第一章《打開(kāi)原子世界的大門(mén)PPT課件

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版文本樣式第二級(jí)第三級(jí)第四級(jí)第五級(jí)*單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版文本樣式第二級(jí)第三級(jí)第四級(jí)第五級(jí)*高中 一年級(jí)第一學(xué)期化學(xué)化學(xué)變化中的最小微粒是什么? 1.打開(kāi)原子世界的大門(mén)1.1 從葡萄干面包原子模型到原子結(jié)構(gòu)的行星模型化學(xué)簡(jiǎn)史年代大 事 紀(jì) 要約50萬(wàn)年前“北京猿人”已會(huì)用火公元前86千年中國(guó)(新石器時(shí)代)開(kāi)始制陶器約公元前2千年中國(guó)已會(huì)鑄銅中國(guó)戰(zhàn)國(guó)時(shí)期惠施（物質(zhì)是無(wú)限可分的）墨子（物質(zhì)分割是有一定條件的）公元前四世紀(jì)古希臘的德謨克利特提出樸素的原子論;古希臘的亞里斯多德提出“四元素”學(xué)說(shuō)公元前14087年中國(guó)發(fā)明了造紙術(shù)十世紀(jì)中國(guó)(宋代)

2、把火藥用于制造火藥箭、火球等武器1661年英國(guó)的波義耳在懷疑派化學(xué)家一書(shū)中給元素下了科學(xué)的定義1748年俄國(guó)化學(xué)家羅蒙諾索夫建立了質(zhì)量守恒定律 1772年、73年瑞典化學(xué)家舍勒和英國(guó)化學(xué)家普利斯特里分別發(fā)現(xiàn)并制得了氧氣1777年法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫最早用天平和為研究化學(xué)的工具，并發(fā)表燃燒概論，推翻了燃素學(xué)說(shuō)1808年 英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出了近代原子學(xué)說(shuō) 1811年意大利科學(xué)家阿佛加德羅提出了分子的概念1828年德國(guó)化學(xué)家維勒證明有機(jī)物可用普通的無(wú)機(jī)物制得 1860年分子學(xué)說(shuō)得到世界公認(rèn)1869年俄國(guó)的門(mén)捷列夫提出了他的第一個(gè)周期表1888年法國(guó)化學(xué)家勒沙特列提出了化學(xué)平衡移動(dòng)原理 1890年德國(guó)化

3、學(xué)家凱庫(kù)勒提出了苯分子的結(jié)構(gòu)式 1895年德國(guó)的倫琴發(fā)現(xiàn)了看不見(jiàn)的射線X射線1896年法國(guó)的貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾的放射性1903年英國(guó)的湯姆遜提出了葡萄干面包原子模型1911年英國(guó)的盧瑟福提出原子結(jié)構(gòu)的行星模型1934年法國(guó)的約里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射性1942年中國(guó)的侯德榜發(fā)明了聯(lián)合制堿法1965年中國(guó)科學(xué)家合成出牛胰島素,是首次人工合成蛋白質(zhì)1981年我國(guó)科學(xué)家首次人工合成完整生物活性的核糖核酸2000年人類(lèi)基因組破譯 公元前5世紀(jì)的古希臘哲學(xué)家留基伯在致力于思考分割物質(zhì)問(wèn)題后得出一個(gè)結(jié)論:分割過(guò)程不能永遠(yuǎn)繼續(xù)下去，物質(zhì)的碎片遲早會(huì)達(dá)到不可能分。他的學(xué)生德謨克里特接受了這種物質(zhì)碎片會(huì)小到不可再

