關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的發(fā)展史第1頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三在你眼中…?在化學(xué)家眼中…?第2頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三水由水分子構(gòu)成食鹽由離子構(gòu)成它們由什么微粒構(gòu)成？銅由銅原子構(gòu)成原子第3頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三公元前5世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認(rèn)為，原子是構(gòu)成物質(zhì)的微粒，萬物都是由簡短的、不可分割的原子構(gòu)成。哲學(xué)臆測！第4頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三1、古希臘哲學(xué)家2、道爾頓——實(shí)心球模型3、湯姆生——葡萄干面包模型4、盧瑟?！耸浇Y(jié)構(gòu)模型5、波爾——電子分層排布6、微觀粒子波粒二象性7、夸克的發(fā)現(xiàn)一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變第5頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三十八世紀(jì)末，生產(chǎn)力的發(fā)展推動(dòng)了科學(xué)進(jìn)步，化學(xué)科學(xué)從物質(zhì)的變化的簡單研究進(jìn)入到定量研究，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些元素相互化合時(shí)的基本定律，為化學(xué)新理論的誕生打下了基礎(chǔ)

質(zhì)量守恒定律：化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量不變。定組成定律：一種純凈物不論來源如何，各組分元素的質(zhì)量間都有一定的比例倍比定律：當(dāng)甲和乙兩種元素相互化合生成兩種以上的化合物時(shí)，在這些化合物中，與一定質(zhì)量甲元素相化合的乙元素的質(zhì)量間互成簡單整數(shù)比關(guān)系資料卡第6頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三1803年，英國科學(xué)家道爾頓提出物質(zhì)是由原子組成，原子不能被創(chuàng)造，也不能被毀滅，在化學(xué)變化中不可再分割，在化學(xué)反應(yīng)中保持本性不變。實(shí)心球模型假說→科學(xué)！第7頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三道爾頓的原子學(xué)說1、一切物質(zhì)都是由不可見的，不可分割的原子組成，原子不能自生自滅2、同種類的原子在質(zhì)量，形狀和性質(zhì)上都完全相同，不同種類的原子則不同3、每種物質(zhì)都是由它自己的原子組成，單質(zhì)是由簡單原子組成，化合物是由復(fù)雜原子組成，而復(fù)雜原子又是由為數(shù)不多的簡單原子組成，復(fù)雜原子的質(zhì)量等于組成它的簡單原子的質(zhì)量之和。第8頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三原子是否真的是一個(gè)不可再分的球體呢？

第9頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三簡比定律：十九世紀(jì)初，法國化學(xué)家蓋?呂薩克對氣體研究發(fā)現(xiàn)，參加反應(yīng)的氣體和反應(yīng)生成后的氣體的體積都有簡單整數(shù)比關(guān)系。歸納為：同溫同壓下，氣體反應(yīng)中各氣體體積互成簡單整數(shù)比例如H2+Cl2=2HCl思考？如果用道爾頓的原子論解釋會(huì)出現(xiàn)怎樣的情況？如果用道爾頓的原子論解釋，則會(huì)出現(xiàn)在HCl中存在半個(gè)H原子和半個(gè)Cl原子，或者同溫同壓下相同體積的任何氣體含有相同的原子數(shù)資料卡第10頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三阿伏伽德羅的分子原子論為了解決半個(gè)原子的矛盾，引入分子的概念。1、一切物質(zhì)都是由分子組成的，而分子是由原子組成的，分子是物質(zhì)能夠獨(dú)立存在而保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒；原子則是構(gòu)成分子的不可再分的更小微粒，它是物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的基本微粒，原子是不能獨(dú)立存在的2、同種原子的化學(xué)性質(zhì)相同，質(zhì)量相同3、單質(zhì)分子由相同的原子組成，化合物由不同原子組成。分子質(zhì)量由構(gòu)成其原子的質(zhì)量之和。原子論分子原子論+=+=第11頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三1897年，湯姆生發(fā)現(xiàn)原子中存在電子，用實(shí)驗(yàn)方法測出電子的質(zhì)量，并確定了質(zhì)荷比正電荷均勻地分布在原子之中,電子則散布在正電荷之中。湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型“葡萄干面包式”第12頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三α散射實(shí)驗(yàn)——發(fā)現(xiàn)原子核結(jié)構(gòu)第13頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三體積很小相對質(zhì)量為4的帶正電粒子現(xiàn)象：1、大部分α粒子穿過薄的金箔2、極少數(shù)α粒子好象打在堅(jiān)硬的東西上，完全反彈回來。3、少數(shù)α粒子穿過薄的金箔時(shí)，發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。科學(xué)探究1911年盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)推斷出：1、原子大部分是空的。2、中間有一個(gè)幾乎集中了所有原子的質(zhì)量且體積很小的粒子——原子核。3、電子隨意地圍繞著一個(gè)帶正電荷的很小的原子核運(yùn)轉(zhuǎn)。第14頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三1．原子由原子核和核外電子構(gòu)成，原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，原子核帶正電荷，位于原子中心2．電子帶負(fù)電，在原子核周圍空間做高速運(yùn)動(dòng)打破原子不可再分的神話核式結(jié)構(gòu)模型第15頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三玻爾——發(fā)現(xiàn)核外電子的能量原子核外電子在一系列穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動(dòng)，每個(gè)軌道都具有一個(gè)確定的能量值；核外電子在這些穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，既不放出能量，也不吸收能量。第16頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三20世紀(jì)初，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了中子，揭示了微觀世界波粒二象性規(guī)律、認(rèn)識(shí)到原子核外電子的運(yùn)動(dòng)不遵循經(jīng)典力學(xué)的原理，建立用量子力學(xué)方法描述核外電子運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。第17頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三道爾頓模型（1803）湯姆生模型（1904）盧瑟福模型（1911）波爾模型（1913）電子云模型（1935）第18頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三人類認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的過程，符合認(rèn)識(shí)世界的普遍規(guī)律古代原子學(xué)說觀察、猜想大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)、推測道爾頓原子學(xué)說發(fā)現(xiàn)電子元素放射現(xiàn)象原子可分結(jié)論，葡萄干模型α—粒子散射實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)、推測原子有核模型即行星模型原子光譜實(shí)驗(yàn)量子理論電子云模型第19頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三科學(xué)探究的一般過程是：

