1、化学家眼中的物质世界,第三单元 人类对原子结构的认识,请大家结合初中学过的知识及教材P27-28的短文，思考下列几个问题。,1、原子结构模型的演变经历了哪几个重要阶段？ 2、用简洁的语言表达各阶段（道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔）对原子结构模型的认识特点？ 3、请你谈谈从原子结构的演变得到什么启迪？,它们由什么微粒构成？,原子,2019/11/26,公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：万物是由大量的间断的、不可分割的微粒构成的，即原子。原子的结合和分离是万物变化的根本原因。,一、原子结构模型的演变,2019/11/26,道尔顿原子模型,19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代 原子学说，
2、他认为原子是微小的不可分割的 实心球体,2019/11/26,原子并不是构成物质的最小微粒 汤姆生发现了电子(1897年),汤姆生,汤姆生于1904年提出葡萄干面包式模型,电子,带正电荷的物质,2019/11/26,粒子散射实验,如何解释这个现象呢？,金箔,荧光屏,狭缝,粒子发射源,2019/11/26,英国科学家卢瑟福 E.Rutherford(1871-1937),卢瑟福原子结构模型,1911年,2019/11/26,玻尔原子轨道模型,2019/11/26,电子云,现代量子力学学说,电子的波粒二象性,2500年前,德谟克利特,哲 学 臆 测,道尔顿,1803,所有物质都是由不可分割的原子构
3、成。 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。,实心球模型,2500年前,德谟克利特,1803,道尔顿,实心球模型,汤姆生,葡萄干面包式,1904,哲 学 臆 测,发现原子中存在电子 打破原子不可分的神话 提出葡萄干面包式模型,2500年前,德谟克利特,1803,道尔顿,实心球模型,汤姆生,葡萄干面包式,1904,哲 学 臆 测,1911,卢瑟福,原子是由原子核和核外电子构成的 原子核带正电，电子带负电 电子围绕原子核做高速运动,行星模型,2500年前,德谟克利特,1803,道尔顿,实心球模型,汤姆生,葡萄干面包式,1904,卢瑟福,行星模型,1911,玻 尔,1913,轨
4、 道 模 型,哲 学 臆 测,2500年前,德谟克利特,1803,道尔顿,实心球模型,汤姆生,葡萄干面包式,1904,卢瑟福,行星模型,1911,玻 尔,1913,轨 道 模 型,电子云模型,1926,许多人,哲 学 臆 测,人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的,想一想,保持物质化学性质的最小微粒是什么?它可以再分吗？ 化学变化中最小的微粒是什么?它可以再分吗？,结论1：,在原子中：核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 =原子序数,2019/11/26,电子层离核由近及远，能量由低到高。,K、L、M、N、O、P、Q,电子层：根据电子能量的差异和通常运动离核远近的不同可将电子分成不同的电子层
5、。,二、原子核外电子排布,1、原子核外电子的分层排布,K L M N O P Q,K层,L层,M层,由内到外,2019/11/26,二、原子核外电子排布,2019/11/26,2、核外电子排布规律,(3)最外层最多不能超过8个电子(K层为最外层时不能超过2个).次外层最多不能超过18个,倒数第三层最多不能超过32个.,(1) 能量最低原理：即最先排K层，K层排满后，再排L层。余下类推，这样排布整个原子能量最低。,(2)每层上最多容纳的电子数为2n2个.,为了形象、简单的表示原子的结构，人们就创造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。,+,18,第1层,第2层,第3层,K层,L层,M层,2,8,8
6、,该电子层上的电子数,3、原子结构示意图,1、请画出Na、Mg 、 O 、 Cl、Ne、Ar原子的结构示意图。,2、请画出Na+、Al3+ 、 O2- 、 Cl-原子的结构示意图。,4、原子结构与元素性质的关系,（1）稳定结构原子最外层有8个电子（He为2）处于稳定,既不容易失去电子又不容易得到电子，即,（如：He、Ne、Ar等）,（2）不稳定结构原子容易失去电子或容易得到电子转化最外电子层上为8（有些为2）个电子的稳定结构。,(如：失去： Na、Mg、Al 得到： F、O、Cl),2e,失去2个电子,得到2个电子,动脑时间,离子：质子数 = 核外电子数,?,阴离子：,阳离子：,核外电子数=核
7、电荷数 -电荷数,核外电子数=核电荷数 +电荷数,结论2：,元素化合价：失去的电子数=正价数值，最高正价=最外层电子数得到的电子数=负价数值,动脑时间,离子：质子数 = 核外电子数,?,结论3： 、活泼金属与活泼非金属反应时，_容易失去电子，且只有正价，没有负价。而_容易得到电子，使最外层都达到 “_个电子的稳定结构”；非金属既有正价又有负价,元素的化学性质主要由最外层电子数决定,2、在化学反应过程中，_不发生变化，_会发生变化。,活泼金属,活泼非金属,8,原子核,原子的最外层电子数,1、用下面的结构示意图的字母填空：（1）属于金属原子的是-； （2）属于非金属原子的是-； （3）属于离子结构
