1 引言 認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的過(guò)程 課件 【新教材】人教版（2019）高中化學(xué)選擇性必修二

引言化學(xué)研究的是構(gòu)成宏觀物體的物質(zhì)。古希臘的“原性論”的哲學(xué)土、水、氣、火；對(duì)物質(zhì)的研究可以分為物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的性質(zhì)與變化兩個(gè)方面。物質(zhì)的這兩個(gè)方面是一種什么關(guān)系呢？是物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)決定了物質(zhì)的性質(zhì)與變化，還是物質(zhì)的性質(zhì)與變化決定了物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)呢？→原性論認(rèn)為物質(zhì)的性質(zhì)與變化決定了物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)如何決定物質(zhì)的性質(zhì)與變化呢？物質(zhì)的元素組成決定了物質(zhì)的性質(zhì)為什么不同元素有不同性質(zhì)？為什么有的元素性質(zhì)相似？原子結(jié)構(gòu)不同或相似原子結(jié)構(gòu)如何決定元素性質(zhì)？第一章內(nèi)容分子的組成決定了物質(zhì)的性質(zhì)有的分子的組成形同卻有不同的性質(zhì)O2和O3CO易燃，CO2卻能滅火分子式為C2H6O的物質(zhì)可能有兩種不同的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu)也是決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素分子組成完成不同，卻由于有類似的結(jié)構(gòu)而有某些近似的性質(zhì)第一種磺胺藥-對(duì)氨基苯磺酰胺用于醫(yī)學(xué)磺胺藥在結(jié)構(gòu)上類似于細(xì)菌必須的營(yíng)養(yǎng)物---對(duì)氨基苯甲酸合成了許多不同結(jié)構(gòu)磺胺藥模擬生物體中酶的結(jié)構(gòu)21世紀(jì)化學(xué)的重要課題之一通過(guò)分子設(shè)計(jì)，創(chuàng)造與酶結(jié)構(gòu)相似從而具有酶的性質(zhì)的物質(zhì)第二章認(rèn)識(shí)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個(gè)重要因素金剛石與石墨貝殼的無(wú)機(jī)成分主要是CaCO3內(nèi)層叫霰石外殼叫方解石晶體結(jié)構(gòu)不同第三章認(rèn)識(shí)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第一課時(shí)對(duì)原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的過(guò)程一、開(kāi)天辟地—原子的誕生宇宙大爆炸1932年勒梅特首次提出了現(xiàn)代宇宙大爆炸理論：整個(gè)宇宙最初聚集在一個(gè)“原始原子”中，后來(lái)發(fā)生了大爆炸，碎片向四面八方散開(kāi)，形成了我們的宇宙。大爆炸后兩小時(shí)，誕生了大量的H、少量的He及極少量的Li，然后經(jīng)過(guò)長(zhǎng)或短的發(fā)展過(guò)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。宇宙大爆炸2h后誕生大量的氫大量的氦極少量的鋰原子核的熔合反應(yīng)合成其他元素1932年勒梅特首次提出了現(xiàn)代宇宙大爆炸理論1、原子的誕生

我們今天熟悉的各種元素（原子），都是從那時(shí)起經(jīng)歷了漫長(zhǎng)復(fù)雜的物理化學(xué)變化，分批分期合成而來(lái)的

氫元素是宇宙中最豐富的元素，占88.6%（氦約為氫的1／8），另外還有90多種元素，它們的原子總數(shù)加起來(lái)不足1%。宇宙年齡距近約140億年，地球年齡已有46億年。地球上的元素絕大多數(shù)是金屬，非金屬僅22種。

人類在認(rèn)識(shí)自然的過(guò)程中，經(jīng)歷了無(wú)數(shù)的艱辛，正是因?yàn)橛辛藷o(wú)數(shù)的探索者，才使人類對(duì)事物的認(rèn)識(shí)一步步地走向深入，也越來(lái)越接近事物的本質(zhì)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們現(xiàn)在所學(xué)習(xí)的科學(xué)理論，還會(huì)隨著人類對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)而不斷地深入和發(fā)展。2、人類認(rèn)識(shí)原子的過(guò)程近代原子論發(fā)現(xiàn)電子帶核原子結(jié)構(gòu)模型軌道原子結(jié)構(gòu)模型電子云模型①古希臘原子論②道爾頓原子模型(1803年)③湯姆生原子模型(1904年)④盧瑟福原子模型(1911年)⑤玻爾原子模型(1913年)⑥電子云模型(1926年)3、不同時(shí)期的原子結(jié)構(gòu)模型①古希臘原子論古希臘哲學(xué)家

