原子结构的发展史

1、关于原子结构的发展史现在学习的是第一页，共48页在你眼中在你眼中? ? 在化学家眼中在化学家眼中? ? 现在学习的是第二页，共48页水由水分子构成水由水分子构成食盐由离子构成食盐由离子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现在学习的是第三页，共48页公元前公元前5 5世纪，古希腊哲学家世纪，古希腊哲学家德谟克利特德谟克利特等人认为，等人认为，原子原子是构成物质的微粒，万物都是由简短的、不可是构成物质的微粒，万物都是由简短的、不可分割的原子构成。分割的原子构成。哲学臆测！哲学臆测！现在学习的是第四页，共48页1、古希腊哲学、古希腊哲学家家2、道尔、道尔顿

2、顿实实心球模心球模型型3、汤姆生、汤姆生葡萄干葡萄干面包模型面包模型4、卢瑟福、卢瑟福核式结核式结构模型构模型5、波尔、波尔电子分层排电子分层排布布6、微观、微观粒子波粒子波粒二象粒二象性性7、夸克、夸克的发现的发现一、原子结构模型的演变一、原子结构模型的演变现在学习的是第五页，共48页十八世纪末，生产力的发展推动了科学进步，化学科学从物质的变十八世纪末，生产力的发展推动了科学进步，化学科学从物质的变化的简单研究进入到定量研究，陆续发现了一些元素相互化合时的化的简单研究进入到定量研究，陆续发现了一些元素相互化合时的基本定律，为化学新理论的诞生打下了基础基本定律，为化学新理论的诞生打下了基础质量

3、守恒定律：化学反应前后物质质量不变。定组成定律：一种纯净物不论来源 如何，各组分元素的质量间都有一定的比例倍比定律：当甲和乙两种元素相互化合生成两种以上的化合物时，在这些化合物中，与一定质量甲元素相化合的乙元素的质量间互成简单整数比关系资料卡现在学习的是第六页，共48页18031803年，英国科学家道尔顿提出物质是由原子组成年，英国科学家道尔顿提出物质是由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中化学变化中不可再分割，不可再分割，在化学反应中保持本性不变。在化学反应中保持本性不变。实心球模型实心球模型假说假说科学！科学！现在学习的是第七页，共48页道

4、尔顿的原子学说 1、一切物质都是由不可见的，不可分割的原子组成，原子不能自生自灭 2、同种类的原子在质量，形状和性质上都完全相同，不同种类的原子则不同 3、每种物质都是由它自己的原子组成，单质是由简单原子组成，化合物是由复杂原子组成，而复杂原子又是由为数不多的简单原子组成，复杂原子的质量等于组成它的简单原子的质量之和。现在学习的是第八页，共48页原子是否真的是一个不可再分的原子是否真的是一个不可再分的球体呢？球体呢？ 现在学习的是第九页，共48页简比定律： 十九世纪初，法国化学家盖吕萨克对气体研究发现，参加反应的气体和反应生成后的气体的体积都有简单整数比关系。归纳为：同温同压下，气体反应中各气

5、体体积互成简单整数比例如H2 +Cl2 = 2HCl思考？如果用道尔顿的原子论解释会出现思考？如果用道尔顿的原子论解释会出现怎样的情况？怎样的情况？如果用道尔顿的原子论解释，则会出现在HCl中存在半个H原子和半个Cl原子，或者同温同压下相同体积的任何气体含有相同的原子数资料卡现在学习的是第十页，共48页阿伏伽德罗的分子原子论阿伏伽德罗的分子原子论为了解决半个原子的矛盾，引入分子的概念。 1、一切物质都是由分子组成的，而分子是由原子组成的，分子是物质能够独立存在而保持物质化学性质的最小微粒；原子则是构成分子的不可再分的更小微粒，它是物质进行化学反应的基本微粒，原子是不能独立存在的2、同种原子的化

6、学性质相同，质量相同 3、单质分子由相同的原子组成，化合物由不同原子组成。分子质量由构成其原子的质量之和。原子论分子原子论+=+=现在学习的是第十一页，共48页 1897 1897年，汤姆生发现原子中存在电子，用实验方年，汤姆生发现原子中存在电子，用实验方法测出电子的质量，并确定了质荷比法测出电子的质量，并确定了质荷比 正电荷均匀地分布在原子之中正电荷均匀地分布在原子之中, ,电子则散布在正电电子则散布在正电荷之中。荷之中。汤姆生的原子结构模型汤姆生的原子结构模型“葡萄干面包式葡萄干面包式”现在学习的是第十二页，共48页散射实验散射实验发现原子核结构发现原子核结构现在学习的是第十三页，共48页

7、体积很小体积很小相对质量相对质量为为4 4的带的带正电正电粒子粒子现象：现象：1、大部分大部分粒子穿过薄的金箔粒子穿过薄的金箔2、极少数极少数粒子好象打在坚硬的东西上粒子好象打在坚硬的东西上，完全反弹回来。，完全反弹回来。3、少数少数粒子穿过薄的金箔时，发生了偏粒子穿过薄的金箔时，发生了偏转。转。科学探究科学探究1911年卢瑟福通过实验推断出：年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很小几乎集中了所有原子的质量且体积很小的粒子的粒子原子核。原子核。3、电子随意地围绕着一个、电子随意地围绕着一个带正电荷带正电荷的的