4、分的觀念,并稱(chēng)這種物質(zhì)的最小組成單位為“原子” 。 從古代希臘哲學(xué)家留基伯和德謨克利特的樸素原子說(shuō)到現(xiàn)代量子力學(xué)模型，人類(lèi)思想中的原子結(jié)構(gòu)模型經(jīng)過(guò)多次演變，給我們多方面的啟迪。古典原子論公元前460-370年 德謨克利特(希臘) 物質(zhì)只能分割到原子為止公元前5世紀(jì) 留基伯(希臘)宇宙是由不可分割的粒子組成的，這些粒子叫做原子. 古典原子論戰(zhàn)國(guó) 墨子(中國(guó)) 物質(zhì)被分割是有條件的戰(zhàn)國(guó) 惠施(中國(guó)) 物質(zhì)無(wú)限可分 1803年，英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說(shuō)，他認(rèn)為原子是微小的不可分割的實(shí)心球體。道爾頓的原子模型 湯姆遜原子模型（1904年）:原子是一個(gè)平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子,

5、中和了正電荷，從而形成中性原子。葡萄干面包模型近代原子論1895年 倫琴(德國(guó)) 發(fā)現(xiàn)了倫琴射線近代原子論1896年 貝克勒爾(法國(guó)) 發(fā)現(xiàn)了鈾鹽的放射性 盧瑟福原子模型（1911年）：在原子的中心有一個(gè)帶正電的核，它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在它周?chē)刂煌能壍肋\(yùn)轉(zhuǎn)，就像行星環(huán)繞太陽(yáng)一樣運(yùn)轉(zhuǎn)。行星模型 盧瑟福提出的行星模型是以經(jīng)典電磁學(xué)為理論基礎(chǔ)，主要內(nèi)容有：原子的大部分體積是空的； 在原子的中心有一個(gè)體積很小、密度極大的原子核； 原子的全部正電荷在原子核內(nèi)，且?guī)缀跞抠|(zhì)量均集中在原子核內(nèi)部。帶負(fù)電的電子在核空間進(jìn)行高速的繞核運(yùn)動(dòng)。 玻爾原子模型（1913年）:原子結(jié)構(gòu)中的量子化軌

6、道理論，電子在固定的軌道上分層運(yùn)動(dòng)。 玻爾的原子模型 薛定諤電子云模型：現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)現(xiàn)代量子力學(xué)模型著名的薛定諤方程式： 今日的原子結(jié)構(gòu)：電子云模型 原子核=質(zhì)子+中子電子軌域電子原子的大部分空間是空的電子云電子云道爾頓模型Dalton model(1803)堅(jiān)實(shí)不可分的實(shí)心球湯姆遜模型Thomson model(1904)平均分布著正電荷的粒子嵌著同數(shù)目的電子拉塞福模型Lutherful model(1911)帶正電荷的核位于中心，質(zhì)量主要集中在核上，電子沿不同軌道運(yùn)轉(zhuǎn)玻爾模型Bohr model(1913)電子在一定軌道上繞核做高速圓周運(yùn)動(dòng)電子云模型Electron cloud mod

7、el(1935)現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)近代原子模型發(fā)展歷史 原子是化學(xué)變化中的最小微粒。同種原子的性質(zhì)和質(zhì)量都相同。那么原子能不能再分？原子又是如何構(gòu)成的呢? 原子的構(gòu)成原子核(質(zhì)子和中子)核外電子原子中各微粒之間的數(shù)量關(guān)系、電性關(guān)系和質(zhì)量關(guān)系核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)核外電子的排布規(guī)律(原子結(jié)構(gòu)示意圖)核素和同位素核外電子排布與元素性質(zhì)（原子得失電子能力和化合價(jià)）間的關(guān)系知識(shí)框圖 1.2 原子結(jié)構(gòu)和相對(duì)原子質(zhì)量1. 原子的構(gòu)成、原子核的構(gòu)成是怎樣的? 質(zhì)子(+) 中子原子核原子核外電子(-)(+)一、原子結(jié)構(gòu)XZA符號(hào)表示:資料1、原子核半徑小于原子半徑的萬(wàn)分之一，體積占原子體積的幾千萬(wàn)億分之一。（如同大

