《人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)》

1、銅銅是由銅原子構(gòu)成的；是由銅原子構(gòu)成的；氯化鈉氯化鈉是由氯離子和鈉離子結(jié)合是由氯離子和鈉離子結(jié)合而成的；而成的；水水是由氫、氧原子構(gòu)成的水分子組成的。是由氫、氧原子構(gòu)成的水分子組成的。道爾頓模型（道爾頓模型（18031803）湯姆生模型湯姆生模型（19041904）盧瑟福模型（盧瑟福模型（19111911）波爾模型波爾模型（19131913）電子云模型電子云模型（19351935）原子是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒，原子是否可以再原子是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒，原子是否可以再分？如果原子可以再分，它是由哪些粒子構(gòu)成分？如果原子可以再分，它是由哪些粒子構(gòu)成的？的？原子原子1個(gè)原子核個(gè)原子核若干電子（若干電子（e

2、）質(zhì)子（質(zhì)子（Z）中子（中子（N） 構(gòu)成原子的三種基本粒子的帶電荷構(gòu)成原子的三種基本粒子的帶電荷情況情況,質(zhì)量大小等方面具體有什么差異？質(zhì)量大小等方面具體有什么差異？質(zhì)量質(zhì)量/kg相對(duì)質(zhì)量相對(duì)質(zhì)量電量電量/C電性電性質(zhì)子質(zhì)子1 .673 x 10-271.0071.602 x 10-19正電正電中子中子1.675 x 10-271.0080不帶電不帶電電子電子9.109 x 10-311/1 8361.602 x 10-19負(fù)電負(fù)電對(duì)于離子呢 ？（離子和原子如何區(qū)別）1個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷1個(gè)電子帶一個(gè)單位負(fù)電荷個(gè)電子帶一個(gè)單位負(fù)電荷中子不帶電中子不帶電質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)=電

3、子數(shù)電子數(shù)呈電中性呈電中性1. 原子的電性原子的電性 ？思考：思考：核電荷數(shù)核電荷數(shù)=原子序數(shù)原子序數(shù)= 離子的電性？離子的電性？陽(yáng)離子：質(zhì)子數(shù)電子數(shù)陽(yáng)離子：質(zhì)子數(shù)電子數(shù) 電子數(shù)電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)-電荷絕對(duì)值電荷絕對(duì)值陰離子：質(zhì)子數(shù)電子數(shù)陰離子：質(zhì)子數(shù)電子數(shù) 電子數(shù)電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)+電荷絕對(duì)值電荷絕對(duì)值集中在原子核集中在原子核2. 原子的質(zhì)量原子的質(zhì)量 ？一個(gè)質(zhì)子的相對(duì)質(zhì)量是：一個(gè)質(zhì)子的相對(duì)質(zhì)量是：1.007一個(gè)中子的相對(duì)質(zhì)量是：一個(gè)中子的相對(duì)質(zhì)量是：1.008一個(gè)電子的相對(duì)質(zhì)量是：一個(gè)電子的相對(duì)質(zhì)量是：1/18361.定義：將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的定義：將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的

4、相對(duì)質(zhì)量取整數(shù)，加起來(lái)所得的數(shù)值。相對(duì)質(zhì)量取整數(shù)，加起來(lái)所得的數(shù)值。 2. 2.質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量關(guān)系： 質(zhì)量數(shù)（質(zhì)量數(shù)（A A）= =質(zhì)子數(shù)（質(zhì)子數(shù)（Z Z）+ +中子數(shù)（中子數(shù)（N N） 質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù) 質(zhì)子的相對(duì)質(zhì)量質(zhì)子的相對(duì)質(zhì)量中子的相對(duì)質(zhì)量中子的相對(duì)質(zhì)量 1質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)Z+中子數(shù)中子數(shù)N=質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)A相對(duì)原子質(zhì)量相對(duì)原子質(zhì)量原子原子質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)Z中子數(shù)中子數(shù)N質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)中子數(shù)A相對(duì)原子質(zhì)量相對(duì)原子質(zhì)量F9101918.998Na11122322.990Al13142726.982X元素符號(hào)元素符號(hào)A代表質(zhì)量數(shù)；代表質(zhì)量數(shù)；Z代表核電荷數(shù)；代表核電荷數(shù)；AZX練一練：練一練：請(qǐng)用

