1、 结构的认识人类对原子 第三单元在你眼中在你眼中? ? 在化学家眼中在化学家眼中? ? 它们由什么微粒构成？它们由什么微粒构成？水由水分子构成水由水分子构成金刚石由碳金刚石由碳原子原子构成构成食盐由离子构成食盐由离子构成阅读课本阅读课本27-28 公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。道道尔尔顿顿原原子子模模型型 19 19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体实心球体原子并不是构成物质的最小微粒原子并不是构成物质的最小微粒 汤姆生发
2、现了电子汤姆生发现了电子(1897年年)汤姆生汤姆生葡萄干面包模型电子电子带正电荷带正电荷的物质的物质粒子散射实验 如何解释这个现象呢？金箔金箔荧光屏荧光屏狭缝狭缝 粒子粒子 发射源发射源 英国科学家卢瑟福英国科学家卢瑟福E.Rutherford(1871-1937)E.Rutherford(1871-1937) 玻尔原子轨道玻尔原子轨道模型模型 玻尔原子模型玻尔原子模型（又称（又称轨轨道道模型）：当原子只有模型）：当原子只有一个电子一个电子时，电子沿时，电子沿特特定球形轨道定球形轨道运转；当原运转；当原子有子有多个电子多个电子时，它们时，它们将分布将分布在多个球壳中绕在多个球壳中绕核运动核运
3、动。 不同的电子运转轨道是不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨具有一定级差的稳定轨道。道。 电子的波粒二象性 电子云模型电子云模型 电子云电子云现代量子力学学说现代量子力学学说 现代量子力学原子结构模型（电子云模型）现代量子力学原子结构模型（电子云模型）原子原子由原子核和核外电子构成由原子核和核外电子构成电子运动的规律跟宏观电子运动的规律跟宏观物体运动的规律截然不同；物体运动的规律截然不同；对于多电子的原子，对于多电子的原子，电子在核外一定的空间近似于分层排布电子在核外一定的空间近似于分层排布一、原子结构模型的演变一、原子结构模型的演变实心球模型实心球模型道尔顿（年）道尔顿（年）葡萄干面包
4、模型葡萄干面包模型汤姆生（年汤姆生（年）行星模型行星模型卢瑟福（年）卢瑟福（年）轨道式原子模型轨道式原子模型玻尔（年）玻尔（年）量子力学模型量子力学模型年年3. 原子结构模型的演变过程给我们的启迪(1) 化学认识发展过程中的继承、积累、突破和革命。(2) 实验方法实验方法是科学研究的一种重要方法，实验手段的不断进步是化学科学的关键；模型模型法法可以把事物抽象的本质具体化，但并不等于事物的真实存在，模型的正确性需要实验的检验。(3) 科学研究、科学发现是无止境的。电子云电子云现代量子力学学说现代量子力学学说 现代量子力学原子结构模型（电子云模型）现代量子力学原子结构模型（电子云模型）原子原子由原
5、子核和核外电子构成由原子核和核外电子构成电子运动的规律跟宏观电子运动的规律跟宏观物体运动的规律截然不同；物体运动的规律截然不同；对于多电子的原子，对于多电子的原子，电子在核外一定的空间近似于分层排布电子在核外一定的空间近似于分层排布二、核外电子分层排布二、核外电子分层排布对于多电子原子对于多电子原子,核外电子是分层排布的核外电子是分层排布的+2He+18Ar+10Ne+1H+8O+12Mg该电子层该电子层上的电子上的电子核电荷数核电荷数原子核原子核电子层电子层二、核外电子分层排布二、核外电子分层排布1、电子按能量高低在核外分层排布。、电子按能量高低在核外分层排布。1234567KLMNOPQ由
6、内到外，能量逐渐升高由内到外，能量逐渐升高2、核外电子排布的一般规律：、核外电子排布的一般规律： K层为最外层时，最多容纳电子数层为最外层时，最多容纳电子数-。其他各层为最外层最多容纳电子数其他各层为最外层最多容纳电子数-。次外层最多容纳电子数次外层最多容纳电子数-。倒数第三层最多容纳电子数倒数第三层最多容纳电子数-。第第n层最多容纳电子数层最多容纳电子数-。2个个8个个18个个32个个2n2个个注意：多条规律必须同时兼顾。注意：多条规律必须同时兼顾。 电子先排能量最低的电子层电子先排能量最低的电子层,排满后再排能量排满后再排能量较高的电子层较高的电子层说出下列原子的核外电子排布说出下列原子的
