《人类对原子结构的认识》

1、铜铜是由铜原子构成的；是由铜原子构成的；氯化钠氯化钠是由氯离子和钠离子结合是由氯离子和钠离子结合而成的；而成的；水水是由氢、氧原子构成的水分子组成的。是由氢、氧原子构成的水分子组成的。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（19131913）电子云模型电子云模型（19351935）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，它是由哪些粒子构成分？如果原子可以再分，它是由哪些粒子构成的？的？原子原子1个原子核个原子核若干电子（若干电子（e

2、）质子（质子（Z）中子（中子（N） 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电性电性质子质子1 .673 x 10-271.0071.602 x 10-19正电正电中子中子1.675 x 10-271.0080不带电不带电电子电子9.109 x 10-311/1 8361.602 x 10-19负电负电对于离子呢 ？（离子和原子如何区别）1个质子带一个单位正电荷个质子带一个单位正电荷1个电子带一个单位负电荷个电子带一个单位负电荷中子不带电中子不带电质子数质子数=电

3、子数电子数呈电中性呈电中性1. 原子的电性原子的电性 ？思考：思考：核电荷数核电荷数=原子序数原子序数= 离子的电性？离子的电性？阳离子：质子数电子数阳离子：质子数电子数 电子数电子数=质子数质子数-电荷绝对值电荷绝对值阴离子：质子数电子数阴离子：质子数电子数 电子数电子数=质子数质子数+电荷绝对值电荷绝对值集中在原子核集中在原子核2. 原子的质量原子的质量 ？一个质子的相对质量是：一个质子的相对质量是：1.007一个中子的相对质量是：一个中子的相对质量是：1.008一个电子的相对质量是：一个电子的相对质量是：1/18361.定义：将原子核内所有的质子和中子的定义：将原子核内所有的质子和中子的

4、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） 质量数质量数 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F9101918.998Na11122322.990Al13142726.982X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；AZX练一练：练一练：请用

5、请用AZX表示上表中原子的组成。表示上表中原子的组成。 AZdXcX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电子层数电子层数 一一 二二 三三 四四 五五 六六 七七电子符号电子符号 K L M N O P Q电子能量电子能量 低低 高高离核距离离核距离 近近 远远 电子层电子层二、原子核外电子排布二、原子核外电子排布 +2H

6、e+10Ne+18Ar2 2、原子核外电子的分层排布、原子核外电子的分层排布+1H+8O+12Mg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3 3、原子核外电子排布规律、原子

7、核外电子排布规律（1） 能量最低原理：电子总是尽先排在能量最能量最低原理：电子总是尽先排在能量最 低的电子层里低的电子层里（2 2）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）（3）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 层最多容纳层最多容纳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。 请同学们画出下列原子的结构示意图请同学们画出下列原子的结构示意图练一练练一练：H O M

8、g Cl Ca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：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

9、素性质的关系三、原子结构与元素性质的关系如：如： NaNa、MgMg、AlAl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。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3 3、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

10、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）氧化镁的形成氧化镁的形成+12282失去2个电子+1228MgMg2+826+828得到2个电子OO2-MgOMgO+11 2 8 1+11 2 8 1+17 2 8 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元素元素化合价化合价原子最外层电子数目原子最外层电子数目失去或得到

11、电子的数目失去或得到电子的数目Mg2O6NaCl1根据原子核外电子排布的规律，完成下表：根据原子核外电子排布的规律，完成下表：元素元素化合价化合价原子最外层电子数目原子最外层电子数目失去或得到电子的数目失去或得到电子的数目Mg+22失失2eO26得得2eNa+11失失eCl17得得1e4.4.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

12、子非金属元素，容易得到电子非金属元素，容易得到电子元素：元素：具有相同具有相同质子数质子数的同一类原子的的同一类原子的总称。总称。同位素：同位素：质子数质子数相同相同而中子数而中子数不同不同的核的核 素互称为同位素。素互称为同位素。17 Cl ,3517 Cl376 C ,136 C ,126 C148 O ,16 8 O ,178 O18核素：核素：具有一定具有一定质子数质子数和一定和一定中子数中子数的一种的一种原子原子。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、同位素互为同位素互为同位

