原子结构模型的演变-课件.ppt

1、在你眼中在你眼中?在化学家眼中在化学家眼中?水由水分子构成水由水分子构成食盐由离子构成食盐由离子构成它们由什么微粒构成？它们由什么微粒构成？铜由铜铜由铜原子原子构成构成原子原子请大家结合初中学过的知识及教材请大家结合初中学过的知识及教材P27-28的短文，思考下列几个问题。的短文，思考下列几个问题。1、原子结构模型的演变经历了哪几个重要阶段？、原子结构模型的演变经历了哪几个重要阶段？2、用简洁的语言表达各阶段（道尔顿、汤姆生、用简洁的语言表达各阶段（道尔顿、汤姆生、卢瑟福、波尔）对原子结构模型的认识特点？卢瑟福、波尔）对原子结构模型的认识特点？3、请你谈谈从原子结构的演变得到什么启迪？、请你谈

2、谈从原子结构的演变得到什么启迪？一、原子结构模型的演变一、原子结构模型的演变 汤姆生原子模型（汤姆生原子模型（1904年）：年）：卢瑟福原子模型（卢瑟福原子模型（1911年）：年）：玻尔原子模型玻尔原子模型(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原子轨道原子轨道模型模型 实践实践 认识认识 再实践再实践 再认识再认识 认知过程认知过程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的，也是无止境的电子云电子云模型

3、模型现代量子力学原子结构模型（电子云模型）原现代量子力学原子结构模型（电子云模型）原子由原子核和核外电子构成电子运动的规律跟子由原子核和核外电子构成电子运动的规律跟宏观物体运动的规律截然不同；宏观物体运动的规律截然不同；对于多电子的对于多电子的原子，电子在核外一定的空间近似于分层排布。原子，电子在核外一定的空间近似于分层排布。+2He+18Ar二、原子核外电子的分层排布二、原子核外电子的分层排布+10Ne+1H+8O+12Mg该电子层该电子层上的电子上的电子核电荷数核电荷数原子核原子核电子层电子层 为了为了形象、简单形象、简单的的表示原子的结构，人们就创表示原子的结构，人们就创造了造了“原子结

4、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2881、原子结构示意图、原子结构示意图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层该电子层上的电子上的电子原子核原子核+18Ar核电荷数核电荷数电子层电子层+2He+18Ar+10Ne+1H+8O+12Mg 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，核外电子是如何分层排布的呢？子排布，核外电子是如何分层排布的呢？MLNKC碳碳6N氮氮7O氧氧8F氟氟9Ne氖氖10B硼硼5Be铍铍4Li锂锂3He氦氦2H氢氢1 各电子层的电子数各电子

5、层的电子数元素符号元素符号元素名称元素名称核电荷数核电荷数核电荷数为核电荷数为1 12020的元素原子核外电子层排布的元素原子核外电子层排布12212222222234567 78MLNKS硫硫16Cl氯氯17Ar氩氩18K钾钾19Ca钙钙20P磷磷15Si硅硅14Al铝铝13Mg镁镁12Na钠钠11 各电子层的电子数各电子层的电子数元素符号元素符号元素名称元素名称核电荷数核电荷数核电荷数为核电荷数为1 12020的元素原子核外电子层排布的元素原子核外电子层排布222222222288888888888887654321212、原子核外电子排布一般规律、原子核外电子排布一般规律 电子总是尽先排

6、布在能量最低的电子层里电子总是尽先排布在能量最低的电子层里,然后由往然后由往外，依次排在能量逐步升高的电子层里（能量最低原外，依次排在能量逐步升高的电子层里（能量最低原理），理），先排先排K层，排满层，排满K层后再排层后再排L层，排满层，排满L层后再排层后再排M层。层。每个电子层最多只能容纳每个电子层最多只能容纳2n2个电子。个电子。最外层最多只能容纳最外层最多只能容纳 8个电子（个电子（K层为最外层时层为最外层时不能超过不能超过2个），次外层不超过个），次外层不超过18个，倒数第三层个，倒数第三层不超过不超过32个。个。上述规律相互制约，相互联系上述规律相互制约，相互联系稀有气体元素原子电子

7、层排布稀有气体元素原子电子层排布元素名元素名称称元素符元素符号号各电子层的电子数各电子层的电子数K1L2M3N4O5P6最外层电子数最外层电子数氦氦He22氖氖Ne288氩氩Ar2888氪氪Kr281888氙氙Xe28181888氡氡Rn2818321888分析稀有气体的核外电子排布与其性质有什么联系？分析稀有气体的核外电子排布与其性质有什么联系？1、对比稀有气体的结构，分析、对比稀有气体的结构，分析Mg、O核外电子排布特点核外电子排布特点2、Mg、O为什么容易形成为什么容易形成 Mg2+、O2-？在变化过程中改？在变化过程中改变的是什么微粒？变的是什么微粒？3、由、由Mg、O你分别想到了哪些