7、核外电子排布: 1)Mg 2)Cl 3)N 4)Ne 5)Ca试一试试一试:该电子层该电子层上的电子上的电子原子核原子核+18Ar核电荷数核电荷数电子层电子层+18第第1层层第第2层层第第3层层K层层L层层M层层288原子核原子核原子核带正电原子核带正电核电荷数核电荷数该电子层上的电子数该电子层上的电子数3、原子结构示意图、原子结构示意图二、核外电子分层排布二、核外电子分层排布三、原子结构与元素性质的关系三、原子结构与元素性质的关系1.1.最外层为最外层为8电子的结构电子的结构(K层为最层为最外层时为外层时为2电子电子) 特点特点:原子既不容易失去电子又不容易得到电子原子既不容易失去电子又不容
8、易得到电子（如（如HeHe、NeNe、ArAr等）等）+22+1028+18288其它原子都有使自己趋向稳定结构的性质其它原子都有使自己趋向稳定结构的性质2.2.不稳定结构：不稳定结构：如：如：F F、O O、ClCl最外层电子数最外层电子数4时，容易失去电子时，容易失去电子最外层电子数最外层电子数4时，容易得到电子时，容易得到电子三、原子结构与元素性质的关系三、原子结构与元素性质的关系如：如： NaNa、MgMg、AlAl元素的化学性质由原子的最外层电子元素的化学性质由原子的最外层电子数决定数决定+12282失去电子+1228MgMg2+826+828得到电子OO2-结结论论1 1、活泼金属
9、元素的原子容易失去最外层上、活泼金属元素的原子容易失去最外层上的电子变为带正电荷的阳离子，阳离子所带的电子变为带正电荷的阳离子，阳离子所带正电荷的数目等于原子失去的电子的数目。正电荷的数目等于原子失去的电子的数目。MgMg2+失 2e-（带2个单位正电荷）2、活泼非金属元素的原子容易得到电子、活泼非金属元素的原子容易得到电子变为带负电荷的阴离子，阴离子所带负电变为带负电荷的阴离子，阴离子所带负电荷的数目等于原子得到的电子的数目。荷的数目等于原子得到的电子的数目。OO2-得 2e-（带2个单位负电荷）问题解决：问题解决：氧化镁的形成氧化镁的形成宏观：宏观：氧气和金属镁反应生成氧化镁，氧化氧气和金
10、属镁反应生成氧化镁，氧化镁是氧元素与镁元素相结合的产物。镁是氧元素与镁元素相结合的产物。微观：微观：每个每个MgMg失去失去2 2个电子形成与个电子形成与NeNe一样的稳定一样的稳定电子层结构的电子层结构的MgMg2+2+，每个，每个O O得到得到2 2个电子形成与个电子形成与NeNe一样的稳定电子层结构的一样的稳定电子层结构的O O2-2-，带正电荷的，带正电荷的MgMg2+2+与与带负电荷的带负电荷的O O2-2-相互发生电性作用，形成稳定的相互发生电性作用，形成稳定的MgO.MgO.如下图如下图Mg+O2=2MgO+12Mg+8O+12+8Mg2+O2-结论：结论： 原子最外层的电子数小
11、于原子最外层的电子数小于8个时，在个时，在化学反应中总是得到或失去电子而达到化学反应中总是得到或失去电子而达到最外层最外层8电子的稳定结构。电子的稳定结构。元素元素化合价化合价原子最外层电原子最外层电子数目子数目失去（或得到）失去（或得到）电子的数目电子的数目NaMg2O6Cl-1讨论：化合价与得失电子的数目、最外层电子数讨论：化合价与得失电子的数目、最外层电子数目之间的关系。目之间的关系。+11失去失去1个个+2失去失去2个个-2得到得到2个个7得到得到1个个结论：结论：正化合价正化合价=失电子数失电子数=最外层电子数最外层电子数 =得电子数得电子数=8最外层电子数最外层电子数负化合价P30
12、 Na2O MgO NaCl MgCl2小结：1 原子结构模型的演变原子结构模型的演变 道尔顿道尔顿汤姆生汤姆生卢瑟福卢瑟福 玻尔玻尔量子力学量子力学2、原子核外电子排布规律、原子核外电子排布规律 能量最低原理能量最低原理每个电子层最多只能容纳每个电子层最多只能容纳2n2个电子。个电子。 最外层最多只能容纳最外层最多只能容纳 8个电子（个电子（K层为最外层时层为最外层时不能超过不能超过2个）个） 次外层最多只能容纳次外层最多只能容纳18个电子（个电子（K层为次外层时层为次外层时不能超过不能超过2个个 倒数第三层最多只能容纳倒数第三层最多只能容纳32个电子个电子 练习练习1)、原子核外电子是、原
