人类对原子结构的认识教学资料

1、 水由氢原子和氧原水由氢原子和氧原 子构成的水分子组子构成的水分子组 成的成的 Nacl由由Na+和和 cl-构成构成 它们由什么微粒构成？它们由什么微粒构成？ 铜由铜铜由铜原子原子构成构成 原子原子 请大家结合初中学过的知识及教材请大家结合初中学过的知识及教材P27-28 的短文，思考下列几个问题。的短文，思考下列几个问题。 1、原子结构模型的演变经历了哪几个重要、原子结构模型的演变经历了哪几个重要 阶段？阶段？ 2、用简洁的语言表达各阶段（道尔顿、汤、用简洁的语言表达各阶段（道尔顿、汤 姆生、卢瑟福、玻尔）对原子结构模型的姆生、卢瑟福、玻尔）对原子结构模型的 认识特点？认识特点？ 3、请你

2、谈谈从原子结构的演变得到什么启、请你谈谈从原子结构的演变得到什么启 迪？迪？ 一、原子结构模型的演变一、原子结构模型的演变 感受精神感受精神 学习方法学习方法 分享知分享知 识识 历史的脚步历史的脚步 铭记这一刻铭记这一刻 2500年前年前德谟克利特德谟克利特哲哲 学学 臆臆 测测 道尔顿道尔顿1803 所有物质都是由不可分割的原子构所有物质都是由不可分割的原子构 成。成。 在化学反应中，原子种类和数目不在化学反应中，原子种类和数目不 变。变。 实心球模型实心球模型 感受精神感受精神 学习方法学习方法 分享知分享知 识识 历史的脚步历史的脚步 铭记这一刻铭记这一刻 2500年前年前德谟克利特德

3、谟克利特 1803 道尔顿道尔顿 实心球模型实心球模型 汤姆生汤姆生 葡萄干面包式葡萄干面包式 1904 哲哲 学学 臆臆 测测 l发现原子中存在电子发现原子中存在电子 l打破原子不可分的神打破原子不可分的神 话话 l提出葡萄干面包式模提出葡萄干面包式模 型型 感受精神感受精神 学习方法学习方法 分享知分享知 识识 历史的脚步历史的脚步 铭记这一刻铭记这一刻 2500年前年前德谟克利特德谟克利特 1803 道尔顿道尔顿实心球模型实心球模型 汤姆生汤姆生 葡萄干面包式葡萄干面包式1904 哲哲 学学 臆臆 测测 1911 卢瑟福卢瑟福 l原子是由原子核和核外电子构原子是由原子核和核外电子构 成的

4、成的 l原子核带正电，电子带负电原子核带正电，电子带负电 l电子围绕原子核做高速运动电子围绕原子核做高速运动 有核原子模有核原子模 型型 感受精神感受精神 学习方法学习方法 分享知识分享知识 历史的脚步历史的脚步 铭记这一刻铭记这一刻 2500年前年前德谟克利特德谟克利特 1803道尔顿道尔顿 实心球模型实心球模型 汤姆生汤姆生葡萄干面包式葡萄干面包式1904 卢瑟福卢瑟福 有核原子模有核原子模 型型 1911 玻玻 尔尔1913 轨轨 道道 有有 核核 模模 型型 哲哲 学学 臆臆 测测 感受精神感受精神 学习方法学习方法 分享知识分享知识 历史的脚步历史的脚步 铭记这一刻铭记这一刻 250

5、0年前年前德谟克利特德谟克利特 1803 道尔顿道尔顿 实心球模型实心球模型 汤姆生汤姆生 葡萄干面包式葡萄干面包式1904 卢瑟福卢瑟福 有核原子模型有核原子模型1911 玻玻 尔尔1913 轨轨 道道 有有 核核 模模 型型 量子力学模型量子力学模型1926 许多人许多人 哲哲 学学 臆臆 测测 人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的 1 1、原子核外电子的分层排布、原子核外电子的分层排布 +10 Ne 该电子层上的该电子层上的 电子电子 电子层电子层 核电荷数（质子数）核电荷数（质子数） 原子核原子核 二、原子核外电子的排布二、原子核外电子的排布

6、 + 18 第第1 层层 第第2 层层 第第3 层层 K 层层 L 层层 M 层层 288 原子核原子核 原子核带正电原子核带正电 核电荷数核电荷数 该电子层上的电子数该电子层上的电子数 2、原子结构示意图、原子结构示意图 以氩（以氩（Ar）为例：）为例： 3 3、原子结构与元素性质的关系、原子结构与元素性质的关系 （1 1）稳定结构稳定结构 原子最外层有原子最外层有8 8个电子个电子（HeHe为为2 2） 处于稳定处于稳定, ,既既不容易失去电子又不容易不容易失去电子又不容易 得到电子。得到电子。 （如：（如：HeHe、NeNe、ArAr等）等） +11 82 Na+ +17 8 8 2 C

