1、 課題課題2 2 原子的結原子的結構構 原子是一個實心球體嗎？相對于原子來原子是一個實心球體嗎？相對于原子來說，原子核所占空間有多大？說，原子核所占空間有多大？ 原子核還能再分嗎？如能再分，它又是原子核還能再分嗎？如能再分，它又是由什么粒子構成的呢？這些粒子有區(qū)別嗎？由什么粒子構成的呢？這些粒子有區(qū)別嗎？ 用其他方法能用其他方法能否將原子繼續(xù)分否將原子繼續(xù)分下去？若能，它下去？若能，它可以分為幾部分？可以分為幾部分？ 1897年年，湯姆生在原子內發(fā)現(xiàn)了電子，湯姆生在原子內發(fā)現(xiàn)了電子，人們終于拋棄了原子不可分割的陳舊觀念。人們終于拋棄了原子不可分割的陳舊觀念。湯姆生原子模型湯姆生原子模型盧瑟福原

2、子模型盧瑟福原子模型 1803年，道耳頓提出：構成物質的最小年，道耳頓提出：構成物質的最小粒子是原子，原子是不可再分的實心球體。粒子是原子，原子是不可再分的實心球體。1911年，盧瑟福通過精密實驗證明在原子年，盧瑟福通過精密實驗證明在原子的的的中心有一個極小的核，電子繞核高速旋轉。的中心有一個極小的核，電子繞核高速旋轉。道爾頓原子模型道爾頓原子模型科學史話科學史話+原子奇特的內部結構約約10-10m10-1510-14 m圖圖3-9原子的構成示意圖原子的構成示意圖一、原子的構成圖圖3-9 3-9 原子的構成示意圖原子的構成示意圖原子可以再分原子可以再分 原子原子是是由居于由居于原原子子中心帶正

3、電的原中心帶正電的原子核和核外帶負電子核和核外帶負電的電子構成的的電子構成的。或或者者說說原子由原子核原子由原子核和核外電子兩部分和核外電子兩部分構成。構成。 觀察原子的構成原原子子原子核原子核+質子質子+中子中子-電電 子子不帶電不帶電質子帶正電，中子不帶電，電子帶負電。質子帶正電，中子不帶電，電子帶負電。 原子核的電性由質子決定原子核的電性由質子決定：原子核帶正電，原子核帶正電， 數(shù)目跟質子相等。數(shù)目跟質子相等。 原子原子核比原子小得多原子核比原子小得多 原子核居于原子中心，但比原子小得多，原子核居于原子中心，但比原子小得多，原子核的半徑只有原子半徑的幾萬分之一原子核的半徑只有原子半徑的幾

4、萬分之一。原子核表表3-1 幾種原子的構成幾種原子的構成氫氫原子核內只有一個質子，沒有中子原子核內只有一個質子，沒有中子。 根據(jù)根據(jù)表表3-1的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，分析，分析不同類原子不同類原子內部在內部在結構結構上有什么不同上有什么不同？碳碳原子和氧原子的質子數(shù)、中子數(shù)和核外原子和氧原子的質子數(shù)、中子數(shù)和核外電子數(shù)都相等電子數(shù)都相等。所所有原子質子數(shù)和核外電子數(shù)都相等有原子質子數(shù)和核外電子數(shù)都相等有有的原子質子數(shù)等于中子數(shù)，有的不等的原子質子數(shù)等于中子數(shù)，有的不等。不不同原子核內質子數(shù)不同同原子核內質子數(shù)不同。不不同原子核外電子數(shù)不同同原子核外電子數(shù)不同。討論 1. 1.質子數(shù)與原子核所帶的電荷有何

5、關系？質子數(shù)與原子核所帶的電荷有何關系？ 2. 2.電子帶電嗎？電子數(shù)與原子核所帶的電子帶電嗎？電子數(shù)與原子核所帶的電荷有何關系？電荷有何關系？ 3 3. .整個原子顯電性嗎？為什么？整個原子顯電性嗎？為什么？ 相等相等相等相等 由于原子核所帶電量和核外電子的由于原子核所帶電量和核外電子的電量電量相等相等，但，但電性相反電性相反，所以整個原子不顯電，所以整個原子不顯電性。性。原子核所帶電荷數(shù)叫做原子核所帶電荷數(shù)叫做核電荷數(shù)核電荷數(shù)原子結構特征原子結構特征核電荷數(shù)核電荷數(shù) = = 質子數(shù)質子數(shù) = = 核外電子數(shù)核外電子數(shù) 練習練習 以以碳碳原子為例，原子為例，1、說明構成原子的粒子有哪幾種？、

