苏教必修专题一人类对原子结构的认识苏教学习教案

1、会计学1苏教必修苏教必修(bxi)专题一人类对原子结构的认专题一人类对原子结构的认识苏教识苏教第一页，共51页。水由水分子组成水由水分子组成食盐由离子构成食盐由离子构成它们由什么微粒它们由什么微粒(wil)构构成？成？铜由铜铜由铜原子原子构构成成原子原子(yunz)第2页/共51页第二页，共51页。2021-12-20一、原子结构模型一、原子结构模型(mxng)的演变的演变第3页/共51页第三页，共51页。2021-12-20第4页/共51页第四页，共51页。2021-12-20汤姆生汤姆生汤姆生于汤姆生于19041904年提出葡萄干面包年提出葡萄干面包(minbo)(minbo)式模型式模型

2、电子电子(dinz)带正电荷带正电荷的物质的物质第5页/共51页第五页，共51页。2021-12-20金箔金箔(jnb)荧光屏荧光屏狭缝狭缝 粒子粒子 发射源发射源 第6页/共51页第六页，共51页。2021-12-20英国英国(yn(yn u)u)科学家卢瑟科学家卢瑟福福E.Rutherford(1871-1937)E.Rutherford(1871-1937)卢瑟福原子结构模型卢瑟福原子结构模型(mxng)19111911年年第7页/共51页第七页，共51页。2021-12-20玻尔原子轨道模型玻尔原子轨道模型(mxng)第8页/共51页第八页，共51页。2021-12-20电子云电子云现

3、代量子力学现代量子力学(lin z l xu)学说学说电子电子(dinz)的波粒的波粒二象性二象性第9页/共51页第九页，共51页。感受精神感受精神 学习方法学习方法 分享知识分享知识历史的脚步历史的脚步 铭记这一刻铭记这一刻2500年前年前德谟克利特德谟克利特哲哲 学学 臆臆 测测 道尔顿道尔顿1803所有物质都是由不可分割的原子构成所有物质都是由不可分割的原子构成(guchng)。在化学反应中，原子种类和数目不变。在化学反应中，原子种类和数目不变。同种元素的原子完全相同。同种元素的原子完全相同。 实心球模型实心球模型(mxng)第10页/共51页第十页，共51页。感受精神感受精神 学习方法

4、学习方法 分享知识分享知识历史的脚步历史的脚步 铭记这一刻铭记这一刻2500年前年前德谟克利特德谟克利特1803 道尔顿道尔顿 实心球模型实心球模型(mxng) 汤姆生汤姆生葡萄干面包葡萄干面包(minbo)式式1904哲哲 学学 臆臆 测测l发现发现(fxin)原子中存在原子中存在电子电子l打破原子不可分的神话打破原子不可分的神话l提出葡萄干面包式模型提出葡萄干面包式模型第11页/共51页第十一页，共51页。感受精神感受精神 学习方法学习方法 分享知识分享知识历史的脚步历史的脚步 铭记这一刻铭记这一刻2500年前年前德谟克利特德谟克利特1803 道尔顿道尔顿实心球模型实心球模型(mxng)

5、汤姆生汤姆生 葡萄干面包葡萄干面包(minbo)式式1904哲哲 学学 臆臆 测测1911卢瑟福卢瑟福l原子是由原子核和核外电子构成的原子是由原子核和核外电子构成的l原子核带正电，电子带负电原子核带正电，电子带负电l电子围绕电子围绕(wiro)原子核做高速运动原子核做高速运动 行星模型行星模型第12页/共51页第十二页，共51页。感受精神感受精神 学习方法学习方法 分享知分享知识识历史的脚步历史的脚步 铭记这一刻铭记这一刻2500年前年前德谟克利特德谟克利特1803道尔顿道尔顿实心球模型实心球模型(mxng)汤姆生汤姆生葡萄干面包葡萄干面包(minbo)式式1904卢瑟福卢瑟福行星行星(xng

6、xng)模模型型1911玻玻 尔尔1913轨轨 道道 模模 型型哲哲 学学 臆臆 测测第13页/共51页第十三页，共51页。感受精神感受精神 学习方法学习方法 分享知分享知识识历史的脚步历史的脚步 铭记这一刻铭记这一刻2500年前年前德谟克利特德谟克利特1803 道尔顿道尔顿 实心球模型实心球模型(mxng) 汤姆生汤姆生 葡萄干面包葡萄干面包(minbo)式式1904 卢瑟福卢瑟福 行星行星(xngxng)模模型型1911 玻玻 尔尔1913 轨轨 道道 模模 型型电子云模型电子云模型1926 许多人许多人哲哲 学学 臆臆 测测人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的人类认识原子的历史是漫长

