人類對原子結構的認識

1、1.31.3人類對原子結構的認識人類對原子結構的認識1、19世紀初，英國科學家世紀初，英國科學家道爾頓道爾頓提出近代提出近代原子學說，認為物質都由原子組成。他認原子學說，認為物質都由原子組成。他認為原子是微小的不可分割的為原子是微小的不可分割的實心球體實心球體。2、1897年，英國科學家年，英國科學家湯姆生湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子發(fā)現(xiàn)了電子。提出了葡萄干面包式葡萄干面包式原子模型盧瑟福原子模型 （空心球）（空心球） 3 3、 19091909年至年至19111911年，英國物理學家年，英國物理學家盧瑟福盧瑟福和他的合作者通過粒子散射實驗和他的合作者通過粒子散射實驗, , 提出了提出了原子結構的原子結構

2、的核式結構核式結構學說。學說。丹麥物理學家玻爾丹麥物理學家玻爾1913年，丹麥物理學家玻爾丹麥物理學家玻爾提出的原子結構模型，提出的原子結構模型，他認為核外電子是他認為核外電子是分層分層排布的。排布的。電子云模型電子云模型 現(xiàn)代科學家們在實驗中發(fā)現(xiàn)，電子在原現(xiàn)代科學家們在實驗中發(fā)現(xiàn)，電子在原子核周圍有的區(qū)域出現(xiàn)的次數(shù)多，有的子核周圍有的區(qū)域出現(xiàn)的次數(shù)多，有的區(qū)域出現(xiàn)的次數(shù)少，就像區(qū)域出現(xiàn)的次數(shù)少，就像“云霧云霧”籠罩籠罩在原子核周圍。因而提出了在原子核周圍。因而提出了“電子云模電子云模型型”。 電子云電子云密度大密度大的地方，表明電子在核外的地方，表明電子在核外單位體積內(nèi)出現(xiàn)的機會多單位體積內(nèi)

3、出現(xiàn)的機會多，反之，出現(xiàn)，反之，出現(xiàn)的機會少。的機會少。電子云電子云 模型模型道爾頓道爾頓湯姆生湯姆生盧瑟福盧瑟福玻爾玻爾量子力量子力學學年代年代18031904191119131926依據(jù)依據(jù)元素化合時的質量比例關系發(fā)現(xiàn)電子粒子散射氫原子光譜近代科學實驗主要主要內(nèi)容內(nèi)容原子是不可再分的實心小球葡萄干面包式行星模型軌道式原子模型量子力學原子結構模型的演變原子結構模型的演變 湯姆生原子模型（湯姆生原子模型（1897年）：年）：盧瑟福原子模型（盧瑟福原子模型（1911年）：年）：波爾波爾原子模型原子模型(1913年年):現(xiàn)代原子模型現(xiàn)代原子模型:道爾頓原子模型（道爾頓原子模型（1803年）：年）：

4、原子是原子是實心球實心球“葡萄干面包式葡萄干面包式”原子結構模型原子結構模型帶核的帶核的原子結構模型原子結構模型分層分層模型模型電子云電子云模型模型CaK二、核外電子分層排布二、核外電子分層排布對于多電子原子對于多電子原子,核外電子是分層排布的核外電子是分層排布的二、核外電子分層排布二、核外電子分層排布1、電子按能量高低在核外分層排布。、電子按能量高低在核外分層排布。1234567KLMNOPQ由內(nèi)到外，能量逐漸升高由內(nèi)到外，能量逐漸升高2、核外電子排布的一般規(guī)律：、核外電子排布的一般規(guī)律： K層為最外層時，最多容納電子數(shù)層為最外層時，最多容納電子數(shù)-。其他各層為最外層最多容納電子數(shù)其他各層為

5、最外層最多容納電子數(shù)-。次外層最多容納電子數(shù)次外層最多容納電子數(shù)-。倒數(shù)第三層最多容納電子數(shù)倒數(shù)第三層最多容納電子數(shù)-。第第n層最多容納電子數(shù)層最多容納電子數(shù)-。2個個8個個18個個32個個2n2個個注意：多條規(guī)律必須同時兼顧。注意：多條規(guī)律必須同時兼顧。 電子先排能量最低的電子層電子先排能量最低的電子層,排滿后再排能量排滿后再排能量較高的電子層較高的電子層說出下列原子的核外電子排布說出下列原子的核外電子排布: 1)Mg 2)Cl 3)N 4)Ne 5)Ca試一試試一試:各層電子的數(shù)目各層電子的數(shù)目 原子原子符號符號核電荷數(shù)核電荷數(shù)電子電子層層3、原子結構示意圖、原子結構示意圖二、核外電子分層

