1、第三單元第三單元人類對原子結構的認識人類對原子結構的認識 公元前五世紀公元前五世紀, ,古希臘哲學家德謨古希臘哲學家德謨克利特等人認為：萬物是由大量的不克利特等人認為：萬物是由大量的不可分割的微粒構成的可分割的微粒構成的, ,即原子。即原子。原子論思想起源原子論思想起源一、原子結構模型的演變一、原子結構模型的演變一、原子結構模型的演變一、原子結構模型的演變 道爾頓原子模型（道爾頓原子模型（1803年）：年）： 原子是實心球原子是實心球湯姆生原子模型（湯姆生原子模型（1904年）：年）：“葡萄干面包式葡萄干面包式”原子結構模型原子結構模型盧瑟福原子模型（盧瑟福原子模型（1911年）：年）：帶核的

2、原子結構模型帶核的原子結構模型波爾原子模型波爾原子模型(1913年年):分層模型分層模型現代原子模型現代原子模型:電子云模型電子云模型歷史年代歷史年代原子結構模型的名稱原子結構模型的名稱主要理論依據主要理論依據或技術段或技術段原子結構模型的主要論點原子結構模型的主要論點公元前公元前5 5世紀世紀古希臘哲學家古希臘哲學家德謨克德謨克利特利特的古代原子說的古代原子說原子是構成物質的微粒，萬物是由間原子是構成物質的微粒，萬物是由間斷的、不可分割的微粒即原子構成的，斷的、不可分割的微粒即原子構成的，原子的結合和分割是萬物變化的根本原子的結合和分割是萬物變化的根本原因原因1919世紀初世紀初英國科學家英

3、國科學家道爾頓道爾頓的的近代原子學說近代原子學說參考元素化合參考元素化合時具有確定的時具有確定的質量比的關系質量比的關系物質由原子組成；物質由原子組成；原子不能創造，原子不能創造，也不能被毀滅；也不能被毀滅；原子在化學變化中原子在化學變化中不可再分割，它們在化學變化中保持不可再分割，它們在化學變化中保持本性不變本性不變1919世紀末、世紀末、2020世紀初世紀初湯姆生湯姆生的的“葡萄干面葡萄干面包式包式”或或“西瓜式西瓜式”原子結構模型原子結構模型原子中存在電子，電子的質量為氫原子中存在電子，電子的質量為氫原子質量的原子質量的1/18361/1836；原子中平均分原子中平均分布著帶正電荷的粒子

4、，這些粒子之間布著帶正電荷的粒子，這些粒子之間鑲嵌著許多電子鑲嵌著許多電子原子結構模型的演變原子結構模型的演變1911年年英國物理學家英國物理學家盧瑟盧瑟福福的帶核原子結構的帶核原子結構模型或模型或“行星式行星式”原子結構模型原子結構模型參考參考-粒子的粒子的散射現象散射現象原子由原子核和核外電子組成，原子由原子核和核外電子組成，原子核帶正電荷，位于原子的中心，原子核帶正電荷，位于原子的中心，電子帶負電荷，在原子核周圍作高電子帶負電荷，在原子核周圍作高速運動；速運動；電子的運動形態就像行電子的運動形態就像行星繞太陽運轉一樣星繞太陽運轉一樣1913年年丹麥物理學家丹麥物理學家玻爾玻爾的原子軌道模

5、型的原子軌道模型運用量子論著運用量子論著觀點研究氫原觀點研究氫原子光譜子光譜電子在原子核外一系列穩定的軌電子在原子核外一系列穩定的軌道上運動，每一軌道都具有一個確道上運動，每一軌道都具有一個確定的能量值；定的能量值；電子在這些軌道上電子在這些軌道上運動時，既不放出能量，也不吸收運動時，既不放出能量，也不吸收能量能量20世紀初世紀初現代量子力學原子現代量子力學原子結構模型（電子云結構模型（電子云模型）模型）微觀粒子的波微觀粒子的波粒二象性粒二象性原子由原子核和核外電子構成原子由原子核和核外電子構成電子運動的規律跟宏觀物體運動的電子運動的規律跟宏觀物體運動的規律截然不同；規律截然不同；對于多電子的