7、的，也是无止境的第14页/共51页第十四页，共51页。第15页/共51页第十五页，共51页。第16页/共51页第十六页，共51页。2021-12-20电子层离核由近及远电子层离核由近及远(yu jn j (yu jn j yun)yun)，能量由低到高。，能量由低到高。K、L、M、N、O、P、Q电子层：根据电子能量的差异和通常运动离核远电子层：根据电子能量的差异和通常运动离核远近近(yunjn)(yunjn)的不同可将电子分成不同的电子层的不同可将电子分成不同的电子层。二、原子二、原子(yunz)(yunz)核外电子排布核外电子排布 1 1、原子核外电子的分层排布、原子核外电子的分层排布第17

8、页/共51页第十七页，共51页。电子层序数（电子层序数（n）1234567符号符号K L M N O P Q +12MgK层层L层层M层层由内到外由内到外第18页/共51页第十八页，共51页。2021-12-20二、原子核外电子二、原子核外电子(h wi din (h wi din z)z)排布排布 +2He+18Ar+10Ne该电子层上该电子层上的电子的电子核电荷数核电荷数电子层电子层原子核原子核+1H+8O+12Mg第19页/共51页第十九页，共51页。2021-12-202 2、核外电子、核外电子(h wi (h wi din z)din z)排布规律排布规律(3)(3)最外层最多不能超

9、过最外层最多不能超过(chogu)8(chogu)8个电个电子子(K(K层为最外层时不能超过层为最外层时不能超过(chogu)2(chogu)2个个).).次外层最多不能超过次外层最多不能超过(chogu)18(chogu)18个个, ,倒倒数第三层最多不能超过数第三层最多不能超过(chogu)32(chogu)32个个. .(1) (1) 能量最低原理：即最先排能量最低原理：即最先排K K层，层，K K层排满后，层排满后，再排再排L L层。余下类推，这样层。余下类推，这样(zhyng)(zhyng)排布整个排布整个原子能量最低。原子能量最低。(2)(2)每层上最多容纳的电子数为每层上最多容纳

10、的电子数为2n2n2 2个个. .第20页/共51页第二十页，共51页。 为了形象、简单的表示原子的结构，人们就创造为了形象、简单的表示原子的结构，人们就创造(chungzo)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。+18第第1层层第第2层层第第3层层K层层L层层M层层288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该电子该电子层上的层上的电子电子原子核原子核+18Ar核电荷数核电荷数电子层电子层该电子该电子(dinz)层上的电子层上的电子(dinz)数数3、原子结构示意图、原子结构示意图第21页/共51页第二十一页，共51页。1、请画出、请画出Na、Mg

11、 、 O 、 Cl、Ne、Ar原子的结构示意图原子的结构示意图。2、请画出、请画出Na+、Al3+ 、 O2- 、 Cl-原子原子(yunz)的结构示意的结构示意图。图。第22页/共51页第二十二页，共51页。4 4、原子结构与元素性质、原子结构与元素性质(xngzh)(xngzh)的关系的关系（1 1）稳定）稳定(wndng)(wndng)结构结构 原子最外层有原子最外层有8 8个电子（个电子（HeHe为为2 2）处于稳定）处于稳定(wndng),(wndng),既不容易失去电子又不容易得到电子既不容易失去电子又不容易得到电子，即，即（如：（如：HeHe、NeNe、ArAr等）等）（2 2）

12、不稳定结构）不稳定结构 原子原子(yunz)(yunz)容易失去电子或容易得到电子转容易失去电子或容易得到电子转化最外电子层上为化最外电子层上为8 8（有些为（有些为2 2）个电子的稳定结构）个电子的稳定结构。( (如：如：失去：失去： Na Na、MgMg、Al Al 得到：得到： F F、O O、ClCl) )第23页/共51页第二十三页，共51页。+1182Na+1788 2Cl-NaNa+ + ClCl- - Na+118 12 Cl +178 72氯化钠的形成氯化钠的形成Mg +1222 8O +8622eMg2+122 8O2- +882Mg2O2-第24页/共51页第二十四页，共

13、51页。Mg +1222 8O +862Mg2+122 8O2- +882失去(shq)2个电子得到(d do)2个电子动脑时间动脑时间(shjin)离子：质子数离子：质子数 = = 核外电子数核外电子数?第25页/共51页第二十五页，共51页。阴离子阴离子：阳离子：阳离子：核外电子核外电子(h wi din z)(h wi din z)数数= =核电荷数核电荷数 - -电荷数电荷数核外电子核外电子(h wi din z)(h wi din z)数数= =核电荷数核电荷数 + +电电荷数荷数结论结论(jiln)2：元素化合价：失去的电子数元素化合价：失去的电子数= =正价数值，正价数值， 最高