13、素核素核素A核素核素B某种元素某种元素理解要点： 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，具有相同的元素符号，具有相同的元素符号 决定元素种类的是决定元素种类的是质子数质子数，决定核素种类的是，决定核素种类的是质子数和中子数质子数和中子数 同一元素中，可以有若干种互为同位素的不同核素，故核素同一元素中，可以有若干种互为同位素的不同核素，故核素 (原子）种类远多于元素种类原子）种类远多于元素种类 天然存在的某种元素，各同位素所占的原子百分比一般是不变的天然存在的某种元素，各同位素所占的原子百分比一般是不变的 同位素质量数不同，物理性质不同，核外电子数相同，化学性质同位素质量数不

14、同，物理性质不同，核外电子数相同，化学性质几乎相同几乎相同l 决定元素种类的是原子中的决定元素种类的是原子中的 ；l 决定原子种类的是原子中的决定原子种类的是原子中的 ；l 决定原子质量的主要是原子中的决定原子质量的主要是原子中的 ；l 决定原子所带电荷的是原子中的决定原子所带电荷的是原子中的 ；l 决定元素的化学性质的是原子中的决定元素的化学性质的是原子中的 。质子数质子数质子数和中子数质子数和中子数质子数和中子数质子数和中子数质子数和电子数质子数和电子数核外电子数核外电子数1.1.关于关于H H+ +、H H- -、1 1H H、2 2H H、3 3H H五种微粒，以五种微粒，以 下说法正

15、确的是下说法正确的是 A. A.是五种氢元素是五种氢元素 B. B.是氢元素的五种同位素是氢元素的五种同位素 C. C.是氢元素的五种不同微粒是氢元素的五种不同微粒 D. D.它们的数均质子相等它们的数均质子相等（CD）2、下列各组物质中，互为同位素的是下列各组物质中，互为同位素的是（ ） A. O2、O3、O4 B . H2 D2 T2 C . H2O、 D2O、T2O D Ca4020Ca4220D2.已知已知X，Y原子的核电荷数分别为原子的核电荷数分别为a和和b，Xm+和和Yn-的核外电子排布相同，下列正确的是：的核外电子排布相同，下列正确的是： A a=b+m+n B a=b-m+n

16、C a=b+m-n D a=b-n-m(A)1、核电荷数分别为、核电荷数分别为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较，前者的下列数据是后者的较，前者的下列数据是后者的4 4倍的是倍的是 A 电子数电子数 B 最外层电子数最外层电子数 C 电子层数电子层数 D 次外层电子数次外层电子数 (AD)3.已知已知R2+核内共有核内共有N个中子，个中子，R的质量数的质量数为为A，m g R2+中含电子的物质的量为中含电子的物质的量为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）最外层电子数是次外层电子数的）最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素：倍的元素：_ 是次外层是次外层3倍的是：倍的是：_ _;是次外层是次外层4倍的是：倍的是：_.（7）内层电子数之和是最外层电子数）内层电子数之和是最外层电子数2倍的元素倍的元素:_（6）次外层电子数是最外层电子数的）次外层电子数是最外层电子数的2倍的元素：倍的元素：_（5）电子总数为最外层电子数的）电子总数为最外层电子数的2倍的是：倍的是：_（4）电子层数与最外层电子数相等的元素：）电子层数与最外层电子数相等的元素：_（2）最外层电子数等于次外层电子数的元素：）最外层

18、电子数等于次外层电子数的元素：_ （1）原子核中无中子的原子：）原子核中无中子的原子：_H11前前2020号元素的原子结构的特殊性号元素的原子结构的特殊性Be、ArCNeH、Be、Al。BeSi、LiLi、PO阴离子：阴离子：核外有核外有10个电子的微粒个电子的微粒分子：分子：阳离子：阳离子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+N3、O2、F、OH、NH2AZXc+-+de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

19、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。学反应中保持本性不变。扫描隧道显微镜下的原子影像扫描隧道显微镜下的原子影像 原子是否真的是一个不可再分的球体原子是否真的是一个不可再分的球体呢？呢？ 汤姆生：这种粒子质量不及氢原子质量的汤姆生：这种粒子质量不及氢原子质量的千分之一千分之一发现电子。发现电子。为什么真空环境中为什么真空环境中风车会发生转动？风车会发生转动？ 1897 1897年，汤姆生提出年，汤姆生提出新的原子结构模型。新的原子结构模型。 汤姆生认为，正电荷汤姆生认为，正电荷均匀地分布在原子之中，均匀地分布在原子之中，而电子就像是面包中的葡而电子就像是面包中的葡萄干一样散布在原子的正萄干一样散布在原子的正电荷之中。电荷之中。汤姆生的原子结构模型汤姆生的原子结构模型散