原子結(jié)構(gòu)模型的演變

1、.在你眼中在你眼中? ? 在化學(xué)家眼中在化學(xué)家眼中? ? .水由水分子構(gòu)成水由水分子構(gòu)成食鹽由離子構(gòu)成食鹽由離子構(gòu)成它們由什么微粒構(gòu)成？它們由什么微粒構(gòu)成？銅由銅銅由銅原子原子構(gòu)成構(gòu)成原子原子.請(qǐng)大家結(jié)合初中學(xué)過(guò)的知識(shí)及教材請(qǐng)大家結(jié)合初中學(xué)過(guò)的知識(shí)及教材P27-28的短文，思考下列幾個(gè)問(wèn)題。的短文，思考下列幾個(gè)問(wèn)題。1、原子結(jié)構(gòu)模型的演變經(jīng)歷了哪幾個(gè)重要階段？、原子結(jié)構(gòu)模型的演變經(jīng)歷了哪幾個(gè)重要階段？2、用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言表達(dá)各階段（道爾頓、湯姆生、用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言表達(dá)各階段（道爾頓、湯姆生、盧瑟福、波爾）對(duì)原子結(jié)構(gòu)模型的認(rèn)識(shí)特點(diǎn)？盧瑟福、波爾）對(duì)原子結(jié)構(gòu)模型的認(rèn)識(shí)特點(diǎn)？3、請(qǐng)你談?wù)剰脑咏Y(jié)構(gòu)的演變得到

2、什么啟迪？、請(qǐng)你談?wù)剰脑咏Y(jié)構(gòu)的演變得到什么啟迪？.一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變 湯姆生原子模型（湯姆生原子模型（1904年）：年）：盧瑟福原子模型（盧瑟福原子模型（1911年）：年）：玻爾原子模型玻爾原子模型(1913年年):現(xiàn)代原子模型現(xiàn)代原子模型:道爾頓原子模型（道爾頓原子模型（1803年）：年）：原子是原子是實(shí)心球?qū)嵭那颉捌咸迅擅姘狡咸迅擅姘健痹咏Y(jié)構(gòu)模型原子結(jié)構(gòu)模型帶核的帶核的原子結(jié)構(gòu)模型原子結(jié)構(gòu)模型原子軌道原子軌道模型模型 實(shí)踐實(shí)踐 認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí) 再實(shí)踐再實(shí)踐 再認(rèn)識(shí)再認(rèn)識(shí) 認(rèn)知過(guò)程認(rèn)知過(guò)程人類認(rèn)識(shí)原子的歷史是漫長(zhǎng)的，也是無(wú)止境的人類認(rèn)識(shí)原子的歷史是漫長(zhǎng)的，也是無(wú)止

3、境的電子云電子云模型模型.現(xiàn)代量子力學(xué)原子結(jié)構(gòu)模型（電子云模型）原現(xiàn)代量子力學(xué)原子結(jié)構(gòu)模型（電子云模型）原子由原子核和核外電子構(gòu)成電子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律跟子由原子核和核外電子構(gòu)成電子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律跟宏觀物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律截然不同；宏觀物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律截然不同；對(duì)于多電子的對(duì)于多電子的原子，電子在核外一定的空間近似于分層排布。原子，電子在核外一定的空間近似于分層排布。.+2He+18Ar二、原子核外電子的分層排布二、原子核外電子的分層排布+10Ne+1H+8O+12Mg該電子層該電子層上的電子上的電子核電荷數(shù)核電荷數(shù)原子核原子核電子層電子層. 為了為了形象、簡(jiǎn)單形象、簡(jiǎn)單的表示原子的結(jié)構(gòu)，人們就創(chuàng)的表示原子的結(jié)構(gòu)

4、，人們就創(chuàng)造了造了“原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖”這種特殊的圖形。這種特殊的圖形。+18第第1層層第第2層層第第3層層K層層L層層M層層2881、原子結(jié)構(gòu)示意圖、原子結(jié)構(gòu)示意圖原子核原子核原子核帶正電原子核帶正電核電荷數(shù)核電荷數(shù)該電子層該電子層上的電子上的電子原子核原子核+18Ar核電荷數(shù)核電荷數(shù)電子層電子層.+2He+18Ar+10Ne+1H+8O+12Mg 觀察教材觀察教材P29頁(yè)圖頁(yè)圖1-27幾種原子的核外電幾種原子的核外電子排布，核外電子是如何分層排布的呢？子排布，核外電子是如何分層排布的呢？.MLNKC碳碳6N氮氮7O氧氧8F氟氟9Ne氖氖10B硼硼5Be鈹鈹4Li鋰鋰3He氦氦2H

