高中化學(xué)選修3課件：1-1原子結(jié)構(gòu)第一課時

1、新課標(biāo)人教版選修三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)新課標(biāo)人教版選修三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)閱讀課文閱讀課文引言引言（12頁）頁）談?wù)勀銓ξ镔|(zhì)的組成、結(jié)談?wù)勀銓ξ镔|(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的認(rèn)識構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的認(rèn)識引言引言化學(xué)研究的是構(gòu)成宏觀物體的物質(zhì)?；瘜W(xué)研究的是構(gòu)成宏觀物體的物質(zhì)。一、研究物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)一、研究物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)二、研究物質(zhì)的性質(zhì)與變化二、研究物質(zhì)的性質(zhì)與變化思考思考 二者的關(guān)系如何？古希臘的二者的關(guān)系如何？古希臘的“原性論原性論”哲學(xué)和我國古代的煉丹術(shù)士認(rèn)為哲學(xué)和我國古代的煉丹術(shù)士認(rèn)為“吞金可長吞金可長生生”自然哲學(xué)，對這兩者的關(guān)系是如何認(rèn)定的？自然哲學(xué)，對這兩者

2、的關(guān)系是如何認(rèn)定的？思考與交流思考與交流 1、鐵易生銹，真金不怕火煉等事例說明了什么問、鐵易生銹，真金不怕火煉等事例說明了什么問題？為什么？題？為什么？ 2、O2和和O3是同素異形體，空氣中的是同素異形體，空氣中的O2是須臾不能是須臾不能離開的，而空氣中的離開的，而空氣中的O3多于多于1.2mg/L則有害；則有害；CO易燃，易燃，CO2卻能滅火。這由說明了什么問題？為什么？卻能滅火。這由說明了什么問題？為什么？ 3、分子式為、分子式為C2H6O的物質(zhì)可能有圖示兩種結(jié)構(gòu)，的物質(zhì)可能有圖示兩種結(jié)構(gòu)，前者與水互溶而后者不能。這也說明了什么問題？前者與水互溶而后者不能。這也說明了什么問題？引言引言 -

3、世上萬物，神奇莫測世上萬物，神奇莫測（什么是原性論？）（什么是原性論？） 1、原子的組成與結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：鐵易生銹、鈉、原子的組成與結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：鐵易生銹、鈉易與一些物質(zhì)反應(yīng)。易與一些物質(zhì)反應(yīng)。-第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2、分子的組成與結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：、分子的組成與結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：對氨基苯磺酰胺對氨基苯磺酰胺（磺胺藥）（磺胺藥）和對氨基苯甲酸和對氨基苯甲酸 21世紀(jì)化學(xué)的重要課題：模擬生物體中酶的世紀(jì)化學(xué)的重要課題：模擬生物體中酶的結(jié)構(gòu)創(chuàng)造具有酶的性質(zhì)的物質(zhì)。結(jié)構(gòu)創(chuàng)造具有酶的性質(zhì)的物質(zhì)。-第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)

4、性質(zhì)性質(zhì)決定決定3、 晶體的組成與結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：晶體的組成與結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：金剛石和石墨金剛石和石墨 方解石和霰石方解石和霰石-第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)原子是怎樣誕生的呢？原子是怎樣誕生的呢？閱讀課本閱讀課本P4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1932年年勒梅特勒梅特首次提出了現(xiàn)代首次提出了現(xiàn)代宇宙大爆炸理論宇宙大爆炸理論：整個宇宙最初聚集在一個整個宇宙最初聚集在一個“原始原子原始原子”中，中，后來發(fā)生了大爆炸，碎片向四面八方散開，后來發(fā)生了大爆炸，碎片向四面八方散開，形成了我們的宇宙。大爆炸后兩小時，誕生形成了我們的宇宙。大爆炸后兩小時，誕生了了大量