8、型體育場(chǎng)與螞蚊）構(gòu)成原子的粒子及其性質(zhì)構(gòu)成原子的粒子 電子原子核質(zhì)子中子電性和電量1個(gè)電子帶一個(gè)單位負(fù)電荷1個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷不顯電性 質(zhì)量/kg9.109X10-31 1.673X10-27 1.675X10-27相對(duì)質(zhì)量 資料2、原子的質(zhì)量集中在原子核：原子核密度很大，假如在1 cm3的容器里裝滿原子核，則它的質(zhì)量就相當(dāng)于1.2108 t，形象地可以比喻為需要3000萬(wàn)輛載重4 t的卡車(chē)來(lái)運(yùn)載。 1.相對(duì)原子質(zhì)量的概念是什么？計(jì)算并填寫(xiě)上表中的相對(duì)質(zhì)量2.一個(gè)質(zhì)子的相對(duì)質(zhì)量如何計(jì)算？提示：對(duì)原子核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子的一個(gè)C原子質(zhì)量的1/12（1.661 X10-27 kg）相比較所

9、得的數(shù)值。相對(duì)原子質(zhì)量=思考構(gòu)成原子的粒子及其性質(zhì)構(gòu)成原子的粒子 電子原子核質(zhì)子中子電性和電量1個(gè)電子帶一個(gè)單位負(fù)電荷1個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷不顯電性 質(zhì)量/kg9.109X10-31 1.673X10-27 1.675X10-27相對(duì)質(zhì)量 1/1836 1.007 1.008 質(zhì)量數(shù)將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取近似整數(shù)值加起來(lái)，所得的數(shù)值，叫質(zhì)量數(shù)。質(zhì)量數(shù)(A)= 質(zhì)子數(shù)(Z)+ 中子數(shù)(N)原子種類(lèi)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)核外電子數(shù)氫101碳666氧888鈉111211氯171817幾種原子的構(gòu)成從表中可以看出什么？1.不同種類(lèi)的原子，質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)不同2.質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=核電荷數(shù)3.不

10、是所有的原子都有中子的XAZ元素符號(hào)質(zhì)量數(shù) 核電荷數(shù) （核內(nèi)質(zhì)子數(shù)）表示原子組成的一種方法a代表質(zhì)量數(shù)；b代表質(zhì)子數(shù)既核電荷數(shù)；c代表離子的所帶電荷數(shù)；d代表化合價(jià)e代表原子個(gè)數(shù)a b c d e各代表什么請(qǐng)看下列表示 ab+dXc+e思考：8O2-各數(shù)字所表示的含義？16質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)微粒H S2- Na+ 11填表中子數(shù)電子數(shù)23123235451801101616801135Br8035練習(xí)1、當(dāng)質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))核外電子數(shù)，該離子是( )離子，帶( )電荷。2、當(dāng)質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))（ ）核外電子數(shù)，該離子是陰離子，帶( )電荷。陽(yáng)正負(fù)離子：原子或原子團(tuán)得、失電子后形成的帶電微粒稱(chēng)為離子，

11、離子也是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒。帶正電荷的離子稱(chēng)為陽(yáng)離子：如：H+ Na+ Mg2+ Al3+ Ca2+ Ba2+ Cu2+ Fe3+ Fe2+ NH4+ 等等 帶負(fù)電荷的離子稱(chēng)為陰離子：如：Cl- Br- I- S2- OH- SO42- CO32- HCO3- 等等 粒子符號(hào)質(zhì)子數(shù)電子數(shù) S2- Axn+ x Aym- y NH4+ OH-1618X-ny-m1110910填表中子(Az)個(gè)決定同種元素不同種原子核電荷數(shù)(Z)=原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)原子核核外電子z個(gè)決定元素的化學(xué)性質(zhì)質(zhì)子 z個(gè)決定元素種類(lèi) 質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)原子 ZX的三種微粒間的關(guān)系：A練習(xí)1.

