人类对原子结构的认识

1、1.31.3人类对原子结构的认识人类对原子结构的认识1、19世纪初，英国科学家世纪初，英国科学家道尔顿道尔顿提出近代提出近代原子学说，认为物质都由原子组成。他认原子学说，认为物质都由原子组成。他认为原子是微小的不可分割的为原子是微小的不可分割的实心球体实心球体。2、1897年，英国科学家年，英国科学家汤姆生汤姆生发现了电子发现了电子。提出了葡萄干面包式葡萄干面包式原子模型卢瑟福原子模型 （空心球）（空心球） 3 3、 19091909年至年至19111911年，英国物理学家年，英国物理学家卢瑟福卢瑟福和他的合作者通过粒子散射实验和他的合作者通过粒子散射实验, , 提出了提出了原子结构的原子结构

2、的核式结构核式结构学说。学说。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。电子云模型电子云模型 现代科学家们在实验中发现，电子在原现代科学家们在实验中发现，电子在原子核周围有的区域出现的次数多，有的子核周围有的区域出现的次数多，有的区域出现的次数少，就像区域出现的次数少，就像“云雾云雾”笼罩笼罩在原子核周围。因而提出了在原子核周围。因而提出了“电子云模电子云模型型”。 电子云电子云密度大密度大的地方，表明电子在核外的地方，表明电子在核外单位体积内出现的机会多单位体积内

3、出现的机会多，反之，出现，反之，出现的机会少。的机会少。电子云电子云 模型模型道尔顿道尔顿汤姆生汤姆生卢瑟福卢瑟福玻尔玻尔量子力量子力学学年代年代18031904191119131926依据依据元素化合时的质量比例关系发现电子粒子散射氢原子光谱近代科学实验主要主要内容内容原子是不可再分的实心小球葡萄干面包式行星模型轨道式原子模型量子力学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）：卢瑟福原子模型（卢瑟福原子模型（1911年）：年）：波尔波尔原子模型原子模型(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）：

4、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CaK二、核外电子分层排布二、核外电子分层排布对于多电子原子对于多电子原子,核外电子是分层排布的核外电子是分层排布的二、核外电子分层排布二、核外电子分层排布1、电子按能量高低在核外分层排布。、电子按能量高低在核外分层排布。1234567KLMNOPQ由内到外，能量逐渐升高由内到外，能量逐渐升高2、核外电子排布的一般规律：、核外电子排布的一般规律： K层为最外层时，最多容纳电子数层为最外层时，最多容纳电子数-。其他各层为最外层最多容纳电子数其他各层为

5、最外层最多容纳电子数-。次外层最多容纳电子数次外层最多容纳电子数-。倒数第三层最多容纳电子数倒数第三层最多容纳电子数-。第第n层最多容纳电子数层最多容纳电子数-。2个个8个个18个个32个个2n2个个注意：多条规律必须同时兼顾。注意：多条规律必须同时兼顾。 电子先排能量最低的电子层电子先排能量最低的电子层,排满后再排能量排满后再排能量较高的电子层较高的电子层说出下列原子的核外电子排布说出下列原子的核外电子排布: 1)Mg 2)Cl 3)N 4)Ne 5)Ca试一试试一试:各层电子的数目各层电子的数目 原子原子符号符号核电荷数核电荷数电子电子层层3、原子结构示意图、原子结构示意图二、核外电子分层

6、排布二、核外电子分层排布三、原子结构与元素性质的关系三、原子结构与元素性质的关系1.1.最外层为最外层为8电子的结构电子的结构(K层为最层为最外层时为外层时为2电子电子) 特点特点:原子既不容易失去电子又不容易得到电子原子既不容易失去电子又不容易得到电子（如（如HeHe、NeNe、ArAr等）等）+22+1028+18288其它原子都有使自己趋向稳定结构的性质其它原子都有使自己趋向稳定结构的性质2.2.不稳定结构：不稳定结构：如：如：F F、O O、ClCl最外层电子数最外层电子数4时，容易失去电子时，容易失去电子最外层电子数最外层电子数4时，容易得到电子时，容易得到电子三、原子结构与元素性质

7、的关系三、原子结构与元素性质的关系如：如： NaNa、MgMg、AlAl讨论完成下表：元素分类元素分类 最外层最外层电子数电子数原子结构原子结构的稳定性的稳定性 电子的电子的得失得失 化学性质化学性质 金属金属 非金属非金属稀有气体稀有气体少于少于4易失电子易失电子不稳定不稳定较活泼较活泼多于多于4不稳定不稳定易得电子易得电子较活泼较活泼2或或8稳定稳定不易得失不易得失较稳定较稳定三类不同元素的原子结构特点与化学性质的关系三类不同元素的原子结构特点与化学性质的关系元素的化学性质与最外层电子数关系密切元素的化学性质与最外层电子数关系密切最外层电子数决定化学性质最外层电子数决定化学性质+12282

8、失去电子+1228MgMg2+826+828得到电子OO2-原子结构示意图原子结构示意图离子结构示意图离子结构示意图元素化合价与最外层电子数的关系：元素化合价与最外层电子数的关系：原子原子最外层电子数最外层电子数4时，容易失去电子时，容易失去电子最外层电子数最外层电子数4时，容易得到电子时，容易得到电子（化合价（化合价失去的电子数目）失去的电子数目）化合价化合价（8最外层电子数）最外层电子数）关系：元素化合价在数值上等于原子失去关系：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）或得到的电子数目（失为正，得为负）元素元素化合价化合价原子最外层电子原子最外层电子数目数目失去（或