5、請(qǐng)用AZX表示上表中原子的組成。表示上表中原子的組成。 AZdXcX元素符號(hào)元素符號(hào)A代表質(zhì)量數(shù)；代表質(zhì)量數(shù)；Z代表核電荷數(shù)；代表核電荷數(shù)；c代表離子的所帶電荷；代表離子的所帶電荷；d代表化合價(jià)代表化合價(jià)n原子的個(gè)數(shù)原子的個(gè)數(shù)n試試看：試試看：你能從下邊的符號(hào)中讀出些哪些信息？你能從下邊的符號(hào)中讀出些哪些信息？（1）3115P；（；（2）4020Ca2+；（；（3）3717Cl電子層數(shù)電子層數(shù) 一一 二二 三三 四四 五五 六六 七七電子符號(hào)電子符號(hào) K L M N O P Q電子能量電子能量 低低 高高離核距離離核距離 近近 遠(yuǎn)遠(yuǎn) 電子層電子層二、原子核外電子排布二、原子核外電子排布 +2H

6、e+10Ne+18Ar2 2、原子核外電子的分層排布、原子核外電子的分層排布+1H+8O+12Mg幾種原子的核外電子分層排布示意圖幾種原子的核外電子分層排布示意圖 為了為了形象地形象地表示原子的結(jié)構(gòu)，人們就創(chuàng)表示原子的結(jié)構(gòu)，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。12第第1層層第第2層層第第3層層K層層L層層M層層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)282原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖CaK根據(jù)原子光譜和理論分析根據(jù)原子光譜和理論分析核電荷數(shù)為核電荷數(shù)為120的元素原子核外電子層排布的元素原子核外電子層排布3 3、原子核外電子排布規(guī)律、原子

7、核外電子排布規(guī)律（1） 能量最低原理：電子總是盡先排在能量最能量最低原理：電子總是盡先排在能量最 低的電子層里低的電子層里（2 2）每個(gè)電子層最多只能容納）每個(gè)電子層最多只能容納2n2n2 2個(gè)電子個(gè)電子( (n n表示表示 電子層數(shù)）電子層數(shù)）（3）最外層最多只能容納最外層最多只能容納 8 8個(gè)電子（個(gè)電子（K K層為最層為最 層最多容納層最多容納2 2個(gè)電子）；個(gè)電子）； 次外層最多只能容納次外層最多只能容納1818個(gè)電子；個(gè)電子； 倒數(shù)第三層最多只能容納倒數(shù)第三層最多只能容納3232個(gè)電子。個(gè)電子。 請(qǐng)同學(xué)們畫出下列原子的結(jié)構(gòu)示意圖請(qǐng)同學(xué)們畫出下列原子的結(jié)構(gòu)示意圖練一練練一練：H O M

8、g Cl Ca三、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系三、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系1.1.最外層為最外層為8 8電子的結(jié)構(gòu)電子的結(jié)構(gòu)(K(K層為最外層為最外層時(shí)為層時(shí)為2 2電子電子) ) 特點(diǎn)特點(diǎn):原子既不容易失去電子又不容易得到電子原子既不容易失去電子又不容易得到電子（如（如HeHe、NeNe、ArAr等）等）+22+1028+18288其它原子都有使自己趨向穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的性質(zhì)其它原子都有使自己趨向穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的性質(zhì)2.2.不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)：不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)：如：如：F F、O O、ClCl最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)4時(shí)，容易失去電子時(shí)，容易失去電子最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)4時(shí)，容易得到電子時(shí)，容易得到電子三、原子結(jié)構(gòu)與元

9、素性質(zhì)的關(guān)系三、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系如：如： NaNa、MgMg、AlAl在化學(xué)反應(yīng)中，在化學(xué)反應(yīng)中，原子核原子核不發(fā)生變化的，但不發(fā)生變化的，但原子的原子的最外層電子最外層電子可能會(huì)發(fā)生變化?？赡軙?huì)發(fā)生變化。元素分類元素分類 最外層最外層電子數(shù)電子數(shù)原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性 電子的電子的得失得失 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 金屬金屬 非金屬非金屬稀有氣體稀有氣體少于少于4 4易失電子易失電子不穩(wěn)定不穩(wěn)定較活潑較活潑多于多于4 4不穩(wěn)定不穩(wěn)定易得電子易得電子較活潑較活潑2 2或或8 8穩(wěn)定穩(wěn)定不易得失不易得失較穩(wěn)定較穩(wěn)定3 3、三類不同元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系、三類不同元素的原子結(jié)

