原子結(jié)構(gòu)講稿

1、關(guān)于原子結(jié)構(gòu)課件第一張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第二張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月引言化學(xué)研究的是構(gòu)成宏觀物體的物質(zhì)。一、研究物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)二、研究物質(zhì)的性質(zhì)與變化思考 二者的關(guān)系如何？古希臘的“原性論”哲學(xué)和我國古代的煉丹術(shù)士認(rèn)為“吞金可長生”自然哲學(xué)，對這兩者的關(guān)系是如何認(rèn)定的？第三張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月思考與交流 1、鐵易生銹，真金不怕火煉等事例說明了什么問題？為什么？ 2、O2和O3是同素異形體，空氣中的O2是須臾不能離開的，而空氣中的O3多于1.2mg/L則有害；CO易燃，CO2卻能滅火。這由說明了什么問題？為什么？ 3、分子式為C2H

2、6O的物質(zhì)可能有圖示兩種結(jié)構(gòu)，前者與水互溶而后者不能。這也說明了什么問題？第四張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月思考與交流 4、下圖所示兩種物質(zhì)：前者是第一種用醫(yī)學(xué)的磺胺藥，為什么服用此藥后可殺死細(xì)菌？ 5、下圖所示是鮑魚及其剖面圖，圖中標(biāo)出了它的兩層不同結(jié)構(gòu)的殼。你能說出這兩層殼的功用是什么？為什么？ 第五張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月引言分子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定第六張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月原子結(jié)構(gòu)第七張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸第八張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月宇宙大爆炸2h

3、后誕生大量的氫大量的氦極少量的鋰原子核的熔合反應(yīng)合成其他元素一.開天辟地原子的誕生第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)1932年勒梅特首次提出了現(xiàn)代宇宙大爆炸理論 第九張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 思考與交流有誰知道宇宙中最豐富的元素是那一種？宇宙年齡有多大？地球年齡有多大？ 閱讀課本后回答：氫元素宇宙中最豐富的元素占88.6%（氦18），另外還有90多種元素，宇宙年齡距近約140億年，地球年齡已有46億年。思考與交流 回 答第十張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月古希臘原子論古希臘哲學(xué)家 原子是最小的、不可分割的物質(zhì)粒子。原子之間存在著虛空，無數(shù)原子從古以來就存在于虛空之中，既不能創(chuàng)生，也不

4、能毀滅，它們在無限的虛空中運(yùn)動著構(gòu)成萬物。（ Democritus ，約公元前 460 年前 370 年） 原子人類認(rèn)識原子的歷史第十一張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月近代科學(xué)原子論（1803年）一切物質(zhì)都是由最小的不能再分的粒子原子構(gòu)成。原子模型：原子是堅(jiān)實(shí)的、不可再分的實(shí)心球。英國化學(xué)家道爾頓（J.Dalton , 17661844)道爾頓原子模型第十二張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月原子并不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒 湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子(1897年)電子是種帶負(fù)電、有一定質(zhì)量的微粒，普遍存在于各種原子之中。湯姆生原子模型：原子是一個平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，

5、中和了電荷，從而形成了中性原子。原子是一個球體，正電荷均勻分布在整個球體內(nèi)，電子像面包里的葡萄干鑲嵌其中。英國物理學(xué)家湯姆生（J.J.Thomson ,18561940）湯姆生原子模型第十三張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月湯姆生原子模型第十四張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月粒子散射實(shí)驗(yàn)（1909年）原子有核盧瑟福和他的助手做了著名粒子散射實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，盧瑟福在1911年提出原子有核模型。盧瑟福原子模型（又稱行星原子模型）：原子是由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子構(gòu)成。原子核的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在原子核外空間繞核做高速運(yùn)動。英國科學(xué)家盧瑟福（E.

6、Rutherford,18711937)盧瑟福原子模型第十五張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第十六張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月盧瑟福原子模型第十七張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月玻爾原子模型（1913年）玻爾借助誕生不久的量子理論改進(jìn)了盧瑟福的模型。玻爾原子模型（又稱分層模型）：當(dāng)原子只有一個電子時，電子沿特定球形軌道運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)原子有多個電子時，它們將分布在多個球殼中繞核運(yùn)動。不同的電子運(yùn)轉(zhuǎn)軌道是具有一定級差的穩(wěn)定軌道。丹麥物理學(xué)家玻爾（N.Bohr,18851962)玻爾原子模型第十八張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月玻爾原子模型第十九張，PPT共六十

