化学家眼中的物质世界

1、专题专题1化学家眼中的物质世界化学家眼中的物质世界 第三单元第三单元 人类对原子结构的认识人类对原子结构的认识 原子结构模型的演变原子结构模型的演变 原子结构模型的演变原子结构模型的演变 浙江省武义一中刘卫捐浙江省武义一中刘卫捐 水由水分子构成水由水分子构成 铜由铜原子直铜由铜原子直 接构成接构成 食盐由离子构成食盐由离子构成 你知道吗你知道吗? 请大家回忆初中学过的知识及阅读教材请大家回忆初中学过的知识及阅读教材P26-27的短文，的短文， 针对下列几个问题分组讨论针对下列几个问题分组讨论 3、卢瑟福是如何探索原子结构的？、卢瑟福是如何探索原子结构的？ 4、波尔的原子结构模型主要解释了什么问

2、题？、波尔的原子结构模型主要解释了什么问题？ 5、从原子结构模型的演变历史中你能得到什么启迪？、从原子结构模型的演变历史中你能得到什么启迪？ 6、从原子结构模型的演变历史中你对原子的结构了解、从原子结构模型的演变历史中你对原子的结构了解 了多少？了多少？ 1、科学家对原子结构的认识经历了哪几种模型的演变？、科学家对原子结构的认识经历了哪几种模型的演变？ 2、电子最早是由哪一位科学家发现的？当时他提出的、电子最早是由哪一位科学家发现的？当时他提出的 原子结构模型是怎么样的？原子结构模型是怎么样的？ 原子结构模型的演变原子结构模型的演变 汤姆生原子模型（汤姆生原子模型（1897年）：年）： 卢瑟福

3、原子模型（卢瑟福原子模型（1911年）：年）： 波尔原子模型波尔原子模型(1913年年): 现代原子模型现代原子模型: 道尔顿原子模型（道尔顿原子模型（1803年）：年）：原子是原子是实心球实心球 “葡萄干面包式葡萄干面包式”原子结构模型原子结构模型 带核的带核的原子结构模型原子结构模型 分层分层模型模型 电子云电子云模型模型 化学认识发展的形式与科学认识发展的形式一化学认识发展的形式与科学认识发展的形式一 样是继承、积累突破和革命样是继承、积累突破和革命。 实验方法是科学研究的一种重要方法，实验手实验方法是科学研究的一种重要方法，实验手 段的不断进步是化学发展的一个关键。段的不断进步是化学发

4、展的一个关键。 科学研究、科学发现是无止境的。科学研究、科学发现是无止境的。 原子结构模型的演变历史给我们的启迪原子结构模型的演变历史给我们的启迪 为了形象地表示原子的结构，人们就创造为了形象地表示原子的结构，人们就创造 了了“原子结构示意图原子结构示意图”这种特殊的图形。这种特殊的图形。 +15 第第1层层 第第2层层 第第3层层 原子核原子核 原子核带正电原子核带正电 核电荷数核电荷数=原子序数原子序数 285 原子结构示意图原子结构示意图 P 思考归纳：思考归纳：观察教材观察教材P29页图页图1-27几种原子的核外电几种原子的核外电 子排布，归纳核外电子分层排布的规律。子排布，归纳核外电

5、子分层排布的规律。 提出问题：提出问题：核外电子是如何分层排布的呢？核外电子是如何分层排布的呢？ 得出结论：得出结论： 1、第一层最多排、第一层最多排2个，第二层最多排个，第二层最多排8个个 2、稀有气体最外层是、稀有气体最外层是2个或个或8个，达到稳个，达到稳 定结构。定结构。 请画出请画出N、Al两种原子的结构示意图。两种原子的结构示意图。 二二 核外电子的排布核外电子的排布 电子层：电子层： K L M N O P Q 离核远近：近离核远近：近 远远 能量高低：低能量高低：低 高高 1234567 KLMNOPQ 分层排布分层排布 核外电子排布规律核外电子排布规律 1 1 、电子排布总是