5、氫氫1 各電子層的電子數(shù)各電子層的電子數(shù)元素符號(hào)元素符號(hào)元素名稱元素名稱核電荷數(shù)核電荷數(shù)核電荷數(shù)為核電荷數(shù)為1 12020的元素原子核外電子層排布的元素原子核外電子層排布12212222222234567 78.MLNKS硫硫16Cl氯氯17Ar氬氬18K鉀鉀19Ca鈣鈣20P磷磷15Si硅硅14Al鋁鋁13Mg鎂鎂12Na鈉鈉11 各電子層的電子數(shù)各電子層的電子數(shù)元素符號(hào)元素符號(hào)元素名稱元素名稱核電荷數(shù)核電荷數(shù)核電荷數(shù)為核電荷數(shù)為1 12020的元素原子核外電子層排布的元素原子核外電子層排布22222222228888888888888765432121.2、原子核外電子排布一般規(guī)律、原子核

6、外電子排布一般規(guī)律 電子總是盡先排布在能量最低的電子層里電子總是盡先排布在能量最低的電子層里, 然后由往然后由往外，依次排在能量逐步升高的電子層里（能量最低原外，依次排在能量逐步升高的電子層里（能量最低原理），理）， 先排先排K層，排滿層，排滿K層后再排層后再排L層，排滿層，排滿L層后再排層后再排M層。層。每個(gè)電子層最多只能容納每個(gè)電子層最多只能容納2n2個(gè)電子。個(gè)電子。 最外層最多只能容納最外層最多只能容納 8個(gè)電子（個(gè)電子（K層為最外層時(shí)層為最外層時(shí)不能超過(guò)不能超過(guò)2個(gè)），次外層不超過(guò)個(gè)），次外層不超過(guò)18個(gè)，倒數(shù)第三層個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò)不超過(guò)32個(gè)。個(gè)。 上述規(guī)律相互制約，相互聯(lián)系上述

7、規(guī)律相互制約，相互聯(lián)系.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元素名元素名稱稱元素符元素符號(hào)號(hào)各電子層的電子數(shù)各電子層的電子數(shù)K1L2M3N4O5P6最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)氦氦He22氖氖Ne288氬氬Ar2888氪氪Kr281888氙氙Xe28181888氡氡Rn2818321888分析稀有氣體的核外電子排布與其性質(zhì)有什么聯(lián)系？分析稀有氣體的核外電子排布與其性質(zhì)有什么聯(lián)系？.1、對(duì)比稀有氣體的結(jié)構(gòu)，分析、對(duì)比稀有氣體的結(jié)構(gòu)，分析Mg、O核外電子排布特點(diǎn)核外電子排布特點(diǎn)2、Mg、O為什么容易形成為什么容易形成 Mg2+、O2-？在變化過(guò)程中改？在變化過(guò)程中改變的是什么微粒？變的

8、是什么微粒？3、由、由Mg、O你分別想到了哪些類似的原子，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)你分別想到了哪些類似的原子，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上有什么共同點(diǎn)？性質(zhì)上呢？上有什么共同點(diǎn)？性質(zhì)上呢？.+12282失去電子失去電子+1228MgMg2+826+828得到電子得到電子OO2-.問(wèn)題解決：氧化鎂的形成問(wèn)題解決：氧化鎂的形成宏觀：宏觀：氧氣和金屬鎂反應(yīng)生成氧化鎂，氧化氧氣和金屬鎂反應(yīng)生成氧化鎂，氧化鎂是氧元素與鎂元素相結(jié)合的產(chǎn)物。鎂是氧元素與鎂元素相結(jié)合的產(chǎn)物。微觀：微觀：每個(gè)每個(gè)MgMg失去失去2 2個(gè)電子形成與個(gè)電子形成與NeNe一樣的穩(wěn)定一樣的穩(wěn)定電子層結(jié)構(gòu)的電子層結(jié)構(gòu)的MgMg2+2+，每個(gè)，每個(gè)O O得到得到2 2

9、個(gè)電子形成與個(gè)電子形成與NeNe一樣的穩(wěn)定電子層結(jié)構(gòu)的一樣的穩(wěn)定電子層結(jié)構(gòu)的O O2-2-，帶正電荷的，帶正電荷的MgMg2+2+與與帶負(fù)電荷的帶負(fù)電荷的O O2-2-相互發(fā)生電性作用，形成穩(wěn)定的相互發(fā)生電性作用，形成穩(wěn)定的MgO.MgO.如下圖如下圖2Mg+O2=2MgO.+12Mg+8O+12+8Mg2+O2-結(jié)論：結(jié)論： 原子最外層的電子數(shù)小于原子最外層的電子數(shù)小于8個(gè)時(shí)，在化個(gè)時(shí)，在化學(xué)反應(yīng)中總是得到或失去電子而達(dá)到最外層學(xué)反應(yīng)中總是得到或失去電子而達(dá)到最外層8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。MgO.3 3、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系（結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)）、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系（結(jié)構(gòu)決定性