6、排布二、核外電子分層排布三、原子結構與元素性質的關系三、原子結構與元素性質的關系1.1.最外層為最外層為8電子的結構電子的結構(K層為最層為最外層時為外層時為2電子電子) 特點特點:原子既不容易失去電子又不容易得到電子原子既不容易失去電子又不容易得到電子（如（如HeHe、NeNe、ArAr等）等）+22+1028+18288其它原子都有使自己趨向穩(wěn)定結構的性質其它原子都有使自己趨向穩(wěn)定結構的性質2.2.不穩(wěn)定結構：不穩(wěn)定結構：如：如：F F、O O、ClCl最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)4時，容易失去電子時，容易失去電子最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)4時，容易得到電子時，容易得到電子三、原子結構與元素性質

7、的關系三、原子結構與元素性質的關系如：如： NaNa、MgMg、AlAl討論完成下表：元素分類元素分類 最外層最外層電子數(shù)電子數(shù)原子結構原子結構的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性 電子的電子的得失得失 化學性質化學性質 金屬金屬 非金屬非金屬稀有氣體稀有氣體少于少于4易失電子易失電子不穩(wěn)定不穩(wěn)定較活潑較活潑多于多于4不穩(wěn)定不穩(wěn)定易得電子易得電子較活潑較活潑2或或8穩(wěn)定穩(wěn)定不易得失不易得失較穩(wěn)定較穩(wěn)定三類不同元素的原子結構特點與化學性質的關系三類不同元素的原子結構特點與化學性質的關系元素的化學性質與最外層電子數(shù)關系密切元素的化學性質與最外層電子數(shù)關系密切最外層電子數(shù)決定化學性質最外層電子數(shù)決定化學性質+12282

8、失去電子+1228MgMg2+826+828得到電子OO2-原子結構示意圖原子結構示意圖離子結構示意圖離子結構示意圖元素化合價與最外層電子數(shù)的關系：元素化合價與最外層電子數(shù)的關系：原子原子最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)4時，容易失去電子時，容易失去電子最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)4時，容易得到電子時，容易得到電子（化合價（化合價失去的電子數(shù)目）失去的電子數(shù)目）化合價化合價（8最外層電子數(shù)）最外層電子數(shù)）關系：元素化合價在數(shù)值上等于原子失去關系：元素化合價在數(shù)值上等于原子失去或得到的電子數(shù)目（失為正，得為負）或得到的電子數(shù)目（失為正，得為負）元素元素化合價化合價原子最外層電子原子最外層電子數(shù)目數(shù)目失去（或

9、得到）失去（或得到）電子的數(shù)目電子的數(shù)目NaMg2O6Cl-1問題解決問題解決11失失12失失22得得27得得1某微粒的結構示意圖如圖某微粒的結構示意圖如圖,當當X取不同值時取不同值時,對應不同的微粒對應不同的微粒.請寫出符合下列條件的微請寫出符合下列條件的微粒符號粒符號:1)陰離子陰離子:_2)陽離子陽離子:_3)原子原子:_課堂練習課堂練習1:+X28在原子序數(shù)在原子序數(shù)1 11818號元素范圍內(nèi)，按要求號元素范圍內(nèi)，按要求回答下列問題：回答下列問題：最外層電子數(shù)為最外層電子數(shù)為1 1的原子有的原子有_最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2 2倍的原倍的原子是子是_最外層電

10、子數(shù)是次外層電子數(shù)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3 3倍的原倍的原子是子是_最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4 4倍的原倍的原子是子是_課堂練習課堂練習2:次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子倍的原子有有_內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子倍的原子有有_電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的原子有電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的原子有_最外層電子數(shù)是電子層數(shù)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的原子有倍的原子有_最外層電子數(shù)是電子層數(shù)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的原子是倍的原子是_在原子序數(shù)在原子序數(shù)118號元素范圍內(nèi)，按要求號元素范圍內(nèi)，按要求回答

11、下列問題：回答下列問題：第二課時1、原子、原子如何構成如何構成？2、原子核與整個原子的體積的相對大小如何？原子核與整個原子的體積的相對大小如何？3、質子、中子、電子的電性、電量如何？、質子、中子、電子的電性、電量如何？4、原子核所帶的電荷數(shù)決定于什么物理量？、原子核所帶的電荷數(shù)決定于什么物理量？5、為何整個原子顯電中性？、為何整個原子顯電中性？三、原子的構成三、原子的構成 1、從電性和電量的關系，我們可以發(fā)現(xiàn)：從電性和電量的關系，我們可以發(fā)現(xiàn)：核電荷數(shù)與質子數(shù)、電子數(shù)的關系如何？核電荷數(shù)與質子數(shù)、電子數(shù)的關系如何？ 2、從相對質量的關系，原子的相對質量和從相對質量的關系，原子的相對質量和質子數(shù)

