《第一节原子结构》第1-2课时精品课件(国家级重点中学)

1、选修选修3物质结构与性质物质结构与性质引引 言言 -世上万物，神奇莫测世上万物，神奇莫测化学研究的是构成宏观物体的物质。化学研究的是构成宏观物体的物质。研究物质的组成与结构研究物质的组成与结构研究物质的性质与变化研究物质的性质与变化 1、铁易生锈，真金不怕火炼等事例说明了什么问题？为什么？、铁易生锈，真金不怕火炼等事例说明了什么问题？为什么？ 2、O2和和O3是同素异形体，空气中的是同素异形体，空气中的O2是须臾不能离开的，是须臾不能离开的， 而空气中的而空气中的O3多于多于1.2mg/L则有害；则有害；CO易燃，易燃，CO2却能灭火。却能灭火。 这又说明了什么问题？为什么？这又说明了什么问题

2、？为什么？ 3、分子式为、分子式为C2H6O的物质可能有图示两种结构，如右图，前者的物质可能有图示两种结构，如右图，前者 与水互溶而后者不能。这也说明了什么问题？与水互溶而后者不能。这也说明了什么问题？ 4、图示鲍鱼及其剖面图，图中标出了它的两层不同结构、图示鲍鱼及其剖面图，图中标出了它的两层不同结构 的壳。你能说出这两层壳的功用是什么？为什么？的壳。你能说出这两层壳的功用是什么？为什么？ 引言引言1、原子的组成与结构决定性质：铁易生锈、钠易与一、原子的组成与结构决定性质：铁易生锈、钠易与一些物质反应。些物质反应。-第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质2、分子的组成与结构决定性质：、分子的

3、组成与结构决定性质： 对氨基苯磺酰胺对氨基苯磺酰胺（磺胺药）（磺胺药）和对氨基苯甲酸和对氨基苯甲酸 21世纪化学的重要课题：模拟生物体中酶的结构创世纪化学的重要课题：模拟生物体中酶的结构创造具有酶的性质的物质。造具有酶的性质的物质。-第二章分子结构与性质第二章分子结构与性质3、 晶体的组成与结构决定性质：晶体的组成与结构决定性质：金刚石和石墨金刚石和石墨 方解石和霰石方解石和霰石 -第三章晶体结构与性质第三章晶体结构与性质分子结构分子结构原子结构原子结构晶体结构晶体结构结构结构性质性质决定决定一、开天辟地一、开天辟地原子的诞生原子的诞生1 1、现代大爆炸宇宙学理论、现代大爆炸宇宙学理论其他元素

4、其他元素原子核的原子核的熔合反应熔合反应大量氢大量氢少量氦少量氦极少量锂极少量锂约约2h后后宇宇宙宙大大爆爆炸炸诞生于诞生于2、氢氢是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。是宇宙中最丰富的元素，是所有元素之母。3、地球上的元素绝大多数是金属，非金属、地球上的元素绝大多数是金属，非金属 （包括稀有气体）（包括稀有气体）仅仅22种种。第一节第一节 原子结构原子结构德莫克利特德莫克利特道尔顿道尔顿汤姆生汤姆生卢瑟福卢瑟福玻尔玻尔薛定谔薛定谔 人类认识原子的历史人类认识原子的历史1.古希腊原子论古希腊原子论古希腊哲学家古希腊哲学家 原子是最小的、不可分割的物质粒子。原原子是最小的、不可分割的物质粒子。原

5、子之间存在着虚空，无数原子从古以来就存在子之间存在着虚空，无数原子从古以来就存在于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们在无限的虚空中运动着构成万物。在无限的虚空中运动着构成万物。（ Democritus ，约公元前，约公元前 460 年年前前 370 年）年） 原子原子2.道尔顿原子模型道尔顿原子模型(1805年年) 原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己的原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己的独特性质；同一元素所有原子的质量、性质都完独特性质；同一元素所有原子的质量、性质都完全相同。化学反应只是改变了原子的结合方式使全相同。化学反应只是改变了原

6、子的结合方式使之变成反应后的物质。之变成反应后的物质。 （化学原子论）（化学原子论）3.汤姆生原子模型汤姆生原子模型(1904年年) 原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。（“葡萄干布丁葡萄干布丁”模型）模型）（西瓜模型）（西瓜模型）4.卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型(1911年年) 原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转

7、，就象行星环绕太阳运转一样。道运转，就象行星环绕太阳运转一样。(“行星系式行星系式”原子模型原子模型)(核式模型核式模型)5.波尔原子模型波尔原子模型(1913年年) 电子在原子核外空间的一定轨道上绕核电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。做高速的圆周运动。(电子分层排布模型电子分层排布模型)6.电子云模型电子云模型(1926年年)现代物质结构学说。波粒二象性。现代物质结构学说。波粒二象性。(量子力学模型量子力学模型)电子云现代物质结构学说现代物质结构学说 现代科学家们在实验中发现，电现代科学家们在实验中发现，电子在原子核周围有的区域出现的子在原子核周围有的区域出现的次数多，有的