5、的大量的H、少量的、少量的He及極少量的及極少量的Li，然后經(jīng)，然后經(jīng)過長或短的發(fā)展過程，以上元素發(fā)生原子核過長或短的發(fā)展過程，以上元素發(fā)生原子核的熔合反應(yīng)，分期分批的合成了其它元素。的熔合反應(yīng)，分期分批的合成了其它元素。 1 1、有誰知道宇宙中最豐富的元素是那一種？、有誰知道宇宙中最豐富的元素是那一種？宇宙年齡有多大？地球年齡有多大？宇宙年齡有多大？地球年齡有多大？2 2、你認(rèn)為、你認(rèn)為 科學(xué)史話科學(xué)史話 中中普魯特普魯特的推理是符合的推理是符合邏輯的嗎？邏輯的嗎？1 1、氫元素宇宙中最豐富的元素占、氫元素宇宙中最豐富的元素占88.6%88.6%（氦（氦1 18 8），另外還有），另外還有9

6、090多種元素，多種元素，宇宙年齡距近約宇宙年齡距近約140140億年，億年，地球年齡已有地球年齡已有4646億年。億年。思考與交流 回回 答答2、不符合，科學(xué)假設(shè)不同于思辨性推測、不符合，科學(xué)假設(shè)不同于思辨性推測看課本第一章彩圖看課本第一章彩圖 你能了解人們認(rèn)識原你能了解人們認(rèn)識原子模型的發(fā)展史嗎？子模型的發(fā)展史嗎？1.1.古希臘原子論古希臘原子論2.2.道爾頓原子模型道爾頓原子模型(1803(1803年年) )3.3.湯姆生原子模型湯姆生原子模型(1904(1904年年) )4.4.盧瑟福原子模型盧瑟福原子模型(1911(1911年年) )5.5.玻爾原子模型玻爾原子模型(1913(191

7、3年年) )6.6.電子云模型電子云模型(1926(1926年年) )不同時期的原子結(jié)構(gòu)模型不同時期的原子結(jié)構(gòu)模型:1.1.古希臘原子論古希臘原子論古希臘哲學(xué)家古希臘哲學(xué)家 原子是最小的、不可分割的物質(zhì)粒子。原原子是最小的、不可分割的物質(zhì)粒子。原子之間存在著虛空，無數(shù)原子從古以來就存在子之間存在著虛空，無數(shù)原子從古以來就存在于虛空之中，既不能創(chuàng)生，也不能毀滅，它們于虛空之中，既不能創(chuàng)生，也不能毀滅，它們在無限的虛空中運動著構(gòu)成萬物。在無限的虛空中運動著構(gòu)成萬物。（ Democritus Democritus ，約公元前，約公元前 460 460 年年前前 370 370 年）年） 原子原子2.

8、2.道爾頓原子模型道爾頓原子模型(1803(1803年年) ) 原子在一切化學(xué)變化中不可再分，并保持自己原子在一切化學(xué)變化中不可再分，并保持自己的獨特性質(zhì)；同一元素所有原子的質(zhì)量、性質(zhì)都的獨特性質(zhì)；同一元素所有原子的質(zhì)量、性質(zhì)都完全相同。不同元素的原子質(zhì)量和性質(zhì)各不相同；完全相同。不同元素的原子質(zhì)量和性質(zhì)各不相同；不同元素化合時，原子以簡單整數(shù)比結(jié)合不同元素化合時，原子以簡單整數(shù)比結(jié)合 。 （化學(xué)原子論）（化學(xué)原子論）3.3.湯姆生原子模型湯姆生原子模型(1904(1904年年) ) 原子是一個平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌原子是一個平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，

9、從而形成了中性原子。著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。（“葡萄干布丁葡萄干布丁”模型）模型）（西瓜模型）（西瓜模型）4.4.盧瑟福原子模型盧瑟福原子模型(1911(1911年年) ) 原子中心有一個帶正電荷的核，它的質(zhì)量幾乎等原子中心有一個帶正電荷的核，它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在它的周圍沿著不同的軌于原子的全部質(zhì)量，電子在它的周圍沿著不同的軌道運轉(zhuǎn)，就象行星環(huán)繞太陽運轉(zhuǎn)一樣。道運轉(zhuǎn)，就象行星環(huán)繞太陽運轉(zhuǎn)一樣。(“(“行星系式行星系式”原子模原子模型型) )( (核式模型核式模型) )5.5.玻爾原子模型玻爾原子模型(1913(1913年年) ) 電子在原子核外空間的一定