12、 據(jù)最新報(bào)道，放射性元素鈥 67Ho可有效地治療肝癌。該元素原子核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差（ ） A. 32 B. 67 C.99 D.1662據(jù)報(bào)道，1994年12月科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新元素，它的原子核內(nèi)有161個(gè)中子，質(zhì)量數(shù)為272，該元素的原子序數(shù)為（ ） A. 111 B. 161 C. 272 D. 433AA1663、填寫(xiě)下表微粒 質(zhì)量數(shù) 質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) 電子數(shù) 27Al 32S2- 23Na+ X- 17 182713141332161618231112103518二、同位素兩同(同質(zhì)子數(shù)、同一元素)兩不同(中子數(shù)不同、原子不同)，如12C、l3C、14C等。特點(diǎn)：(1)同位素的

13、化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)略有差異(2)在天然存在的某種元素里，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，各種同位素的原子個(gè)數(shù)百分比(豐度)一般為定值。 同種元素的不同的同位素原子也可組成不同的單質(zhì)或化合物的分子。定義：把核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的同種元素的不同原子互稱(chēng)為同位素。同位素、元素、同素異形體的比較：元 素同位素同素異形體定義對(duì)象定義實(shí)例具有相同核電荷數(shù)的同一類(lèi)原子的總稱(chēng)廣義的原子 原 子 單 質(zhì)質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的同一元素的原子由同種元素組成的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同的單質(zhì)區(qū)別與聯(lián)系1、聯(lián)系：同位素屬于同一元素的原子； 同素異形體由同一元素的原子構(gòu)成。2、區(qū)別：同位素有1800余種，元素只有112種

14、。11H、21H、31H金剛石與石墨 氧氣與臭氧下列符號(hào)代表幾種元素？幾種原子？18Ar4019K4019K+4020Ca4220Ca4019K41三、相對(duì)原子質(zhì)量 (1)原子質(zhì)量：指原子的真實(shí)質(zhì)量，也稱(chēng)絕對(duì)質(zhì)量，是通過(guò)精密的實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。如一個(gè)8O原子的質(zhì)量為2.657X10-26kg，一個(gè)6C原子的質(zhì)量為1.99310-26kg等。 (2)相對(duì)原子質(zhì)量，以12C原子質(zhì)量的1/12(約為1.66110-27 kg作為標(biāo)準(zhǔn)，其他原子的質(zhì)量跟它比較所得的值。1612某原子的絕對(duì)質(zhì)量12 6C 原子的絕對(duì)質(zhì)量1/12相對(duì)原子質(zhì)量=(3)質(zhì)量數(shù)：如果忽略原子中電子的質(zhì)量，將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相

15、對(duì)質(zhì)量取近似整數(shù)值為1，則它們加起來(lái)的數(shù)叫質(zhì)量數(shù)(為正整數(shù)值)。A=Z+N (4)同位素相對(duì)原子質(zhì)量，各同位素原子的質(zhì)量與6C原子的質(zhì)量的1/12的比值。 一種元素有幾種同位素，就應(yīng)當(dāng)有幾種同位素原子量，如17C1為34.969，17Cl為36.966等。123537(5) 元素的相對(duì)原子質(zhì)量：指該元素各種天然同位數(shù)原子所占的原子個(gè)數(shù)百分比與各同位素原子量乘積的加和，即： (6)元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量：指該元素各種天然同位素原子所占的原子個(gè)數(shù)百分比與各同位素質(zhì)量數(shù)乘積的加和，即： Ar同位素質(zhì)量數(shù)原子個(gè)數(shù)百分比 A1a%+A2b%+A3c%+ Ar=同位素原子量原子個(gè)數(shù)百分比 =Aa%十B b