提出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→對照實(shí)驗(yàn)→

（若不符合）再假設(shè)→再實(shí)驗(yàn)→再證實(shí)。

如此循環(huán)往復(fù)。第20頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三+2He+18Ar原子核外電子的分層排布+10Ne+1H+8O+12Mg該電子層上的電子核電荷數(shù)原子核電子層第21頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三

為了形象、簡單的表示原子的結(jié)構(gòu)，人們就創(chuàng)造了“原子結(jié)構(gòu)示意圖”這種特殊的圖形。+18第1層第2層第3層K層L層M層2881、原子結(jié)構(gòu)示意圖原子核該電子層上的電子原子核+18Ar核電荷數(shù)電子層該電子層上的電子數(shù)原子核帶正電核電荷數(shù)第22頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三MLNKC碳6N氮7O氧8F氟9Ne氖10B硼5Be鈹4Li鋰3He氦2H氫1

各電子層的電子數(shù)元素符號(hào)元素名稱核電荷數(shù)核電荷數(shù)為1～10的元素原子核外電子層排布122122222222345678第23頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三MLNKS硫16Cl氯17Ar氬18K鉀19Ca鈣20P磷15Si硅14Al鋁13Mg鎂12Na鈉11

各電子層的電子數(shù)元素符號(hào)元素名稱核電荷數(shù)核電荷數(shù)為11～20的元素原子核外電子層排布22222222228888888888888765432121第24頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三稀有氣體元素原子電子層排布元素名稱元素符號(hào)各電子層的電子數(shù)K1L2M3N4O5P6最外層電子數(shù)氦He22氖Ne288氬Ar2888氪Kr281888氙Xe28181888氡Rn2818321888分析稀有氣體的核外電子排布與其性質(zhì)有什么聯(lián)系？第25頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三2、原子核外電子排布一般規(guī)律①

電子總是盡先排布在能量最低的電子層里,然后由里往外，依次排在能量逐步升高的電子層里（能量最低原理），先排K層，排滿K層后再排L層，排滿L層后再排M層。②每個(gè)電子層最多只能容納2n2個(gè)電子。③最外層最多只能容納8個(gè)電子（K層為最外層時(shí)不能超過2個(gè)），次外層不超過18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過32個(gè)

上述規(guī)律相互制約，相互聯(lián)系第26頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三請寫出下列原子結(jié)構(gòu)示意圖：HeNeAr

HOMgNNaS隨堂演練第27頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三+18+1028+1028188+362