6、从离核、电子排布总是从离核 _ _ 到离核到离核 _ _ 。 即电子排布总是从能量即电子排布总是从能量 _ _ 排到能量排到能量 。 2 2、每层电子最多不超过、每层电子最多不超过 3 3、最外层电子不超过、最外层电子不超过 。 4 4、次外层不超过、次外层不超过 。 5 5、倒数第三层不超过、倒数第三层不超过 。 较近 较远 较低 较高 2n2n2 2个个 8 8个（第一层个（第一层2 2个）个） 1818个个 3232个个 Na+11 8 1 2 Cl +178 72 +11 82 Na+ +17 8 8 2 Cl- NaNa+ + ClCl- - 交流与讨论：交流与讨论：从氯化钠的形成过

7、程和教材从氯化钠的形成过程和教材P29图图1-28 氧化镁氧化镁 的形成过程中，你能得出什么结论？的形成过程中，你能得出什么结论？ 结论：结论：、活泼金属与活泼非金属反应时，活泼金属容易失去、活泼金属与活泼非金属反应时，活泼金属容易失去 电子，而活泼非金属容易得到电子；使最外层达到电子，而活泼非金属容易得到电子；使最外层达到“8电子稳定电子稳定 结构结构”。 3、元素的化合价与其在反应中得失电子的数目有一定的关系。、元素的化合价与其在反应中得失电子的数目有一定的关系。 2、在化学反应过程中，原子核不发生变化，原子的最外层电、在化学反应过程中，原子核不发生变化，原子的最外层电 子数会发生变化。子

8、数会发生变化。 从上图镁与氧的反应中你可得出那些结论从上图镁与氧的反应中你可得出那些结论 （1）在化学反应中，原子趋向于达到）在化学反应中，原子趋向于达到 （2）活泼）活泼 金属金属 易易 电子，活泼非金属易电子，活泼非金属易 电子。电子。 （3） 金属原子失电子变成金属阳离子，化合价金属原子失电子变成金属阳离子，化合价 为为 ；非金属原子得到电子变成阴离子，化合；非金属原子得到电子变成阴离子，化合 价为价为 。 （4）金属元素：化合价（数值上）金属元素：化合价（数值上） = = 非金属元素：化合价最低价（绝对值）非金属元素：化合价最低价（绝对值） = = 最外层为最外层为8电子的稳定结构。（

9、第一层为电子的稳定结构。（第一层为2个）个） 得得失失 正正 负负 最外层电子数最外层电子数 失去电子数失去电子数 8-最外层电子数最外层电子数得到电子数得到电子数 以下是一些科学家为探索原子结构所作出以下是一些科学家为探索原子结构所作出 的重大贡献，请你以连线表示其对应关系。的重大贡献，请你以连线表示其对应关系。 【巩固练习】【巩固练习】 道尔顿道尔顿 汤姆生汤姆生 卢瑟福卢瑟福 玻玻 尔尔 a、提出原子由原子核和电子构成、提出原子由原子核和电子构成 b、发现原子中存在电子、发现原子中存在电子 c、提出原子核外电子在一系列、提出原子核外电子在一系列 稳定的轨道上运动稳定的轨道上运动 d、提出

10、原子学说、提出原子学说 课堂检测：课堂检测： 1、19世纪末，人们开始揭示原子内部的秘密，最早发现世纪末，人们开始揭示原子内部的秘密，最早发现 电子的科学家是（电子的科学家是（ ） A、法国的拉瓦锡、法国的拉瓦锡 B、瑞典的舍勒、瑞典的舍勒 C、英国的道尔顿、英国的道尔顿 D、英国的汤姆生、英国的汤姆生 2、钠、镁、铝等活泼金属与活泼非金属反应时最容易、钠、镁、铝等活泼金属与活泼非金属反应时最容易 -，氧、氟、氯等活泼非金属与活泼金属反应时容，氧、氟、氯等活泼非金属与活泼金属反应时容 易易-。在化学变化过程中，。在化学变化过程中，-不发生变化，但不发生变化，但 原子的原子的-可能会发生变化。可