13、子核外电子是 排布的排布的2)、金属元素的原子最外层一般、金属元素的原子最外层一般 个电子，个电子，在化学反应中易在化学反应中易 电子形成与稀有气体原子电子形成与稀有气体原子电子层排布相同的阳离子（稳定结构）。电子层排布相同的阳离子（稳定结构）。3)、非金属元素的原子最外层一般、非金属元素的原子最外层一般 个电子，个电子，在化学反应中易在化学反应中易 电子形成与稀有气体原子电子形成与稀有气体原子电子层排布相同的阴离子（稳定结构）。电子层排布相同的阴离子（稳定结构）。4)、化学反应中，原子核不发生变化，但原子、化学反应中，原子核不发生变化，但原子的的 发生变化，元素的化学性质主发生变化，元素的化
14、学性质主要决定于原子结构中的要决定于原子结构中的 。分层分层4 4得到得到失去失去最外层电子数目最外层电子数目最外层电子数最外层电子数在原子序数在原子序数1 11818号元素范围内，按要求号元素范围内，按要求回答下列问题：回答下列问题：最外层电子数为最外层电子数为1 1的原子有的原子有_最外层电子数是次外层电子数最外层电子数是次外层电子数2 2倍的原倍的原子是子是_最外层电子数是次外层电子数最外层电子数是次外层电子数3 3倍的原倍的原子是子是_最外层电子数是次外层电子数最外层电子数是次外层电子数4 4倍的原倍的原子是子是_课堂练习课堂练习2:次外层电子数是最外层电子数次外层电子数是最外层电子数
15、2倍的原子倍的原子有有_内层电子总数是最外层电子数内层电子总数是最外层电子数2倍的原子倍的原子有有_电子层数与最外层电子数相等的原子有电子层数与最外层电子数相等的原子有_最外层电子数是电子层数最外层电子数是电子层数2倍的原子有倍的原子有_最外层电子数是电子层数最外层电子数是电子层数3倍的原子是倍的原子是_在原子序数在原子序数118号元素范围内，按要求号元素范围内，按要求回答下列问题：回答下列问题：第三单元第三单元 人类对原子结构的认识人类对原子结构的认识1.3.2 1.3.2 原子核的组成原子核的组成原子原子原子核原子核核外电子核外电子 质子质子 中子中子一、原子的构成一、原子的构成对于离子呢
16、 ？（离子和原子如何区别）1个质子带一个单位正电荷个质子带一个单位正电荷1个电子带一个单位负电荷个电子带一个单位负电荷中子不带电中子不带电质子数质子数=核外电子数核外电子数=原子序数原子序数呈电中性呈电中性1. 原子的电性原子的电性 ？思考：思考：核电荷数核电荷数= 离子的电性？离子的电性？阳离子：阳离子：电子数质子数电子数质子数电子数电子数=质子数质子数-电荷绝对值电荷绝对值阴离子：阴离子：电子数质子数电子数质子数电子数电子数=质子数质子数+ 电荷绝对值电荷绝对值1.某某An+离子的质子数为离子的质子数为a,则它的核外电则它的核外电子数为子数为_2.某某B2-离子的核外电子排布与氩原子相离子
17、的核外电子排布与氩原子相同同,则则B为为_元素元素质量数质量数 =质子数质子数(Z)+中子数中子数(N)集中在原子核集中在原子核2. 原子的质量原子的质量 ？一个质子的相对质量是：一个质子的相对质量是：1.007一个中子的相对质量是：一个中子的相对质量是：1.008一个电子的相对质量是：一个电子的相对质量是：1/1836(A)原子原子质子数质子数（Z）中子数中子数（N）质子数质子数+中中子数（子数（A）相对原相对原子质量子质量F1018.998Na1222.990Al14 26.982问题解决：问题解决：P3191119231327原子的表示原子的表示:XAZ元素符号元素符号质量数质量数 核电
18、荷数核电荷数 （核内质子数）（核内质子数）练习练习2 2、写出下列微粒的质子数、中子数、电写出下列微粒的质子数、中子数、电子数、式量（相对质量）。子数、式量（相对质量）。1231618171118882HHHOOO、 、 、 、 、 27Al3+、37Cl-、CH4AnZR原子原子质子数质子数中子数中子数 用用 来表示来表示F910Na1112Al1314质子质子中子数中子数质量数质量数 用用 来表示来表示101112123H11H21H31观察与思考观察与思考同一种同一种元素元素三种不同三种不同核素（原子）核素（原子）互称为互称为同位素同位素元素元素：具有相同：具有相同质子数质子数的同一类原
19、子的总称。的同一类原子的总称。核素核素：具有一定：具有一定质子数质子数和一定和一定中子数中子数的一种原子。的一种原子。质子数质子数相同相同，质量数（或中子数），质量数（或中子数）不同不同的核素互称为的核素互称为同位素同位素。元素元素（同位素）（同位素）核素核素核素核素。二、核素和二、核素和同位素同位素 2.同位素：同位素：质子数相同而中子数不同的同一质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。元素的不同原子互称为同位素。同位素是原子的互称。同位素是原子的互称。 1.核素：核素：具有一定质子数和一定中子数的原子具有一定质子数和一定中子数的原子氢元素：氢元素： 1112132.同位素：
