化学：1.3《人类对原子结构的认识》课件(苏教版必修1).ppt

第三单元 人类对原子结构的认识 ks5u精品课件 图1 硅晶体图2 用扫描隧道显微镜观测到的硅晶体表面 图3 氦原子结构示意图 ks5u精品课件 ks5u精品课件 古希腊哲学家德谟克利特的古代原子学说。 古希腊哲学家德谟克利特是 奠基人，他认为 是构成物质的微粒。 是万物变化的根本原因。 英国科学家道尔顿的近代原子学说。 英国科学家 。他认为物质都是由 构成的，原子是不可分割 的 ,同种原子的质量和性质都 。 英国物理学家汤姆生的“葡萄干面包式” 原子结构模型。 英国科学家 发现了电子，他认为 ，其中镶嵌着许多电 子，中和了正电荷，从而形成中性原子。 的发现使人们认识到 原子是可以再分的。 卢瑟福的带核原子结构模型。 物理学家卢瑟福根据-粒子散射现象，指出原子是由 和 _ 构成的， 带正电荷，位于 ,它几乎集中了原子的全部质量， 带 负电荷,在原子核周围空间作高速运动,就像行星环绕太阳运转一样。 丹麦物理学家玻尔的轨道原子结构模型。 丹麦物理学家指出:电子在原子核外空间内一定 上绕核作高速运动 电子云模型（现代原子结构学说）。 现代科学家根据微观世界的波粒二象性规律，提出用量子力学的方法_ 描述核外电子运动。 ks5u精品课件 ks5u精品课件 现代量子力学原子结构模型（电子云模型）原子由原子核 和核外电子构成电子运动的规律跟宏观物体运动的规律截 然不同；对于多电子的原子，电子在核外一定的空间近似 于分层排布 ks5u精品课件 原子核外电子的分层排布 +2 He +18 Ar 1、原子核外电子的分层排布 +10 Ne 该电子层 上的电子 核电荷数 电子层 原子核 +1 H +8 O +12 Mg ks5u精品课件 为了形象地表示原子的结构，人们就创 造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。 + 15 第1层 第2层 第3层 K层 L层 M层 原子核 原子核带正电 核电荷数 285 原子结构示意图 ks5u精品课件 电电子层层序数（n ） 1234567 符号 能量大小 距核远远近 K L M N O P Q 小 大 近 远 电子能量高在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近 的区域内运动 ，把原子核外分成七个运动区域，又叫电子 层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7表示，分别称为 K、L、M、N、O、P、Q，n值越大，说明电子离核越 远，能量也就越高。 2、原子核外电子运动区域与电子能量的关系： ks5u精品课件 3、原子核外电子排布规律 电子总是尽先排布在能量最低的电子层里, 然后由往外，依次排在能量逐步升高的电子层 里（能量最低原理） 先排K层，排满K层后再排L层，排满L层后再 排M层 每个电子层最多只能容纳2n2个电子。 最外层最多只能容纳 8个电子（K层为最外层时 不能超过2个） 次外层最多只能容纳18个电子（K层为次外层时 不能超过2个 倒数第三层最多只能容纳32个电子 ks5u精品课件 4、原子结构与元素性质的关系 （结构决定性质） （1）稳定结构：原子既不容易失去电 子又不容易得到电子（如He、Ne、Ar等） （2）不稳定结构：原子容易失去电子转化或容易 得到电子转化最外电子层上为8（有些为2）个电 子的稳定结构。 (如，失去： Na、Mg、Al 得到：F、O、 Cl) ks5u精品课件 +12282 失去电子 +1228 Mg Mg2+ +826+828 得到电子 O O2- ks5u精品课件 结 论 1、活泼金属元素的原子容易失去最外层上 的电子变为带正电荷的阳离子，阳离子所带 正电荷的数目等于原子失去的电子的数目。 MgMg2+ 失 2e- （带2个单位正电荷） 2、活泼非金属元素的原子容易得到电子 变为带负电荷的阴离子，阴离子所带负电 荷的数目等于原子得到的电子的数目。 OO2- 得 2e- （带2个单位负电荷） ks5u精品课件 问题解决：氧化镁的形成 宏观：氧气和金属镁反应生成氧化镁，氧化镁 是氧元素与镁元素相结合的产物。 