AAA第一节原子结构(第一课时).ppt

1、引言,化学研究的是构成宏观物体的物质。,一、研究物质的组成与结构,二、研究物质的性质与变化,思考,二者的关系如何？古希腊的“原性论”哲学和我国古代的炼丹术士认为“吞金可长生” 自然哲学，对这两者的关系是如何认定的？,思考与交流,1、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O3是同素异形体，空气中的O2是须臾不能离开的，而空气中的O3多于1.2mg/L则有害；CO易燃，CO2却能灭火。这由说明了什么问题？为什么？ 3、分子式为C2H6O的物质可能有图示两种结构，前者与水互溶而后者不能。这也说明了什么问题？,思考与交流,4、下图所示两种物质：前者是第一种用医学的磺胺药，为什

2、么服用此药后可杀死细菌？,5、下图所示是鲍鱼及其剖面图，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？,引言,分子结构,原子结构,晶体结构,结构,性质,决定,原子结构,宇宙大爆炸,宇宙大爆炸,宇宙大爆炸,大量的氢 大量的氦 极少量的锂,其他元素,一.开天辟地原子的诞生,第一节 原子结构,【自主学习】教材P4,1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论,氢是宇宙中最丰富的元素，氦次之，二者总数约占宇宙院子总数的99.7% 地球上的元素绝大多数为金属，非金属（包括稀有气体）仅22种,古希腊原子论,古希腊哲学家,原子是最小的、不可分割的物质粒子。原子之间存在着虚空，无数原子

3、从古以来就存在于虚空之中，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。,（ Democritus ，约公元前 460 年前 370 年）,原子,人类认识原子的历史,近代科学原子论（1803年）,一切物质都是由最小的不能再分的粒子原子构成。 原子模型：原子是坚实的、不可再分的实心球。,英国化学家道尔顿 （J.Dalton , 17661844),道尔顿原子模型,原子并不是构成物质的最小微粒 汤姆生发现了电子(1897年),电子是种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于各种原子之中。 汤姆生原子模型：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，中和了电荷，从而形成了中性原子。

4、原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干镶嵌其中。,英国物理学家汤姆生 （J.J.Thomson ,18561940）,汤姆生原子模型,汤姆生原子模型,粒子散射实验（1909年）原子有核,卢瑟福和他的助手做了著名粒子散射实验。根据实验，卢瑟福在1911年提出原子有核模型。 卢瑟福原子模型（又称行星原子模型）：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子核的质量几乎等于原子的全部质量，电子在原子核外空间绕核做高速运动。,英国科学家卢瑟福 （E.Rutherford,18711937),卢瑟福原子模型,卢瑟福原子模型,玻尔原子模型（1913年）,玻尔借助

5、诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的模型。 玻尔原子模型（又称分层模型）：当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道运转；当原子有多个电子时，它们将分布在多个球壳中绕核运动。 不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。,丹麦物理学家玻尔 （N.Bohr,18851962),玻尔原子模型,玻尔原子模型,电子云模型,电子云模型（现代物质结构学说）,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次数多，有的区域出现的次数少，就像“云雾”笼罩在原子核周围。因而提出了“电子云模型”。 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，反之，出现的机会少。 如：氢原子的电子云,电子云,现代物

6、质结构学说,人类认识 原子的 历史进程,人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。随着现代科学技术的发展，我们现在所学习的科学理论，还会随着人类对客观事物的认识而不断地深入和发展。,从原子结构模型的演变你想到了些什么？,3,1803,二.人类对原子结构的认识历史,科学家认识原子结构的过程：,新实验事实,原子模型,实验事实,新原子模型,?,根据经典电磁学理论：,带电微粒在力场中运动,产生电磁辐射,电子能量逐渐降低,电子的运动轨道越来越小,最终将与原子核相撞,原子毁灭,3,1803,二.人类对原子结构的认识历史

7、,波尔原子结构模型的基本观点：,1、 原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上 绕原子核运动，并且不辐射能量；,2、 在不同轨道上的电子具有不同的能量，而且 能量是量子化的。,3、 只有当电子由一个轨道跃迁到另一个轨道时， 才会辐射或者吸收能量。,人类认识 原子的 历史进程,人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。随着现代科学技术的发展，我们现在所学习的科学理论，还会随着人类对客观事物的认识而不断地深入和发展。,从原子结构模型的演变你想到了些什么？,思考: 宏观物体与微观物体（电子）的运动有什么区别?,？疑

8、问,宏观物体的运动特征：,可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度； 可以描画它们的运动轨迹。,核外电子质量小，运动空间小，运动速率大。 无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。 不遵循经典的力学理论，电子具有波粒二象性，遵循量子力学规律。 无法计算电子在某一刻所在的具体位置，遵循概率分布统计规律，只能指出其在核外空间某处出现的机会多少概率,1、核外电子运动的特征,测不准原理,一.核外电子运动状态-四个量子数,电子云,氢原子电子云,给氢原子拍摄一张照片,我们先来研究氢原子核外唯一的一个电子的运动特点。,再给氢原子拍摄一张照片,氢原子电子云,给氢原子拍照，并将2张照片叠加,给氢原子拍照，并将

9、3张照片叠加,给氢原子拍照，并将4张照片叠加,氢原子电子云,给氢原子拍照，并将20张照片叠加,氢原子电子云,给氢原子拍照，并将100张照片叠加,氢原子电子云,给氢原子拍照，并将500张照片叠加,氢原子电子云,给氢原子拍照，并将1000张照片叠加,电子云,电子在核外空间出现机会(概率)多少的形象化描述,假想:重叠数百万张氢原子核外电子每个瞬间运动状态的照片，得到统计效果图,要点：,1.是电子在核外空间出现的 概率统计结果，非真的云,2. 氢原子电子云球形,好像在原子核外笼罩着一团电子形成的云雾，形象地称为电子云图。,电子云轮廓图 电子在核外空间经常出现的区域,电子出现概率约为90的空间所形成的电子云轮廓图原子轨道