原子结构优秀课件.ppt
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- 原子结构 优秀 课件
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1、引言引言化学研究的是构成宏观物体的物质。化学研究的是构成宏观物体的物质。一、研究物质的组成与结构一、研究物质的组成与结构二、研究物质的性质与变化二、研究物质的性质与变化思考思考 二者的关系如何?古希腊的二者的关系如何?古希腊的“原性论原性论”哲学和我国古代的炼丹术士认为哲学和我国古代的炼丹术士认为“吞金可长吞金可长生生”自然哲学,对这两者的关系是如何认定的?自然哲学,对这两者的关系是如何认定的?思考与交流思考与交流 1、铁易生锈,真金不怕火炼等事例说明了什么问、铁易生锈,真金不怕火炼等事例说明了什么问题?为什么?题?为什么?2、O2和和O3是同素异形体,空气中的是同素异形体,空气中的O2是须臾
2、不能是须臾不能离开的,而空气中的离开的,而空气中的O3多于多于1.2mg/L则有害;则有害;CO易燃,易燃,CO2却能灭火。这由说明了什么问题?为什么?却能灭火。这由说明了什么问题?为什么?3、分子式为、分子式为C2H6O的物质可能有图示两种结构,的物质可能有图示两种结构,前者与水互溶而后者不能。这也说明了什么问题?前者与水互溶而后者不能。这也说明了什么问题?思思考考与与交交流流 4、下图所示两种物质:前者是第一种用医学、下图所示两种物质:前者是第一种用医学的磺胺药,为什么服用此药后可杀死细菌?的磺胺药,为什么服用此药后可杀死细菌?5、下图所示是鲍鱼及其剖面图,图中标出了、下图所示是鲍鱼及其剖
3、面图,图中标出了它的两层不同结构的壳。你能说出这两层壳的功用它的两层不同结构的壳。你能说出这两层壳的功用是什么?为什么?是什么?为什么?引言引言分子结构分子结构原子结构原子结构晶体结构晶体结构结构结构性质性质决定决定宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸2h2h后后诞生诞生大量的氢大量的氢大量的氦大量的氦极少量的锂极少量的锂原子核的熔合反应原子核的熔合反应合成合成其他元素其他元素一一.开天辟地开天辟地原子的诞生原子的诞生第一节 原子结构1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论 思考与交流思考与交流有谁知道宇宙中最丰富的元素是那一种?
4、有谁知道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?宇宙年龄有多大?地球年龄有多大?阅读课本后回答:氢元素宇宙中最丰富阅读课本后回答:氢元素宇宙中最丰富的元素占的元素占88.6%88.6%(氦(氦1 18 8),另外还有),另外还有9090多多种元素,宇宙年龄距近约种元素,宇宙年龄距近约140140亿年,地球年龄亿年,地球年龄已有已有4646亿年。亿年。思考与交流 回回 答答古希腊原子论古希腊原子论古希腊哲学家古希腊哲学家 原子是最小的、不可分割的物质粒子。原子是最小的、不可分割的物质粒子。原子之间存在着虚空,无数原子从古以来就原子之间存在着虚空,无数原子从古以来就存在于虚空之
5、中,既不能创生,也不能毁灭,存在于虚空之中,既不能创生,也不能毁灭,它们在无限的虚空中运动着构成万物。它们在无限的虚空中运动着构成万物。(Democritus Democritus,约公元前,约公元前 460 460 年年前前 370 370 年)年)原子原子人人类类认认识识原原子子的的历历史史近代科学原子论(近代科学原子论(18031803年)年)v一切物质都是由最小的一切物质都是由最小的不能再分的粒子不能再分的粒子原原子构成。子构成。v原子模型:原子是坚实原子模型:原子是坚实的、不可再分的实心球。的、不可再分的实心球。英国化学家道尔顿英国化学家道尔顿(J.Dalton,17661844)道
6、尔顿原子模型原子并不是构成物质的最小微粒原子并不是构成物质的最小微粒 汤姆生发现了电子汤姆生发现了电子(1897年年)v电子是种带负电、有一电子是种带负电、有一定质量的微粒,普遍存定质量的微粒,普遍存在于各种原子之中。在于各种原子之中。v汤姆生原子模型汤姆生原子模型:原子:原子是一个平均分布着正电是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着荷的粒子,其中镶嵌着许多电子,中和了电荷,许多电子,中和了电荷,从而形成了中性原子。从而形成了中性原子。原子是一个球体,正电原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体荷均匀分布在整个球体内,电子像面包里的葡内,电子像面包里的葡萄干镶嵌其中萄干镶嵌其中。英国物理学家