16、%十C c%十練習(xí)：相對(duì)原子質(zhì)量和近似相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算方法： 已知氯元素有兩種同位素原子17Cl和17Cl，其中17Cl的相對(duì)原子質(zhì)量是34.969,在自然界中的百分比是75.77%, 17Cl的相對(duì)原子質(zhì)量是36.966，在自然界中的百分比是24.23%，分別計(jì)算Cl元素的相對(duì)原子質(zhì)量和近似相對(duì)原子質(zhì)量。解：Cl元素的相對(duì)原子質(zhì)量: 34.96975.77% + 36.966 24.23%=35.453Cl元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量:35 75.77% + 37 24.23%=35.4846353537371.法國(guó)里昂的科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)一種只由四個(gè)中子構(gòu)成的粒子，這種粒子稱(chēng)為“四中子”，也有人稱(chēng)

17、之為“零號(hào)元素”。下列有關(guān)“四中子”粒子的說(shuō)法不正確的是（ ）A該粒子不顯電性 B該粒子質(zhì)量數(shù)為4C與氫元素的質(zhì)子數(shù)相同 D該粒子質(zhì)量比氫原子大 練習(xí)C 2.已知A2、B、C、D2、E3五種簡(jiǎn)單離子的核外電子數(shù)相等，與它們對(duì)應(yīng)的原子的核電荷數(shù)由大到小的順序是 。練習(xí)E、D、C、B、A3.現(xiàn)有bXn和aYm兩種離子，它們的電子數(shù)相同，則 a 與下列式子有相等關(guān)系的是（ ）（A）bmn （B） bmn（C）bmn （D） bmnB1.3 揭開(kāi)原子核外電子運(yùn)動(dòng)的面紗核外電子分層排布電子按能量高低在核外分層排布。1234567KLMNOPQ由內(nèi)到外，能量逐漸升高核外電子的排布規(guī)律1. 電子總是盡先排布

18、在能量最低的電子層里。2. 每個(gè)電子層最多只能排布2n2個(gè)電子。3. K層為最外層時(shí)，最多只能容納2個(gè)電子。4. 其它各層為最外層時(shí)，最多只能容納8個(gè)電子。5. 次外層最多不超過(guò)18個(gè)電子。稀有氣體元素原子電子層排布核電荷數(shù)元素名稱(chēng)元素符號(hào)各電子層的電子數(shù)KLMNOP最外層電子數(shù)2氦He2210氖Ne28818氬Ar288836氪Kr28188854氙Xe2818188886氡Rn2818321888各層最多電子數(shù)281832?一、原子結(jié)構(gòu)示意圖120號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCa二、電子式Al 用小黑點(diǎn)(或)來(lái)表示元素原子的最外層上的電子

19、的圖式稱(chēng)為電子式.HHeBCAlLiBeNOFNeSiNaMgPSClArKCa1-20號(hào)元素原子的電子式H+Li+Na+K+Mg2+Al3+ F - Cl - S 2- O H-HH N H+H部分離子的電子式本章復(fù)習(xí)提要1.科學(xué)家及其化學(xué)史，盧瑟福的行星模型2.原子的結(jié)構(gòu)，表示原子組成的符號(hào)3.幾個(gè)公式4.離子的概念5.同位素的概念6.相對(duì)原子質(zhì)量的 概念7.原子或離子的結(jié)構(gòu)示意圖和電子式 已知硫原子質(zhì)量數(shù)為32，求中子數(shù) 某氯原子的中子數(shù)為20，求質(zhì)量數(shù) 某原子的質(zhì)量數(shù)為18，核外有8個(gè)電子，求中子數(shù) 某二價(jià)陽(yáng)離子含有10個(gè)電子，12個(gè)中子，求質(zhì)量數(shù) 某一價(jià)非金屬陰離子含有10個(gè)電子，10個(gè)中子，求質(zhì)量數(shù) 元素R的一個(gè)原子質(zhì)量數(shù)為a，其陰離子Rn-有b個(gè)電子，求中子數(shù)。例題11637102419a b + n 若陰離子X(jué)O3- 含有42個(gè)電子，質(zhì)量數(shù)為83，氧原子的中子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，則X元素原子核內(nèi)中子數(shù)為（ ）