8、示意图的是-； （4）具有稳定结构的是-。,课堂检测：,A,B,C,C,2019/11/26,原子,中子,质子,核外电子,原子核,三、原子核的组成 (一)原子组成,(带一个单位正电荷),(带一个单位负电荷),(不带电荷),(带正电),(呈电中性),原子核的体积只占原子体积的几百万亿分之一；原子的质量主要集中在原子核上。,2019/11/26,质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数,阳离子:,阴离子:,质子数 = 核外电子数 + 电荷数,质子数 = 核外电子数 - 电荷数,2019/11/26,质量数(A)=质子数(Z) + 中子数(N),元素符号,质量数,质子数,(二)质量数,质量数：将原子核
9、内所有的质子和中子的相对质量取整数，加起来所得数值,2019/11/26,原子核,核外电子,原子,中子,质子,Z个,Z个,N=(AZ)个,2019/11/26,O,8,16,2,2-,- 2,离子电荷,原子个数,质量数,质子数,化合价,2019/11/26,据最新报道，放射性同位素钬 ，可有效治疗肝癌，该同位素原子核内的中子数与核外电子数之差是( ) A.32 B.67 C.99 D.166,A,学以致用,用AZX表示原子： 1.求中性原子的中子数：N= 2.求阴离子的中子数，AXn-共有x个电子，则N= 3.求阳离子的中子数，AXn+共有x个电子，则N= 4.求中性分子或原子团的中子数，1H
10、216O分子中，N=,A-Z,A-X+n,A-X-n,0+8=8,在离子RO3n-中，共有x个核外电子，R原子的质量数为A，则R原子核内含有的中子数为( ) AAxn48 BAxn24 CAxn24 DAxn24,课堂检测：,B,动动手,19 23 27,质量数=原子的近似相对原子质量,注意：只是数值上相等，但意义不一样,10,188O,16,3216S,0,1,1,40,18,35,4018Ar,17,小试牛刀,比 较,8O 8 O,探究讨论,1、它们属于同一种元素吗?,2、它们是同一种原子吗?,18,16,氕,氘,氚,重氢,超重氢,试比较三种原子的异同，指出它们之间的关系。,质子数相同,中
11、子数不同，质量数不同,元素：具有相同质子数的同一类原子的总称,同位素：质子数相同而中子数不同的核素,核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子,氕(H)，氘(D)，氚(T),（三）同位素,小 结,核素1,核素2,同位素,元 素,常见的同位素,126C 136C 146C,11H 21H 31H,氕 氘 氚,D T,23492U 23592U 23892U,同位素的性质： 1.同一元素的各种同位素质量数不同，物理性质不同，化学性质几乎完全相同。 2.天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。,同素异形体：同种元素组成的不同的单质称为同素异形体.同位
12、素和同素异形体考虑的对象不同,同位素的范畴是原子,同素异形体的范畴是单质.,小试牛刀,红磷和白磷、 12C和13C、氧气和臭氧、石墨和金刚石、16O和18O 、32S和34S、,下面哪些互为同位素？,1H、2H、3H、H、H2是( ) A、氢的五种同位素 B、五种氢元素 C、五种不同氢原子 D、氢元素的五种不同粒子,D,说明,自然界中大多数元素都有同位素,目前已知的元素有118种,但同位素已发现2000多种.元素种类由质子数决定,同位素由质子数,中子数共同决定.同一元素的各种同位素的原子,化学性质几乎完全相同,在周期表中处于同一位置.,许多元素都具有同位素，那该元素的相对原子量该如何计算呢？,
13、Cl元素有3517Cl和3717Cl两种天然、稳定的同位素，其中3517Cl所占的原子数目百分比为 75.77%,Ar（ 3517Cl ）=34.969； 3717Cl所占的原子数目百分比为24.23%， Ar（ 3717Cl ）=36.966，则Cl元素的平均相对原子质量为多少？,Ar(Cl)=34.969 75.77% + 36.966 24.23%=35.453,总结,在原子中: 核电荷数=质子数= 核外电子数 = 原子序数,质量数(A) = 质子数 (Z)+ 中子数(N),质量数=原子的近似相对原子质量,元素,核素1,核素2,同位素,X,A,Z,原子、元素、核素、同位素等都属于重要的化学基本概念，原子的构成属于重要的化学基本理论，下列八种化学符号： 11H 21H 146C 63Li 2311Na 147N 73Li 2412Mg （1）涉及到的核素共有（ ）种 （2）互为同位素的是（ ）和（ ） （3）质量数相等，但不能互称为同位素的是（ ）和（ ） （4）中子数相等，但质子数不相等的是（ ）和（ ）,【随堂练习】,146C,8,2412Mg,21H 11H,63Li 73Li,147N,2311Na,
