【公开课课件】必修一_《人类对原子结构的认识》(上课)

1、人类对原子结构的认识人类对原子结构的认识 铜器铜器 食盐食盐 水水 水分子构成水分子构成 铜原子构成铜原子构成 钠离子和氯离子构成钠离子和氯离子构成 物质是有什么构成的物质是有什么构成的 ？ 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成。所有物质都是由不可分割的原子构成。 在化学反应中，原子种类和数目不变。在化学反应中，原子种类和数目不变。 同种元素的原子完全相同。同种元素的原子完全相同。 实心球模型实心球模型 一、原子结构模

2、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 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话打破原子不可分的神话 l提出葡萄干面包式模型提出葡萄干面包式模型 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谟克利特 1803 道尔顿道尔顿实心球模型实心球模型

3、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 空心球模型空心球模型 卢瑟福通过实验推断出：卢瑟福通过实验推断出： 1、原子、原子大部分是空的。大部分是空的。 2、中间有一个、中间有一个几乎集中了所有原子的质量且体积几乎集中了所有原子的质量且体积 很小的粒子很小的粒子原子核。原子核。 3、原子核上带正电、原子核上带正电 ，电子围绕原子核做高速运动。，电子围绕原子核做高速运动。 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

4、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 空心球模型空心球模型1911 玻玻 尔尔1913 轨轨 道道 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 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 空心球模型空心球模型1911 玻玻 尔尔1913 轨轨 道道 模模 型型 量子力学模型量子力学模型1926 科学家们科学家们 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

5、人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的 课堂小测课堂小测 汤姆生汤姆生 道尔顿道尔顿 玻尔玻尔 卢瑟福卢瑟福 近代原子学说近代原子学说 “葡萄干面包式葡萄干面包式”原子结构模型原子结构模型 带核原子结构模型带核原子结构模型 轨道原子结构模型轨道原子结构模型 二、原子核外电子排布二、原子核外电子排布 +2 He +10 Ne +18 Ar 1 1、原子核外电子的分层排布、原子核外电子的分层排布 +1 H +8 O +12 Mg 几种原子的核外电子分层排布示意图几种原子的核外电子分层排布示意图 为了为了形象地形象地表示原子的结构，人们就创表示原子的结构，人们就创 造了造了“原子结构示意图原子结构

6、示意图”这种特殊的图形。这种特殊的图形。 12 第第1层层 第第2层层 第第3层层 K层层 L层层 M层层 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 282 原子结构示意图原子结构示意图 CaK 根据原子光谱和理论分析根据原子光谱和理论分析 核电荷数为核电荷数为120的元素原子核外电子层排布的元素原子核外电子层排布 2 2、原子核外电子排布规律、原子核外电子排布规律 每个电子层最多只能容纳每个电子层最多只能容纳2n2n2 2个电子个电子( (n n表示表示 电子层数）电子层数） 最外层最多只能容纳最外层最多只能容纳 8 8个电子（个电子（K K层为最层为最 外层最多容纳外层最多

7、容纳2 2个电子）；个电子）； 次外层最多只能容纳次外层最多只能容纳1818个电子；个电子； 倒数第三层最多只能容纳倒数第三层最多只能容纳3232个电子。个电子。 三、原子结构与元素性质的关系三、原子结构与元素性质的关系 1.1.最外层为最外层为8 8电子的结构电子的结构(K(K层为最外层为最外 层时为层时为2 2电子电子) ) 特点特点:原子既不容易失去电子又不容易得到电子原子既不容易失去电子又不容易得到电子 （如（如HeHe、NeNe、ArAr等）等） +22+1028 +18288 其它原子都有使自己趋向稳定结构的性质其它原子都有使自己趋向稳定结构的性质 2.2.不稳定结构：不稳定结构：