8、类似的原子，它们在结构你分别想到了哪些类似的原子，它们在结构上有什么共同点？性质上呢？上有什么共同点？性质上呢？+12282失去电子失去电子+1228MgMg2+826+828得到电子得到电子OO2-问题解决：氧化镁的形成问题解决：氧化镁的形成宏观：宏观：氧气和金属镁反应生成氧化镁，氧化氧气和金属镁反应生成氧化镁，氧化镁是氧元素与镁元素相结合的产物。镁是氧元素与镁元素相结合的产物。微观：微观：每个每个MgMg失去失去2 2个电子形成与个电子形成与NeNe一样的稳定一样的稳定电子层结构的电子层结构的MgMg2+2+，每个，每个O O得到得到2 2个电子形成与个电子形成与NeNe一样的稳定电子层结

9、构的一样的稳定电子层结构的O O2-2-，带正电荷的，带正电荷的MgMg2+2+与与带负电荷的带负电荷的O O2-2-相互发生电性作用，形成稳定的相互发生电性作用，形成稳定的MgO.MgO.如下图如下图2Mg+O2=2MgO+12Mg+8O+12+8Mg2+O2-结论：结论：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，在化个时，在化学反应中总是得到或失去电子而达到最外层学反应中总是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。MgO3 3、原子结构与元素性质的关系（结构决定性质）、原子结构与元素性质的关系（结构决定性质）（1 1）稳定结构：原子既不容易失去电子又不容易得到

10、）稳定结构：原子既不容易失去电子又不容易得到电子，即电子，即原子最外层有原子最外层有8个电子（个电子（He为为2）处于稳定。）处于稳定。（如（如HeHe、NeNe、ArAr等）等）（2 2）不稳定结构：原子容易失去电子或容易得到电子转化）不稳定结构：原子容易失去电子或容易得到电子转化最外电子层上为最外电子层上为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，失去：如，失去：NaNa、MgMg、Al Al 得到：得到：F F、O O、Cl)Cl)金属元素金属元素 非金属元素非金属元素最外层电子数：最外层电子数：4 4 得失电子趋势：得失电子趋势：易失易失 易得易得元素性

11、质：元素性质：金属性金属性 非金属性非金属性原子原子原子核原子核电子电子质子质子中子中子观察比较原子和原子核的直径，分析观察比较原子和原子核的直径，分析原子核在原子中的体积占有率。原子核在原子中的体积占有率。交流与讨论交流与讨论约为几千亿分之一（约为几千亿分之一（1/101/101212）三、原子核的组成三、原子核的组成 原子核的密度很大，假如在原子核的密度很大，假如在1cm3的容器内装满原子核，则它的的容器内装满原子核，则它的质量就相当于质量就相当于1.2108t，形象地可，形象地可以喻为需要以喻为需要3000万辆载重万辆载重4t的卡车的卡车来运载。来运载。资资 料料质量质量/kg/kg相对

12、质量相对质量电量电量/C/C原原子子核核质质子子1.602 x 10-19中中子子0电子电子1.602 x 10-19交流与讨论交流与讨论1 1个单位正电荷个单位正电荷1 1个单位负电荷个单位负电荷不带电不带电观察下表观察下表,比较一下质子、中子、电子带比较一下质子、中子、电子带电荷情况，分析铜原子为什么显电中性电荷情况，分析铜原子为什么显电中性?由此你又能得出什么结论？由此你又能得出什么结论？交流与讨论交流与讨论离子所带电荷数与离子中的质子数和离子所带电荷数与离子中的质子数和核外电子数有什么关系？核外电子数有什么关系？粒子符号粒子符号质子数质子数电子数电子数S S2 2AlAl3+3+OHO

13、HNHNH4 4+问题解决问题解决161813109101110交流与讨论交流与讨论质量质量/kg/kg相对质量相对质量电量电量/C/C原原子子核核质子质子1.673 x 10-271.007中子中子1.675 x 10-271.008电子电子9.109 x 10-311/1836相对质量是指对相对质量是指对1212C C原子质量的原子质量的1/121/12（1.6611.661*1010-27-27 kgkg ）相比较所得的数值。相比较所得的数值。观察下表观察下表,比较一下质子、中子、电子质比较一下质子、中子、电子质量，分析原子的质量集中在哪部分量，分析原子的质量集中在哪部分,为什为什么么?