8、区域出现的次数少，次数多，有的区域出现的次数少，就像就像“云雾云雾”笼罩在原子核周围。笼罩在原子核周围。因而提出了因而提出了“电子云模型电子云模型”。 电子云密度大的地方，表明电子电子云密度大的地方，表明电子在核外单位体积内出现的机会多，在核外单位体积内出现的机会多，反之，出现的机会少。反之，出现的机会少。 如：氢原子的电子云如：氢原子的电子云人类认识原子的历史进程 人类在认识自然的过人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近向深入，也越来

9、越接近事物的本质事物的本质。随着现代。随着现代科学技术的发展，我们科学技术的发展，我们现在所学习的科学理论，现在所学习的科学理论，还会随着人类对客观事还会随着人类对客观事物的认识而不断地深入物的认识而不断地深入和发展。和发展。从原子结构模型的演变你想到了些什么？从原子结构模型的演变你想到了些什么？原子：原子：是是化学变化中最小的粒子化学变化中最小的粒子化学反应的实质：化学反应的实质：是原子的重新组合。是原子的重新组合。知识回顾知识回顾原子结构：原子结构：原子原子原子核原子核核外电子核外电子(-)质子质子(+)中子中子(不带电）不带电）核电荷数（核电荷数（z z）= = 核内质子数核内质子数=

10、= 核外电子数核外电子数质量数（质量数（A） = 质子数（质子数（Z） + 中子数（中子数（N）原子核外电子排布：原子核外电子排布：(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层；核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层；(2)原子核外各电子层最多容纳原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。个电子。(3)原子最外层电子数目不能超过原子最外层电子数目不能超过8个个(K层为最外层时不能超过层为最外层时不能超过2个个电子电子)。(4)次外层电子数目不能超过次外层电子数目不能超过18个个(K层为次外层时不能超过层为次外层时不能超过2个个)，倒数第三层电子数目不能超过倒数第三层电子数目不能超过32个。个。

11、 1、下列说法正确的是、下列说法正确的是 （ ）A、某微粒核外电子排布为、某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是结构，则该微粒一定是 氩原子氩原子B、最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子、最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C、F-、Na+、Mg2+、Al3+是与是与Ne原子具有相同电子层结构原子具有相同电子层结构 的离子的离子D、NH4+与与H3O+具有相同的质子数和电子数具有相同的质子数和电子数宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸1932年年勒梅特勒梅特首次提出了现代首次提出了现代宇宙大爆炸理论宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个整个宇宙最

12、初聚集在一个“原始原子原始原子”中，中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了我们的宇宙。大爆炸后两小时，诞生形成了我们的宇宙。大爆炸后两小时，诞生了了大量的大量的H、少量的、少量的He及极少量的及极少量的Li，然后经，然后经过长或短的发展过程，以上元素发生原子核过长或短的发展过程，以上元素发生原子核的熔合反应，分期分批的合成了其它元素。的熔合反应，分期分批的合成了其它元素。 1、宇宙中最丰富的元素是那一种？、宇宙中最丰富的元素是那一种？ 宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？宇宙年龄有多大？地球年龄有多大？2、你认为、你认为科学史话科学史话中中普鲁特普鲁

13、特的推理是符合的推理是符合 逻辑的吗？逻辑的吗？1、氢元素是宇宙中最丰富的元素占、氢元素是宇宙中最丰富的元素占88.6%（氦（氦18），另外还有），另外还有90多种元素，多种元素，宇宙年龄距近约宇宙年龄距近约140亿年，亿年，地球年龄已有地球年龄已有46亿年。亿年。2、不符合，科学假设不同于思辨性推测、不符合，科学假设不同于思辨性推测教材教材 在多电子的原子核外电子的能量是不同的，按电子的能量差异，可以将核外电子分成不同的能层。（1）能层与能级能层一二三四五六七符号KLMNOPQ最多容纳电子数28183250每一个能层最多可容纳的电子数：2n2能层（电子层）K L M N O+能级能级1s2s

14、 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f能级（电子亚层） 在多电子原子中，同一能层的电子，能量可以不同，可以把它们分成能级。最多容纳电子数22 62 6 102 6 1014能层能层KLMNO能级能级最多最多容纳容纳电子电子1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5d226261026141026每一能层中能级符号的顺序是每一能层中能级符号的顺序是ns、np、nd、nf(n代表能层代表能层)任一能层的能级总从任一能层的能级总从s能级开始，能级开始，能级数能级数=能层序数能层序数。以以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最多电子数依次排序的各能级可容纳的最多电子数依次 为为1、3、5、7的