20、同位素：质子数相同而中子数不同的同一质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。元素的不同原子互称为同位素。同位素是原子的互称。同位素是原子的互称。 3.元素、核素和同位素的关系元素、核素和同位素的关系同位素同位素核素核素1核素核素2同种元素同种元素二、核素和二、核素和同位素同位素 1 1. .质量数（质量数（A） 质子数（质子数（Z） 中子数（中子数（N） 2.原子原子 ：核电荷数核电荷数 质子数质子数 核外电子数核外电子数XAZ3. 阳离子阳离子 ：核电荷数核电荷数 质子数质子数 核外电子数核外电子数，maW4. 阴离子阴离子 ：核电荷数核电荷数 质子数质子数 核外电子数核外电
21、子数，nbY原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子原子原子XAZ总总 结结 核外电子数核外电子数a am m 核外电子数核外电子数b bn n1.以下说法正确的是以下说法正确的是A.原子是最小的粒子原子是最小的粒子B.所有原子都有中子所有原子都有中子C.原子呈电中性，所以原子不含电荷原子呈电中性，所以原子不含电荷D.原子质量主要集中在原子核上原子质量主要集中在原子核上（D）（B）2.已知某元素相对原子质量为已知某元素相对原子质量为227、中子数为中子数为138，则质子数为，则质子数为 A. 416 B. 89 C. 227 D. 2033.关于关于 Cl叙述错误的是叙述错误的是A.质量数
22、为质量数为37 B.中子数为中子数为20C.电子数为电子数为17D.相对原子质量为相对原子质量为35.53717（D）4.某金属原子符号为某金属原子符号为 X，该原子原子核内，该原子原子核内 中子数与质子数之差为中子数与质子数之差为 A. 32 B. 67 C. 99 D. 16616667（A）5.下列粒子中与下列粒子中与NH4+具有相同质子数和电具有相同质子数和电 子数的是子数的是 A. Na+ B. F C. OH D. H2O （A） 6、某微粒用、某微粒用 Rn+表示，下列关于该微粒的叙表示，下列关于该微粒的叙 述中正确的是述中正确的是 A、所含质子数、所含质子数=A-Z B、所含中
23、子数、所含中子数=A-Z C、所含电子数、所含电子数=Z+n D、质量数、质量数=Z+nZA7、某元素的某种离子、某元素的某种离子X2-核外共有核外共有a个电子，核个电子，核内有内有b个中子，表示该个中子，表示该X原子的下列符号中正确原子的下列符号中正确的是的是XAbaa）（、XBba2a）（）（、XC2ba2a）（）（、XD2ba2a）（）（、 元素有_种；上述的粒子中有几种核素_，其中互为同位素的有_1H 12C 16O 2H1681818617O 3H 18O 14C8 种种 、 、 32.在分子、原子、原子核、质子、中子、在分子、原子、原子核、质子、中子、电子等微粒中找出符合下列条件的
24、微粒填电子等微粒中找出符合下列条件的微粒填空：空：（2）化学变化中最小的微粒）化学变化中最小的微粒 （1）保持物质化学性质最小的微粒）保持物质化学性质最小的微粒（3）带正电荷的微粒）带正电荷的微粒、 （5）不显电性的微粒）不显电性的微粒、 （4）带负电荷的微粒）带负电荷的微粒分子分子原子原子原子核原子核 质子质子电子电子 分子分子 原子原子 中子中子有有X,Y,Z三种元素三种元素,X原子核内无中子原子核内无中子,Y原子原子的第三个电子层上有的第三个电子层上有3个电子个电子,Z原子最外原子最外层电子数是其电子层数的层电子数是其电子层数的3倍倍.试判断试判断X_,Y_,Z_. 并画出其原子结构并画出其原子结构示意图示意图_, _, _.这三种元素这三种元素所组成的化合物的化学式为所组成的化合物的化学式为_.练一练练一练: 练一练练一练:已知已知A+、B2+、C2-、D-离子具有相同的电离子具有相同的电子排布，则四种元素的原子序数从大到小子排布，则四种元素的原子序数从大到小的顺序是的顺序是_