微观：每个Mg失去2个电子形成与Ne一样的稳定 电子层结构的Mg2+，每个O得到2个电子形成与Ne 一样的稳定电子层结构的O2-，带正电荷的Mg2+与 带负电荷的O2-相互发生电性作用，形成稳定的 MgO.如下图 Mg+O2=2MgO ks5u精品课件 +12 Mg +8 O +12 +8 Mg2+ O2- 结论： 原子最外层的电子数小于8个时，在 化学反应中总是得到或失去电子而达到 最外层8电子的稳定结构。ks5u精品课件 金属单质Na、Mg能分别与非金属单质O2、Cl2反应生 成氧化物和氯化物，请写出这些氧化物和氯化物的化学 式。 元素化合价原子最外层电 子数目 失去（或得到） 电子的数目 Na Mg2 O6 Cl-1 根据Na、Mg、O、Cl原子在反应中失去或得到电子的数 目和该原子的最外层电子数目，推断其氧化物和氯化物中 元素的化合价，将结果填入下表： 一些元素的原子得失电子的情况 Na2O、MgO、NaCl、MgCl2 ks5u精品课件 问题解决 最外层电子数 4时，容易失去电子 （化合价失去的电子数目） 原子 最外层电子数4时，容易得到电子 （化合价最外层电子数8） 关系：元素化合价在数值上等于原子失去 或得到的电子数目（失为正，得为负） ks5u精品课件 小结： 1 原子结构模型的演变 道尔顿汤姆生卢瑟福 玻尔量子力学 2、原子核外电子排布规律 能量最低原理 每个电子层最多只能容纳2n2个电子。 最外层最多只能容纳 8个电子（K层为最外层时 不能超过2个） 次外层最多只能容纳18个电子（K层为次外层时 不能超过2个 倒数第三层最多只能容纳32个电子 ks5u精品课件 作业： 1 预习：原子的构成 2 课本第33页第1题 3 课本第35页第3、4、5、6 、7题 4 书面 课本第35页第8题 课本第36页第12题 ks5u精品课件 历历史年代原子结结构模型的名称主要理论论依据 或技术术段 原子结结构模型的主要论论点 公元前5 世纪纪 古希腊哲学家德谟谟克 利特的古代原子说说 原子是构成物质质的微粒，万物是由间间 断的、不可分割的微粒即原子构成的 ，原子的结结合和分割是万物变变化的根 本原因 19世纪纪 初 英国科学家道尔顿顿的 近代原子学说说 参考元素化合 时时具有确定的 质质量比的关系 物质质由原子组组成；原子不能创创造 ，也不能被毁灭灭；原子在化学变变化 中不可再分割，它们们在化学变变化中保 持本性不变变 19世纪纪 末、20世 纪纪初 汤汤姆生的“葡萄干面 包式”或“西瓜式”原子 结结构模型 原子中存在电电子，电电子的质质量为氢为氢 原子质质量的1/1836；原子中平均分 布着带带正电电荷的粒子，这这些粒子之间间 镶镶嵌着许许多电电子 原子结构模型的演变 ks5u精品课件 1911年 英国物理学家卢卢瑟 福的带带核原子结结构 模型或“行星式”原 子结结构模型 参考-粒子的 散射现现象 原子由原子核和核外电电子组组成， 原子核带带正电电荷，位于原子的中心 ，电电子带负电带负电 荷，在原子核周围围作 高速运动动；电电子的运动动形态态就像 行星绕绕太阳运转转一样样 1913年 丹麦物理学家玻尔 的原子轨轨道模型 运用量子论论著 观观点研究氢氢原 子光谱谱 电电子在原子核外一系列稳稳定的轨轨 道上运动动，每一轨轨道都具有一个确 定的能量值值；电电子在这这些轨轨道上 运动时动时 ，既不放出能量，也不吸收 能量 20世纪纪初 现现代量子力学原子 结结构模型（电电子云 模型） 微观观粒子的波 粒二象性 原子由原子核和核外电电子构成 电电子运动动的规规律跟宏观观物体运动动的 规规律截然不同；对对于多电电子的原 子，电电子在核外一定的空间间近似于 分层层排布 ks5u精品课件 信息博览： 新华网3月27日电 日本奈良尖端科技研究生院的大门 宽教授应用“圆偏振光光电子衍射原理”开发成功立体显 微镜，能够把原子的排列结构扩大100亿倍，从而使人 得以对微观世界的物质进行立体性的观测和摄影。 据这位科学家提供的资料说，使用这种新型显微镜 对钨的晶体进行的观测，发现了由4个原子构成的边长为 2.74埃(1米的百亿分之一)的菱形结构。 他说，这是在世界上第一次对物质的原子结构进行高 倍率的观测，它的观测倍率要比现有最高水平的电子显 微镜提高大约200倍，今后在开发超导物质等新功能材 料及解析催化剂的反应机制等应用物理和化学领域将会 发挥重要作用 ks5u精品课件 原