6、原對于多電子的原子，電子在核外一定的空間近似于子，電子在核外一定的空間近似于分層排布分層排布二、原子核外電子的分層排布二、原子核外電子的分層排布 +2He+18Ar1 1、原子核外電子的分層排布、原子核外電子的分層排布+10Ne該電子層該電子層上的電子上的電子核電荷數核電荷數電子層電子層原子核原子核+1H+8O+12Mg電子層序數（電子層序數（n）1234567符號符號能量大小能量大小距核遠近距核遠近K L M N O P Q 小小 大大近近 遠遠電子能量高在離核遠的區域內運動，電子能量低在離核近的電子能量高在離核遠的區域內運動，電子能量低在離核近的區域內運動區域內運動，把原子核外分成七個運動

7、區域，又叫電子層，把原子核外分成七個運動區域，又叫電子層，分別用分別用n=1n=1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、77表示，分別稱為表示，分別稱為K K、L L、M M、N N、O O、P P、QQ，n n值越大，說明電子離核越遠，能量也就越值越大，說明電子離核越遠，能量也就越高。高。2 2、原子核外電子運動區域與電子能量的關系：、原子核外電子運動區域與電子能量的關系： 為了為了形象地形象地表示原子的結構，人們就創造表示原子的結構，人們就創造了了“原子結構示意圖原子結構示意圖”這種特殊的圖形。這種特殊的圖形。+12第第1層層第第2層層第第3層層K層層L層層M層層原子核原子核原子核帶正

8、電原子核帶正電核電荷數核電荷數282原原子子結結構構示示意意圖圖+12Mg1 1、寫出下列原子的核外電子排布、寫出下列原子的核外電子排布: : 1)Na 2)Cl 3)N 4) Ca1)Na 2)Cl 3)N 4) CaF：+ 11 2 9Na：+9 2 8+16 2 7 7S：+18 2 8 8Cl：+14 2 9 3Si：2 2、下列微粒結構示意圖是否正確？如有錯誤，、下列微粒結構示意圖是否正確？如有錯誤，指出錯誤的原因。指出錯誤的原因。氫氣球里面裝的是氫氣嗎？氫氣球里面裝的是氫氣嗎？稀有氣體元素原子電子層排布稀有氣體元素原子電子層排布核核電電荷荷數數元素元素名稱名稱元素元素符號符號各電子

9、層的電子數各電子層的電子數KLMNOP最外層電子最外層電子數數2氦氦He2210氖氖Ne28818氬氬Ar288836氪氪Kr28188854氙氙Xe2818188886氡氡Rn28183218883 3、原子結構與元素性質的關系、原子結構與元素性質的關系（結構決定性質）（結構決定性質）（1 1）穩定結構：原子既不容易失去電子又不容易）穩定結構：原子既不容易失去電子又不容易得到電子得到電子（如（如HeHe、NeNe、ArAr等）等）（2 2）不穩定結構：原子容易失去電子轉化或容易）不穩定結構：原子容易失去電子轉化或容易得到電子轉化最外電子層上為得到電子轉化最外電子層上為8 8（有些為（有些為2

10、 2）個電子）個電子的穩定結構。的穩定結構。最外層電子數最外層電子數4 4時，容易時，容易失去電子失去電子最外層電子數最外層電子數44時，容易時，容易得到電子得到電子如：如： NaNa、MgMg、AlAl如：如：F F、O O、ClCl+11281失去電子失去電子+1128NaNa+1728+1728得到電子得到電子ClCl-78Na + ONa + O2 2 = Na= Na2 2O OMg + OMg + O2 2 = MgO= MgO2Na + Cl2Na + Cl2 2 = 2NaCl = 2NaCl還原劑還原劑氧化劑氧化劑元素元素化合價化合價原子最外層電子數目原子最外層電子數目失去（

11、或得到）電子的數目失去（或得到）電子的數目NaNaMgMg2 2O O6 6ClCl-1-11 11 1失失1 12 2失失2 22 2得得2 27 7得得1 1原子原子最外層電子數最外層電子數4 4時，容易失去電子時，容易失去電子最外層電子數最外層電子數 4 4時，容易得到電子時，容易得到電子化合價失去的電子數化合價失去的電子數化合價得到的電子數（化合價得到的電子數（8 8最外層電子數）最外層電子數）4 4、元素化合價與最外層電子數的關系：、元素化合價與最外層電子數的關系：原子核外電子是原子核外電子是 排布的排布的金屬元素的原子最外層一般金屬元素的原子最外層一般 個電個電子，在化學反應中易子