10、軌道上繞核電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速的圓周運動。做高速的圓周運動。( (電子分層排布模型電子分層排布模型) )6.6.電子云模型電子云模型(1926(1926年年) )現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說。波粒二象性?，F(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說。波粒二象性。( (量子力學(xué)模型量子力學(xué)模型) )一、開天辟地一、開天辟地原子的誕生原子的誕生1.1.現(xiàn)代大爆炸宇宙學(xué)理論現(xiàn)代大爆炸宇宙學(xué)理論宇宇宙宙大大爆爆炸炸大量氫大量氫少量氦少量氦極少量鋰極少量鋰其他元素其他元素原子核的原子核的熔合反應(yīng)熔合反應(yīng)約約2h2h后后誕生于誕生于2.2.氫氫是宇宙中最豐富的元素，是所有是宇宙中最豐富的元素，是所有元素之母。元素之母。3.3

11、.所有恒星仍在合成元素，但這些元所有恒星仍在合成元素，但這些元素都是已知的。素都是已知的。4.4.地球上的元素地球上的元素絕大多數(shù)是金屬絕大多數(shù)是金屬，非非金屬（包括稀有氣體）僅金屬（包括稀有氣體）僅2222種。種。歸納總結(jié)歸納總結(jié)現(xiàn)代大爆炸理論認(rèn)為：天然元素源于氫氦等發(fā)生的原現(xiàn)代大爆炸理論認(rèn)為：天然元素源于氫氦等發(fā)生的原子核的融合反應(yīng)。這于一百多年前，普魯特運用思辨子核的融合反應(yīng)。這于一百多年前，普魯特運用思辨性推測作出性推測作出“氫是所有元素之母氫是所有元素之母”的預(yù)言，恰好的預(yù)言，恰好“一一致致”。下列說法正確的是。下列說法正確的是 （ ）A、科學(xué)研究中若能以思辨性推測為核心，就能加快、

12、科學(xué)研究中若能以思辨性推測為核心，就能加快科學(xué)的進(jìn)程科學(xué)的進(jìn)程B、普魯特、普魯特“既然氫最輕，它就是其他一切元素之母既然氫最輕，它就是其他一切元素之母”的推理是符合邏輯的的推理是符合邏輯的C、“一致一致”是巧合，普魯特的預(yù)言沒有科學(xué)事實和是巧合，普魯特的預(yù)言沒有科學(xué)事實和理論支撐，只是一種猜測理論支撐，只是一種猜測D、“現(xiàn)代大爆炸理論現(xiàn)代大爆炸理論”是解釋宇宙誕生的唯一正確是解釋宇宙誕生的唯一正確的理論的理論C課堂練習(xí)課堂練習(xí)復(fù)習(xí)回憶：原復(fù)習(xí)回憶：原 子子 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)原子：原子：是是化學(xué)變化中最小的粒子化學(xué)變化中最小的粒子化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)：化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)：是原子的重新組合。是原子的重新組合。一、原

13、子結(jié)構(gòu)一、原子結(jié)構(gòu)原子原子原子核原子核核外電子核外電子(-)質(zhì)子質(zhì)子(+)中子中子(不帶電）不帶電）粒子間的數(shù)量關(guān)系粒子間的數(shù)量關(guān)系 原子內(nèi)部，質(zhì)子所帶正電和電子所帶負(fù)電電量相等，原子內(nèi)部，質(zhì)子所帶正電和電子所帶負(fù)電電量相等，電性相反。電性相反。原子整體不顯電性原子整體不顯電性?；貞洠簶?gòu)成原子的粒子有哪些？它們怎樣構(gòu)成回憶：構(gòu)成原子的粒子有哪些？它們怎樣構(gòu)成原子的？原子的？核電荷數(shù)（核電荷數(shù)（z z）= =核內(nèi)質(zhì)子數(shù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)= =核外電子數(shù)核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)（質(zhì)量數(shù)（A） = 質(zhì)子數(shù)（質(zhì)子數(shù)（Z） + 中子數(shù)（中子數(shù)（N）離子所帶電荷數(shù)離子所帶電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)核外電子數(shù)思考：思考