14、正价最高正价= =最外层电子数最外层电子数 得到的电子数得到的电子数= =负价数值负价数值动脑时间动脑时间离子：质子数离子：质子数 = = 核外电子数核外电子数?第26页/共51页第二十六页，共51页。结论结论3：、活泼金属与活泼非金属反应时，、活泼金属与活泼非金属反应时，_容易失容易失去电子，且只有正价，没有负价。而去电子，且只有正价，没有负价。而_容容易得到易得到(d do)电子，使最外层都达到电子，使最外层都达到“_个电子的稳定结构个电子的稳定结构”；非金属既有正价又有负价；非金属既有正价又有负价元素的化学性质元素的化学性质(huxu xngzh)主要由主要由最外层电子数决定最外层电子数

15、决定2、在化学反应、在化学反应(huxu fnyng)过程中，过程中，_不发生变化，不发生变化，_会会发生变化。发生变化。活泼金属活泼金属活泼非金属活泼非金属8原子核原子核原子的最外层电子数原子的最外层电子数第27页/共51页第二十七页，共51页。1、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）属于(shy)金属原子的是金属原子的是-；（2）属于）属于(shy)非金属原子的是非金属原子的是-；（3）属于）属于(shy)离子结构示意图的是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-。课堂课堂(ktng)检测：检测：ABCC第28页/共51页第二十

16、八页，共51页。2021-12-20原子原子(yunz(yunz) )中子中子(zhn(zhngz)gz)质子质子(zhz(zhz)核外电子核外电子原子核原子核三、原子核的组成三、原子核的组成 ( (一一) )原子组成原子组成( (带一个单位带一个单位正电荷正电荷) )( (带一个单位带一个单位负电荷负电荷) )( (不带不带电荷电荷) )( (带带正电正电) )( (呈呈电中性电中性) )原子核的体积只占原子体积的原子核的体积只占原子体积的几百万亿分之一几百万亿分之一；原；原子的质量主要集中在子的质量主要集中在原子核原子核上。上。第29页/共51页第二十九页，共51页。2021-12-20构

17、成原子的粒子间的关系：构成原子的粒子间的关系：质子数质子数= =核电荷数核电荷数= =核外电子核外电子(h wi din (h wi din z)z)数数= =原子序数原子序数阳离子阳离子: :阴离子阴离子: :质子数质子数 = = 核外电子核外电子(h wi (h wi din z)din z)数数 + + 电荷数电荷数质子数质子数 = = 核外电子核外电子(h wi (h wi din z)din z)数数 - - 电荷数电荷数第30页/共51页第三十页，共51页。2021-12-20质量数质量数(A)=(A)=质子质子(zhz)(zhz)数数(Z) + (Z) + 中中子数子数(N)(N

18、)S)X(3216AZ元素符号元素符号质量数质量数质子质子(zhz)数数( (二二) )质量数质量数质量数：将原子核内所有的质子和中子的相对质量质量数：将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数，加起来取整数，加起来(q li)(q li)所得数值所得数值第31页/共51页第三十一页，共51页。2021-12-20原子核原子核核外电子核外电子(h wi din z)原子原子(yunz)中子中子(zhngz)质子质子Z个个Z个个N=(AZ)个个XAZ第32页/共51页第三十二页，共51页。2021-12-20O81622- 2离子离子(lz)电电荷荷原子原子(yunz)个个数数质量数质量数质子质

19、子(zhz)数数化化合合价价第33页/共51页第三十三页，共51页。2021-12-20据最新报道，放射性同位素钬据最新报道，放射性同位素钬 ，可有效治疗肝癌，该同位素原子，可有效治疗肝癌，该同位素原子核内的中子核内的中子(zhngz)数与核外电子数与核外电子数之差是数之差是( )A.32 B.67C.99 D.166Ho16667A第34页/共51页第三十四页，共51页。学以致用学以致用(xu y zh yng)用用AZX表示表示(biosh)原子：原子：1.求中性原子的中子数：求中性原子的中子数：N= 2.求阴离子的中子数，求阴离子的中子数，AXn-共有共有x个电子，则个电子，则N= 3.

