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第三单元物质构成的奥秘 课题2原子的结构 知识回顾 1 分子 2 原子 3 分子与原子的区别 4 用分子和原子知识解释化学变化的实质 保持物质化学性质的最小粒子 化学变化中最小的粒子 在化学变化中 分子可分 原子不可分 在化学变化中 分子分成原子 然后原子重新组合成新的分子 一 原子的构成 原子结构发现史 材料一 1808年 英国科学家道尔顿提出了原子论 他认为物质都是由原子直接构成的 原子是一个实心球体 不可再分割 同一类原子性质相同 不同的原子是以简单的整数比相结合 材料二 1897年 英国科学家汤姆生发现原子中存在电子 既然有电子 原子为什么还会呈电中性呢 1904年汤姆生提出了一个被称为 西瓜式 结构的原子结构模型 电子就像 西瓜子 一样镶嵌在带正电的 西瓜瓤 中 电子的发现使人们认识到原子是由更小的粒子构成的 正电荷 电子 在汤姆森的原子模型中 原子好比是一个西瓜 里面分散的西瓜子就是带负电的电子 西瓜肉就是带正电的物质 这个模型不久就被实验事实否定了 为什么呢 材料三 1911年英国科学家卢瑟福做了一个实验 用一束质量比电子大很多的带正电的高速运动的 粒子轰击金箔 他们预期 这些 粒子会毫不费力的击穿那些西瓜 结果是大多数 粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向 但也有一小部分改变了原来的方向 还有极少数的 粒子被反弹了回来 著名的粒子散射实验 1909 1911年 英国物理学家卢瑟福和他的助手们进行了 粒子散射实验 粒子束发生偏转示意图 粒子束 卢瑟福 粒子散射实验 卢瑟福的 粒子 卢瑟福的核式结构模型 ppt散射实验 ppt 卢瑟福提出行星式原子结构模型 在原子的中心有一个很小的核 叫原子核 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 电子在核外空间运动 原子的构成示意图 原子 原子核 带正电 电子 带负电 核外 质子 带正电 中子 不带电 不显电性 1 原子的结构 思考讨论题 1 原子核所带的正电荷从何而来 2 质子数与原子核所带的正电荷数有什么关系 3 电子数与原子核所带正电荷有什么关系 2 核电荷数 核内质子数 核外电子数 同步达标 我国著名化学家张青莲教授与另一位科学家合作 测定了铟元素的相对原子质量新值 铟元素的核电荷数为49 相对原子质量为115 铟原子的核外电子数为 A 115B 49C 66D 164 B 观察下表找信息 构成原子的粒子的电性和质量 3 原子的质量绝大部分集中在原子核上 核外电子的质量忽略不计 即原子的质量由质子和中子的质量决定 观察表格 思考下列问题 1 所有原子都是由质子 中子 电子构成的吗 3 不同种原子之间有哪些区别 2 质子数与中子数一定相等吗 不是 如氢原子只有质子和电子 不一定 不同种原子 核内质子数不同 核外电子数也不同 你能得出的信息有 1 不是所有的原子都有中子2 质子数不一定等于中子数3 质子数等于核外电子数4 质子数不同 原子种类也不同总结 4 不同种类的原子 核内质子数不同 在分子 原子 质子 中子 电子这些粒子中 选择合适的答案 填在空格上 1 能直接构成物质的粒子有 2 在化学变化中最小的粒子有 3 不显电性的粒子有 4 带正电的粒子有 5 带负电的粒子有 6 质量最小的粒子有 7 构成原子的微粒有 8 构成原子核的微粒有 比一比速度 准确度 分子原子 原子 分子原子中子 质子 电子 电子 质子中子电子 质子中子 电子的自白 