1、第三单元第三单元 物质构成的奥秘物质构成的奥秘课题课题2 2 原子的结构原子的结构一、知识回顾一、知识回顾构成物质的微粒构成物质的微粒分子分子原子原子保持物质保持物质化学性质化学性质的的最小最小微粒微粒化学变化化学变化中的中的最小最小微粒微粒联系：联系：区别：区别：化学反应的实质：化学反应的实质： 分子分裂成原子，原子重新组合成新的分分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子；子；在化学变化中，分子可以再分，而原子不能再分；在化学变化中，分子可以再分，而原子不能再分；分子是由原子构成的；分子是由原子构成的；一、知识回顾一、知识回顾分子和原子的特性：分子和原子的特性：1、分子和原子的质量都很小；、分
2、子和原子的质量都很小；2、分子和原子总是在不断的运动着；、分子和原子总是在不断的运动着；3、分子和原子间都存在一定的间隔；、分子和原子间都存在一定的间隔；二、问题引入二、问题引入2、原子是如何组成分子的？、原子是如何组成分子的？1、原子可以再分吗？、原子可以再分吗？3、原子到底具有什么样的结构呢？、原子到底具有什么样的结构呢？三、原子结构三、原子结构我国成功爆炸第一颗我国成功爆炸第一颗原子弹的图片原子弹的图片 原子原子原子的结构到底怎样原子的结构到底怎样？ 三、原子结构三、原子结构英国化学及物理英国化学及物理学家道尔顿学家道尔顿（J.Dalton）18031803年提出物质是由原子组成年提出物
3、质是由原子组成的；不同物质是由不同原子组的；不同物质是由不同原子组成的；不可再分的实心球体；成的；不可再分的实心球体；三、原子结构三、原子结构英国物理学家汤姆英国物理学家汤姆孙（孙（J.J.Thomson）1897年发现电子：电子年发现电子：电子带负电荷，是构成所有带负电荷，是构成所有物质的原子所共有的粒物质的原子所共有的粒子；子；1906年获得诺贝尔年获得诺贝尔物理学奖；物理学奖；原子结构模型到原子结构模型到底是怎样的？底是怎样的？三、原子结构三、原子结构19031903年：年：汤姆孙的葡萄干原子模型汤姆孙的葡萄干原子模型缺点：没有发现原子核！缺点：没有发现原子核！三、原子结构三、原子结构英
4、国物理学家卢瑟英国物理学家卢瑟福（福（E.Rutherford） 三、原子结构三、原子结构现象：极少数现象：极少数粒子被弹回粒子被弹回少数少数粒子偏转粒子偏转大多数大多数粒子直线运动粒子直线运动因对元素蜕变和放射化学研究获因对元素蜕变和放射化学研究获1908年诺贝尔化学奖；发现年诺贝尔化学奖；发现质子；为纪念他，质子；为纪念他，104号元素命名为号元素命名为（Rutherfordium）粒粒子子轰轰击击金金箔箔三、原子结构三、原子结构：1、粒子通过了原子内、原子间的空隙；粒子通过了原子内、原子间的空隙；2、 粒子途经金原子核附近时受到斥力而稍微改变粒子途经金原子核附近时受到斥力而稍微改变了运动
5、方向；了运动方向；3、 粒子撞击了带正电、质量大、体积小的金原子粒子撞击了带正电、质量大、体积小的金原子核被反弹核被反弹在原子中心有一个很小的核，叫在原子中心有一个很小的核，叫原子核原子核，原子，原子的全部的全部正电荷正电荷与几乎全部的质量与几乎全部的质量都集中在都集中在原子原子核核里；里；带负电的电子带负电的电子在在核外空间绕核旋转核外空间绕核旋转。三、原子结构三、原子结构丹麦物理学家丹麦物理学家波尔（波尔（Bohr）1913年在年在研究光谱研究光谱的基础上提出了原的基础上提出了原子结构的子结构的玻尔模型玻尔模型：核外电子：核外电子分层运分层运动动，按，按能量高低而距离核远近能量高低而距离核
6、远近不同，不同，也因此获得也因此获得1922年的诺贝尔物理学奖。年的诺贝尔物理学奖。三、原子结构三、原子结构爱因斯坦爱因斯坦波尔波尔薛定谔薛定谔1927年比利时召开索尔维会议年比利时召开索尔维会议居里夫人居里夫人洛仑磁洛仑磁普朗克普朗克德布罗意德布罗意波恩波恩狄拉克狄拉克泡利泡利德拜德拜海森堡海森堡三、原子结构三、原子结构奥地利物理学家奥地利物理学家薛定谔（薛定谔（Schrdinger）1926年首次提出年首次提出电子云模型电子云模型：电子在：电子在原子核外很小的空间内做高速运动，原子核外很小的空间内做高速运动，其运行没有固定的规律，接近近代人其运行没有固定的规律，接近近代人类对原子结构的认识