8、 如：如：F F、O O、ClCl 最外层电子数最外层电子数4时，容易失去电子时，容易失去电子 最外层电子数最外层电子数4时，容易得到电子时，容易得到电子 三、原子结构与元素性质的关系三、原子结构与元素性质的关系 如：如： NaNa、MgMg、AlAl 元素的化学性质由原子的最外层上的电子数决定元素的化学性质由原子的最外层上的电子数决定 元素分类元素分类 最外层最外层 电子数电子数 原子结构原子结构 的稳定性的稳定性 电子的电子的 得失得失 化学性质化学性质 金属金属 非金属非金属 稀有气体稀有气体 少于少于4 4易失电子易失电子不稳定不稳定较活泼较活泼 多于多于4 4不稳定不稳定易得电子易得

9、电子较活泼较活泼 2 2或或8 8稳定稳定不易得失不易得失 较稳定较稳定 三类不同元素的原子结构特点与化学性质的关系三类不同元素的原子结构特点与化学性质的关系 最外层电子数决定元素的化学性质最外层电子数决定元素的化学性质 三、原子结构与元素性质的关系三、原子结构与元素性质的关系 （结构决定性质）（结构决定性质） 元素元素化合价化合价原子最外层电原子最外层电 子数目子数目 失去（或得到）失去（或得到） 电子的数目电子的数目 Na Mg2 O6 Cl-1 讨论：化合价与得失电子的数目、最外层电子数讨论：化合价与得失电子的数目、最外层电子数 目之间的关系目之间的关系? 一些元素的原子得失电子的情况一

10、些元素的原子得失电子的情况 +1 1 失去失去1个个 +2 失去失去2个个 -2得到得到2个个 7 得到得到1个个 结论：结论： 正化合价正化合价=失电子数失电子数 =得电子数得电子数负化合价 问题解决问题解决 4.4.元素化合价与最外层电子数的关系：元素化合价与最外层电子数的关系： （正化合价（正化合价 = = 失去的电子数目失去的电子数目 = = 最外层电子数目）最外层电子数目） （负化合价负化合价= = 得到电子数目得到电子数目 = 8= 8最外层电子数目）最外层电子数目） 金属元素，容易失去电子金属元素，容易失去电子 非金属元素，容易得到电子非金属元素，容易得到电子 1、用下面的结构示

11、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 3、已知最外层电子数相等的元素原子具有相似化学性质。、已知最外层电子数相等的元素原子具有相似化学性质。 下列原子中，与氧元素原子的化学性质相似的是（）下列原子中，与氧元素原子的化学性质相似的是（） A. Ne B. Mg C. S D. C 课堂小测课堂小测 +11 2 8 1+11 2 8 1+17 2 8

12、7+17 2 8 7 钠原子钠原子NaNa氯原子氯原子ClCl +11 2 8 +11 2 8 +17 2 8 8+17 2 8 8 钠离子钠离子NaNa+ + 氯离子氯离子ClCl- - NaClNaCl +12 Mg2+ 2 8 2 Mg +8 O2 26 O 8 镁条燃烧镁条燃烧 氧化镁的形成氧化镁的形成 +12 282 失去失去2个电子个电子 +12 28 Mg Mg2+ +8 26 +828 得到得到2个电子个电子 O O2- MgOMgO l在在MgOMgO形成过程中，原子核有没有变化？什么在变形成过程中，原子核有没有变化？什么在变 化？化？ Ne +1082 +12+17+17

13、ClClMg 氯化镁的形成过程氯化镁的形成过程 +12+17+17 ClClMg 氯化镁的形成过程氯化镁的形成过程 Cl Cl Mg2+ +12+17+17 氯化镁的形成过程氯化镁的形成过程 Cl Cl Mg2+MgCl2 在化学反应中，在化学反应中，原子核原子核不发生变化的，但不发生变化的，但 原子的原子的最外层电子最外层电子可能会发生变化。可能会发生变化。 原子是构成物质的一种微粒，原子是否可以再原子是构成物质的一种微粒，原子是否可以再 分？如果原子可以再分，它是由哪些微粒构成分？如果原子可以再分，它是由哪些微粒构成 的？的？ 原子原子 1个原子核个原子核 若干电子（若干电子（e ） ）

