高中化学《人类对原子结构的认识》市级优质课4课件.ppt

1、从宏观上欣赏从宏观上欣赏?从微观上欣赏从微观上欣赏?丹麦物理丹麦物理学家玻尔学家玻尔科学家是如何去进行科学探究的呢？科学家是如何去进行科学探究的呢？提出问题提出问题猜想假设猜想假设实验论证实验论证得出结论得出结论（1）人类对原子结构的认识经历了哪几个阶段？）人类对原子结构的认识经历了哪几个阶段？对应的科学家是谁？对应的科学家是谁？（2）科学家在运用前人的成果时遇到了什么问题？）科学家在运用前人的成果时遇到了什么问题？他们是如何去分析论证从而得出了新的结构模型。他们是如何去分析论证从而得出了新的结构模型。请同学们带着请同学们带着“科学探究的一般思路科学探究的一般思路”阅读书本阅读书本P27-28

2、交流与讨论内容并思考以下几个问题：交流与讨论内容并思考以下几个问题：一、原子结构模型的演变一、原子结构模型的演变物质是否无限可分？小物质是由什么物质是由什么构成的？构成的？公元前公元前5世纪，古希腊哲学家告诉我们，万物都世纪，古希腊哲学家告诉我们，万物都是由间断的、不可分的是由间断的、不可分的微粒微粒即原子构成的。即原子构成的。葡萄干面包葡萄干面包主要观点主要观点物质由原子组成。物质由原子组成。原子不能被创造和毁灭。原子不能被创造和毁灭。化学变化中不可分割、保持本性。化学变化中不可分割、保持本性。原子中正电荷均匀地分布在整个球体原子中正电荷均匀地分布在整个球体中，而带负电荷的电子则镶嵌在其中，

3、中，而带负电荷的电子则镶嵌在其中，中和了电荷。中和了电荷。模型的演变模型的演变阴极射线阴极射线实验实验体积很小体积很小相对质量相对质量为为4 4的带的带正电正电粒子粒子粒子散射实验粒子散射实验 实心球实心球体积很小体积很小相对质量相对质量为为4 4的带的带正电正电粒子粒子科学探究科学探究卢瑟福通过实验推断出：卢瑟福通过实验推断出：1、原子、原子大部分是空的。大部分是空的。2、中间有一个、中间有一个几乎集中了原子的所有质量且体积几乎集中了原子的所有质量且体积很小的粒子很小的粒子原子核。原子核。3、电子随意地围绕着一个、电子随意地围绕着一个带正电荷带正电荷的的很小很小的原子的原子核运转。核运转。主

4、要观点主要观点物质由原子组成。物质由原子组成。原子不能被创造和毁灭。原子不能被创造和毁灭。原子是原子是不可分割不可分割的的实心球体实心球体。原子中正电荷均匀地分布在整个球原子中正电荷均匀地分布在整个球体中，而带负电荷的电子则镶嵌在体中，而带负电荷的电子则镶嵌在其中，中和了电荷。其中，中和了电荷。原子由原子核和核外电子构成，原子由原子核和核外电子构成，原子核原子核很小很小且且带正电荷带正电荷，位于，位于原子原子中心中心，电子带，电子带负电荷负电荷，随意地绕核，随意地绕核做高速运动。做高速运动。模型的演变模型的演变葡萄干面包葡萄干面包实心球实心球带核带核玻尔原子模型玻尔原子模型(1913(1913

5、年年)原子轨道模型原子轨道模型依据：依据：氢原子光谱氢原子光谱，引入，引入量子论量子论观点观点丹麦物理学家玻尔丹麦物理学家玻尔提出问题：提出问题：核外电子是如何分层排布的呢？核外电子是如何分层排布的呢？二、原子核外电子排布二、原子核外电子排布电子电子第二电子层第二电子层第三电子层第三电子层（M层）层）原子核原子核第一电子层第一电子层+12+12质子数质子数思考归纳：思考归纳：P29图图1-27几种原子的核外电子排布，归纳排布规律。几种原子的核外电子排布，归纳排布规律。1、排布规律：、排布规律：1、第一层最多排、第一层最多排2个个电子，第二层最多排电子，第二层最多排8个个电子，电子，最外层不超过

6、最外层不超过8个。个。2、稀有气体最外层、稀有气体最外层8个个(He是是2个个)，达到，达到稳定稳定结构。结构。（L层）层）（K层）层）为了为了形象、简单形象、简单的表示原子的结构，人们就创造了的表示原子的结构，人们就创造了“原原子结构示意图子结构示意图”这种特殊的图形。这种特殊的图形。+12第第1层层第第2层层第第3层层2822、原子结构示意图、原子结构示意图原子核原子核质子数质子数该电子层上的电子该电子层上的电子电子层电子层原子核原子核原子核原子核带正电带正电质子数质子数练习练习：请画出请画出Na、Cl、Al、C四种原子的结构示意图。四种原子的结构示意图。钠原子钠原子Na氯原子氯原子Cl+

