第三節(jié)

人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)1.了解原子結(jié)構(gòu)模型的演變，培養(yǎng)探索未知、崇尚真理的意識(shí)。2.熟知原子的構(gòu)成，會(huì)正確計(jì)算微粒的質(zhì)量數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)。3.知道元素、核素、同位素的概念，并了解它們之間的關(guān)系。4.了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。5.掌握原子核外電子的排布規(guī)律。6.能用原子(離子)結(jié)構(gòu)示意圖表示常見(jiàn)原子(離子)的核外電子排布。學(xué)習(xí)目標(biāo)化學(xué)變化中的最小微粒是什么？原子閱讀課本，梳理總結(jié)人類(lèi)認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的歷程課程導(dǎo)入一、人類(lèi)認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的歷程19世紀(jì)初，英國(guó)科學(xué)家道爾頓總結(jié)了一些元素形成化合物時(shí)的質(zhì)量比例關(guān)系，提出了近代原子學(xué)說(shuō)。道爾頓和他的原子結(jié)構(gòu)模型堅(jiān)實(shí)不可再分的實(shí)心球1897年，湯姆生發(fā)現(xiàn)原子中存在電子，并用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出電子的質(zhì)量不及氫原子質(zhì)量的千分之一（后進(jìn)一步確定為氫原子質(zhì)量的1/1836）。湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，提出原子結(jié)構(gòu)模型葡萄干面包式:平均分布著帶正電荷的粒子和帶負(fù)電的電子1911年，盧瑟福用α粒子轟擊金箔。原子核帶正電，電子在其周?chē)咚龠\(yùn)動(dòng)，就像行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。有核模型或行星模型:帶正電荷的核位于中心，質(zhì)量主要集中在核上，電子沿不同軌道運(yùn)轉(zhuǎn)。盧瑟福根據(jù)α粒子散射現(xiàn)象，提出帶核的原子結(jié)構(gòu)模型玻爾研究氫原子光譜，提出他的原子結(jié)構(gòu)模型1913年，丹麥物理學(xué)家玻爾研究了氫原子的光譜后，根據(jù)量子力學(xué)的觀點(diǎn)，提出了新的原子結(jié)構(gòu)模型：原子核外電子在一系列穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動(dòng)，這些軌道稱(chēng)為原子軌道。核外電子在原子軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，既不放出能量，也不吸收能量。玻爾模型:電子在一定軌道上繞核做高速運(yùn)動(dòng)。處于能量最低狀態(tài)的氫原子的電子云示意圖

小點(diǎn)越密，表明概率密度越大用小點(diǎn)代表電子在核外空間區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會(huì)，小點(diǎn)的疏密與電子在該區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)大小成正比。電子云：即用小點(diǎn)的疏密來(lái)描述電子在原子核外空間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)大小所得到的圖形。二、原子核的構(gòu)成原子原子核質(zhì)子：帶

個(gè)單位正電荷中子：不帶電核外電子：帶

個(gè)單位負(fù)電荷11核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)質(zhì)子、中子和電子的質(zhì)量和帶電荷量質(zhì)子質(zhì)量與中子質(zhì)量相近。電子質(zhì)量與質(zhì)子、中子質(zhì)量相比，可忽略不計(jì)，即原子質(zhì)量主要集中在原子核上。1、定義：將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取整數(shù)加起來(lái)所得的數(shù)值。質(zhì)量數(shù)：2、符號(hào)：A3、質(zhì)量數(shù)(A)＝____________________質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)≈相對(duì)原子質(zhì)量（Ar）氫元素三種核素的原子結(jié)構(gòu)模型1個(gè)質(zhì)子無(wú)中子1個(gè)質(zhì)子1個(gè)中子1個(gè)質(zhì)子2個(gè)中子質(zhì)子數(shù)相同質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同屬同種元素屬同種元素的不同種原子具有一定質(zhì)子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子。核素：原子組成的表示方法

表示質(zhì)子數(shù)為

，質(zhì)量數(shù)為

的碳原子,其中子數(shù)為

。612AZ——元素符號(hào)質(zhì)量數(shù)——質(zhì)子數(shù)——C1266

表示質(zhì)子數(shù)為

，質(zhì)量數(shù)為

的碳原子,其中子數(shù)為

。614C1468X質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)質(zhì)子質(zhì)量H11H21H31C126C146O168O188H11H21H31俗稱(chēng)重氫超重氫符號(hào)HDT氫H2和D2是兩種不同的單質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)基本相同

