2023学年完整公开课版原子结构

第一章原子结构与性质

课题1原子的诞生第一章原子结构与性质

课题1原子的诞生原子时如何诞生的？人类是如何认识原子的？宇宙中最丰富的元素是那一种？宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？动脑筋宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸2h后诞生大量的氢大量的氦极少量的锂原子核的熔合反应合成其他元素1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论原子的诞生人类认识原子的过程人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。随着现代科学技术的发展，我们现在所学习的科学理论，还会随着人类对客观事物的认识而不断地深入和发展。近代科学原子论（1803年）一切物质都是由最小的不能再分的粒子——原子构成。原子模型：原子是坚实的、不可再分的实心球。英国化学家道尔顿（J.Dalton,1766~1844)道尔顿原子模型原子并不是构成物质的最小微粒

——汤姆生发现了电子(1897年)电子是种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于各种原子之中。汤姆生原子模型：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，中和了电荷，从而形成了中性原子。原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干镶嵌其中。英国物理学家汤姆生（J.J.Thomson,1856~1940）汤姆生原子模型汤姆生原子模型α粒子散射实验（1909年）

——原子有核卢瑟福和他的助手做了著名α粒子散射实验。根据实验，卢瑟福在1911年提出原子有核模型。卢瑟福原子模型（又称行星原子模型）：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子核的质量几乎等于原子的全部质量，电子在原子核外空间绕核做高速运动。英国科学家卢瑟福（E.Rutherford,1871~1937)卢瑟福原子模型α粒子散射实验卢瑟福原子模型玻尔原子模型（1913年）玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的模型。玻尔原子模型（又称分层模型）：当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道运转；当原子有多个电子时，它们将分布在多个球壳中绕核运动。不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。丹麦物理学家玻尔（N.Bohr,1885~1962)玻尔原子模型玻尔原子模型点子云模型电子云模型

（现代物质结构学说）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，有的区域出现的次数少。电子在核外空间的概率分布图就像“云雾”笼罩在原子核周围。因而提出了“电子云模型”。电子云密度大的地方，表明电子在核外单位体积内出现的机会多，反之，出现的机会少。如：氢原子的电子云。电子云现代物质结构学说近代原子论发现电子带核原子结构模型轨道原子结构模型电子云模型依据核外电子的能量不同：离核远近：近

远

能量高低：低高核外电子分层排布1234567KLMNOPQ

电子层数（n）：n=1，2，3，4，5，6，7K，L，M，N，O，P，Q

n越大，电子离核越远，其能量也越高核外电子是分层排布的。电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里，即最先排布K层；当K层排满后，再排布L层；当L层排满后，再排布M层；……

那么，每个电子层最多可以排布多少个电子？首先研究一下稀有气体元素原子电子层排布的情况：？（为什么要研究稀有气体元素原子结构）稀有气体元素原子电子层排布核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMNOP2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188

从表中可看出，K层、L层、M层最多能排布的电子数目？

？？K-2，L-8，M-188个（氦原子是2个）最外层电子数最多有几个？试推断各电子层最多能容纳的电子数和电子层数之间有什么关系？次外层不超过多少个？倒数第三层呢？？原子核外电子的排布规律：各电子层最多容纳的电子数是2n2(n表示电子层)；最外层电子数不超过8个(K层是最外层时，最多不超过2个)，次外层电子数目不超过18个，倒数第三层不超过32个；核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层，然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布。注：以上规律是相互联系的，不能孤立地机械地套用能层与能级（1）能层在多电子的原子核外电子的能量是不同的，按电子的能量差异，可以将核外电子分成不同的能层。（2）能级表示方法及各能级所容纳的最多电子数：在多电子原子中，同一能层的电子，能量可以不同，还可以把它们分成能级。【