7、11 2 8 +17 2 8 8钠离子钠离子Na+氯离子氯离子Cl-NaCl问题解决课本问题解决课本P29He Ne Ar+11 2 8 17 8 2 +17 问题解决课本问题解决课本P29+11 2 8 1Na+17 2 8 7Cl+11 2 8 Na+17 2 8 8Cl-NaCl失去失去1e-得到得到1e-+12 2 8 2Mg+8 2 6O+12 2 8 Mg2+失去失去2e-MgO得到得到2e-+8 2 8O2-火眼金睛：找异同火眼金睛：找异同 相同点：相同点：原子核没变、最外层电子变；活泼金属失电子、活原子核没变、最外层电子变；活泼金属失电子、活泼非金属得电子。泼非金属得电子。不同

8、点：不同点：得失的电子数目不一样，呈现的价态也不相同。得失的电子数目不一样，呈现的价态也不相同。（3 3）元素的化合价与其在反应中得失电子的数目有一元素的化合价与其在反应中得失电子的数目有一定的关系。定的关系。（化合价判定方法之一）（化合价判定方法之一）3 3、原子结构与元素性质的关系、原子结构与元素性质的关系（结构决定性质结构决定性质）（1 1）稳定结构：）稳定结构：（2 2）不稳定结构：）不稳定结构：原子原子活泼金属原子活泼金属原子最外层最外层电子数电子数较少较少，容易，容易失去失去电子电子活泼非金属原子活泼非金属原子最外层最外层电子数电子数较多较多，容易，容易得到得到电子电子问题解决问题

9、解决正化合价正化合价=失电子数失电子数负化合价负化合价=得电子数得电子数即最外层为即最外层为8电子的结构电子的结构（K层为层为2个个）请完成教材请完成教材P30问题解决的题问题解决的题元元素素原子结构示原子结构示意图意图原子最外层原子最外层电子数目电子数目失去（或得到）失去（或得到）电子的数目电子的数目化合价化合价LiLiMgMg2 N5ClCl -11+1失去失去1e-7+2失去失去2e-3得到得到3e-得到得到1e-+3 2 1 Li+12 2 8 2Mg+7 2 5N+17 2 8 7Cl电电 子子 云云现代原子结构学说现代原子结构学说1990年诺贝尔物理学奖获得者年诺贝尔物理学奖获得者

10、 弗里德曼弗里德曼 肯德尔肯德尔 泰勒泰勒美国斯坦福大学的直线加速器中心美国斯坦福大学的直线加速器中心 1967年三位科学家用此年三位科学家用此加速器进行实验最终证加速器进行实验最终证明了夸克的存在明了夸克的存在.2008-9-10 大型强子对撞机启动大型强子对撞机启动科学的科学的原子原子质子质子 中子中子夸克夸克 人类对原子结构的认识是逐渐深入的，科人类对原子结构的认识是逐渐深入的，科学家在实验研究的基础之上，采用模型化的方学家在实验研究的基础之上，采用模型化的方法，运用推理、假设和论证等科学方法，逐步法，运用推理、假设和论证等科学方法，逐步揭示了原子结构的奥秘。揭示了原子结构的奥秘。未来的

11、路还很长，等待着你未来的路还很长，等待着你提出问题提出问题 猜想假设猜想假设 实验论证实验论证 得出结论得出结论古希腊古希腊哲学家哲学家物质能无物质能无限分吗限分吗应该不能应该不能物质由原物质由原子组成子组成道尔顿道尔顿元素化合时元素化合时成倍变化成倍变化原子学说原子学说化合时质量化合时质量比例关系比例关系实心球实心球汤姆生汤姆生绿色荧光绿色荧光是什么是什么原子中存原子中存在电子在电子阴极射线阴极射线实验等实验等葡萄干葡萄干面包式面包式卢瑟福卢瑟福为什么会为什么会散射呢散射呢原子中存原子中存在原子核在原子核粒子散射粒子散射实验实验带核带核玻尔玻尔电子运动要电子运动要辐射能量辐射能量稳定的轨稳定

12、的轨道上运动道上运动量子论量子论原子轨道原子轨道许多许多电子绕核无电子绕核无确定轨道确定轨道一定区域一定区域无规则无规则波粒二波粒二象性象性电子云电子云一、原子结构模型的演变一、原子结构模型的演变 二、原子核外电子的分层排布二、原子核外电子的分层排布2、原子结构示意图，原子结构示意图，1 1、原子核外电子排布一般规律，、原子核外电子排布一般规律，3 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），课堂总结：课堂总结：4 4、原子核外电子数与元素化合价的关系。、原子核外电子数与元素化合价的关系。道尔顿道尔顿汤姆生汤姆生卢瑟福卢瑟福 玻尔玻尔量子力学量子力学