11、能会发生变化。 3、镁原子最外层只有、镁原子最外层只有-个电子，在反应过程中容易个电子，在反应过程中容易 -电子，所以镁元素在化合物中常显电子，所以镁元素在化合物中常显-价。氧原子价。氧原子 最外层有最外层有-个电子，在反应过程中容易个电子，在反应过程中容易-电子，所以电子，所以 氧元素在化合物中常显氧元素在化合物中常显-价。价。 4、用下面的结构示意图的字母填空：、用下面的结构示意图的字母填空： （1）属于金属原子的是）属于金属原子的是-； （2）属于非金属原子的是）属于非金属原子的是-； （3）属于离子结构示意图的是）属于离子结构示意图的是-； （4）具有稳定结构的是）具有稳定结构的是-。

12、 课堂检测：课堂检测： 原子核外电子是原子核外电子是 排布的排布的 金属元素的原子最外层电子数一般金属元素的原子最外层电子数一般 个，在化个，在化 学反应中易学反应中易 电子形成与稀有气体原子电子层排电子形成与稀有气体原子电子层排 布相同的阳离子（稳定结构）。布相同的阳离子（稳定结构）。 非金属元素的原子最外层电子一般非金属元素的原子最外层电子一般 个，在化个，在化 学反应中易学反应中易 电子形成与稀有气体原子电子层排电子形成与稀有气体原子电子层排 布相同的阴离子（稳定结构）。布相同的阴离子（稳定结构）。 化学反应中，原子核不发生变化，但原子的最外层化学反应中，原子核不发生变化，但原子的最外层

13、 电子数可能发生变化，元素的化学性质主要取决于原电子数可能发生变化，元素的化学性质主要取决于原 子的子的 。 练习：练习： 小结：小结： 1. 原子结构模型的演变原子结构模型的演变 道尔顿的原子学说道尔顿的原子学说汤姆生的汤姆生的“葡萄干面包式葡萄干面包式”模型模型卢瑟卢瑟 福的福的“行星式行星式”模型模型玻尔的原子结构模型玻尔的原子结构模型量子力学模型量子力学模型 原子核外电子的分层排布原子核外电子的分层排布 （）原子核外电子的分层排布（）原子核外电子的分层排布 （）（）原子结构与元素性质的关系（原子结构与元素性质的关系（结构决定性质结构决定性质） 元素化合价在数值上等于原子失去或得到的电子

14、数目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）（失为正，得为负） 原子最外层的电子数小于原子最外层的电子数小于8个时，在化学反应中常常趋个时，在化学反应中常常趋 向于得到或失去电子而达到最外层向于得到或失去电子而达到最外层8电子的稳定结构。电子的稳定结构。 1803年，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，英国科学家道尔顿提出近代原子学说， 他认为原子是化学变化中不可再分的他认为原子是化学变化中不可再分的实心球体实心球体。 原子是一个平均分布着正电荷的原子是一个平均分布着正电荷的 粒子，其中镶嵌着许多电子，中粒子，其中镶嵌着许多电子，中 和了电荷，从而形成了中性原子。和了电

15、荷，从而形成了中性原子。 根据粒子散射实验根据粒子散射实验,卢瑟福提卢瑟福提 出了带核的原子结构模型出了带核的原子结构模型,原子由原原子由原 子核和电子构成子核和电子构成,电子在核周围做高电子在核周围做高 速运动速运动,就像行星围绕太阳运转一样。就像行星围绕太阳运转一样。 丹麦物理学家玻尔丹麦物理学家玻尔 1913年，丹麦物理学家玻尔丹麦物理学家玻尔提出的原子结构模型，提出的原子结构模型， 他认为核外电子是他认为核外电子是分层分层排布的。排布的。 电电 子子 云云 现代原子结构学说现代原子结构学说 当当粒子射向一片极薄的金属箔时，粒子射向一片极薄的金属箔时，大大 多数多数粒子顺利粒子顺利穿过穿过原子，一部分发生了偏转，原子，一部分发生了偏转，极少数极少数被被 弹弹回来回来 但是实验的现象：但是实验的现象： 卢瑟福是如何提出带核的原子结构模型？卢瑟福是如何提出带核的原子结构模型？ 1911年年,英国物理学家卢瑟福为了探明原子内部英国物理学家卢瑟福为了探明原子内部正电荷正电荷 是否均匀地分布在整个球体中，而带负电荷的电子则一粒是否均匀地分布在整个球体中，而带负电荷的电子则一粒 粒地散