8

8+18ArNeKr原子結(jié)構(gòu)示意圖第28頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三+12+8OO2－MgMg2+觀察化學(xué)反應(yīng)中，原子微觀結(jié)構(gòu)的變化，思考元素得失電子與原子微觀結(jié)構(gòu)有什么聯(lián)系？ClCl－+178電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)第29頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三282+12Mg+8O62鎂條燃燒第30頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三+12Mg2+282Mg+8O2－26O8鎂條燃燒第31頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三Mg2++1228O2－+828MgO鎂條燃燒第32頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三+12+17+17ClClMg氯化鎂的形成過程第33頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三+12+17+17ClClMg氯化鎂的形成過程Cl－Cl－Mg2+第34頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三+12+17+17氯化鎂的形成過程Cl－Cl－Mg2+MgCl2第35頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三1．化學(xué)反應(yīng)中，原子核不發(fā)生變化，但原子的核外電子排布發(fā)生變化，元素的化學(xué)性質(zhì)主要決定于原子的最外層電子。2．鎂等金屬元素的原子，最外層電子數(shù)較少，與活潑非金屬反應(yīng)時(shí)，易失電子，形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。3．氧、氯等非金屬元素的原子，最外層電子數(shù)較多，與活潑金屬反應(yīng)時(shí)，易得電子，形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。要點(diǎn)總結(jié)第36頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三元素化合價(jià)原子最外層電子數(shù)目失去（或得到）電子的數(shù)目NaMg2O6Cl-1討論：化合價(jià)與得失電子的數(shù)目、最外層電子數(shù)目之間的關(guān)系。一些元素的原子得失電子的情況+11失去1個(gè)+2失去2個(gè)-2得到2個(gè)7得到1個(gè)探尋規(guī)律結(jié)論：最高正化合價(jià)=失電子數(shù)=最外層電子數(shù)

=得電子數(shù)=8－最外層電子數(shù)負(fù)價(jià)＝－得電子數(shù)＝－（8－最外層電子數(shù)）281+11Na287+17Cl第37頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系

（1）金屬元素原子最外層一般少于4個(gè)電子，在反應(yīng)中易失去電子，形成與稀有氣體元素原子相同的電子層排布的陽離子（穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）。

（2）非金屬元素原子最外層一般超過4個(gè)電子，在反應(yīng)中易得到電子，形成與稀有氣體元素原子相同的電子層排布的陰離子（穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）。

（3）原子核在反應(yīng)中不發(fā)生變化，原子的最外層電子數(shù)可能發(fā)生變化，元素的化學(xué)性質(zhì)取決于原子的最外層電子。

元素化合價(jià)與得失電子數(shù)目的關(guān)系：

（1）金屬元素為正化合價(jià)，失去電子的數(shù)目即為化合價(jià)的數(shù)值。

（2）非金屬元素既可以為正化合價(jià)也可以為負(fù)化合價(jià)，活潑非金屬元素的最低負(fù)化合價(jià)的數(shù)值即為得到電子的數(shù)目。

元素化合價(jià)與最外層電子數(shù)目的關(guān)系：

①活潑金屬元素化合價(jià)=__原子最外層電子數(shù)

②非金屬元素的最低價(jià)=_原子最外層電子數(shù)－8第38頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三1、道爾頓的原子學(xué)說曾經(jīng)起了很大的作用，他的學(xué)說中，包含有下述三個(gè)論點(diǎn)：①原子是不能再分的微粒；②同種元素的原子的各種性質(zhì)和質(zhì)量都相同；③原子是微小的實(shí)心球體。從現(xiàn)代的觀點(diǎn)看，你認(rèn)為這三個(gè)論點(diǎn)中，不確切的是（）A只有③B只有①③C只有②③D有①②③反饋練習(xí)D第39頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三2、根據(jù)硫元素的原子結(jié)構(gòu)，推測硫元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)分別為（）+2、－2B.+6、－2C.+4、－4D.+2、－6反饋練習(xí)B第40頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三3、已知最外層電子數(shù)相等的元素的原子有相似的化學(xué)性質(zhì)。氧元素原子核外電子分層排布示意圖：下列原子中，與氧原子的化學(xué)性質(zhì)相似的是（）反饋練習(xí)D第41頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三4、核電荷數(shù)小于或等于18的元素中，原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)一半的元素種類有（）A．1種B．2種C．3種 D．4種反饋練習(xí)B第42頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三5、有A、B兩種原子，A原子的M層比B原子的M層少3個(gè)電子，B原子的L層電子數(shù)恰好為A原子L層電子數(shù)的2倍。A和B分別是（）A．硅原子和鈉原子 B．硼原子和氦原子C．氯原子和碳原子 D．碳原子和鋁原子反饋練習(xí)D第43頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三6、畫出下列各微粒的結(jié)構(gòu)示意圖：（1）與氖原子電子層結(jié)構(gòu)相同的－2價(jià)陰離子：