14、质子（质子（+） 中子（中子（0） 构成原子的三种基本粒子的带电荷情况构成原子的三种基本粒子的带电荷情况, 质量大小等方面具体有什么差异？质量大小等方面具体有什么差异？ 质量质量/kg相对质量相对质量电荷电荷 质子质子 1 .673 x 10-271.007 一个单位的正电荷一个单位的正电荷 中子中子 1.675 x 10-271.0080 电子电子 9.109 x 10-311/1 836 一个单位的负电荷一个单位的负电荷 1 1、结论：原子的质量主要集中在原子核上、结论：原子的质量主要集中在原子核上 核电荷数核电荷数= =核内质子数核内质子数= =核外电子数（在原子中核外电子数（在原子中）

15、 质子数质子数Z+中子数中子数N=质量数质量数A相对原子质量相对原子质量 质子的相对质量质子的相对质量中子的相对质量中子的相对质量 1 原子原子 质子数质子数 Z 中子数中子数 N 质子数质子数+中子数中子数 A 相对原子质量相对原子质量 F9101918.998 Na11122322.990 Al13142726.982 .定义：将原子核内所有的质子和中子定义：将原子核内所有的质子和中子 的相对质量取整数，加起来所得的数值。的相对质量取整数，加起来所得的数值。 . .质量关系：质量关系： 质量数（质量数（A A）= =质子数（质子数（Z Z）+ +中子数（中子数（N N） 相对原子质量相对原

16、子质量 2、质量数、质量数 3、原子组成的表示方法、原子组成的表示方法 X元素符号元素符号 A代表质量数；代表质量数； Z代表核电荷数；代表核电荷数； A Z X 练一练：练一练：请用请用AZX表示课本表示课本31页中原子的组成。页中原子的组成。 A Z d X c X元素符号元素符号 A代表质量数；代表质量数； Z代表核电荷数；代表核电荷数； c代表离子的所带电荷；代表离子的所带电荷； d代表化合价代表化合价 n原子的个数原子的个数 n 试试看：试试看：你能从下边的符号中读出些哪些信息？你能从下边的符号中读出些哪些信息？ （1）3115P；（；（2）4020Ca2+；（；（3）3717Cl

17、1、已知质量数为、已知质量数为A的阳离子的阳离子Rn+核外有核外有x个电个电 子，则核内有中子数为子，则核内有中子数为 练习题 2、阴离子、阴离子Xn-含中子数含中子数N个，个，X的质量数的质量数 为为A，则，则mgHnX含质子的物质的量为含质子的物质的量为 相对原子质量定义为相对原子质量定义为“某原子的质量与某原子的质量与C-12原原 子质量的子质量的1/12的比的比”。C-12原子指的是什么原子？原子指的是什么原子？ 在考古中，经常应用在考古中，经常应用C-14测定年代，测定年代，C-14与与C- 12有什么样的关系？化学性质是否相同？有什么样的关系？化学性质是否相同？ C-12原子是指质

18、子数和中子数都为原子是指质子数和中子数都为6个的碳原子。个的碳原子。 C-14原子是指质子数为原子是指质子数为6个，中子数为个，中子数为8个的碳原子。个的碳原子。 C-12和和C-14互为互为同位素同位素。 同位素之间化学性质几乎完全同位素之间化学性质几乎完全 相同，物理性质不同相同，物理性质不同。 62 4 +6 C-14：146C 62 4 +6 C-12：126C 元素：质子数相同的同一类原子的总称。 核素：具有一定质子数和一定中子数的一 种原子。例如 是三种核素 同位素：质子数相同，质量数(中子数）不 同的核素之间的互称。 三者互为 同位素 四四. .元素、核素、同位素元素、核素、同位

19、素 1 1H H 1 1 3 3H H 1 1 2 2H H 1 1 1 1H H 1 1 3 3H H 1 1 2 2H H 1 1 特点：特点： 1、质子数相同、质子数相同 核外电子数相同核外电子数相同 化学性质几乎完全相同化学性质几乎完全相同 2、中子数不同、中子数不同 物理性质不同物理性质不同 用途不同用途不同 现有三种原子的质子数（现有三种原子的质子数（Z Z）、中子数（）、中子数（N N）、）、 质量数（质量数（A A）分别为：）分别为： Z N AZ N A 1 0 1 1 0 1 1 1 2 1 1 2 1 2 3 1 2 3 1H 1 1H 2 1H 3 请用请用 表示以上三