公元前5世紀(jì)，希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認(rèn)為：萬(wàn)物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，即原子，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(wú)數(shù)原子從古以來(lái)就存在于虛空之中，既不能創(chuàng)生，也不能毀滅，它們?cè)跓o(wú)限的虛空中運(yùn)動(dòng)著構(gòu)成萬(wàn)物。（Democritus，約公元前460年—前370年）原子②道爾頓原子模型(1803年)

原子在一切化學(xué)變化中不可再分，并保持自己的獨(dú)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；不同元素化合時(shí)，原子以簡(jiǎn)單整數(shù)比結(jié)合。近代科學(xué)原子論（1803年）一切物質(zhì)都是由最小的不能再分的粒子——原子構(gòu)成。原子模型：原子是堅(jiān)實(shí)的、不可再分的實(shí)心球。原子并不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微?！獪飞l(fā)現(xiàn)了電子(1897年)

電子是種帶負(fù)電、有一定質(zhì)量的微粒，普遍存在于各種原子之中。湯姆生原子模型：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，中和了電荷，從而形成了中性原子。原子是一個(gè)球體，正電荷均勻分布在整個(gè)球體內(nèi)，電子像面包里的葡萄干鑲嵌其中。英國(guó)物理學(xué)家湯姆生（J.J.Thomson,1856～1940）③湯姆生原子模型湯姆生原子模型湯姆生α粒子散射實(shí)驗(yàn)（1909年）——原子有核

盧瑟福和他的助手做了著名α粒子散射實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，盧瑟福在1911年提出原子有核模型。盧瑟福原子模型（又稱行星原子模型）：原子是由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子構(gòu)成。原子核的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在原子核外空間繞核做高速運(yùn)動(dòng)。英國(guó)科學(xué)家盧瑟福（E.Rutherford,1871～1937)④盧瑟福原子模型α粒子散射實(shí)驗(yàn)Au盧瑟福原子模型玻爾原子模型（1913年）

玻爾借助誕生不久的量子理論改進(jìn)了盧瑟福的模型。玻爾原子模型（又稱分層模型）：當(dāng)原子只有一個(gè)電子時(shí)，電子沿特定球形軌道運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)原子有多個(gè)電子時(shí)，它們將分布在多個(gè)球殼中繞核運(yùn)動(dòng)。不同的電子運(yùn)轉(zhuǎn)軌道是具有一定級(jí)差的穩(wěn)定軌道。丹麥物理學(xué)家玻爾（N.Bohr,1885～1962)⑤玻爾原子模型玻爾原子模型（1913年）⑥電子云模型電子云模型（1935年）電子云模型（現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)）

現(xiàn)代科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，電子在原子核周圍有的區(qū)域出現(xiàn)的次數(shù)多，有的區(qū)域出現(xiàn)的次數(shù)少。電子在核外空間的概率分布圖就像“云霧”籠罩在原子核周圍。因而提出了“電子云模型”。電子云密度大的地方，表明電子在核外單位體積內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多，反之，出現(xiàn)的機(jī)會(huì)少。如：氫原子的電子云氫原子電子云圖“葡萄干布丁”模型（湯姆生1904）電子分布在均勻的正電荷連續(xù)體內(nèi)原子結(jié)構(gòu)模型的演變?cè)咏Y(jié)構(gòu)模型的演變實(shí)心球模型（道爾頓1803）原子是不可再分的12行星模型（盧瑟福1911）原子由原子核核外電子組成3圓形軌道模型（波爾1913）核外電子在特定軌道上高速運(yùn)動(dòng)4電子云模型（薛定諤1926）電子只能用概率大小來(lái)描述在某處出現(xiàn)的可能性51869年，俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期表1920年，丹麥科學(xué)家波爾提出了構(gòu)造原理即從氫開(kāi)始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入原子核外“殼層”的順序開(kāi)啟了用原子結(jié)構(gòu)解釋元素周期律的篇章波爾的“殼層”落實(shí)為“能層”與“能級(jí)”厘清了核外電子的可能狀態(tài)，復(fù)雜的原子光譜得以詮釋1936年，德國(guó)科學(xué)家馬德隆發(fā)表了以原子光譜事實(shí)為依據(jù)的完整的構(gòu)造理論原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)過(guò)程4、原子結(jié)構(gòu)原子原子核核外電子(-)質(zhì)子(+)中子(不帶電）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，電性相反。原子整體不顯電性。分層排布與物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)核電荷數(shù)（z）=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）離子所帶電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)–核外電子數(shù)當(dāng)質(zhì)子數(shù)（核