12、，在化學反應中易 電子形成與稀有電子形成與稀有氣體原子電子層排布相同的陽離子（穩定結氣體原子電子層排布相同的陽離子（穩定結構）。構）。非金屬元素的原子最外層一般非金屬元素的原子最外層一般 個個電子，在化學反應中易電子，在化學反應中易 電子形成與電子形成與稀有氣體原子電子層排布相同的陰離子（穩定稀有氣體原子電子層排布相同的陰離子（穩定結構）。結構）。在化學反應中，原子核不發生變化，但原子在化學反應中，原子核不發生變化，但原子的的 發生變化，元素的化學性發生變化，元素的化學性質主要決定于原子結構中的質主要決定于原子結構中的 。【交流與討論】【交流與討論】分層分層小于四小于四大于或等于四大于或等于四

13、得到得到最外層電子最外層電子最外層電子最外層電子失去失去原子原子原子核原子核核外電子核外電子質子質子中子中子原子的構成原子的構成一、構成原子的粒子及其性質一、構成原子的粒子及其性質1 1、電性、電性核電荷數核電荷數= =核內質子數核內質子數= =核外電子數核外電子數構成原子的粒子電子質子中子電性和電量1個電子帶1個單位負電荷1個質子帶1個單位正電荷不顯電性練習：練習：1 1、填表、填表微粒符號微粒符號質子數質子數核外電子數核外電子數ClCl- -K K+ +MMn+n+X XMMm-m-Y YY-m17181918X-n下列粒子的結構示意圖中屬于陰離子的是：下列粒子的結構示意圖中屬于陰離子的是

14、：2 2、質量、質量構成原子構成原子的粒子的粒子電子電子質子質子中子中子質量質量/kg/kg9.1099.1091010-31-311.6731.6731010-27-271.6751.6751010-27-27相對質量相對質量1/1836(1/1836(電子與電子與質子質量之比質子質量之比) )1.0071.0071.0081.008相對原子質量相對原子質量= = mx1/12mc 忽略電子的質量忽略電子的質量，將原子核內所有的，將原子核內所有的質子和中子質子和中子的的相對質量取近似整數值相對質量取近似整數值加起加起來所得的數值，叫做來所得的數值，叫做質量數質量數，符號，符號A A。質量數質

15、量數質量數質量數（A A）質子數質子數（Z Z）中子數中子數（N N） XAZ質量數質量數A =A =該原子的近似相對原子質量）該原子的近似相對原子質量）A A、Z Z、c c、d d、e e各代表什么？各代表什么？ AA代表質量數；代表質量數；ZZ代表核電荷數（質子數）代表核電荷數（質子數）cc代表離子所帶的電荷數代表離子所帶的電荷數dd代表化合價代表化合價ee代表原子個數代表原子個數A AZ ZX Xc+c+- - - -+d+de e粒子符粒子符號號質子數質子數中子數中子數質量數質量數核外電核外電子數子數用用A AZ ZX XC C表示表示O O8 81818S S32321616ArA

16、r18182222ClCl- -35351717ClCl- -H H+ +1 11 1H H + +完成下面的表格：完成下面的表格：101018188 8O O161632321616S S0 01 11 140401818353540401818ArAr171716168 8181818180 0元素：元素：具有相同質子數的同一類原子的總稱。具有相同質子數的同一類原子的總稱。同位素：同位素：質子數相同而中子數不同的核素互稱質子數相同而中子數不同的核素互稱為同位素。為同位素。核素：核素：具有一定質子數和一定中子數的一種原子。具有一定質子數和一定中子數的一種原子。1H ,11H ,21H3氕（氕

17、（pie），氘氘(dao)，氚氚(chuan)HDT二、概念辨析二、概念辨析:三、四種相對原子質量三、四種相對原子質量（1 1）原子的相對原子質量：原子的相對原子質量：是國際上統一是國際上統一的用某種元素的某種同位素原子的絕對質的用某種元素的某種同位素原子的絕對質量與量與1212C C原子絕對質量的原子絕對質量的 比較而得的比較而得的比值，比值，即同位素相對原子質量即同位素相對原子質量= =（2 2）原子的近似相對原子質量：原子的近似相對原子質量：即質量數，即質量數，是同位素原子的質子數與中子數之和。是同位素原子的質子數與中子數之和。cxmm121121（3 3）元素的相對原子質量：元素的相對