20、求阳离子的中子数，求阳离子的中子数，AXn+共有共有x个电子，则个电子，则N= 4.求中性分子或原子团的中子数，求中性分子或原子团的中子数，1H216O分子中，分子中，N= A-ZA-X+nA-X-n0+8=8第35页/共51页第三十五页，共51页。在离子在离子RO3n-RO3n-中，共有中，共有x x个核外电子，个核外电子，R R原子原子(yunz)(yunz)的质量数为的质量数为A A，则，则R R原子原子(yunz)(yunz)核内含有的中子数为核内含有的中子数为( () )A AA Ax xn n48 48 B BA Ax xn n2424C CA Ax xn n24 24 D DA

21、Ax xn n2424课堂课堂(ktng)检测：检测：B第36页/共51页第三十六页，共51页。原子原子质子数质子数 Z中子数中子数 N 质量数质量数 A相对原子质量相对原子质量F91018.998Na111222.990Al131426.98219 23 27质量数质量数=原子的近似原子的近似(jn s)相对原子质量相对原子质量注意：只是数值上相等注意：只是数值上相等(xingdng)，但意义不一样，但意义不一样第37页/共51页第三十七页，共51页。粒子符粒子符号号质子数质子数中子数中子数 质量数质量数用用AZX表示表示O818S1632Ar1822Cl3517ClH11H10188O16

22、3216S0114018354018Ar17小试牛刀小试牛刀(xio sh ni do)第38页/共51页第三十八页，共51页。比比 较较8O 8 O探究探究(tnji)讨讨论论1、它们属于同一种、它们属于同一种(y zhn)元素吗元素吗?2、它们、它们(t men)是同一种原子吗是同一种原子吗?1816第39页/共51页第三十九页，共51页。核组成核组成质子数质子数中子数中子数质量数质量数 学学 名名 俗俗 称称 1 1 1 1 1 0 2 3 2 氕氕 氘氘 氚氚 重重氢氢(zhngqng) 超重超重(cho zhng)氢氢H11H21H31试比较三种原子的异同试比较三种原子的异同(ytn

23、g)，指出它们之间的关系。，指出它们之间的关系。质子数相同质子数相同中子数不同，质量数不同中子数不同，质量数不同属同种元素属同种元素不同种原子不同种原子第40页/共51页第四十页，共51页。元素：具有相同质子数的同一类元素：具有相同质子数的同一类(y li)(y li)原子的总称原子的总称同位素：质子数相同同位素：质子数相同(xin(xin tn tn) )而中子数不同而中子数不同的核素的核素8 8 O ,O ,16 16 8 8 O ,O ,17178 8 O O1818核素：具有一定质子核素：具有一定质子(zhz)(zhz)数和一定中子数的一种原子数和一定中子数的一种原子1 1H ,H ,

24、1 11 1H , H , 2 21 1H H3 3氕氕( (H)，氘，氘( (D) )，氚，氚( (T) )（三）同位素（三）同位素第41页/共51页第四十一页，共51页。 小小 结结 核素核素1核素核素2同位素同位素元元 素素第42页/共51页第四十二页，共51页。常见常见(chn jin)的同位素的同位素126C 136C 146C11H 21H 31H 氕氕 氘氘 氚氚D T23492U 23592U 23892U 制造氢弹制造氢弹第43页/共51页第四十三页，共51页。同位素的性质：同位素的性质：1.同一元素的各种同位素质量数不同同一元素的各种同位素质量数不同(b tn)，物理性质不

25、同，物理性质不同(b tn)，化学性质几乎完全相同。化学性质几乎完全相同。2.天然存在的某种元素里，不论是游离天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原态还是化合态，各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。子个数百分比一般是不变的。第44页/共51页第四十四页，共51页。小试牛刀小试牛刀(xio sh ni do) 红磷和白磷红磷和白磷(biln)、 12C和和13C、氧气、氧气和臭氧、石墨和金刚石、和臭氧、石墨和金刚石、16O和和18O 、32S和和34S、下面哪些互为同位素？下面哪些互为同位素？第45页/共51页第四十五页，共51页。1H、2H、3H、H、H2是是( )A、氢的五种同位素、氢的五种同位素B、五种氢元素、五种氢元素C、五种不同、五种不同(b tn)氢原子氢原子D、氢元素的五种不同、氢元素的五种不同(b tn)粒子粒子D第46页/共51页第四十六页，共51页。 说明说明(shumng)自然界中大多数元素都有同位素自然界中大多数元素都有同位素,目前已知的元素目前已知的元素有有118种种,但同位素已发现但同位素已发现2000多种多种.元素种类由质元素种类由质子数决定子数决定,同位素由质子数同位素由质子