7、五頁，創(chuàng)作于2022年6月電子云模型第二十張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月電子云模型（現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說）現(xiàn)代科學(xué)家們在實(shí)驗(yàn)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，有的區(qū)域出現(xiàn)的次數(shù)少，就像“云霧”籠罩在原子核周圍。因而提出了“電子云模型”。電子云密度大的地方，表明電子在核外單位體積內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會多，反之，出現(xiàn)的機(jī)會少。 如：氫原子的電子云第二十一張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月電子云現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說第二十二張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月人類認(rèn)識原子的歷史進(jìn)程 人類在認(rèn)識自然的過程中，經(jīng)歷了無數(shù)的艱辛，正是因?yàn)橛辛藷o數(shù)的探索者，才使人類對事物的認(rèn)識一步步地走向

8、深入，也越來越接近事物的本質(zhì)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們現(xiàn)在所學(xué)習(xí)的科學(xué)理論，還會隨著人類對客觀事物的認(rèn)識而不斷地深入和發(fā)展。從原子結(jié)構(gòu)模型的演變你想到了些什么？第二十三張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月【思考與交流】1. 原子的特點(diǎn)是什么？原子是化學(xué)變化中的最小微粒原子的體積和質(zhì)量都十分微小原子的大部分質(zhì)量集中在原子核上第二十四張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 2. 原子的構(gòu)成、原子核的構(gòu)成是怎樣的?原子原子核核外電子 質(zhì)子 中子第二十五張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 小結(jié)： 構(gòu)成原子的粒子及其性質(zhì)第二十六張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1、現(xiàn)代大爆

9、炸理論認(rèn)為：天然元素源于氫氦等發(fā)生的原子核的融合反應(yīng)。這于一百多年前，普魯特運(yùn)用思辨性推測作出“氫是所有元素之母”的預(yù)言，恰好“一致”。下列說法正確的是 ( )A科學(xué)研究中若能以思辨性推測為核心，就能加快科學(xué)的進(jìn)程B普魯特“既然氫最輕，它就是其他一切元素之母”的推理是符合邏輯的 C“一致”是巧合，普魯特的預(yù)言沒有科學(xué)事實(shí)和理論支撐，只是一種猜測D“現(xiàn)代大爆炸理論”是解釋宇宙誕生的唯一正確的理論 【課堂達(dá)標(biāo)測試1】C第二十七張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3道爾頓的原子學(xué)說曾經(jīng)起了很大的作用。他的學(xué)說中主要有下列三個論點(diǎn)：原子是不能再分的微粒；同種元素的原子的各種性質(zhì)和質(zhì)量都相同；原子

10、是微小的實(shí)心球體。從現(xiàn)代原子分子學(xué)說的觀點(diǎn)看，你認(rèn)為不正確的是（ ）A 只有 B 只有 C 只有 D 2支撐“宇宙大爆炸”理論的重要事實(shí)之一是 （ ） A宇宙原子總數(shù)的88.6是氫 B地球上的元素絕大多數(shù)是金屬 C普魯特“氫是元素之母”的預(yù)言 D宇宙中存在少量稀有氣體分子 AD第二十八張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月4在1911年前后，新西蘭出生的物理學(xué)家盧瑟福把一束變速運(yùn)動的粒子(質(zhì)量數(shù)為4的帶2個正電荷的質(zhì)子粒)射向一片極薄的金箔，他驚奇地發(fā)現(xiàn)，過去一直認(rèn)為原子是“實(shí)心球”，而這種“實(shí)心球”緊密排列而成的金箔，竟為大多數(shù)粒子暢通無阻的通過，就像金箔不在那兒似的，但也有極少數(shù)的。粒

11、子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，或被筆直地彈回。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能得出關(guān)于金箔中Au原子結(jié)構(gòu)的一些結(jié)論，試寫出其中的三點(diǎn):_ 原子中存在原子核，它占原子中極小的體積 原子核帶正電，且電荷數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粒子金的原子核質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粒子 第二十九張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月觀察1-18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，討論為什么原子核外的電子分層運(yùn)動？ 【思考與交流】第三十張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月依據(jù)核外電子的能量不同：離核遠(yuǎn)近：近 遠(yuǎn) 能量高低：低 高核外電子分層排布1234567KLMNOPQ第三十一張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月二、能層與能級1.能層（1）定義：在多電子的原子核外電子