質(zhì)子數(shù)相同核外電子數(shù)相同中子數(shù)不同物理性質(zhì)不同用途不同H2O和D2O

化學(xué)性質(zhì)基本相同12D2用于核反應(yīng)，并在化學(xué)和生物學(xué)的研究工作中作示蹤原子。化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同①____在考古工作中用于測(cè)定文物的年代；14C同位素的應(yīng)用②U用于制造原子彈、核發(fā)電；③_______用于制造氫彈；④放射性同位素釋放的射線可用于育種、治療惡性腫瘤等。元素、核素、同位素、同素異形體的比較元素核素同位素同素異形體本質(zhì)質(zhì)子數(shù)相同的一類(lèi)原子質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都一定的原子質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的核素同種元素形成的不同單質(zhì)范疇同類(lèi)原子原子原子單質(zhì)特性只論種類(lèi)，不論個(gè)數(shù)—化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同組成元素相同、性質(zhì)不同決定因素舉例H、C、O三種元素三種核素互稱(chēng)同位素O2與O3互為同素異形體H11H21H31H11H21H31質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)組成元素、結(jié)構(gòu)聯(lián)系元素、核素、同位素、同素異形體的比較①分子或原子：質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)②陽(yáng)離子X(jué)n＋：質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)＋n③陰離子X(jué)n－：質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)－n

中的質(zhì)子數(shù)是____，中子數(shù)是_____，核外電子數(shù)是_____，質(zhì)量數(shù)是_____。16181834課堂練習(xí)例1現(xiàn)有粒子：1H、2H、3H、1H＋、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。據(jù)此回答下列問(wèn)題：(1)其中，它們分屬

種元素，屬于氫元素的核素有

種，屬于鈾元素的核素有

種?；橥凰氐脑臃謩e為

、

。(2)質(zhì)量數(shù)相等的粒子為

、

、

。(可不填滿(mǎn)，也可補(bǔ)充)(3)氫的同位素1H、2H、3H與氧的同位素16O、17O、18O相互結(jié)合為水，可得水分子的種數(shù)為

；可得相對(duì)分子質(zhì)量不同的水分子有

種。7331H、2H、3H234U、235U、238U1H、1H＋40K、40Ca14N、14C187三、原子核外電子排布KLMNOP123456電子層（用n表示）電子層符號(hào)離核距離能量高低近遠(yuǎn)低高離核越近核對(duì)電子的吸引就越強(qiáng)，又因?yàn)殡娮幼龈咚龠\(yùn)動(dòng)，離核越遠(yuǎn)，核束縛電子的力變小了，電子所具有的動(dòng)能就變大，即能量越高。離核越近核對(duì)電子的吸引就越強(qiáng)，又因?yàn)殡娮幼龈咚龠\(yùn)動(dòng)，離核越遠(yuǎn)，核束縛電子的力變小了，電子所具有的動(dòng)能就變大，即能量越高。電子在原子核外排布時(shí)，總是盡量先排在能量最低的電子層，然后由內(nèi)向外依次排布在能量較高的電子層。能量規(guī)律即電子最先排K層，當(dāng)K層排滿(mǎn)后，再排L層等010203各電子層最多能容納的電子數(shù)為2n2最外電子層最多只能容納8個(gè)電子（K層為最外層時(shí)，最多只能容納2個(gè)電子）次外電子層最多只能容納18個(gè)電子數(shù)量規(guī)律電子層該電子層上的電子數(shù)粒子符號(hào)原子核核電荷數(shù)能量最高決定元素的化學(xué)性質(zhì)請(qǐng)畫(huà)出Cl－

和Na＋結(jié)構(gòu)示意圖稀有氣體元素原子電子層排布元素名稱(chēng)元素符號(hào)各電子層的電子數(shù)123456最外層電子數(shù)氦2He22氖10Ne288氬18Ar2888氪36Kr281888氙54Xe28181888氡86Rn2818321888分析稀有氣體的核外電子排布，結(jié)合其化學(xué)活動(dòng)性，發(fā)現(xiàn)了什么？稀有氣體元素原子中最外電子層都已經(jīng)填滿(mǎn)，形成了穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。原子容易失去電子或得到電子轉(zhuǎn)化為最外電子層上為8(有些為2)個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。穩(wěn)定結(jié)構(gòu)原子最外層有8個(gè)電子(He為2)處于穩(wěn)定狀態(tài)，既不容易失去電子又不容易得到電子，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。(如He、Ne、Ar)不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(如易失電子的金屬元素、易得電子的非金屬元素)在活潑金屬單質(zhì)與活潑非金屬單質(zhì)的反應(yīng)中：氧化鎂的形成金屬元素的原子失去電子，形成陽(yáng)離子，在生成的化合物中呈現(xiàn)正化合價(jià)；非金屬元素的原子得到電子，形成陰離子，在生成的化合物中呈現(xiàn)負(fù)化合價(jià)。元素的化學(xué)性質(zhì)主要取決于原子的最外層電子排布，元素的化合價(jià)的數(shù)值也與原子的電子層結(jié)構(gòu)特別是最外層電子數(shù)有關(guān)。1.金屬元素原子最外層電子數(shù)一般

4，較易

電子，化合價(jià)常顯__價(jià)，且正化合價(jià)＝失電子數(shù)＝最外層電子數(shù)。2.非金屬元素原子最外層電子數(shù)一般

4，通常易

電子，化合價(jià)常顯

價(jià)，且負(fù)化合價(jià)＝－(得電子數(shù))＝最外層電子數(shù)－8。小于失去正大于或等于得到負(fù)10電子微粒課堂小結(jié)人類(lèi)認(rèn)識(shí)