8、很小很小的原子的原子核运转。核运转。现在学习的是第十四页，共48页1原子由原子核和核外电子构原子由原子核和核外电子构成，原子的质量主要集中在原成，原子的质量主要集中在原子核上，原子核带正电荷，位子核上，原子核带正电荷，位于原子中心于原子中心2电子带负电，在原子核周围电子带负电，在原子核周围空间做高速运动空间做高速运动核式结构模型核式结构模型现在学习的是第十五页，共48页玻尔玻尔发现核外电子的能量发现核外电子的能量原子核外电子在一系列稳原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定值；核外电子在这些稳定的轨道上

9、运动时，既不放的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。出能量，也不吸收能量。现在学习的是第十六页，共48页 20 20世纪初，科学家发现了中子，揭示了微观世纪初，科学家发现了中子，揭示了微观世界波粒二象性规律、认识到原子核外电子的世界波粒二象性规律、认识到原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理，建立用量子力学运动不遵循经典力学的原理，建立用量子力学方法描述核外电子运动的数学模型。方法描述核外电子运动的数学模型。现在学习的是第十七页，共48页道尔顿模型（道尔顿模型（18031803）汤姆生模型（汤姆生模型（19041904）卢瑟福模型（卢瑟福模型（19111911）波尔模型（波尔模型（191

10、31913）电子云模型电子云模型（19351935）现在学习的是第十八页，共48页人类认识原子结构的过程，符合认识世界的普遍规律人类认识原子结构的过程，符合认识世界的普遍规律古代原古代原子学说子学说观察、观察、猜想猜想大量实验大量实验事实、推测事实、推测道尔道尔顿原顿原子学子学说说发现电子发现电子元素放射现象元素放射现象原子可分原子可分结论，葡结论，葡萄干模型萄干模型粒子粒子散射实验散射实验实验、推测实验、推测原子有核原子有核模型即行模型即行星模型星模型原子光谱实验原子光谱实验量子理论量子理论电子云模电子云模型型现在学习的是第十九页，共48页科学探究的一般过程是： 提出假设设计实验对照实验（若

11、不符合）再假设再实验再证实。 如此循环往复。现在学习的是第二十页，共48页+2He+18Ar原子核外电子的分层排布原子核外电子的分层排布+10Ne+1H+8O+12Mg该电子层该电子层上的电子上的电子核电荷数核电荷数原子核原子核电子层电子层现在学习的是第二十一页，共48页 为了为了形象、简单形象、简单的的表示原子的结构，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示意图”这种特殊的图形。这种特殊的图形。+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2881、原子结构示意图、原子结构示意图原子核原子核该电子层该电子层上的电子上的电子原子核原子核+18Ar核电荷数核电荷

12、数电子层电子层该电子层上的电子数该电子层上的电子数原子核带正电原子核带正电核电荷数核电荷数现在学习的是第二十二页，共48页MLNKC碳碳6N氮氮7O氧氧8F氟氟9Ne氖氖10B硼硼5Be铍铍4Li锂锂3He氦氦2H氢氢1 各电子层的电子数各电子层的电子数元素符号元素符号元素名称元素名称核电荷数核电荷数核电荷数为核电荷数为1 11010的元素原子核外电子层排布的元素原子核外电子层排布12212222222234567 78现在学习的是第二十三页，共48页MLNKS硫硫16Cl氯氯17Ar氩氩18K钾钾19Ca钙钙20P磷磷15Si硅硅14Al铝铝13Mg镁镁12Na钠钠11 各电子层的电子数各电

13、子层的电子数元素符号元素符号元素名称元素名称核电荷数核电荷数核电荷数为核电荷数为11112020的元素原子核外电子层排布的元素原子核外电子层排布22222222228888888888888765432121现在学习的是第二十四页，共48页稀有气体元素原子电子层排布稀有气体元素原子电子层排布元素元素名称名称元素元素符号符号各电子层的电子数各电子层的电子数K1L2M3N4O5P6最外层电子数最外层电子数氦氦He22氖氖Ne288氩氩Ar2888氪氪Kr281888氙氙Xe28181888氡氡Rn2818321888分析稀有气体的核外电子排布与其性质有什么联系？分析稀有气体的核外电子排布与其性质有

14、什么联系？现在学习的是第二十五页，共48页2、原子核外电子排布一般规律、原子核外电子排布一般规律 电子总是尽先排布在能量最低的电子层里电子总是尽先排布在能量最低的电子层里, 然后由里往外，然后由里往外，依次排在能量逐步升高的电子层里（依次排在能量逐步升高的电子层里（能量最低原理能量最低原理），）， 先排先排K层，排满层，排满K层后再排层后再排L层，排满层，排满L层后再排层后再排M层。层。每个电子层最多只能容纳每个电子层最多只能容纳2n2个电子。个电子。 最外层最多只能容纳最外层最多只能容纳 8个电子（个电子（K层为最外层时不能超层为最外层时不能超过过2个），次外层不超过个），次外层不超过18个