6、說明構成原子的粒子有哪幾種？2、它們是怎樣構成原子的？、它們是怎樣構成原子的？3、為什么整個、為什么整個碳碳原子不顯電性？原子不顯電性？三種三種。質子、中子和核外電子。質子、中子和核外電子。6個個質子和質子和6個個中子構成原子核居于原子中中子構成原子核居于原子中心，核外心，核外6個個電電子圍繞原子核，構成原子。子圍繞原子核，構成原子。 因為原子核所帶的電量與核外電子的因為原子核所帶的電量與核外電子的電量相等，但電性相反，因此整個原子電量相等，但電性相反，因此整個原子不顯電性。不顯電性。+不同原子的內部結構氧原子氧原子氫原子氫原子鋰原子鋰原子三、相對原子質量三、相對原子質量 n 不同原子的質量各

7、不相同，可以用現(xiàn)代科學儀器精不同原子的質量各不相同，可以用現(xiàn)代科學儀器精確地測量出來。如：確地測量出來。如：n一個氫原子的質量是：一個氫原子的質量是：1 167671010-27，n一個氧原子的質量是：一個氧原子的質量是：2 26576571010-26，n一個鐵原子的質量是：一個鐵原子的質量是：9 92882881010-26。 這樣小的數(shù)字，書寫、記憶和使用起來都這樣小的數(shù)字，書寫、記憶和使用起來都很不方便，就像用噸做單位來表示一粒稻谷或很不方便，就像用噸做單位來表示一粒稻谷或小麥的質量一樣，能不能用一種好寫、好記、小麥的質量一樣，能不能用一種好寫、好記、好用的方法來表示原子的質量呢？好用

8、的方法來表示原子的質量呢？ （1）定 義： 國 際 上 一 致 同 意 以 一 種 碳 原 子 質 量 的1/12作 為 標 準, 其 他 原 子 的 質 量 跟 它 比 較 所 得 的 值, 就 是 這 種 原 子 的 相 對 原 子 質 量。 碳碳-12：是含有是含有6個質子和個質子和6個中子的碳原子，個中子的碳原子，它的質量的它的質量的1/12等于等于1.6610-27 kg 以一種碳原子質量以一種碳原子質量1/12作為標準作為標準, 其其他他 原子的質量原子的質量與與它它相相比較所得的比較所得的比比, 作為這種原子的相對原子質量（作為這種原子的相對原子質量（Ar）。）。根據(jù)定義寫出相對

9、原子質量計算式根據(jù)定義寫出相對原子質量計算式某原子的實際質量（某原子的實際質量（kg）標準碳原子質量（標準碳原子質量（kg）112相對原子質量（相對原子質量（Ar） = 實實 質：質： 相相 對對 原原 子子 質質 量量 是是 一一 個個 比比 值，值， 其其 國國 際際 單單 位位 為為 一，一般不寫出來。一，一般不寫出來。一個氧原子的質量為一個氧原子的質量為2.65710-26 kg一個硫原子的質量為一個硫原子的質量為5.32610-26 kg相對原子質量的計算相對原子質量的計算相對原子質量似值的計算：相對原子質量似值的計算：根據(jù)實驗測定：根據(jù)實驗測定：質子的質量質子的質量 = 中子的質量

10、中子的質量 = 一個氫原子的質量一個氫原子的質量= 1/12 碳原子質量碳原子質量 電子的質量很小，是質子質量的電子的質量很小，是質子質量的1/1836，原子的質量主要集中在原子核上。原子的質量主要集中在原子核上。相對原子質量=質子數(shù)+中子數(shù)0161226301515714n 嘗試查閱一下如下幾種元素的相對原子質量：磷、鋁、氮、鈉、硫、鎂 n 看誰查得又快又準! 磷磷31 31 鋁鋁27 27 氮氮14 14 鈉鈉23 23 硫硫32 32 鎂鎂2424 圖圖3-15 3-15 張青蓮張青蓮 （1908-2006） 我國科學院院士我國科學院院士張青蓮教授為相對張青蓮教授為相對原子質量的測定做原

11、子質量的測定做出了卓越貢獻。他出了卓越貢獻。他主持測定了銦、銥、主持測定了銦、銥、銻、銪、鈰、鉺、銻、銪、鈰、鉺、鍺、鋅幾種元素的鍺、鋅幾種元素的相對原子質量新值，被國際原子量委員會相對原子質量新值，被國際原子量委員會采用為國際新標準。采用為國際新標準。【思考】【思考】 電子在核外的空間做高速的運動，電子在核外的空間做高速的運動，它們會相互碰撞打架嗎？會有什么特點？它們會相互碰撞打架嗎？會有什么特點？特點特點核外電子是分核外電子是分層運動的，這層運動的，這種分層運動也種分層運動也叫叫分層排布。二、原子核外電子的排布1 2 3 4 5 6 7近近 遠遠低低 高高核外電子分層排布示意圖核外電子分層