10、質(zhì)）（1 1）穩(wěn)定結(jié)構(gòu)：原子既不容易失去電子又不容易得到）穩(wěn)定結(jié)構(gòu)：原子既不容易失去電子又不容易得到電子，即電子，即原子最外層有原子最外層有8個(gè)電子（個(gè)電子（He為為2）處于穩(wěn)定。）處于穩(wěn)定。（如（如HeHe、NeNe、ArAr等）等）（2 2）不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)：原子容易失去電子或容易得到電子轉(zhuǎn)化）不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)：原子容易失去電子或容易得到電子轉(zhuǎn)化最外電子層上為最外電子層上為8 8（有些為（有些為2 2）個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。）個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。( (如，失去：如，失去： NaNa、MgMg、Al Al 得到：得到：F F、O O、Cl)Cl) 金屬元素金屬元素 非金屬元素非金屬元素最外層電子數(shù)：最外層電子

11、數(shù)： 4 4 得失電子趨勢(shì)：得失電子趨勢(shì)： 易失易失 易得易得元素性質(zhì)：元素性質(zhì)： 金屬性金屬性 非金屬性非金屬性.原子原子原子核原子核電子電子質(zhì)子質(zhì)子中子中子觀察比較原子和原子核的直徑，分析觀察比較原子和原子核的直徑，分析原子核在原子中的體積占有率。原子核在原子中的體積占有率。 交流與討論交流與討論約為幾千億分之一（約為幾千億分之一（1/101/101212） 三、原子核的組成三、原子核的組成. 原子核的密度很大，假如在原子核的密度很大，假如在1cm3的容器內(nèi)裝滿原子核，則它的的容器內(nèi)裝滿原子核，則它的質(zhì)量就相當(dāng)于質(zhì)量就相當(dāng)于1.2108t，形象地可，形象地可以喻為需要以喻為需要3000萬(wàn)輛

12、載重萬(wàn)輛載重4t的卡車的卡車來(lái)運(yùn)載。來(lái)運(yùn)載。資資 料料.質(zhì)量質(zhì)量/kg/kg相對(duì)質(zhì)量相對(duì)質(zhì)量電量電量/C/C原原子子核核質(zhì)質(zhì)子子1.602 x 10-19中中子子0電子電子1.602 x 10-19交流與討論交流與討論1 1個(gè)單位正電荷個(gè)單位正電荷1 1個(gè)單位負(fù)電荷個(gè)單位負(fù)電荷不帶電不帶電觀察下表觀察下表, ,比較一下質(zhì)子、中子、電子帶比較一下質(zhì)子、中子、電子帶電荷情況，分析銅原子為什么顯電中性電荷情況，分析銅原子為什么顯電中性? ?由此你又能得出什么結(jié)論？由此你又能得出什么結(jié)論？ .交流與討論交流與討論離子所帶電荷數(shù)與離子中的質(zhì)子數(shù)和離子所帶電荷數(shù)與離子中的質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)有什么關(guān)系？核外

13、電子數(shù)有什么關(guān)系？ 粒子符號(hào)粒子符號(hào)質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)電子數(shù)電子數(shù)S S2 2AlAl3+3+OHOHNHNH4 4+ +問(wèn)題解決問(wèn)題解決161813109101110.交流與討論交流與討論質(zhì)量質(zhì)量/kg/kg相對(duì)質(zhì)量相對(duì)質(zhì)量電量電量/C/C原原子子核核質(zhì)子質(zhì)子1 .673 x 10-271.007中子中子1.675 x 10-271.008電子電子9.109 x 10-311/1836相對(duì)質(zhì)量是指對(duì)相對(duì)質(zhì)量是指對(duì)1212C C原子質(zhì)量的原子質(zhì)量的1/121/12（1.6611.661* *1010-27 -27 kgkg ）相比較所得的數(shù)值。相比較所得的數(shù)值。觀察下表觀察下表, ,比較一下質(zhì)子、中