12、的能量是不同的，按電子的能量差異，可以將核外電子分成不同的能層。（2）表示方法及各能層所容納的最多電子數(shù)：【學(xué)與問】1、原子核外電子的每一個能層最多可容納的電子數(shù)與能層的序數(shù)（n）間存在什么關(guān)系？每一個能層最多可容納的電子數(shù)為2n2個。第三十二張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2.能級（1）定義：在多電子原子中，同一能層的電子，能量可以不同，還可以把它們分成能級。（2）表示方法及各能級所容納的最多電子數(shù)：【學(xué)與問】2.不同的能層分別有多少個能級，與能層的序數(shù)（n）間存在什么關(guān)系？任一能層的能級數(shù)等于該能層的序數(shù)。第三十三張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月【學(xué)與問】 3. 不同能

13、層中，符號相同的能級中所容納的最多電子數(shù)是否相同？以s、p、d、f排序的各能級可容納的最多電子數(shù)是多少？ 不同能層中，符號相同的能級中所容納的最多電子數(shù)相同。以s、p、d、f排序的各能級可容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7的二倍，即2、6、10、14?！菊n后探究】第三十四張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月【課堂達(dá)標(biāo)測試2】1、以下能級符號正確的是 （ ）A 6s B 2d C 3f D 7p2、下列各能層中不包含p能級的是 （ ）A. N B. M C. L D. K3、原子核外P能層和p能級可容納的最多電子數(shù)分別為 （ ）A 32和2 B 50和6 C 72和6 D 86和10AD

14、DC第三十五張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月4.下列有關(guān)認(rèn)識正確的是 （ ） A各能級上最多的電子按s、p、d、f的順序分 別為2、6、10、14B各能層的能級都是從s能級開始至f能級結(jié)束C各能層含有的能級數(shù)為n1 D各能層含有的電子數(shù)為2n25、下列各組微粒中，各能層電子數(shù)均達(dá)到2n2個的是 （ ） A.Ne和 Ar B.H-和Na+ C.Ne和Cl- D.F-和S2-AB第三十六張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月【課堂小結(jié)】一.開天辟地原子的誕生二、能層與能級作業(yè)：1、完成本節(jié)作業(yè)紙2、教材P5“構(gòu)造原理”再見第三十七張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 原子

15、結(jié)構(gòu)（第二課時）第三十八張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月K L M N O P Q 電子能量高在離核遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動，電子能量低在離核近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動，在多電子的原子核外電子的能量是不同的，按電子的能量差異，可以將核外電子分成不同的能層。同一能層的電子，能量也可不同，可以把它們分成能級?！緩?fù)習(xí)】 1S 2S 2P 3S3P3d 4S4P4d4f 5S5P 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 注:在每一能層中,能級符號的順序是ns np nd nf.(n代表能層），每一個能層最多可容納的電子數(shù)為2n2個，任一能層的能級數(shù)等于該能層的序數(shù)。第三十九張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作

16、于2022年6月【回顧】118號元素原子的電子層排布第四十張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月【回顧】118號元素原子的電子層排布核電荷數(shù)元素名稱元素符號各電子層的電子數(shù)K L M N1 氫 H 12 氦 He 23 鋰 Li 2 1 4 鈹 Be 2 2 5 硼 B 2 3 6 碳 C 2 47 氮 N 2 58 氧 O 2 69 氟 F 2 710 氖 Ne 2 811 鈉 Na 2 8 112 鎂 Mg 2 8 2 13 鋁 Al 2 8 314 硅 Si 2 8 415 磷 P 2 8 516 硫 S 2 8 617 氯 Cl 2 8 718 氬 Ar 2 8 8寫出鉀元素原子的

17、核外電子層排布？第四十一張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月K元素原子的核外電子排布為什么不是:2、8、9,而是2 、8、8、1呢？第四十二張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月三、構(gòu)造原理與能量最低原理 1、構(gòu)造原理：隨原子核電荷數(shù)遞增，原子核外電子的排布遵循如右圖的排布順序，這個排布順序被稱為構(gòu)造原理。第四十三張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月構(gòu)造原理中排布順序的實(shí)質(zhì) -各能級的能量高低順序 1)相同能層的不同能級的能量高低順序 ： nsnpndnf2)英文字母相同的不同能級的能量高低順序： 1s2s3s4s；2p3p4p; 3d4d3) 不同層不同能級可由下面的公式得出