20、种原子的组成？表示以上三种原子的组成？ X Z A 三种原子的异同点是什么？属于同一种元素吗？三种原子的异同点是什么？属于同一种元素吗？ 它们之间是什么关系呢？它们之间是什么关系呢？ 交流与讨论交流与讨论 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 23492U 23592U 23892U 制造氢弹制造氢弹 互为同位素互为同位素 核素核素A 核素核素B 某种元素某种元素 1 1、从质量上看，原子的质量主要集中在原子核上、从质量上看，原子的质量主要集中在原子核上 从电量上看，核电荷数从电量上看，核电荷数= =核内质子数核内质子数= =

21、核外电核外电 子数（在原子中）子数（在原子中） 2 2、质量数、质量数A =A =质子数质子数Z+Z+中子数中子数NN相对原子质量相对原子质量 3 3、 小结小结 A Z X 4.元素、核素、同位素元素、核素、同位素 小结小结 类型类型主要性质及特征主要性质及特征 原子原子 原原 子子 核核 中子中子中子数决定中子数决定 种类种类(核素核素) 质子质子核电荷数核电荷数(质子数质子数)决定决定 种类种类 核核 外外 电电 子子 电子数电子数 最外层电子数决定主族元素的最外层电子数决定主族元素的 性性 质质 电子电子 排布排布 核外电子排布情况决定原子的电子层核外电子排布情况决定原子的电子层 结构

22、结构 X)( A Z 原子原子 元素元素 化学化学 例：下列说法不正确的是例：下列说法不正确的是 质子数相同的粒子一定属于同种元素质子数相同的粒子一定属于同种元素 同位素的化学性质几乎完全相同同位素的化学性质几乎完全相同 质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一 种离子种离子 电子数相同的粒子不一定是同一种元素电子数相同的粒子不一定是同一种元素 一种元素只能有一种质量数一种元素只能有一种质量数 A B C D （D） 1、下列原子结构示意图正确的是（、下列原子结构示意图正确的是（ ） +2 +9+11 +20 2 2362 9 2

23、810 2、下列结构示意图中，表示原子结构的是、下列结构示意图中，表示原子结构的是( ) +11 +17 +16 +328 28828821 A B C D A B C D A D 原子是构成物质的一种微粒，原子是否可以再原子是构成物质的一种微粒，原子是否可以再 分？如果原子可以再分，它是由哪些微粒构成分？如果原子可以再分，它是由哪些微粒构成 的？的？ 原子原子 1个原子核个原子核 若干电子（若干电子（e ） ） 质子（质子（Z） 中子（中子（N） 原子构成原子构成 类型类型主要性质及特征主要性质及特征 原子原子 原原 子子 核核 中子中子中子数决定中子数决定 种类种类(核素核素) 质子质子核

24、电荷数核电荷数(质子数质子数)决定决定 种类种类 核核 外外 电电 子子 电子数电子数 最外层电子数决定主族元素的最外层电子数决定主族元素的 性性 质质 电子电子 排布排布 核外电子排布情况决定原子的电子层核外电子排布情况决定原子的电子层 结构结构 X)( A Z 原子原子 元素元素 化学化学 构成原子的三种基本粒子的带电荷构成原子的三种基本粒子的带电荷 情况情况,质量大小等方面具体有什么差异？质量大小等方面具体有什么差异？ 质量质量/kg相对质量相对质量电量电量/C 质子质子 1 .673 x 10-271.0071.602 x 10-19 中子中子 1.675 x 10-271.0080

25、电子电子 9.109 x 10-311/1 8361.602 x 10-19 质子的相对质量质子的相对质量中子的相对质量中子的相对质量 1 质子数质子数Z+中子数中子数N=质量数质量数A相对原子质量相对原子质量 原子原子 质子数质子数 Z 中子数中子数 N 质子数质子数+中子数中子数 A 相对原子质量相对原子质量 F9101918.998 Na11122322.990 Al13142726.982 X元素符号元素符号 A代表质量数；代表质量数； Z代表核电荷数；代表核电荷数； A ZX 练一练：练一练：请用请用AZX表示上表中原子的组成。表示上表中原子的组成。 1.定义：将原子核内所有的质子和