14、子、電子質(zhì)比較一下質(zhì)子、中子、電子質(zhì)量，分析原子的質(zhì)量集中在哪部分量，分析原子的質(zhì)量集中在哪部分, ,為什為什么么? ?相對(duì)于整個(gè)原子來(lái)說(shuō)，原子核外某個(gè)相對(duì)于整個(gè)原子來(lái)說(shuō)，原子核外某個(gè)電子的質(zhì)量能否忽略不計(jì)電子的質(zhì)量能否忽略不計(jì)? ? .質(zhì)量質(zhì)量/kg/kg相對(duì)質(zhì)量相對(duì)質(zhì)量電量電量/C/C原原子子核核質(zhì)子質(zhì)子1 .673 x 10-271.007中子中子1.675 x 10-271.008電子電子9.109 x 10-311/1836據(jù)報(bào)道，國(guó)外某研究所已發(fā)現(xiàn)了據(jù)報(bào)道，國(guó)外某研究所已發(fā)現(xiàn)了116116號(hào)元號(hào)元素的原子，該原子核外有素的原子，該原子核外有114114個(gè)電子，計(jì)個(gè)電子，計(jì)算原子質(zhì)量

15、時(shí)能否將算原子質(zhì)量時(shí)能否將116116個(gè)電子都忽略不個(gè)電子都忽略不計(jì)呢？計(jì)呢？ 問(wèn)題解決問(wèn)題解決.！信息提示信息提示XAZ元素符號(hào)元素符號(hào)質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù) 質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)原子組成的表示方法原子組成的表示方法問(wèn)題解決問(wèn)題解決1 1、已知、已知1271275353I I，求該原子的中子數(shù)和電子數(shù)。，求該原子的中子數(shù)和電子數(shù)。2 2、1mol 1mol A AZ ZM Mn+ n+ 微粒中的質(zhì)子數(shù)是微粒中的質(zhì)子數(shù)是 molmol，中子數(shù)，中子數(shù)是是 molmol，核外電子數(shù)是，核外電子數(shù)是 molmol。 7453ZA-ZA-Z-n.三種原子的質(zhì)子數(shù)（三種原子的質(zhì)子數(shù)（Z Z）、中子數(shù)（）、中子數(shù)（N N

16、）、質(zhì)量數(shù)）、質(zhì)量數(shù) （A A）分別為：）分別為： Z N AZ N A 1 0 1 1 0 1 1 1 2 1 1 2 1 2 3 1 2 3如何表示情境中三種原子的組成？這三種原如何表示情境中三種原子的組成？這三種原子有何異同？是不是同一種元素？是不是同子有何異同？是不是同一種元素？是不是同一原子？它們之間是什么關(guān)系？一原子？它們之間是什么關(guān)系？ 交流與討論交流與討論1H 11H 21H3.元素、核素、同位素間的關(guān)系元素、核素、同位素間的關(guān)系 歸納和小結(jié)歸納和小結(jié)交流與討論交流與討論以以12126 6C C 、13136 6C C 、14146 6C C為例，分析同位素不為例，分析同位素不

17、同核素間的性質(zhì)有何異同？同核素間的性質(zhì)有何異同？ 同種元素的核素物理性質(zhì)不同，同種元素的核素物理性質(zhì)不同，但化學(xué)幾乎完全相同但化學(xué)幾乎完全相同 .1 1下列各組物質(zhì)中，互為同位素的是下列各組物質(zhì)中，互為同位素的是 （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）凡是核外電子數(shù)相同的微粒必定屬于同一元素）凡是核外電子數(shù)相同的微粒必定屬于同一元素 2 2下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是 （A

18、 A）同種元素的質(zhì)子數(shù)必定相同）同種元素的質(zhì)子數(shù)必定相同（B B）不同元素原子的質(zhì)量數(shù)必定不同）不同元素原子的質(zhì)量數(shù)必定不同（C C）原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的）原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的問(wèn)題解決問(wèn)題解決DA.1H11H21H3氫有三種核素：氫有三種核素：氘和氚是制造氫彈的材料氘和氚是制造氫彈的材料92U234鈾有三種核素：鈾有三種核素：92U23592U238鈾鈾235 是制造原子彈的材料和核反應(yīng)堆的燃料是制造原子彈的材料和核反應(yīng)堆的燃料6C12碳有三種核素：碳有三種核素：6C136C14碳碳12 作為原子量及阿伏加德羅常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)作為原子量及阿伏加德羅常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)碳碳14 在考古學(xué)中測(cè)定生物死亡年代。在考古學(xué)中測(cè)定生物死亡年代。 幾種重要同位素幾種重要同位素鈷的鈷的6027Co核素用于放射治療核素用于放射治療視野拓展視野拓展.應(yīng)用反饋應(yīng)用反饋1 1、世界上目前發(fā)現(xiàn)、世界上目前發(fā)現(xiàn)112112種元素，所以原子種類種元素，所以原子種類也只有也只有112112種種? ?2 2、已知某種原子的質(zhì)量數(shù)為、已知某種原子的質(zhì)量數(shù)為3535，質(zhì)子數(shù)為，質(zhì)子數(shù)為1717，則這種原子可表示為：則這種原子可表示為：.