12、排布示意圖電子層電子層離離 核核 能能 量量 1、核外電子排布、核外電子排布（1）電子在核外分層排布）電子在核外分層排布第一層最多容納第一層最多容納2個電子，第二層最多容納個電子，第二層最多容納8個電子。個電子。(2)(2)最外層不超過最外層不超過8個子個子(只有只有一層一層的，電子的，電子不超過不超過2個個)。電子電子先先排滿能量排滿能量低低的電子層，然的電子層，然后后再排能量稍再排能量稍高高的電的電子層。依此類推。子層。依此類推。（2）核外電子排布規(guī)律）核外電子排布規(guī)律 核外電子排布的核外電子排布的一般規(guī)律一般規(guī)律: :（1 1）原子核外最少有一層，第一層最多排）原子核外最少有一層，第一層

13、最多排2 2個電子個電子（2 2）最外層電子最多不超過）最外層電子最多不超過8 8個（只有一層的不超過個（只有一層的不超過2 2個）個）（3）稀有氣體元素的）稀有氣體元素的最外層電子數(shù)等于最外層電子數(shù)等于8(除氦元素是除氦元素是2外外).在在化化學學變變化化中中,性質穩(wěn)定性質穩(wěn)定.因此把最外層電子數(shù)是因此把最外層電子數(shù)是8(最外層是第一層時最外層是第一層時,電子數(shù)是電子數(shù)是2)的結構的結構,稱為稱為穩(wěn)定結構穩(wěn)定結構.（4）金屬元素的最外層電子數(shù)）金屬元素的最外層電子數(shù)一般小于一般小于4,在化學變化中容在化學變化中容易失易失去去最外層電子最外層電子,形成穩(wěn)定結構形成穩(wěn)定結構.（5）非金屬元素的最

14、外層電子數(shù)）非金屬元素的最外層電子數(shù)一般大于一般大于4,在化學變化中容易在化學變化中容易得得到到電子電子,而形成穩(wěn)定結構而形成穩(wěn)定結構.2、原子結構示意圖、原子結構示意圖 （以氧原子為例）（以氧原子為例）核外電子分層排布核外電子分層排布核電荷數(shù)核電荷數(shù)原子核原子核電子層電子層該層上電子數(shù)該層上電子數(shù)最外層電子數(shù) 每個原子的電子層上的每個原子的電子層上的電子電子排布排布都一樣嗎？都一樣嗎？是否有規(guī)律？是否有規(guī)律？氧原子結構示意圖氧原子結構示意圖請說出各部分表示的意義請說出各部分表示的意義62+168原子核原子核電子層電子層共共 3 3 層層第第3層上有層上有 個電子個電子6核內質子數(shù)核內質子數(shù)

15、16硫原子的結構示意圖硫原子的結構示意圖畫出下列原子結成示意圖：畫出下列原子結成示意圖： 12 鎂鎂 15磷磷 17氯氯 【基礎練習】【基礎練習】22+12872+17852+1583 元素種類、最外層電子數(shù)與元素性質的關系元素種類、最外層電子數(shù)與元素性質的關系圖圖3-12 3-12 部分原子的結構示意圖部分原子的結構示意圖電子層數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)（1）元素與最外層電子數(shù)的關系）元素與最外層電子數(shù)的關系（圖（圖312312）8個（個（He為為2個）個）比較穩(wěn)定比較穩(wěn)定稀有氣體元素稀有氣體元素 氬 最外層電子數(shù)為最外層電子數(shù)為8，達，達8電子電子的相對穩(wěn)定結構，不易得失的相對穩(wěn)定

16、結構，不易得失電子。電子。（2）元素與最外層電子數(shù)的關系）元素與最外層電子數(shù)的關系（圖（圖312）一般少于一般少于4個個原子易失電子原子易失電子金屬元素金屬元素 鈉： 最外層電子數(shù)為最外層電子數(shù)為1，未達，未達8電子的電子的相對穩(wěn)定結構，易失相對穩(wěn)定結構，易失1個電子，使次外層變成最外層個電子，使次外層變成最外層而達而達8電子的相對穩(wěn)定結構電子的相對穩(wěn)定結構失去失去1 1個電子個電子228+12鎂原子（鎂原子（Mg）失去失去2個電子個電子+122 8鎂離子（鎂離子（Mg2+ )陽離子陽離子238+13失去失去3個電子個電子+132 8鋁原子（鋁原子（Al）鋁離子（鋁離子（ Al3+ ）（3）元

