(完整版)《人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)歷史》(蘇教版選修3)

第一單元原子核外電子的運(yùn)動(dòng)專題2原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第1課時(shí)人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)原子是哪些基本微粒構(gòu)成的？構(gòu)成原子的各種微粒是否帶有電荷？為什么原子是電中性的？構(gòu)成原子的各種微粒在數(shù)量上有什么規(guī)律？這些微粒的體積和質(zhì)量有什么特點(diǎn)？你知道嗎？原子的組成微粒電子原子核質(zhì)子中子質(zhì)量(Kg)9.109×10-311.673×10-271.675×10-27相對(duì)質(zhì)量0.0054841.0071.008電量(C)1.602×10－191.602×10－190電荷－1+10鞏固練習(xí)1、已知元素X、Y的核電荷數(shù)分別為a和b，它們離子Xm+和Yn-的核外電子排布相同，則正確的是A、a=b+m+nB、a=b-m+n

C、a=b+m-nD、a=b-m-n

A

1911年，英國物理學(xué)家盧瑟福通過α粒子的散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子結(jié)構(gòu)有核模型。他認(rèn)為原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，電子在核外空間高速運(yùn)動(dòng)。盧瑟福實(shí)驗(yàn)一、人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)說明：原子由原子核和核外電子組成；原子核處于原子中心，帶正電，體積小，質(zhì)量大（原子的質(zhì)量主要集中在原子核上）；電子帶負(fù)電在原子核外做高速運(yùn)動(dòng)。

1913年，丹麥物理學(xué)家玻爾提出了新的原子結(jié)構(gòu)模型：原子核外電子在一系列穩(wěn)定軌道上運(yùn)動(dòng)，核外電子在這些穩(wěn)定軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，既不放出能量，也不吸收能量。玻爾用光譜儀測(cè)定氫氣放電管發(fā)射的氫的發(fā)射光譜氫原子的光譜為什么是線狀光譜而不是連續(xù)光譜呢？玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型①原子核外電子在具有確定能量的軌道上運(yùn)動(dòng)，既不吸收能量也不放出能量。②在不同軌道上運(yùn)動(dòng)的電子具有不同的能量，且能量是“一份一份”的，軌道能量的變化是不連續(xù)的，即量子化的。

通常,電子處在能量最低的軌道上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)原子獲得能量后，被激發(fā)到高能量軌道上；

③只有當(dāng)電子從一個(gè)軌道躍遷到另一個(gè)軌道時(shí)，才會(huì)輻射或吸收能量。處于能量較高軌道的電子不穩(wěn)定，會(huì)回到能量較低的軌道上，當(dāng)電子從能量高的軌道回到能量較低的軌道時(shí)，就會(huì)發(fā)射出光子，發(fā)出光的波長取決于兩個(gè)軌道的能量之差躍遷演示玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型我們?cè)诿枋龊送怆娮拥倪\(yùn)動(dòng)時(shí)，只能指出它在原子核外空間某處出現(xiàn)機(jī)會(huì)的多少。電子在原子核外空間一定范圍內(nèi)出現(xiàn)，可以想象為一團(tuán)帶負(fù)電荷的云霧籠罩在原子核周圍，所以，人們形象地把它叫做“電子云”

。

電子云氫原子電子云的特點(diǎn):（1）呈球形對(duì)稱。（2）在離核近處密度大，離核遠(yuǎn)處密度小。（3）在離核近處單位體積的空間電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多，在離核遠(yuǎn)處單位體積的空間電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)少。電子云的形成2、關(guān)于“電子云”的描述中，正確的是A、一個(gè)小黑點(diǎn)表示一個(gè)電子B、一個(gè)小黑點(diǎn)代表電子在此出現(xiàn)過一次C、電子云是帶正電的云霧D、小黑點(diǎn)的疏密表示電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)機(jī)會(huì)的多少D鞏固練習(xí)二、核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)高速運(yùn)動(dòng)空間小無固定運(yùn)動(dòng)軌跡，可用統(tǒng)計(jì)（電子云）的方法研究電子在核外出現(xiàn)的概率。

對(duì)于多電子的原子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)又如何呢?交流與討論請(qǐng)?jiān)诒?-1中填入與原子序數(shù)對(duì)應(yīng)的原子的元素符號(hào)、原子結(jié)構(gòu)示意圖。4、每個(gè)電子層所能容納的電子數(shù)最多為2n2（n為電子層數(shù)）。三、原子核外電子的排布規(guī)律1、核外電子是分層排布的2、不同電子層上的電子能量不同，離核越近，能量越低3、電子優(yōu)先排布在能量最低的電子層里。5、最外層電子數(shù)不超過8個(gè)（K為最外層時(shí)不超過2個(gè)），次外層不超過18個(gè)。（一）電子層（又稱能層）分層依據(jù)：能量的較大差別；電子運(yùn)動(dòng)的主要區(qū)域或離核遠(yuǎn)近的不同。電子層序數(shù)（n）1234567符號(hào)KLMNOPQ

離核越來越遠(yuǎn)，能量越來越高核電荷數(shù)為1~18的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖金屬元素非金屬元素稀有氣體元素最外層電子數(shù)一般少于4個(gè)最外層電子數(shù)一般多于4個(gè)最外層電子數(shù)已達(dá)到最多（2個(gè)或8個(gè)）連續(xù)光譜（自然界）氫原子光譜許多物質(zhì)都能夠吸收光或發(fā)射光，利用儀器將物質(zhì)吸收光或發(fā)射光的波長和強(qiáng)度分布記錄下來，就得到所謂的光譜。連續(xù)光譜：由各種波長組成，且相近波長差別極小而不能分辨的光譜線狀光譜：由具有特定波長的、彼此分立的譜線所組成的光譜經(jīng)典電磁理論不能解釋氫原子光譜：