9、得到）失去（或得到）电子的数目电子的数目NaMg2O6Cl-1问题解决问题解决11失失12失失22得得27得得1某微粒的结构示意图如图某微粒的结构示意图如图,当当X取不同值时取不同值时,对应不同的微粒对应不同的微粒.请写出符合下列条件的微请写出符合下列条件的微粒符号粒符号:1)阴离子阴离子:_2)阳离子阳离子:_3)原子原子:_课堂练习课堂练习1:+X28在原子序数在原子序数1 11818号元素范围内，按要求号元素范围内，按要求回答下列问题：回答下列问题：最外层电子数为最外层电子数为1 1的原子有的原子有_最外层电子数是次外层电子数最外层电子数是次外层电子数2 2倍的原倍的原子是子是_最外层电

10、子数是次外层电子数最外层电子数是次外层电子数3 3倍的原倍的原子是子是_最外层电子数是次外层电子数最外层电子数是次外层电子数4 4倍的原倍的原子是子是_课堂练习课堂练习2:次外层电子数是最外层电子数次外层电子数是最外层电子数2倍的原子倍的原子有有_内层电子总数是最外层电子数内层电子总数是最外层电子数2倍的原子倍的原子有有_电子层数与最外层电子数相等的原子有电子层数与最外层电子数相等的原子有_最外层电子数是电子层数最外层电子数是电子层数2倍的原子有倍的原子有_最外层电子数是电子层数最外层电子数是电子层数3倍的原子是倍的原子是_在原子序数在原子序数118号元素范围内，按要求号元素范围内，按要求回答

11、下列问题：回答下列问题：第二课时1、原子、原子如何构成如何构成？2、原子核与整个原子的体积的相对大小如何？原子核与整个原子的体积的相对大小如何？3、质子、中子、电子的电性、电量如何？、质子、中子、电子的电性、电量如何？4、原子核所带的电荷数决定于什么物理量？、原子核所带的电荷数决定于什么物理量？5、为何整个原子显电中性？、为何整个原子显电中性？三、原子的构成三、原子的构成 1、从电性和电量的关系，我们可以发现：从电性和电量的关系，我们可以发现：核电荷数与质子数、电子数的关系如何？核电荷数与质子数、电子数的关系如何？ 2、从相对质量的关系，原子的相对质量和从相对质量的关系，原子的相对质量和质子数

12、、中子数、电子数有何关系？质子数、中子数、电子数有何关系？ 原原 子：子：核电荷数核内质子数核外电子数核电荷数核内质子数核外电子数 核电荷数核电荷数核内质子数核内质子数 核外电子数核外电子数核电荷数核电荷数核内质子数核内质子数 核外电子数核外电子数?动脑时间动脑时间 阳离子：阳离子：阴离子阴离子：原子核内所有的质子和中子的相对质量取近原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来所得数值，叫做质量数。似整数值加起来所得数值，叫做质量数。质量数（质量数（A A）=质子数（质子数（Z Z）+ + 中子数（中子数（N N） 质量数质量数原子组成的表示方法原子组成的表示方法:XAZ质量数 质子数

13、 （核电荷数） 元素符号原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子Z 个个N=(AZ)个个Z 个个质量数质量数化化合合价价离子电荷离子电荷质子数质子数O8162-2- 2原子个数原子个数实例理解实例理解A、Z、c、d、e各代表什么？各代表什么？ A代表质量数；代表质量数；Z代表核电荷数（质子数）代表核电荷数（质子数）c代表离子所带的电荷数代表离子所带的电荷数d代表化合价代表化合价e代表原子个数代表原子个数AZXc+-+de请依据上式表示请依据上式表示Al, Al3+, Cl-，并说说这些微粒的质子数并说说这些微粒的质子数, 电子数电子数四，知识拓展：四，知识拓展：粒子符粒子符号号质子数质子数

14、(Z)中子数中子数(N)质量数质量数(A)用用 表表示示电子数电子数O818Al1427ClHHH20AZX3517Cl101317183518 8O2713Al应用应用: 1、填写下表、填写下表108131710111011学以致用学以致用用用AZX表示原子：表示原子：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，个电子，则则N= 3.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，个电子，则则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= 1. 元素如何定

15、义？元素如何定义？具有相同核电荷数（质子数）的同一类具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子叫元素。原子叫元素。2.2.同种元素原子的原子核中，中子数同种元素原子的原子核中，中子数一定相同一定相同. .对吗对吗? ?举例说明举例说明. .复复习习核素：具有一定质子数和中子数的一种原子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 重氢重氢 超重氢超重氢H11H21H31试比较三种原子的异同，指出它们之间的关系。试比较三种原子的异同，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

16、同种元素属同种元素不同种原子不同种原子质子数相同质子数相同而而中子数不同中子数不同的的同一元素同一元素的的原子原子互称互称同位素同位素（D）（T）同 位 素 具有具有相同的质子数相同的质子数和和不同的中子数不同的中子数的的同一元素的同一元素的不同核素不同核素互称同位素。互称同位素。特点化学性质化学性质几乎完全相几乎完全相同同质子数相同质子数相同 核电荷数相同核电荷数相同 原子序数相原子序数相同同 在周期表中位置相同在周期表中位置相同H2 和和D2 是两种不同的单质，化学性质基本相同是两种不同的单质，化学性质基本相同H2O 和和 D2O 是两种不同的化合物，化学性质基本相同是两种不同的化合物，化学性质基本相同 质子数相同质子数相同 核外电子数相同核外电子数相同 同 位 素 具有具有相同的质子数相同的质子数和和不同的中子数不同的中子数的的同一元素的同一元素的不同核素不同核素互称同位素。互称同位素。特点中子数不同中子数不同 性质不同性质不同 用途不同用途不同同 位 素 许多元素都有同位素，许多元素都有同位素， 目前