15、二倍。的二倍。各能级所在能层的取值各能级所在能层的取值nsn1；npn2； ndn3； 2818322n2各能层、能级中电子能量的高低各能层、能级中电子能量的高低同一能层中：同一能层中： E(ns)E(ns)E(np)E(np)E(nd)E(nd)E(nf)E(nf)不同能层中：不同能层中： E(1s)E(1s)E(2s)E(2s)E(3s)E(3s)E(4s)E(4s)E(2p)E(2p)E(3p)E(3p)E(4p)E(4p)E(5p)E(5p)1、以下能级符号正确的是（、以下能级符号正确的是（ ）A、6s B、2d C、3f D、7p2、若、若n=3，以下能级符号错误的是（，以下能级符号

16、错误的是（ ）An p Bn f Cn d Dn s ADB3、下列各电子能层中，不包含、下列各电子能层中，不包含 d 能级的是能级的是 （ ）A、N能层能层 B、M能层能层 C、L能层能层 D、K能层能层CD 76543214f1s2s3s4s5s6s7s2p3p4p5p6p7p6d5d4d3d5f核核外外电电子子填填充充顺顺序序图图 1.构造原理构造原理：绝大多数原子核外电子的排布的能级顺序都遵循绝大多数原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序，填满一个能级再填一个新能级下列顺序，填满一个能级再填一个新能级. 实质：能量高低顺序实质：能量高低顺序三、三、构造原理与电子排布式构造原理与电子

17、排布式构造原理：构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d（1）相同能层的不同能级的能量高低顺序）相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： nsnpndnf构造原理中排布顺序的实质构造原理中排布顺序的实质-各能级的能量高低顺序各能级的能量高低顺序 （2）英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：）英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： 1s2s3s4s；2p3p4p; 3d4d（3） 不同层不同能级可由下面的公式得出不同层不同能级可由下面的公式得出: ns (n-2)f (n-1)d np (n为能层序数为能层序数)2.电

18、子排布式：电子排布式：NaNa：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1能层序数能层序数该能级上排该能级上排布的电子数布的电子数能级符号能级符号K KL LM MFeFe：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2K KL LM MN N按能层次序书写，按构造原理充入电子。按能层次序书写，按构造原理充入电子。用数字在用数字在能级符号能级符号右上角右上角表明表明该能级上排布的电子数。该能级上排布的电子数。电子排布式电子排布式表示该能级填充的电子数目能级 虽先排4s后排3d ，但电子排布式中先写3d，后写4s。26Fe（铁）电

19、子排布式中最后2个能级应写为3d64s2，而不能写成4s23d6。在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边， 不能按填充顺序写。失电子的顺序： 从外层到内层逐渐失去能层Fe：1s22s22p63s23p63d64s2Fe2+ ：1s22s22p63s23p63d6Fe3+ ：1s22s22p63s23p63d5写出下列元素原子的电子排布式：写出下列元素原子的电子排布式：C 、O 、Si、P21Sc 、25Mn、27Co、36Kr原子序数元素名称元素符号电子排布 K L M N1氢H2氦He3锂Li4铍Be5硼B6碳C7氮N8氧O9氟F10氖Ne1s11s2 2s11s21s2 2s21s2

20、2s22p11s2 2s22p21s2 2s22p31s2 2s22p41s2 2s22p51s2 2s22p6原子序数元素名称元素符号电子排布 K L M N11钠Na12镁Mg13铝Al14硅Si15磷P16硫S17氯Cl18氩Ar1s2 2s22p6 3s11s2 2s22p6 3s21s2 2s22p6 3s23p11s2 2s22p6 3s23p21s2 2s22p6 3s23p31s2 2s22p6 3s23p41s2 2s22p6 3s23p51s2 2s22p6 3s23p6原子序数元素名称元素符号电子排布 K L M N19钾K20钙Ca21钪Sc22钛Ti23钒V24铬Cr

21、25锰Mn26铁Fe27钴Co28镍Ni1s2 2s22p6 3s23p6 4s11s2 2s22p6 3s23p6 4s21s2 2s22p6 3s23p63d1 4s21s2 2s22p6 3s23p63d2 4s21s2 2s22p6 3s23p63d3 4s21s2 2s22p6 3s23p63d5 4s11s2 2s22p6 3s23p63d5 4s21s2 2s22p6 3s23p63d6 4s21s2 2s22p6 3s23p63d7 4s21s2 2s22p6 3s23p63d8 4s2原子序数元素名称元素符号电子排布 K L M N29铜Cu30锌Zn31镓Ga32锗Ge33砷As34硒Se35溴Br36氪Kr1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p11s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p21s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p31s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p41s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p51s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p61s2 2s22p6 3s23p63d10 4s11s2 2s22p6 3s23p63d10 4s2【