1、化學(xué)家眼中的物質(zhì)世界,第三單元 人類對原子結(jié)構(gòu)的認識,請大家結(jié)合初中學(xué)過的知識及教材P27-28的短文，思考下列幾個問題。,1、原子結(jié)構(gòu)模型的演變經(jīng)歷了哪幾個重要階段？ 2、用簡潔的語言表達各階段（道爾頓、湯姆生、盧瑟福、玻爾）對原子結(jié)構(gòu)模型的認識特點？ 3、請你談?wù)剰脑咏Y(jié)構(gòu)的演變得到什么啟迪？,它們由什么微粒構(gòu)成？,原子,2020/8/6,公元前5世紀，古希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認為 ：萬物是由大量的間斷的、不可分割的微粒構(gòu)成的，即原子。原子的結(jié)合和分離是萬物變化的根本原因。,一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變,2020/8/6,道爾頓原子模型,19世紀初，英國科學(xué)家道爾頓提出近代 原子學(xué)說，他認為原

2、子是微小的不可分割的 實心球體,2020/8/6,原子并不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒 湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子(1897年),湯姆生,湯姆生于1904年提出葡萄干面包式模型,電子,帶正電荷的物質(zhì),2020/8/6,粒子散射實驗,如何解釋這個現(xiàn)象呢？,金箔,熒光屏,狹縫,粒子 發(fā)射源,2020/8/6,英國科學(xué)家盧瑟福 E.Rutherford(1871-1937),盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型,1911年,2020/8/6,玻爾原子軌道模型,2020/8/6,電子云,現(xiàn)代量子力學(xué)學(xué)說,電子的波粒二象性,2500年前,德謨克利特,哲 學(xué) 臆 測,道爾頓,1803,所有物質(zhì)都是由不可分割的原子構(gòu)成。 在化學(xué)反應(yīng)中，原子種

3、類和數(shù)目不變。 同種元素的原子完全相同。,實心球模型,2500年前,德謨克利特,1803,道爾頓,實心球模型,湯姆生,葡萄干面包式,1904,哲 學(xué) 臆 測,發(fā)現(xiàn)原子中存在電子 打破原子不可分的神話 提出葡萄干面包式模型,2500年前,德謨克利特,1803,道爾頓,實心球模型,湯姆生,葡萄干面包式,1904,哲 學(xué) 臆 測,1911,盧瑟福,原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的 原子核帶正電，電子帶負電 電子圍繞原子核做高速運動,行星模型,2500年前,德謨克利特,1803,道爾頓,實心球模型,湯姆生,葡萄干面包式,1904,盧瑟福,行星模型,1911,玻 爾,1913,軌 道 模 型,哲 學(xué) 臆

4、測,2500年前,德謨克利特,1803,道爾頓,實心球模型,湯姆生,葡萄干面包式,1904,盧瑟福,行星模型,1911,玻 爾,1913,軌 道 模 型,電子云模型,1926,許多人,哲 學(xué) 臆 測,人類認識原子的歷史是漫長的，也是無止境的,想一想,保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒是什么?它可以再分嗎？ 化學(xué)變化中最小的微粒是什么?它可以再分嗎？,結(jié)論1：,在原子中： 核電荷數(shù) = 質(zhì)子數(shù) = 核外電子數(shù) =原子序數(shù),2020/8/6,電子層離核由近及遠，能量由低到高。,K、L、M、N、O、P、Q,電子層：根據(jù)電子能量的差異和通常運動離核遠近的不同可將電子分成不同的電子層。,二、原子核外電子排布,1

5、、原子核外電子的分層排布,K L M N O P Q,K層,L層,M層,由內(nèi)到外,2020/8/6,二、原子核外電子排布,2020/8/6,2、核外電子排布規(guī)律,(3)最外層最多不能超過8個電子(K層為最外層時不能超過2個).次外層最多不能超過18個,倒數(shù)第三層最多不能超過32個.,(1) 能量最低原理：即最先排K層，K層排滿后，再排L層。余下類推，這樣排布整個原子能量最低。,(2)每層上最多容納的電子數(shù)為2n2個.,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,2,8,8,該電子層上的電子數(shù),3、原子結(jié)構(gòu)示

6、意圖,1、請畫出Na、Mg 、 O 、 Cl、Ne、Ar原子的結(jié)構(gòu)示意圖。,2、請畫出Na+、Al3+ 、 O2- 、 Cl-原子的結(jié)構(gòu)示意圖。,4、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系,（1）穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 原子最外層有8個電子（He為2）處于穩(wěn)定,既不容易失去電子又不容易得到電子，即,（如：He、Ne、Ar等）,（2）不穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 原子容易失去電子或容易得到電子轉(zhuǎn)化最外電子層上為8（有些為2）個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。,(如：失去： Na、Mg、Al 得到： F、O、Cl),2e,失去2個電子,得到2個電子,動腦時間,離子：質(zhì)子數(shù) = 核外電子數(shù),?,陰離子：,陽離子：,核外電子數(shù)=核電荷數(shù) -電荷數(shù),核外電子數(shù)=核