14、相对于整个原子来说，原子核外某个相对于整个原子来说，原子核外某个电子的质量能否忽略不计电子的质量能否忽略不计?质量质量/kg/kg相对质量相对质量电量电量/C/C原原子子核核质子质子1.673 x 10-271.007中子中子1.675 x 10-271.008电子电子9.109 x 10-311/1836据报道，国外某研究所已发现了据报道，国外某研究所已发现了116116号元号元素的原子，该原子核外有素的原子，该原子核外有114114个电子，计个电子，计算原子质量时能否将算原子质量时能否将116116个电子都忽略不个电子都忽略不计呢？计呢？问题解决问题解决！信息提示信息提示XAZ元素符号元素

15、符号质量数质量数 质子数质子数原子组成的表示方法原子组成的表示方法问题解决问题解决1 1、已知、已知1271275353I I，求该原子的中子数和电子数。，求该原子的中子数和电子数。2 2、1mol 1mol A AZ ZM Mn+n+微粒中的质子数是微粒中的质子数是 molmol，中子数，中子数是是 molmol，核外电子数是，核外电子数是 molmol。7453ZA-ZA-Z-n三种原子的质子数（三种原子的质子数（Z Z）、中子数（）、中子数（N N）、质量数）、质量数 （A A）分别为：）分别为：Z N AZ N A 1 0 1 1 0 1 1 1 2 1 1 2 1 2 3 1 2 3

16、如何表示情境中三种原子的组成？这三种原如何表示情境中三种原子的组成？这三种原子有何异同？是不是同一种元素？是不是同子有何异同？是不是同一种元素？是不是同一原子？它们之间是什么关系？一原子？它们之间是什么关系？交流与讨论交流与讨论1H 11H 21H3元素、核素、同位素间的关系元素、核素、同位素间的关系 归纳和小结归纳和小结交流与讨论交流与讨论以以12126 6C C、13136 6C C、14146 6C C为例，分析同位素不为例，分析同位素不同核素间的性质有何异同？同核素间的性质有何异同？同种元素的核素物理性质不同，同种元素的核素物理性质不同，但化学几乎完全相同但化学几乎完全相同 1 1下列

17、各组物质中，互为同位素的是下列各组物质中，互为同位素的是 （A A）O O2 2、O O3 3、O O4 4 （B B）H H2 2、D D2 2、T T2 2（C C）H H2 2O O、D D2 2O O、T T2 2O O （D D）40402020Ca Ca 和和424220 20 CaCa（D D）凡是核外电子数相同的微粒必定属于同一元素）凡是核外电子数相同的微粒必定属于同一元素 2 2下列说法正确的是下列说法正确的是 （A A）同种元素的质子数必定相同）同种元素的质子数必定相同（B B）不同元素原子的质量数必定不同）不同元素原子的质量数必定不同（C C）原子核都是由质子和中子构成的

18、）原子核都是由质子和中子构成的问题解决问题解决DA1H11H21H3氢有三种核素：氢有三种核素：氘和氚是制造氢弹的材料氘和氚是制造氢弹的材料92U234铀有三种核素：铀有三种核素：92U23592U238铀铀235 是制造原子弹的材料和核反应堆的燃料是制造原子弹的材料和核反应堆的燃料6C12碳有三种核素：碳有三种核素：6C136C14碳碳12 作为原子量及阿伏加德罗常数的标准作为原子量及阿伏加德罗常数的标准碳碳14 在考古学中测定生物死亡年代。在考古学中测定生物死亡年代。几种重要同位素几种重要同位素钴的钴的6027Co核素用于放射治疗核素用于放射治疗视野拓展视野拓展应用反馈应用反馈1 1、世界

19、上目前发现、世界上目前发现112112种元素，所以原子种类种元素，所以原子种类也只有也只有112112种种?2 2、已知某种原子的质量数为、已知某种原子的质量数为3535，质子数为，质子数为1717，则这种原子可表示为：则这种原子可表示为：2、据最近报道，某放射性元素的原子钬、据最近报道，某放射性元素的原子钬16667Ho，可有效地治疗肝癌。该同位素原子核内中子数和核外可有效地治疗肝癌。该同位素原子核内中子数和核外电子数之差为电子数之差为 （）A32 B67 C99 D1663已知已知A2-离子中含有离子中含有x个中子，个中子，A元素的质量数为元素的质量数为m，则，则n克克A2-离子共含有电子

20、的物质的量为（单位为离子共含有电子的物质的量为（单位为摩尔）摩尔）（）An（m x+2）/m Bn（m-x）/m C（m x+2）/（mx）Dn（m x-2）/m 应用反馈应用反馈C A 3、质子数为、质子数为17，35Cl是氯的一种核素，下列说是氯的一种核素，下列说法正确的是法正确的是 （）A.35Cl原子所含电子数为原子所含电子数为18B.1/18 mol的的1H35Cl分子的质中所含中子数约为分子的质中所含中子数约为6.021023C.3.5 g35Cl2气体的体积为气体的体积为2.24LD.35Cl2气体的摩尔质量为气体的摩尔质量为70 g.mol-1 应用反馈应用反馈BD应用反馈应用反馈4.4.已知自然界有已知自然界有8 8B B和和1010B B两种同两种同位素，但位素，但B B元素的相对原子质量元素的相对原子质量为为10.810.8，求自然界中，求自然界中8 8B B和和1010B B的的原子个数之比原子个数之比_。