14、： 當(dāng)質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）當(dāng)質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）核外電子數(shù)時，核外電子數(shù)時，該粒子是該粒子是陽離子，帶正電荷。陽離子，帶正電荷。陰離子，帶負(fù)電荷。陰離子，帶負(fù)電荷。當(dāng)質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）當(dāng)質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）核外電子數(shù)時，核外電子數(shù)時，該粒子是該粒子是學(xué)學(xué) 與與 問問核外電子是怎樣排布的？核外電子是怎樣排布的？觀察觀察1-181-18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，討號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，討論為什么原子核外的電子分層運動？論為什么原子核外的電子分層運動？ 核外電子排布的一般規(guī)律核外電子排布的一般規(guī)律(1)核外電子總是盡量核外電子總是盡量先先排布在能量較排布在能量較低低的電子層，的電子層，然后然后由里向外由里

15、向外，依次排布在能量逐步升高的電，依次排布在能量逐步升高的電子層子層(能量最低原理能量最低原理)。(2)原子核外各電子層原子核外各電子層最多最多容納容納2n2個電子。個電子。(3)原于原于最外層電子數(shù)目不能超過最外層電子數(shù)目不能超過8個個(K層為最外層為最外層時不能超過層時不能超過2個電子個電子)。(4)次外層電子數(shù)目不能超過次外層電子數(shù)目不能超過18個個(K層為次外層時層為次外層時不能超過不能超過2個個)，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過32個。個。 說明：說明：以上規(guī)律是互相聯(lián)系的，不能孤立地理解以上規(guī)律是互相聯(lián)系的，不能孤立地理解。1、下列說法正確的是、下列說法正確

16、的是 （雙選）（雙選） （ ）A、某微粒核外電子排布為、某微粒核外電子排布為2、8、8結(jié)構(gòu)，則該微粒結(jié)構(gòu)，則該微粒一定是氬原子一定是氬原子B、最外層達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的微粒只能是稀有氣體的原子、最外層達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的微粒只能是稀有氣體的原子C、F-、Na+、Mg2+、Al3+是與是與Ne原子具有相同電子原子具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子層結(jié)構(gòu)的離子D、NH4+與與H3O+具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)課堂練習(xí)課堂練習(xí)CD最多電子數(shù)最多電子數(shù)能能 層層符符 號號一一二二四四六六七七2LNOPQ83250 理理 論論 研研 究究K三三五五M18能能 層（電子層）層（電子層）1、定義、定義離離 核核

17、 距距 離離能能 量量 高高 低低( 近近 )( 遠(yuǎn)遠(yuǎn) )( 低低 )( 高高 )理理 論論 研研 究究 多電子原子中，同一能級的電子，多電子原子中，同一能級的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成能量也可能不同，還可以把它們分成能級，就好比能級，就好比能層是樓層，能級是樓梯的階梯能層是樓層，能級是樓梯的階梯。最多電子數(shù)最多電子數(shù)能能 級級2 2626 101s 2s 2p4s 4p 4d 4f 理理 論論 研研 究究3s 3p3d2610 145s 5p26能能 層層KNOLM二、能層與能級二、能層與能級1.1.各能層所包含的能級類型及各能層、能級最各能層所包含的能級類型及各能層、能級最多容

18、納的電子數(shù)多容納的電子數(shù)能層能層(n)(n) 一一二二三三四四五五六六七七符號符號K KL LM MN NO O P P Q Q能級能級( (l l) ) 1s1s 2s2s 2p2p 3s3s 3p3p 3d3d 4s4s 4p4p 4d4d 4f4f最多容最多容納的電納的電子數(shù)子數(shù)2 22 26 62 26 610102 26 61010 14142 28 8181832322n2n2 2歸納總結(jié)歸納總結(jié)規(guī)規(guī) 律律1、在每一能層中，能級符號的順序是、在每一能層中，能級符號的順序是ns、np、nd、nf（n代表能層）代表能層）2、任一能層的能級總的從、任一能層的能級總的從s能級開始，而能級開始，而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)。且能級數(shù)等于該能層序數(shù)。5、以、以s、p、d、f排序的各能級可容納的最排序的各能級可容納的最多電子數(shù)依次為多電子數(shù)依次為1、3、5、