10、構(gòu)特點(diǎn)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系最外層電子數(shù)決定元素的化學(xué)性質(zhì)最外層電子數(shù)決定元素的化學(xué)性質(zhì)三、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系三、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)）（結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)）氧化鎂的形成氧化鎂的形成+12282失去2個(gè)電子+1228MgMg2+826+828得到2個(gè)電子OO2-MgOMgO+11 2 8 1+11 2 8 1+17 2 8 7+17 2 8 7鈉原子鈉原子NaNa氯原子氯原子ClCl+11 2 8 +11 2 8 +17 2 8 8+17 2 8 8鈉離子鈉離子NaNa+ +氯離子氯離子ClCl- -NaClNaCl元素元素化合價(jià)化合價(jià)原子最外層電子數(shù)目原子最外層電子數(shù)目失去或得到

11、電子的數(shù)目失去或得到電子的數(shù)目Mg2O6NaCl1根據(jù)原子核外電子排布的規(guī)律，完成下表：根據(jù)原子核外電子排布的規(guī)律，完成下表：元素元素化合價(jià)化合價(jià)原子最外層電子數(shù)目原子最外層電子數(shù)目失去或得到電子的數(shù)目失去或得到電子的數(shù)目Mg+22失失2eO26得得2eNa+11失失eCl17得得1e4.4.元素化合價(jià)與最外層電子數(shù)的關(guān)系：元素化合價(jià)與最外層電子數(shù)的關(guān)系：（正化合價(jià)（正化合價(jià) = = 失去的電子數(shù)目失去的電子數(shù)目 = = 最外層電子數(shù)目）最外層電子數(shù)目）（負(fù)化合價(jià)（負(fù)化合價(jià) = = 得到電子數(shù)目得到電子數(shù)目 = 8= 8最外層電子數(shù)目）最外層電子數(shù)目）金屬元素，容易失去電子金屬元素，容易失去電

12、子非金屬元素，容易得到電子非金屬元素，容易得到電子元素：元素：具有相同具有相同質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)的同一類原子的的同一類原子的總稱。總稱。同位素：同位素：質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)相同相同而中子數(shù)而中子數(shù)不同不同的核的核 素互稱為同位素。素互稱為同位素。17 Cl ,3517 Cl376 C ,136 C ,126 C148 O ,16 8 O ,178 O18核素：核素：具有一定具有一定質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)和一定和一定中子數(shù)中子數(shù)的一種的一種原子原子。1H ,11H ,21H3Cl 、 C 、 H 、O1H(氕）氕） 11H （氘）氘） ,21H（氚）氚）3四四. .元素、核素、同位素元素、核素、同位素互為同位素互為同位

13、素核素核素A核素核素B某種元素某種元素理解要點(diǎn)： 同位素在周期表中位于同位素在周期表中位于同一位置同一位置，具有相同的元素符號(hào)，具有相同的元素符號(hào) 決定元素種類的是決定元素種類的是質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)，決定核素種類的是，決定核素種類的是質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù) 同一元素中，可以有若干種互為同位素的不同核素，故核素同一元素中，可以有若干種互為同位素的不同核素，故核素 (原子）種類遠(yuǎn)多于元素種類原子）種類遠(yuǎn)多于元素種類 天然存在的某種元素，各同位素所占的原子百分比一般是不變的天然存在的某種元素，各同位素所占的原子百分比一般是不變的 同位素質(zhì)量數(shù)不同，物理性質(zhì)不同，核外電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)同位素質(zhì)量數(shù)不

14、同，物理性質(zhì)不同，核外電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同幾乎相同l 決定元素種類的是原子中的決定元素種類的是原子中的 ；l 決定原子種類的是原子中的決定原子種類的是原子中的 ；l 決定原子質(zhì)量的主要是原子中的決定原子質(zhì)量的主要是原子中的 ；l 決定原子所帶電荷的是原子中的決定原子所帶電荷的是原子中的 ；l 決定元素的化學(xué)性質(zhì)的是原子中的決定元素的化學(xué)性質(zhì)的是原子中的 。質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)核外電子數(shù)核外電子數(shù)1.1.關(guān)于關(guān)于H H+ +、H H- -、1 1H H、2 2H H、3 3H H五種微粒，以五種微粒，以 下說(shuō)法正

15、確的是下說(shuō)法正確的是 A. A.是五種氫元素是五種氫元素 B. B.是氫元素的五種同位素是氫元素的五種同位素 C. C.是氫元素的五種不同微粒是氫元素的五種不同微粒 D. D.它們的數(shù)均質(zhì)子相等它們的數(shù)均質(zhì)子相等（CD）2、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. O2、O3、O4 B . H2 D2 T2 C . H2O、 D2O、T2O D Ca4020Ca4220D2.已知已知X，Y原子的核電荷數(shù)分別為原子的核電荷數(shù)分別為a和和b，Xm+和和Yn-的核外電子排布相同，下列正確的是：的核外電子排布相同，下列正確的是： A a=b+m+n B a=b-m+n