26、中子的定义：将原子核内所有的质子和中子的 相对质量取整数，加起来所得的数值。相对质量取整数，加起来所得的数值。 2. 2.质量关系：质量关系： 质量数（质量数（A A）= =质子数（质子数（Z Z）+ +中子数（中子数（N N） 相对原子质量相对原子质量 质量数质量数 A Z d X c X元素符号元素符号 A代表质量数；代表质量数； Z代表核电荷数；代表核电荷数； c代表离子的所带电荷；代表离子的所带电荷； d代表化合价代表化合价 n原子的个数原子的个数 n 试试看：试试看：你能从下边的符号中读出些哪些信息？你能从下边的符号中读出些哪些信息？ （1）3115P；（；（2）4020Ca2+；（

27、；（3）3717Cl 相对原子质量定义为相对原子质量定义为“某原子的质量与某原子的质量与C-12原原 子质量的子质量的1/12的比的比”。C-12原子指的是什么原子？原子指的是什么原子？ 在考古中，经常应用在考古中，经常应用C-14测定年代，测定年代，C-14与与C- 12有什么样的关系？化学性质是否相同？有什么样的关系？化学性质是否相同？ C-12原子是指质子数和中子数都为原子是指质子数和中子数都为6个的碳原子。个的碳原子。 C-14原子是指质子数为原子是指质子数为6个，中子数为个，中子数为8个的碳原子。个的碳原子。 C-12和和C-14互为互为同位素同位素。 同位素之间化学性质几乎完同位素

28、之间化学性质几乎完 全相同，物理性质不同全相同，物理性质不同。 62 4 +6 C-14：146C 62 4 +6 C-12：126C 元素：质子数相同的同一类原子的总称。 核素：具有一定质子数和一定中子数的一 种原子。例如 是三种核素 同位素：质子数相同，质量数(中子数）不 同的核素之间的互称。 三者互为 同位素 四四. .核素、同位素核素、同位素 1 1H H 1 1 3 3H H 1 1 2 2H H 1 1 1 1H H 1 1 3 3H H 1 1 2 2H H 1 1 互为同位素互为同位素 核素核素A 核素核素B 某种元素某种元素 例：下列说法不正确的是例：下列说法不正确的是 质子

29、数相同的粒子一定属于同种元素质子数相同的粒子一定属于同种元素 同位素的化学性质几乎完全相同同位素的化学性质几乎完全相同 质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一 种离子种离子 电子数相同的粒子不一定是同一种元素电子数相同的粒子不一定是同一种元素 一种元素只能有一种质量数一种元素只能有一种质量数 A B C D （D） 1、下列原子结构示意图正确的是（、下列原子结构示意图正确的是（ ） +2 +9+11 +20 2 2362 9 2810 2、下列结构示意图中，表示原子结构的是、下列结构示意图中，表示原子结构的是( ) +11 +1

30、7 +16 +328 28828821 A B C D A B C D A D A ZX c+ - +d e 中各个字母的含义：中各个字母的含义： A： Z： e： c： d: 质量数质量数 质子数质子数 原子个数原子个数 电荷数电荷数 化合价化合价表示元素符号表示元素符号 公元前公元前5 5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为，世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为， 万物是由大量的不可分割的微粒即原子构成。万物是由大量的不可分割的微粒即原子构成。 18031803年，英国科学年，英国科学 家道尔顿总结了一家道尔顿总结了一 些元素化合时的质些元素化合时的质 量比例关系，阐述量比例关系，阐述 了他的化学原子论。了他的化学原子论。 物质是由原子组成，原子不能被创造，也不物质是由原子组成，原子不能被创造，也不 能被毁灭，在能被毁灭，在化学变化中不可再分割，化学变化中不可再分割，在化在化 学反应中保持本性不变。学反