7、汤姆生英国物理学家汤姆生(J.J.Thomson,18561940)汤姆生原子模型汤姆生原子模型粒子散射实验(粒子散射实验(1909年)年)原子有核原子有核v卢瑟福和他的助手做了卢瑟福和他的助手做了著名著名粒子散射实验粒子散射实验。根。根据实验,卢瑟福在据实验,卢瑟福在1911年提出原子有核模型。年提出原子有核模型。v卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型(又称(又称行星原子模型):原子行星原子模型):原子是由居于原子中心的带是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子负电的电子构成。原子核的质量几乎等于原子核的质量几乎等于原子的全部质量,电子在原的全部质量,电子在原
8、子核外空间绕核做高速子核外空间绕核做高速运动。运动。英国科学家卢瑟福英国科学家卢瑟福(E.Rutherford,18711937)卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型玻尔玻尔原子模型(原子模型(19131913年)年)v玻尔借助诞生不久的量玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的子理论改进了卢瑟福的模型。模型。v玻尔原子模型玻尔原子模型(又称分(又称分层模型):当原子只有层模型):当原子只有一个电子时,电子沿特一个电子时,电子沿特定球形轨道运转;当原定球形轨道运转;当原子有多个电子时,它们子有多个电子时,它们将分布在多个球壳中绕将分布在多个球壳中绕核运动。核运动。v不同的电子运转轨道是不同的电子运转轨
9、道是具有一定级差的稳定轨具有一定级差的稳定轨道。道。丹麦物理学家玻尔丹麦物理学家玻尔(N.Bohr,18851962)玻尔原子模型玻尔原子模型电子云模型电子云模型电子云模型(现代物质结构学说)(现代物质结构学说)v现代科学家们在实验中发现,电子在原子核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,有的区域出现周围有的区域出现的次数多,有的区域出现的次数少,就像的次数少,就像“云雾云雾”笼罩在原子核周围。笼罩在原子核周围。因而提出了因而提出了“电子云模型电子云模型”。v电子云密度大的地方,表明电子在核外单位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
10、会少。体积内出现的机会多,反之,出现的机会少。如:如:氢原子的电子云氢原子的电子云电子云现代物质结构学说现代物质结构学说人类认识原子的历史进程 人类在认识自然的过人类在认识自然的过程中,经历了无数的艰程中,经历了无数的艰辛,正是因为有了无数辛,正是因为有了无数的探索者,才使人类对的探索者,才使人类对事物的认识一步步地走事物的认识一步步地走向深入,也越来越接近向深入,也越来越接近事物的本质事物的本质。随着现代。随着现代科学技术的发展,我们科学技术的发展,我们现在所学习的科学理论,现在所学习的科学理论,还会随着人类对客观事还会随着人类对客观事物的认识而不断地深入物的认识而不断地深入和发展。和发展。
11、从原子结构模型的演变你想到了些什么?从原子结构模型的演变你想到了些什么?【思考与交流思考与交流】v1.原子的特点是什么?原子的特点是什么?v原子是化学变化中的最小微粒原子是化学变化中的最小微粒v原子的体积和质量都十分微小原子的体积和质量都十分微小v原子的大部分质量集中在原子核上原子的大部分质量集中在原子核上 2.原子的构成、原子核的构成原子的构成、原子核的构成是怎样的是怎样的?原子原子原子核原子核核外电子核外电子 质子质子 中子中子 小结:小结:构成原子的粒子及其性质构成原子的粒子及其性质构成原子的构成原子的粒子粒子 电子电子原子核原子核质子质子中子中子电性和电量电性和电量1个电子带个电子带一
12、个单位负一个单位负电荷电荷1个质子带个质子带一个单位正一个单位正电荷电荷不显电性不显电性 质量质量/kg9.109*10-31 1.673*10-27 1.675*10-27相对质量相对质量 1/1836 1.0071.008 1、现代大爆炸理论认为:天然元素源于氢氦等发生的原、现代大爆炸理论认为:天然元素源于氢氦等发生的原子核的融合反应。这于一百多年前,普鲁特运用思辨性推子核的融合反应。这于一百多年前,普鲁特运用思辨性推测作出测作出“氢是所有元素之母氢是所有元素之母”的预言,恰好的预言,恰好“一致一致”。下。下列说法正确的是列说法正确的是()A科学研究中若能以思辨性推测为核心,就能加快科学的
13、科学研究中若能以思辨性推测为核心,就能加快科学的进程进程B普鲁特普鲁特“既然氢最轻,它就是其他一切元素之母既然氢最轻,它就是其他一切元素之母”的推的推理是符合逻辑的理是符合逻辑的 C“一致一致”是巧合,普鲁特的预言没有科学事实和理论支是巧合,普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑,只是一种猜测撑,只是一种猜测D“现代大爆炸理论现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论是解释宇宙诞生的唯一正确的理论 【课堂达标测试课堂达标测试1】C3 3道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中主要有下列三个论点:原子是不能再分的微粒;同种主要有下列三个论点:原