7、l- NaNa+ + ClCl- - Na+11 8 1 2 Cl +178 72 氯化钠的形成氯化钠的形成 Mg +12 22 8 O +862 2e Mg2+ +122 8 O2- +882 Mg2 O2- 3 3、原子结构与元素性质的关系、原子结构与元素性质的关系 （2 2）不稳定结构不稳定结构 原子容易失去电子或容易得到电子原子容易失去电子或容易得到电子 转化最外电子层上为转化最外电子层上为8 8（有些为（有些为2 2）个电）个电 子的稳定结构。子的稳定结构。 ( (如：如：失去：失去： Na Na、MgMg、Al Al 得到：得到： F F、O O、ClCl) ) P30 4Na+O

8、2=2Na2O 2Na+Cl2=2NaCl 2Mg+O2=2MgO Mg+Cl2 =MgCl2 点燃点燃 点燃点燃点燃点燃 结论结论 ： 、活泼金属与活泼非金属反应时，、活泼金属与活泼非金属反应时， _容易失去电子，且只有正价，容易失去电子，且只有正价， 没有负价。而没有负价。而_容易得到电容易得到电 子，使最外层都达到子，使最外层都达到“_个电子的稳定个电子的稳定 结构结构”；非金属既有正价又有负价；非金属既有正价又有负价 活泼金属活泼金属 活泼非金属活泼非金属 8 元素的化学性质主要由最外层电元素的化学性质主要由最外层电 子数决定子数决定 2、在化学反应过程中，、在化学反应过程中，_ 不发

9、生变化，不发生变化， _会发生变会发生变 化化。 原子核原子核 原子的最外层电子数原子的最外层电子数 1、用下面的结构示意图的字母填空：、用下面的结构示意图的字母填空： （1）属于金属原子的是）属于金属原子的是-； （2）属于非金属原子的是）属于非金属原子的是-； （3）属于离子结构示意图的是）属于离子结构示意图的是-； （4）具有稳定结构的是）具有稳定结构的是-。 课堂检测：课堂检测： A B C C 问题：问题：核外电子是如何分层排布的呢？核外电子是如何分层排布的呢？ 规律：规律： 2.第一层最多排第一层最多排2个，第二层最多排个，第二层最多排8个，个， 最外层最多最外层最多8个；每个电子

10、层最多能容纳个；每个电子层最多能容纳 的电子数为的电子数为2n个；次外层最多可容纳的个；次外层最多可容纳的 电子数为电子数为18个。个。 1.电子总是由内往外排，电子总是由内往外排， 先排在第一层，排满第一层后再排第二先排在第一层，排满第一层后再排第二 层，排满第二层后再排第三层层，排满第二层后再排第三层 3、最外层为、最外层为8电子的结构是稳电子的结构是稳 定结构定结构 （He最外层最外层2个电子）。如：稀有气体个电子）。如：稀有气体 请画出请画出Na、Mg 、 O 、 Cl、 Ne、Ar原子的结构示意图。原子的结构示意图。 4 4、最外层电子数大于、最外层电子数大于4 4个，容易得到个，容

11、易得到 电子形成电子形成8 8电子稳定结构；小于电子稳定结构；小于4 4个容个容 易失去电子形成易失去电子形成8 8电子稳定结构；等电子稳定结构；等 于于4 4个，相对稳定，不容易失去和得个，相对稳定，不容易失去和得 到电子到电子 想一想想一想 原子是构成物质的一种微粒，它原子是构成物质的一种微粒，它 可以再分吗？可以再分吗？ 三、原子的组成三、原子的组成 原子核原子核 核外电子核外电子 质子质子 中子中子 原子原子 （1 1个质子带一个质子带一 个单位的正电个单位的正电 荷）荷） （中子不带电）（中子不带电） （一个电子带一个单（一个电子带一个单 位的负电荷）位的负电荷） 核电荷数核电荷数=

12、 =质子数质子数= =核外电子数核外电子数 （电中性）（电中性） 书本书本P31表表1-7 书本书本P31表表1-7 三种微粒的质量都很小，中子和质子 的质量基本相等，而电子质量要比中 子和质子质量小得多，所以原子质量 主要集中在原子核上 动动手动动手 完成课本P31表1-8的表格，做完之后思 考，你能得出什么结论？ 质量数（质量数（A）=质子数（质子数（Z）+ 中子数（中子数（N）相对原子质量相对原子质量 原子原子 质子质子 数数(Z) 中子中子 数数(N) 相对原相对原 子质量子质量 F91018.998 Na111222.990 Al131426.982 19 23 27 质子数质子数(