17、素與最外層電子數(shù)的關系）元素與最外層電子數(shù)的關系（圖（圖312） 一般大于或等于一般大于或等于4 4個個原子易得電子原子易得電子非金屬元素非金屬元素 硫： 最外層電子數(shù)為最外層電子數(shù)為6，未達，未達8電子的電子的相對穩(wěn)定結構，易得相對穩(wěn)定結構，易得2個電子，使最外層達個電子，使最外層達8電子的相電子的相對穩(wěn)定結構對穩(wěn)定結構得到得到2 2個電子個電子278+17得到得到1個電子個電子288+17氯原子（氯原子（Cl ）氯離子（氯離子（ Cl- ）陰離子陰離子2 6+8得到得到2個電子個電子氧原子（氧原子（O）氧離子（氧離子（ O2- ）2 8+8元素的化學性質是由元素的化學性質是由 決定。決定。

18、 8個個（He為為2個）個）相對穩(wěn)定結構相對穩(wěn)定結構 難得失電子難得失電子穩(wěn)定穩(wěn)定一般少一般少于于4個個易失去電子易失去電子活潑活潑一般等于一般等于或多于或多于4個個易得到電子易得到電子活潑活潑原子的最外層電子數(shù)原子的最外層電子數(shù)歸納2+2He(氦氦)2 8+10Ne(氖氖)2 88+18Ar(氬氬)288+17氯離子氯離子2 8氧離子氧離子2 8+13鋁離子鋁離子 像這些粒子最外層具有像這些粒子最外層具有8個電子個電子(只有一只有一個電子層的具有個電子層的具有2個電子個電子)的結構，粒子的的結構，粒子的化學性質相似。化學性質相似。4 離子離子：帶電的原子或原子團。帶電的原子或原子團。 離子帶

19、的電荷數(shù)等于該原子（離子帶的電荷數(shù)等于該原子（原子原子團團）失去（）失去（得到得到）電子的數(shù)目。）電子的數(shù)目。陽離子陽離子( ( + + ) )失電子失電子原子原子陰離子陰離子( ( - - ) )得電子得電子 在元素符號的右上角標出所帶的電荷數(shù)，在元素符號的右上角標出所帶的電荷數(shù)，數(shù)值前符號在后，數(shù)值前符號在后，1可以省略不寫。可以省略不寫。 如：如：Na Mg2 Cl- O2- 離子的表示方法離子的表示方法原子得電子形成陰離子；原子得電子形成陰離子；原子失電子形成陽離子。原子失電子形成陽離子。分類分類在化學反應中，金屬元素原子失去在化學反應中，金屬元素原子失去最外層電子，非金屬元素原子得到

20、最外層電子，非金屬元素原子得到電子，從而使參加反應的原子帶上電子，從而使參加反應的原子帶上電荷電荷. .帶電荷的原子叫做離子帶電荷的原子叫做離子。帶帶正正電荷的原子叫做電荷的原子叫做陽陽離子離子帶帶負負電荷的原子叫做電荷的原子叫做陰陰離子離子. .離子的形成離子的形成鈉原子和氯原子鈉原子和氯原子鈉離子和氯離子鈉離子和氯離子離子符號的意義離子符號的意義2Mg2+表示表示 2 個鎂離子個鎂離子表示表示每個鎂離子帶鎂離子帶2個單位的正電荷個單位的正電荷練習練習 說出下符號的意義說出下符號的意義鎂離子或一個鎂離子鎂離子或一個鎂離子表示一個鈣離子帶表示一個鈣離子帶2個單位正電荷個單位正電荷2個鈣離子個鈣

21、離子 Ca2+鈣離子或一個鈣離子鈣離子或一個鈣離子2說出下符號說出下符號2的意義的意義一個硫離子帶了一個硫離子帶了2個個單位單位負電荷負電荷一個硫離子一個硫離子S2-表示表示3個硫離子個硫離子3S2-說出下符號的意義說出下符號的意義說出下符號說出下符號中數(shù)字中數(shù)字的意義的意義一個硫離子帶了一個硫離子帶了2個個單位單位負電荷負電荷3個硫離子；個硫離子；每每個硫離子帶了個硫離子帶了2個個單位單位負電荷負電荷原子中：原子中： 核電荷數(shù)核電荷數(shù) 質子數(shù)質子數(shù) 核外電子數(shù)核外電子數(shù)陽離子：陽離子： 核電荷數(shù)核電荷數(shù) 質子數(shù)質子數(shù) 核外電子數(shù)核外電子數(shù)陰離子：陰離子： 核電荷數(shù)核電荷數(shù) 質子數(shù)質子數(shù) 核外電子數(shù)核外電子數(shù)= = 練習練習 判斷下列判斷下列哪些哪些是原子、離子？