14、子是不能再分的微粒;同种元素的原子的各种性质和质量都相同;原子是微小的实元素的原子的各种性质和质量都相同;原子是微小的实心球体。从现代原子心球体。从现代原子分子学说的观点看,你认为不正分子学说的观点看,你认为不正确的是(确的是()A A 只有只有 B B 只有只有 C C 只有只有 D D 2 2支撑支撑“宇宙大爆炸宇宙大爆炸”理论的重要事实之一是理论的重要事实之一是 ()A宇宙原子总数的宇宙原子总数的88.6是氢是氢 B地球上的元素绝大多数是金属地球上的元素绝大多数是金属 C普鲁特普鲁特“氢是元素之母氢是元素之母”的预言的预言 D宇宙中存在少量稀有气体分子宇宙中存在少量稀有气体分子 AD4
15、4在在19111911年前后,新西兰出生的物理学家卢瑟福把一束年前后,新西兰出生的物理学家卢瑟福把一束变速运动的变速运动的粒子粒子(质量数为质量数为4 4的带的带2 2个正电荷的质子粒个正电荷的质子粒)射射向一片极薄的金箔,他惊奇地发现,过去一直认为原子是向一片极薄的金箔,他惊奇地发现,过去一直认为原子是“实心球实心球”,而这种,而这种“实心球实心球”紧密排列而成的金箔,竟紧密排列而成的金箔,竟为大多数为大多数粒子畅通无阻的通过,就像金箔不在那儿似的,粒子畅通无阻的通过,就像金箔不在那儿似的,但也有极少数的。粒子发生偏转,或被笔直地弹回。根据但也有极少数的。粒子发生偏转,或被笔直地弹回。根据以
16、上实验现象能得出关于金箔中以上实验现象能得出关于金箔中AuAu原子结构的一些结论,原子结构的一些结论,试写出其中的三点试写出其中的三点:_ 原子中存在原子核,它占原子中极小的体积原子中存在原子核,它占原子中极小的体积 原子核带正电,且电荷数远远大于原子核带正电,且电荷数远远大于粒子粒子金的原子核质量远远大于金的原子核质量远远大于粒子粒子 观察观察1-181-18号元素的原子结构示意图,讨号元素的原子结构示意图,讨论为什么原子核外的电子分层运动?论为什么原子核外的电子分层运动?【思考与交流思考与交流】依据核外电子的能量不同:依据核外电子的能量不同:离核远近:离核远近:近近 远远 能量高低:能量高
17、低:低低 高高核外电子分层排布核外电子分层排布1234567KLMNOPQ二、能层与能级二、能层与能级1.1.能层能层(1 1)定义:在多电子的原子核外电子的能量是不同的,)定义: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。按电子的能量差异,可以将核外电子分成不同的能层。(2 2)表示方法及各能层所容纳的最多电子数:)表示方法及各能层所容纳的最多电子数:【学与问学与问】1 1、原子核外电子的每一个能层最多可容纳的、原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数(电子数与能层的序数(n n)间存在什么关系?间存在什么关系?每一个能层最多可容纳的电
18、子数为每一个能层最多可容纳的电子数为2n2n2 2个。个。2.2.能级能级(1 1)定义:在多电子原子中,同一能层的电子,能量)定义: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。可以不同,还可以把它们分成能级。(2 2)表示方法及各能级所容纳的最多电子数:)表示方法及各能级所容纳的最多电子数:【学与问学与问】2.不同的能层分别有多少个能级,与能层的序不同的能层分别有多少个能级,与能层的序数(数(n)间存在什么关系?间存在什么关系?任一能层的能级数等于该能层的序数。任一能层的能级数等于该能层的序数。【学与问学与问】3.不同能层中,符号相同的能级中所容纳的不同能层中,符号相
19、同的能级中所容纳的最多电子数是否相同?以最多电子数是否相同?以s、p、d、f排序的各能级排序的各能级可容纳的最多电子数是多少?可容纳的最多电子数是多少?不同能层中,符号相同的能级中所容纳的最多电子数不同能层中,符号相同的能级中所容纳的最多电子数相同相同。以。以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最多电排序的各能级可容纳的最多电子数依次为子数依次为1、3、5、7的二倍,的二倍,即即2、6、10、14。【课后探究课后探究】【课堂达标测试课堂达标测试2】1、以下能级符号正确的是、以下能级符号正确的是 ()A 6s B 2d C 3f D 7p2、下列各能层中不包含、下列各能层中不包含p能级的是能级的是
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