7、電荷數(shù) +電荷數(shù),結(jié)論2：,元素化合價：失去的電子數(shù)=正價數(shù)值， 最高正價=最外層電子數(shù) 得到的電子數(shù)=負價數(shù)值,動腦時間,離子：質(zhì)子數(shù) = 核外電子數(shù),?,結(jié)論3： 、活潑金屬與活潑非金屬反應(yīng)時，_容易失去電子，且只有正價，沒有負價。而_容易得到電子，使最外層都達到 “_個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)”；非金屬既有正價又有負價,元素的化學(xué)性質(zhì)主要由最外層電子數(shù)決定,2、在化學(xué)反應(yīng)過程中，_不發(fā)生變化，_會發(fā)生變化。,活潑金屬,活潑非金屬,8,原子核,原子的最外層電子數(shù),1、用下面的結(jié)構(gòu)示意圖的字母填空： （1）屬于金屬原子的是-； （2）屬于非金屬原子的是-； （3）屬于離子結(jié)構(gòu)示意圖的是-； （4）具有

8、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是-。,課堂檢測：,A,B,C,C,2020/8/6,原子,中子,質(zhì)子,核外電子,原子核,三、原子核的組成 (一)原子組成,(帶一個單位正電荷),(帶一個單位負電荷),(不帶電荷),(帶正電),(呈電中性),原子核的體積只占原子體積的幾百萬億分之一；原子的質(zhì)量主要集中在原子核上。,2020/8/6,質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù),陽離子:,陰離子:,質(zhì)子數(shù) = 核外電子數(shù) + 電荷數(shù),質(zhì)子數(shù) = 核外電子數(shù) - 電荷數(shù),2020/8/6,質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z) + 中子數(shù)(N),元素符號,質(zhì)量數(shù),質(zhì)子數(shù),(二)質(zhì)量數(shù),質(zhì)量數(shù)：將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取整數(shù)，加

9、起來所得數(shù)值,2020/8/6,原子核,核外電子,原子,中子,質(zhì)子,Z個,Z個,N=(AZ)個,2020/8/6,O,8,16,2,2-,- 2,離子電荷,原子個數(shù),質(zhì)量數(shù),質(zhì)子數(shù),化合價,2020/8/6,據(jù)最新報道，放射性同位素鈥 ，可有效治療肝癌，該同位素原子核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是( ) A.32 B.67 C.99 D.166,A,學(xué)以致用,用AZX表示原子： 1.求中性原子的中子數(shù)：N= 2.求陰離子的中子數(shù)，AXn-共有x個電子，則N= 3.求陽離子的中子數(shù)，AXn+共有x個電子，則N= 4.求中性分子或原子團的中子數(shù)，1H216O分子中，N=,A-Z,A-X+n,A-X-

10、n,0+8=8,在離子RO3n-中，共有x個核外電子，R原子的質(zhì)量數(shù)為A，則R原子核內(nèi)含有的中子數(shù)為() AAxn48 BAxn24 CAxn24 DAxn24,課堂檢測：,B,動動手,19 23 27,質(zhì)量數(shù)=原子的近似相對原子質(zhì)量,注意：只是數(shù)值上相等，但意義不一樣,10,188O,16,3216S,0,1,1,40,18,35,4018Ar,17,小試牛刀,比 較,8O 8 O,探究討論,1、它們屬于同一種元素嗎?,2、它們是同一種原子嗎?,18,16,氕,氘,氚,重氫,超重氫,試比較三種原子的異同，指出它們之間的關(guān)系。,質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同，質(zhì)量數(shù)不同,元素：具有相同質(zhì)子數(shù)的同一類原

11、子的總稱,同位素：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的核素,核素：具有一定質(zhì)子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子,氕(H)，氘(D)，氚(T),（三）同位素,小 結(jié),核素1,核素2,同位素,元 素,常見的同位素,126C 136C 146C,11H 21H 31H,氕 氘 氚,D T,23492U 23592U 23892U,同位素的性質(zhì)： 1.同一元素的各種同位素質(zhì)量數(shù)不同，物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同。 2.天然存在的某種元素里，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，各種同位素所占的原子個數(shù)百分比一般是不變的。,同素異形體：同種元素組成的不同的單質(zhì)稱為同素異形體. 同位素和同素異形體考慮的對象不同,同位素的范疇是原子,

12、同素異形體的范疇是單質(zhì).,小試牛刀,紅磷和白磷、 12C和13C、氧氣和臭氧、石墨和金剛石、16O和18O 、32S和34S、,下面哪些互為同位素？,1H、2H、3H、H、H2是( ) A、氫的五種同位素 B、五種氫元素 C、五種不同氫原子 D、氫元素的五種不同粒子,D,說明,自然界中大多數(shù)元素都有同位素,目前已知的元素有118種,但同位素已發(fā)現(xiàn)2000多種.元素種類由質(zhì)子數(shù)決定,同位素由質(zhì)子數(shù),中子數(shù)共同決定.同一元素的各種同位素的原子,化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,在周期表中處于同一位置.,許多元素都具有同位素，那該元素的相對原子量該如何計算呢？,Cl元素有3517Cl和3717Cl兩種天然、穩(wěn)定的同位素，其中3517Cl所占的原子數(shù)目百分比為 75.77%,Ar（ 3517Cl ）=34.969； 3717Cl所占的原子數(shù)目百分比為24.23%， Ar（ 3717Cl ）=36.966，則Cl元素的平均相對原子質(zhì)量為多少？,Ar(Cl)=34.969 75.77% + 36.966 24.23%=35.453,總結(jié),在原子中: 核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)= 核外電子數(shù) = 原子序數(shù),質(zhì)量數(shù)(A) = 質(zhì)子數(shù) (Z)+ 中子數(shù)(N),質(zhì)量數(shù)=原子的近似相對原子質(zhì)量,元素,核素1,核素2,同位素,X,A,Z,原子、元素、核素、同位素等都屬于重要的化學(xué)基本概念，原子的構(gòu)