填序号，下同)互为同位素。
(2)______和______的质子数和中子数的总数相等，但不能互称同位素。
1.汤姆生最早发现了原子中存在一种带负电荷的粒子，证明了原子是可以再分的.汤姆生发现的这种粒子是 ( )
A.原子核 B.质子 C.电子 D.中子
2. 1个原子的原子核中有6个质子和6个中子，则该原子的核外电子 ( )
A.大于6个 B.小于6个 C.等于6个 D.等于12个
3.下列关于原子的叙述中，正确的是( )
A.是带电的微粒 B.是实心球体 C.可分解为分子 D.可转变为离子
4.(江苏常州中考)道尔顿、汤姆生和卢瑟福等科学家对原子结构进行了不断探索.下列叙述正确的是( )
①原子由原子核和核外电子构成 ②原子的质量主要集中在原子核上 ③原子核在原子中所占的体积极小
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
5.对于图示理解错误的是( )
A.原子可结合成分子 B.可用表示氢分子的形成过程
C.物质都是由分子构成的 D.化学变化的基础是分子的分裂和原子的重新组合
6.下列关于分子、原子、离子的说法，正确的是 ( )
A.原子是最小的粒子，不可再分
B.钠原子的质子数大于钠离子的质子数
C.当二氧化碳气体变成干冰时，二氧化碳分子间不存在间隔
D.分子、原子、离子都可以直接构成物质
7．甲原子有6个质子和6个中子；乙原子有8个质子和8个中子；丙原子有1个质子和2个中子；丁原子有6个质子和8个中子，其中属于同位素原子的是( )
A．甲和乙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．丙和丁
8．碘盐中的碘元素是I­127，日本核电站泄漏发生后，在我国许多地方测到微量的放射性元素I­131。下列关于I­127和I­131说法正确的是( )
A．具有相同的中子数 B．具有相同的质子数
C．具有相同的原子质量 D．属于同一种原子
9．一种元素的原子变成离子( )
A．一定失去电子 B．一定得到电子
C．有可能得到电子，也有可能失去电子 D．既不得到电子，也不失去电子
10.下列粒子可以通过得到电子变成原子的是( )
A.Cl B. C. D.
11.下表是四种单原子核的微粒，请填写下列表格，并回答有关问题：表中 (填序号，下同)属于同种元素， 互称同位素.属于阳离子的是 .
原子
离子
阳离子
阴离子
结构关系
质子数=电子数
质子数>电子数
质子数<电子数
电性
呈电中性
带正电
带负电
互转化
原子和离子的原子核相同，原子得、失电子后形成阴、阳离子
阳离子原子阴离子
项目
元素
同位素
概念
具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子称为元素
具有相同质子数和不同中子数的同一元素的不同原子互称同位素
研究范围
核电荷数(即质子数)相同的一类原子
|同一种元素中，中子数不相同的原子
特性
具有相同质子数，其带的电荷数可以不同，具有的化合价可以不同，所以具有的性质也不同
原子的质子数相同而中子数不同，所以质量数不同，但同价态的同位素化学性质几乎完全相同
实例
如：Fe、Fe2+、Fe3+为铁元素，、、、、、、为氮元素，其物理性质和化学性质都不同
如：、、——氢元素三种同位素化学性质几乎相同
项日
元素
原子
概念
具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称。一种元素可含几种原子，如氢元素包含、、三种原子
化学变化中的最小粒子
种类确定
由核内质子数确定
由质子数和中子数确定
区别
宏观概念：只讲种类，不讲个数，没有数量多少的含义
微观概念：既讲种类，又讲个数，有数量多少的含义
使用范国
用于描述物质的宏观组成，如水由氢、氧两种元素组成
用于描述物质的微观构成，如1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
联系
元素与原子是总体与个体的关系，原子是元素的个体，是构成和体现元素性质的最小粒子。在化学反应中，元素种类、原子种类和原子个数均不发生变化
原子种类
质子数
中子数
电子数
相对原子质量
1
0
1
1
1
1
1
2
1
2
1
3
6
6
6
12
6
7
6
13
146C
6
8
6
14
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
相对原子质量
氢
1
0
1
1
碳
6
6
6
12
氧
8
8
8
16
钠
11
12
11
23
铁
26
30
26
56
组别
质子
中子
电子
A
14
14
14
B
26
30
24
C
26
30
26
D
14
16
14