16、C a=b+m-n D a=b-n-m(A)1、核電荷數(shù)分別為、核電荷數(shù)分別為1616的元素和的元素和4 4的元素的原子相比的元素的原子相比較，前者的下列數(shù)據(jù)是后者的較，前者的下列數(shù)據(jù)是后者的4 4倍的是倍的是 A 電子數(shù)電子數(shù) B 最外層電子數(shù)最外層電子數(shù) C 電子層數(shù)電子層數(shù) D 次外層電子數(shù)次外層電子數(shù) (AD)3.已知已知R2+核內(nèi)共有核內(nèi)共有N個(gè)中子，個(gè)中子，R的質(zhì)量數(shù)的質(zhì)量數(shù)為為A，m g R2+中含電子的物質(zhì)的量為中含電子的物質(zhì)的量為A. molB. molC. molD. molAN N) )m m( (A A A2 2) )N Nm m( (A AmA 2 2) )N N(

17、(A AA2 2) )N Nm m( (A A（D）（3）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍的元素：倍的元素：_ 是次外層是次外層3倍的是：倍的是：_ _;是次外層是次外層4倍的是：倍的是：_.（7）內(nèi)層電子數(shù)之和是最外層電子數(shù)）內(nèi)層電子數(shù)之和是最外層電子數(shù)2倍的元素倍的元素:_（6）次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的）次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的2倍的元素：倍的元素：_（5）電子總數(shù)為最外層電子數(shù)的）電子總數(shù)為最外層電子數(shù)的2倍的是：倍的是：_（4）電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：）電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：_（2）最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：）最外層

18、電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：_ （1）原子核中無(wú)中子的原子：）原子核中無(wú)中子的原子：_H11前前2020號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)的特殊性號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)的特殊性Be、ArCNeH、Be、Al。BeSi、LiLi、PO陰離子：陰離子：核外有核外有10個(gè)電子的微粒個(gè)電子的微粒分子：分子：陽(yáng)離子：陽(yáng)離子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+N3、O2、F、OH、NH2AZXc+-+de中各個(gè)字母的含義：中各個(gè)字母的含義：A：Z：e：c：d:質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)原子個(gè)數(shù)原子個(gè)數(shù)電荷數(shù)電荷數(shù)化合價(jià)化合價(jià)表示元素符號(hào)表示元素符號(hào)公元前公元前5 5世紀(jì)，希臘哲學(xué)家德

19、謨克利特等人認(rèn)為，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即原子構(gòu)成。萬(wàn)物是由大量的不可分割的微粒即原子構(gòu)成。18031803年，英國(guó)科學(xué)年，英國(guó)科學(xué)家道爾頓總結(jié)了一家道爾頓總結(jié)了一些元素化合時(shí)的質(zhì)些元素化合時(shí)的質(zhì)量比例關(guān)系，闡述量比例關(guān)系，闡述了他的化學(xué)原子論。了他的化學(xué)原子論。物質(zhì)是由原子組成，原子不能被創(chuàng)造，也不物質(zhì)是由原子組成，原子不能被創(chuàng)造，也不能被毀滅，在能被毀滅，在化學(xué)變化中不可再分割，化學(xué)變化中不可再分割，在化在化學(xué)反應(yīng)中保持本性不變。學(xué)反應(yīng)中保持本性不變。掃描隧道顯微鏡下的原子影像掃描隧道顯微鏡下的原子影像 原子是否真的是一個(gè)不可再分的球體原子是否真的是一個(gè)不可再分的球體呢？呢？ 湯姆生：這種粒子質(zhì)量不及氫原子質(zhì)量的湯姆生：這種粒子質(zhì)量不及氫原子質(zhì)量的千分之一千分之一發(fā)現(xiàn)電子。發(fā)現(xiàn)電子。為什么真空環(huán)境中為什么真空環(huán)境中風(fēng)車會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)？風(fēng)車會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)？ 1897 1897年，湯姆生提出年，湯姆生提出新的原子結(jié)構(gòu)模型。新的原子結(jié)構(gòu)模型。 湯姆生認(rèn)為，正電荷湯姆生認(rèn)為，正電荷均勻地分布在原子之中，均勻地分布在原子之中，而電子就像是面包中的葡而電子就像是面包中的葡萄干一樣散布在原子的正萄干一樣散布在原子的正電荷之中。電荷之中。湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型散