我是一个小小的电子 我在原子里围绕着原子核不停地运动 虽然空间很大 但我和我的同伴总想挣脱原子核的吸引 可是原子核这个小老头很有能耐 虽然只占原子的一丁点儿空间 里面却由质子和中子构成 中子不带电 质子带正电 正好把我身上的负电深深地吸引 哎 大家猜一猜 我和我的同伴在原子里是怎样运动的呢 我们能否挣脱原子核的束缚呢 我是氧原子的原子核 我的周围有八个电子在高速运动 这些电子是如何运动的 探索核外电子是如何运动 多电子原子中电子的能量是否相同 电子是否在同一区域运动 能量与电子运动的区域有什么关系 你想象电子是如何运动 现在我们来看单电子原子核外电子运动 电子在原子核外一定区域内出现 这些区域叫作叫做 电子层 核外电子是在不同的电子层内运动的 此现象叫做核外电子的分层排布 原子核外电子的运动与排布 原子核外电子的运动与排布 原子核外电子的运动与排布 原子核外电子的运动与排布 原子核外电子的运动与排布 原子核外电子的运动与排布 电子不像行星绕太阳旋转有固定的轨道 但有经常出现的区域 科学家把这样的区域称为电子层 一 核外电子的排布1 核外电子的运动又称为核外电子的分层排布电子层数 一二三四五六七离核距离 近能量 低 远 高 2 核外电子的排布规律 先排内层 后排外层 第一层上最多排2个电子 第二层上最多排8个电子 4 最外层上不能超过8个电子 思考 能否用一个更简明的图形来表示原子的结构及原子核外电子的排布特点呢 原子结构示意图 二 原子结构示意图 8 26 氧O 钠Na 11 2 8 1 1 画法 2 原子结构示意图的表示意义 26 8 原子核 核电荷数 电子层 电子层上的电子数 氦 He 氖 Ne 氩 Ar 镁 Mg 铝 Al 碳 C 氮 N 氧 O 氟 F 18 2 钠 Na 1 金属元素 最外层电子数一般 4个 未达8电子的相对稳定结构 易失去电子 趋向达到相对稳定结构 非金属元素 最外层电子数一般 4个 未达8电子的相对稳定结构 易得到电子 趋向达到相对稳定结构 稀有气体 最外层电子数 8个 He为2个 稳定结构 小知识 物质都有趋向于稳定状态的特点 如 水往低处流 树上的苹果往下掉 原子也不例外 也有趋向于稳定结构的特点 那么 什么样的结构才是原子的稳定结构呢 氦 He 氖 Ne 氩 Ar 稳定结构 像稀有气体元素原子这样最外层具有8电子的结构叫相对稳定结构 若只有一个电子层 则2电子也是稳定结构 如 He 金属元素钠 最外层电子数为1 未达8电子的相对稳定结构 非金属元素硫 最外层电子数为6 未达8电子的相对稳定结构 失去最外层的1个电子 得到2个电子 稀有气体元素氖 最外层电子数为8 达8电子的相对稳定结构 不易得失电子 易失1个电子 使次外层变成最外层而达8电子的相对稳定结构 易得2个电子 使最外层达8电子的相对稳定结构 元素的性质与原子核外最外层电子数的关系 结论 元素的化学性质与原子核外电子的排布 特别是最外层上的电子数目有密切关系 结构 性质 决定 根据元素的原子最外层上的电子数可以1 判断元素的类别 2 推测元素的化学性质 元素的化学性质与原子结构的最外层电子数有密切关系 电子的分层排布和原子结构示意图能够帮助我们做什么 11 17 钠原子 氯原子 质子数 电子数 11 质子数 电子数 17 不带电 不带电 Na Cl 11 17 钠原子 氯原子 17 钠原子 氯原子 17 钠原子 氯原子 17 钠原子 氯原子 我稳定了 我也稳定了 谢谢 钠离子 氯离子 质子数 电子数 质子数 电子数 11 10 17 18 带一个单位正电荷 带一个单位负电荷 Na Cl NaCl 静电作用形成化合物 二 离子的形成 1 离子 