13、Z)+ 中子数中子数(N) 质量数质量数(A） 1.原子的表示符号及意义原子的表示符号及意义 用X表示元素符号，Z表示原子的质子 数，A表示原子的质量数，那么请大 家用 表示表18中原子的组成。 X A Z 元素符号元素符号 质量数质量数 质子数质子数 1.原子的表示符号及意义原子的表示符号及意义 表示表示 为为Z， 为为A的一种的一种X原子原子 意义：意义： 质子数质子数质量数质量数 学以致用学以致用 用用AZX表示原子：表示原子： 1.求中性原子的中子数：求中性原子的中子数：N= 2.求阴离子的中子数，求阴离子的中子数，AXn-共有共有x个电子，个电子， 则则N= 3.求阳离子的中子数，求

14、阳离子的中子数，AXn+共有共有x个电子，个电子， 则则N= 4.求中性分子或原子团的中子数，求中性分子或原子团的中子数，1H216O分分 子中，子中，N= A-Z A-X+n A-X-n 0+8=8 核组成核组成 质子数质子数 中子数中子数质量数质量数 学学 名名 俗俗 称称 1 1 1 1 1 0 2 3 2 氕氕 氘氘 氚氚 重氢重氢 超重氢超重氢 H 1 1 H 2 1 H 3 1 试比较三种原子的异同，指出它们之间的关试比较三种原子的异同，指出它们之间的关 系。系。 质子数相同质子数相同 中子数不同，质量中子数不同，质量 数不同数不同 属同种元素属同种元素 不同种原不同种原 子子 核

15、组成核组成 质子数质子数 中子数中子数质量数质量数 学学 名名 俗俗 称称 1 1 1 1 1 0 2 3 2 氕氕 氘氘 氚氚 重氢重氢 超重氢超重氢 H 1 1 H 2 1 H 2 1 H 3 1 比比 较较 H 1 1 H 3 1 互为同位素互为同位素 具有一定质子数和一定中子数的一具有一定质子数和一定中子数的一 种原子称为一种核素。种原子称为一种核素。 核素核素 同位素同位素 质子数相同、质量数（或中子数）质子数相同、质量数（或中子数） 不同的核素互称为同位素。不同的核素互称为同位素。 （如：（如：氕氕 、氘、氘、氚氚为氢的三种核素）为氢的三种核素） （如：（如：氕氕 、氘、氘、氚氚互

16、称为同位素）互称为同位素） 常见的同位素常见的同位素 126C 136C 146C 11H 21H 31H 氕氕 氘氘 氚氚 D T 制造氢弹制造氢弹 3517Cl 3717Cl 小小 结结 核素核素1核素核素2 同位素同位素 元元 素素 书本书本P32 “拓展视野拓展视野” “夸克的发现夸克的发现” Whats 夸克夸克 质子、中子由更小的夸克构成质子、中子由更小的夸克构成 说明说明 自然界中大多数元素都有同位素自然界中大多数元素都有同位素,目前已目前已 知的元素有知的元素有118种种,但同位素已发现但同位素已发现2000多多 种种.元素种类由质子数决定元素种类由质子数决定,同位素由质子同位

17、素由质子 数数,中子数共同决定中子数共同决定.同一元素的各种同位同一元素的各种同位 素的原子素的原子,化学性质几乎完全相同化学性质几乎完全相同,在周期在周期 表中处于同一位置表中处于同一位置. 许多元素都具有同位素，那该元许多元素都具有同位素，那该元 素的相对原子量该如何计算呢？素的相对原子量该如何计算呢？ ClCl元素有元素有35 3517 17Cl Cl和和37 3717 17Cl Cl两种天然、稳定两种天然、稳定 的同位素，其中的同位素，其中35 3517 17Cl Cl所占的原子数目百所占的原子数目百 分比为分比为 75.77%,Ar75.77%,Ar（ 35 3517 17Cl Cl

18、 ）=34.969=34.969； 373717 17Cl Cl所占的原子数目百分比为所占的原子数目百分比为24.23%24.23%， ArAr（ 37 3717 17Cl Cl ）=36.966=36.966，则，则ClCl元素的平元素的平 均相对原子质量为多少？均相对原子质量为多少？ Ar(Cl)=34.969 75.77% + 36.966 24.23% =35.453 总结总结 在在原子原子中中: 核电荷数核电荷数=质子数质子数= 核外电子数核外电子数 = 原子序数原子序数 质量数质量数(A) = 质子数质子数 (Z)+ 中子数中子数(N) 质量数质量数=原子的近似相对原子质量原子的近似相对原子质量 元元 素素 核素核素1 核素核素2 同同 位位 素素 X A Z 原子、元素、核素、同位素等都属于重要的化学基原子、元素、核素、同位素等都属于重要的化学基 本概念，原子的构成属于重要的化学基本理论，下列本概念，原子的构成属于重要的化学基本理论，下列 八种化学符号八种化学符号： 11H 21H 146C 63Li 2311Na 147N 73Li 2412Mg （1）涉及到的核素共有（）涉及到的核素共有（ ）种）种 （2）互为同位素的是（）互为同位素的是（ ）和（）和（ ） （3）质量数相等，但不能互称为