18、原子質量：指某元素各指某元素各種同位素的相對原子質量與該同位素原子種同位素的相對原子質量與該同位素原子所占的原子個數百分比的乘積之和。所占的原子個數百分比的乘積之和。（4 4）元素的近似相對原子質量：元素的近似相對原子質量：指某元指某元素各同位素的質量數與該同位素原子所占素各同位素的質量數與該同位素原子所占原子個數百分比的乘積之和。原子個數百分比的乘積之和。查得下列粒子的相對原子質量數據摘錄如下：查得下列粒子的相對原子質量數據摘錄如下：3535ClCl34.96934.96975.77%75.77%3535ClCl353575.77%75.77%3737ClCl36.96636.96624.2

19、3%24.23%3737ClCl373724.23%24.23%35.45335.45335.48535.485討論：（討論：（1 1）34.96934.969表示表示_（2 2）3535表示表示_（3 3）35.45335.453計算等式計算等式_ _ 表示表示_ 35.485 35.485計算等式計算等式_ 表示表示_3535ClCl的相對原子質量的相對原子質量3535ClCl的質量數的質量數34.96934.96975.77%+36.96675.77%+36.96624.23%24.23%氯元素的相對原子質量氯元素的相對原子質量353575.77%+3775.77%+3724.23%24

20、.23%氯元素的近似相對原子質量氯元素的近似相對原子質量關于元素與同位素的區別和聯系關于元素與同位素的區別和聯系元素元素同位素同位素區別區別（1 1）是具有相同核）是具有相同核電荷數的同一類原子電荷數的同一類原子的總稱的總稱H H、H H+ +、H H等都等都是氫元素的粒子。是氫元素的粒子。（2 2）是宏觀概念，是宏觀概念，只表示種類，沒有數只表示種類，沒有數量含義量含義。（1 1）是質子數相同，中子）是質子數相同，中子數不同的同一類原子的總數不同的同一類原子的總稱。稱。H(H)H(H)、H(D)H(D)、H(T)H(T)等等都是氫元素的同位素。都是氫元素的同位素。（2 2）大多數元素存在同位

21、）大多數元素存在同位素。素。各元素的穩定同位素各元素的穩定同位素在自然界中的原子百分組在自然界中的原子百分組成保持不變成保持不變。聯系聯系同一元素的各種同位素，核外電子排布相同，雖同一元素的各種同位素，核外電子排布相同，雖然原子種類不同，但化學性質相同。然原子種類不同，但化學性質相同。21112131原子和離子的區別和聯系原子和離子的區別和聯系原子原子離子離子區別區別（1 1）除稀有氣體的）除稀有氣體的原子外其余原子為不原子外其余原子為不穩定結構。穩定結構。（2 2）電中性電中性。（3 3）同種原子半徑）同種原子半徑大小相同，不同原子大小相同，不同原子半徑不同。半徑不同。（4 4）是化學變化的

22、是化學變化的最小微粒，有自己的最小微粒，有自己的性質，可獨立存在性質，可獨立存在。（1 1）主族元素的簡單離子為穩定）主族元素的簡單離子為穩定結構。結構。（2 2）陽離子帶正電荷陽離子帶正電荷。比同種元。比同種元素的原子少一個電子層，素的原子少一個電子層，陰離子帶陰離子帶負電荷負電荷，與同種元素原子的電子層，與同種元素原子的電子層數相同。數相同。（3 3）陽離子半徑小于相應的原子，）陽離子半徑小于相應的原子，陰離子半徑大于相應的原子。陰離子半徑大于相應的原子。（4 4）是帶電的原子或原子團。性是帶電的原子或原子團。性質與原子不同，陽離子與陰離子共質與原子不同，陽離子與陰離子共存存。聯系聯系核電荷數相同的原子和離子屬于同種元素核電荷數相同的原子和離子屬于同種元素。在一定條件。在一定條件下同種元素的原子和離子可互變。下同種元素的原子和離子可互變。同位素的應用：同位素的應用：同位素可運用在醫學、農業，考古等眾多同位素可運用在醫學、農業，考古等眾多方面。閱讀課本方面。閱讀課本P33P33同位素的應用。同位素的應用。1 1、已知