12、、中子數(shù)、電子數(shù)有何關系？質子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)有何關系？ 原原 子：子：核電荷數(shù)核內(nèi)質子數(shù)核外電子數(shù)核電荷數(shù)核內(nèi)質子數(shù)核外電子數(shù) 核電荷數(shù)核電荷數(shù)核內(nèi)質子數(shù)核內(nèi)質子數(shù) 核外電子數(shù)核外電子數(shù)核電荷數(shù)核電荷數(shù)核內(nèi)質子數(shù)核內(nèi)質子數(shù) 核外電子數(shù)核外電子數(shù)?動腦時間動腦時間 陽離子：陽離子：陰離子陰離子：原子核內(nèi)所有的質子和中子的相對質量取近原子核內(nèi)所有的質子和中子的相對質量取近似整數(shù)值加起來所得數(shù)值，叫做質量數(shù)。似整數(shù)值加起來所得數(shù)值，叫做質量數(shù)。質量數(shù)（質量數(shù)（A A）=質子數(shù)（質子數(shù)（Z Z）+ + 中子數(shù)（中子數(shù)（N N） 質量數(shù)質量數(shù)原子組成的表示方法原子組成的表示方法:XAZ質量數(shù) 質子數(shù)

13、 （核電荷數(shù)） 元素符號原子核原子核核外電子核外電子質子質子中子中子Z 個個N=(AZ)個個Z 個個質量數(shù)質量數(shù)化化合合價價離子電荷離子電荷質子數(shù)質子數(shù)O8162-2- 2原子個數(shù)原子個數(shù)實例理解實例理解A、Z、c、d、e各代表什么？各代表什么？ A代表質量數(shù)；代表質量數(shù)；Z代表核電荷數(shù)（質子數(shù)）代表核電荷數(shù)（質子數(shù)）c代表離子所帶的電荷數(shù)代表離子所帶的電荷數(shù)d代表化合價代表化合價e代表原子個數(shù)代表原子個數(shù)AZXc+-+de請依據(jù)上式表示請依據(jù)上式表示Al, Al3+, Cl-，并說說這些微粒的質子數(shù)并說說這些微粒的質子數(shù), 電子數(shù)電子數(shù)四，知識拓展：四，知識拓展：粒子符粒子符號號質子數(shù)質子數(shù)

14、(Z)中子數(shù)中子數(shù)(N)質量數(shù)質量數(shù)(A)用用 表表示示電子數(shù)電子數(shù)O818Al1427ClHHH20AZX3517Cl101317183518 8O2713Al應用應用: 1、填寫下表、填寫下表108131710111011學以致用學以致用用用AZX表示原子：表示原子：1.求中性原子的中子數(shù)：求中性原子的中子數(shù)：N= 2.求陰離子的中子數(shù)，求陰離子的中子數(shù)，AXn-共有共有x個電子，個電子，則則N= 3.求陽離子的中子數(shù)，求陽離子的中子數(shù)，AXn+共有共有x個電子，個電子，則則N= 4.求中性分子或原子團的中子數(shù)，求中性分子或原子團的中子數(shù)，1H216O分子中，分子中，N= 1. 元素如何定

15、義？元素如何定義？具有相同核電荷數(shù)（質子數(shù)）的同一類具有相同核電荷數(shù)（質子數(shù)）的同一類原子叫元素。原子叫元素。2.2.同種元素原子的原子核中，中子數(shù)同種元素原子的原子核中，中子數(shù)一定相同一定相同. .對嗎對嗎? ?舉例說明舉例說明. .復復習習核素：具有一定質子數(shù)和中子數(shù)的一種原子核組成核組成質子數(shù)質子數(shù)中子數(shù)中子數(shù)質量數(shù)質量數(shù) 學學 名名 俗俗 稱稱 1 1 1 1 1 0 2 3 2 氕氕 氘氘 氚氚 重氫重氫 超重氫超重氫H11H21H31試比較三種原子的異同，指出它們之間的關系。試比較三種原子的異同，指出它們之間的關系。質子數(shù)相同質子數(shù)相同中子數(shù)不同，質量數(shù)不同中子數(shù)不同，質量數(shù)不同屬

16、同種元素屬同種元素不同種原子不同種原子質子數(shù)相同質子數(shù)相同而而中子數(shù)不同中子數(shù)不同的的同一元素同一元素的的原子原子互稱互稱同位素同位素（D）（T）同 位 素 具有具有相同的質子數(shù)相同的質子數(shù)和和不同的中子數(shù)不同的中子數(shù)的的同一元素的同一元素的不同核素不同核素互稱同位素?；シQ同位素。特點化學性質化學性質幾乎完全相幾乎完全相同同質子數(shù)相同質子數(shù)相同 核電荷數(shù)相同核電荷數(shù)相同 原子序數(shù)相原子序數(shù)相同同 在周期表中位置相同在周期表中位置相同H2 和和D2 是兩種不同的單質，化學性質基本相同是兩種不同的單質，化學性質基本相同H2O 和和 D2O 是兩種不同的化合物，化學性質基本相同是兩種不同的化合物，化學性質基本相同 質子數(shù)相同質子數(shù)相同 核外電子數(shù)相同核外電子數(shù)相同 同 位 素 具有具有相同的質子數(shù)相同的質子數(shù)和和不同的中子數(shù)不同的中子數(shù)的的同一元素的同一元素的不同核素不同核素互稱同位素?；シQ同位素。特點中子數(shù)不同中子數(shù)不同 性質不同性質不同 用途不同用途不同同 位 素 許多元素都有同位素，許多元素都有同位素， 目前