18、: ns (n-2)f (n-1)d np (n為能層序數(shù))第四十四張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2、構(gòu)造原理的應(yīng)用 （1）根據(jù)構(gòu)造原理，電子所排的能級順序?yàn)椋篲 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f （2）原子的電子排布式：用數(shù)字在能級符號右上角表明該能級上的排布的電子數(shù)。氫 H鈉 Na 鉀 K1s22s22p63s11s22s22p63s23p64s11s1【練習(xí)】第四十五張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）原子的簡化電子排布：Ne3s1【學(xué)生活動】你能仿照鈉的簡化電子排布式寫出第8號元素氧、第14號元素硅和第26號元素鐵的簡

19、化電子排布式嗎？上式方括號里的符號的意義是：該元素前一個周期的惰性氣體電子排布結(jié)構(gòu)O：He2s22p4 Si：Ne3s23p2Fe：Ar3d64s2鈉 Na的簡化電子排布：第四十六張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月【討論】下面是部分元素的基態(tài)原子的電子排布第四十七張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月【討論】下面是部分元素的基態(tài)原子的電子排布第四十八張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（4）原子核外電子排布規(guī)律 最外層最多只能容納 8個電子（氦原子是2個）； 次外層最多只能容納18個電子； 倒數(shù)第三層最多只能容納32個電子； 每個能層最多只能容納2n2電子。核外電子總是盡量先

20、排布在能量較低的能層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的能層。以s、p、d、f排序的各能級可容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7的二倍，即2、6、10、14第四十九張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月寫出136號元素的原子核外電子排布式和簡化核外電子排布式【課后練習(xí)】第五十張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月短周期核外電子的排布電子填充順序： 1S2S 2P 3S 3PH1S1He1S2Li1S2 2S1Be1S2 2S2B1S2 2S22P1C1S2 2S22P2N1S2 2S22P3O1S2 S2 2 2P4F1S2 2S22P5Ne1S2 2S22P6Na1S2 2S22

21、P63S1Mg1S2 2S22P63S2Al1S2 2S22P63S23P1Si1S2 2S22P63S23P2P1S2 2S22P63S23P3S1S2 2S22P63S23P4Cl1S2 2S22P63S23P5Ar1S2 2S22P63S23P63. 能量最低原理:現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論證實(shí)，原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)，簡稱能量最低原理。處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子。這樣的電子排布是基態(tài)原子的電子排布。第五十一張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 從元素周期表中查出銅、銀、金的外圍電子層排布。它們是否符合構(gòu)造原理？【知識拓展】 元素電子層排布CuAgAu元

22、素周期表構(gòu)造原理結(jié)論 3d104s14d105s15d106s1 3d94s24d95s25d96s2 有少數(shù)元素的基態(tài)原子的電子排布對于構(gòu)造原理有一個電子的偏差，如Cu、Ag、Au等。第五十二張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2造原理揭示的電子排布能級順序，實(shí)質(zhì)是各能級能量高低，若以E表示某能級的能量，下列能量大小順序中正確的是 AE(3s)E(2s)E(1s) BE(3s)E(3p)E(3d) CE(4f)E(4s)E(3d) DE(5s)E(4s)E(4f) 1一個電子排布為1s22s22p63s23p1的元素最可能的價態(tài)是( )A +1 B +2 C +3 D -1 AC【課堂

23、達(dá)標(biāo)測試】第五十三張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是（ ）A Al 1s22s22p63s23p1 B O2- 1s22s22p6C Na+ 1s22s22p6 D Si 1s22s22p24下列表達(dá)方式錯誤的是（ ）A 甲烷的電子式 B 氟化鈉的電子式 C 硫離子的核外電子排布式 1s22s22p63s23p4 D 碳12原子 126CDD第五十四張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月5、下列有幾元素的核外電荷數(shù)，其中最外層電子數(shù)目最多的是（ ）A、8 B、14 C、18 D、206、由下列微粒的最外層電子排布，能確定形成該微粒的元素在周期表

24、中的位置的是（ ） A1s2 B3s23p1 C2s22p6 Dns2np3 CB第五十五張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）各層最多容納2n2 個電子（3）最外層不超過8個（K層2個）（4）次外層不超過18個，倒數(shù)第 三層不超過32個。上述規(guī)律相互制約，相互聯(lián)系（1）能量最低原理小結(jié)：排步規(guī)律（一低四不超）第五十六張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）基態(tài)與激發(fā)態(tài)的關(guān)系 四、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜1.基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子（1）基態(tài)原子：處于最低能量的原子叫基態(tài)原子。（2）激發(fā)態(tài)原子：當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高的能級，變成激發(fā)態(tài)原子?；鶓B(tài)原子激發(fā)態(tài)原子吸收能量釋放能量第五十七張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.原子光譜: 不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱為原子光譜。3. 光譜分析：在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