带电的原子 2 离子分类 阴离子阳离子 3 离子的表示 离子符号 电子数 质子数 电子数 质子数 X n 元素符号 离子所带电荷数 得失电子数 当n 时略去不写 离子带正或负电 原子与离子的区别和联系 阳离子原子阴离子 失电子 得电子 核内质子数 核外电子数 阳离子 核内质子数 核外电子数 阴离子 阳离子 阴离子 核内质子数 核外电子数 原子 4 离子也是构成物质的一种粒子 物质元素分子原子离子 宏观 微观 只讲种类不讲个数 既讲种类又讲个数 组成 构成 构成 总称 构成 1 决定元素化学性质的是 A质子数B最外层电子数C中子数D原子量2 同种元素的原子和离子一定具有相同的 A核电荷数B电子层数C最外层电子数D带电量3 某元素原子核外有3个电子层 最外层上有1个电子 该元素的核电荷数为 A5B11C1D184 根据4种粒子结构示意图 下列说法正确的是 它们都带有电荷 它们都具有稳定结构 它们核外电子排布相同 它们属于不同种元素A B C D 5 某粒子结构示意图 X表示 该粒子有 个电子层 Y与粒子的 有关系 当X Y 10时 该粒子为 填类别 当Y 8时 该粒子带2个单位负电荷 该粒子符号为 质子数 原子 S2 3 化学性质 相对原子质量 58 知识回顾 1 原子的构成是怎样的 2 依据原子中的等量关系 完成下面的表格 6 11 26 质子数和中子数为6的碳原子称为碳12原子 59 60 61 62 相对原子质量 单位是一 符号是1 一般不读也不写 如 氢的相对原子质量是1 定义 相对原子质量是一个原子的质量跟一个碳12原子的质量的1 12的比值 63 想一想有甲 乙 丙三位同学 甲同学说 氧的相对原子质量是16g 乙同学说 氧的相对原子质量是16 丙同学说 凡是相对原子质量大的原子其原子的实际质量也一定大 你认为哪位同学说的对 为什么 答 乙和丙同学说的是正确的 1 相对原子质量的单位是 1 原子实际质量的单位是kg 2 相对原子质量不等于原子的实际质量 是一个比值 并且原子的实际质量越大 它的相对原子质量数值越大 两种原子的质量之比等于它们的相对原子质量之比 64 学以致用 1个氢原子的质量为1 67 10 27kg 1个氧原子的质量为2 657 10 26kg 1个铁原子的质量为9 288 10 26kg 1个碳原子的质量为1 993 10 26kg 其1 12约等于1 66 10 27kg 则氢原子 氧原子和铁原子的相对原子质量 如何计算呢 计算结果取整数 65 66 多识一点 我国著名化学家 中国科学院士 北京大学张青莲教授为相对原子质量表的测定做出了卓越的贡献 他于1983当选为国际原子量委员会委员 主持测定了铟 铱等几种元素的相对原子量新值 1995年精确测定了铈和铕的相对原子质量 被国际原子量委员会采用为国际新标准 67 阅读下表中的数据 你能获得哪些信息 拓展延伸 68 相对原子质量 质子数 中子数相对原子质量大的原子其原子的实际质量也一定大 3 原子核内不一定有中子4 质子数不一定等于中子数5 质子数决定元素的种类6 质子数 核外电子数 收获的信息 69 1 1992年 我国科学家首次发现了汞元素的一种新原子 这种汞原子的相对原子质量为208 核电荷数为80 这种汞原子的中子数为 80 128 208 288 B 练一练 2 下列原子各1 1021个 总质量最大的 A 氧原子B 铁原子C 氢原子D 氯原子 B 70 1 一个碳12原子的质量是1 933 10 26kg 该碳原子的相对原子质量为 A 12gB 1 12C 12D 1 933 10 26 12 达标练习 C D 2 钠原子的相对原子质量为23 它表示的意义是