15、，倒数第三层不超过个，倒数第三层不超过32个个 上述规律相互制约，相互联系上述规律相互制约，相互联系现在学习的是第二十六页，共48页请写出下列原子结构示意图：请写出下列原子结构示意图：He Ne Ar H O MgN Na S随堂演练随堂演练现在学习的是第二十七页，共48页+18+102 8+102 8 18 8+362 8 8+18ArNeKr原子结构示意图原子结构示意图现在学习的是第二十八页，共48页+12+8OO2MgMg2+观察化学反应中，原子微观结构的变化，思考元素得失观察化学反应中，原子微观结构的变化，思考元素得失电子与原子微观结构有什么联系？电子与原子微观结构有什么联系？ClCl

16、+178电子稳定结构电子稳定结构现在学习的是第二十九页，共48页2 8 2+12Mg+8O6 2镁条燃烧镁条燃烧现在学习的是第三十页，共48页+12Mg2+2 8 2Mg+8O226O8镁条燃烧镁条燃烧现在学习的是第三十一页，共48页Mg2+122 8O2+828MgO镁条燃烧镁条燃烧现在学习的是第三十二页，共48页+12+17+17ClClMg氯化镁的形成过程氯化镁的形成过程现在学习的是第三十三页，共48页+12+17+17ClClMg氯化镁的形成过程氯化镁的形成过程ClClMg2+现在学习的是第三十四页，共48页+12+17+17氯化镁的形成过程氯化镁的形成过程ClClMg2+MgCl2现

17、在学习的是第三十五页，共48页1 1化学反应中，化学反应中，原子核不发生变化原子核不发生变化，但原子的核外，但原子的核外电子排布发生变化，元素的电子排布发生变化，元素的化学性质主要决定于原化学性质主要决定于原子的最外层电子子的最外层电子。 2 2镁等金属元素的原子，最外层电子数较少，与镁等金属元素的原子，最外层电子数较少，与活泼非金属反应时，活泼非金属反应时，易失电子易失电子，形成，形成8 8电子稳定结构电子稳定结构。3 3氧、氯等非金属元素的原子，最外层电子数较多，氧、氯等非金属元素的原子，最外层电子数较多，与活泼金属反应时，与活泼金属反应时，易得电子易得电子，形成，形成8 8电子稳定结构。

18、电子稳定结构。 现在学习的是第三十六页，共48页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NaMg2O6Cl-1讨论：化合价与得失电子的数目、最外层电子数目讨论：化合价与得失电子的数目、最外层电子数目之间的关系。之间的关系。一些元素的原子得失电子的情况一些元素的原子得失电子的情况+11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个个探寻规律探寻规律结论：最高结论：最高正化合价正化合价=失电子数失电子数=最外层电子数最外层电子数 =得电子数得电子数=8最外层电子数最外层电子数负化合价负价负价得电子数得电子数（8 8最

19、外层电子数）最外层电子数）2 8 1+112 8 7+17现在学习的是第三十七页，共48页原子结构与元素性质的关系（1）金属元素原子最外层一般少于4个电子，在反应中易失去电子，形成与稀有气体元素原子相同的电子层排布的阳离子（稳定结构）。（2）非金属元素原子最外层一般超过4个电子，在反应中易得到电子，形成与稀有气体元素原子相同的电子层排布的阴离子（稳定结构）。（3）原子核在反应中不发生变化，原子的最外层电子数可能发生变化，元素的化学性质取决于原子的最外层电子。元素化合价与得失电子数目的关系： （1）金属元素为正化合价，失去电子的数目即为化合价的数值。（2）非金属元素既可以为正化合价也可以为负化合

20、价，活泼非金属元素的最低负化合价的数值即为得到电子的数目。元素化合价与最外层电子数目的关系：活泼金属元素化合价=_原子最外层电子数原子最外层电子数非金属元素的最低价=_原子最外层电子数原子最外层电子数8现在学习的是第三十八页，共48页1、道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用，他的学说中，包含有下述三个论点：原子是不能再分的微粒；同种元素的原子的各种性质和质量都相同；原子是微小的实心球体。从现代的观点看，你认为这三个论点中，不确切的是（ ）A只有 B只有C只有 D有反馈练习D现在学习的是第三十九页，共48页2、根据硫元素的原子结构，推测硫元素的最高正价和最低负价分别为（ ） +2、2 B. +6、2 A.C. +4、4 D. +2、6反馈练习B现在学习的是第四十页，共48页3、已知最外层电子数相等的元素的原子有相似的化学性质。氧元素原子已知最外层电子数相等的元素的原子有相似的化学性质。氧元素原子核外电子分层排布示意图：核外电子分层排布示意图： 下列原子中，与氧原子的化学性质相似下