7、，属于分层排布类对原子结构的认识，属于分层排布（属于集体智慧的结晶）；和狄拉克（属于集体智慧的结晶）；和狄拉克获获1933年诺贝尔物理学奖；年诺贝尔物理学奖； 三、原子结构三、原子结构原子结构模型的演变原子结构模型的演变 三、原子结构三、原子结构1、1897年，汤姆孙发现了电子2、1918年，卢瑟福用粒子轰击氮原子核，粒子轰击氮原子核，发现了质子，并预言了中子的存在；3、1932年，查德威克用粒子轰击硼原子核，粒子轰击硼原子核，证实了中子的存在；原子到底具有什么样的结构呢？原子到底具有什么样的结构呢？1 1、原子是由哪两部分构成的？、原子是由哪两部分构成的？ 原子是由居于原子中心的带原子是由居
8、于原子中心的带正电正电的的原子核原子核和核外带和核外带负电负电的的电子电子构成的。构成的。 电子电子（-）原子原子 原子核原子核（+）三、原子结构三、原子结构三、原子结构三、原子结构思考：思考： 原子核居于原子中心，它在原子中的体积如何？原子核居于原子中心，它在原子中的体积如何？占很大一部分吗？占很大一部分吗？原子核居于原子中原子核居于原子中心，但比原子小得心，但比原子小得多，原子核的半径多，原子核的半径只有原子半径的几只有原子半径的几万分之一。万分之一。三、原子结构三、原子结构2 2、原子核是由哪些粒子构成的？这些粒子有什么异、原子核是由哪些粒子构成的？这些粒子有什么异同点？同点？三、原子结
9、构三、原子结构原子核原子核由由质子质子和和中子中子构成。构成。区别：区别：一个质子带一个单位的正电荷，一个质子带一个单位的正电荷， 中子不带电。中子不带电。 一个质子的质量是一个质子的质量是1.67210-27 kg， 一个中子的质量为一个中子的质量为1.674 10-27 kg相同点：相同点：质量几乎相等。质量几乎相等。三、原子结构三、原子结构构成原子的粒子的电性和质量构成原子的粒子的电性和质量 粒子种类粒子种类电性电性质量质量质子质子1 1个单位正电荷个单位正电荷1.67261.67261010-27-27kgkg中子中子不带电不带电1.67491.67491010-27-27kgkg电子
10、电子1 1个单位负电荷个单位负电荷质子质量的质子质量的1/18361/1836(1)(1)一个质子和一个电子所带的电量相等，电性相一个质子和一个电子所带的电量相等，电性相 反，中子不带电。反，中子不带电。(2)(2)一个质子和一个中子的质量约相等。一个质子和一个中子的质量约相等。(3)(3)质子和中子的质量很小，但比电子的质量大很多，质子和中子的质量很小，但比电子的质量大很多，原子的质量主要原子的质量主要集中在原子核上。集中在原子核上。原原子子原子核原子核（+）核外电子核外电子（）质子质子（+）中子中子一个原子只有一个原子核一个原子只有一个原子核三、原子结构三、原子结构三、原子结构三、原子结构
11、由于原子核所带电量和核外电子的电量相等，但电由于原子核所带电量和核外电子的电量相等，但电性相反，所以整个原子不显电性。性相反，所以整个原子不显电性。3 3、原子核和核外电子都带电，为什么整个原子不、原子核和核外电子都带电，为什么整个原子不显电性？显电性？四、思考四、思考（1）、原子核所带的正电荷从何而来？）、原子核所带的正电荷从何而来？原子核所带的正电荷来自于质子所带的正电荷，由于中子原子核所带的正电荷来自于质子所带的正电荷，由于中子不带电，所以原子核所带的正电荷就是质子所带的正电荷不带电，所以原子核所带的正电荷就是质子所带的正电荷。（2）、同种原子中，质子数与原子核所带的正电荷数有）、同种原
12、子中，质子数与原子核所带的正电荷数有何关系？何关系？原子核所带的正电荷数称为核电荷数原子核所带的正电荷数称为核电荷数。因为原子核所带的。因为原子核所带的正电荷全部集中在质子上。而一个质子带一个单位的正电正电荷全部集中在质子上。而一个质子带一个单位的正电荷，所以具有如下等量关系：荷，所以具有如下等量关系： 核电荷数核电荷数 = = 质子数质子数 四、思考四、思考（3）、）、同种原子中，同种原子中，电子数与原子核所带的正电荷数电子数与原子核所带的正电荷数（核电荷数）有何关系？（核电荷数）有何关系？因为原子核所带的正电荷和核外电子所带的负电荷电量相因为原子核所带的正电荷和核外电子所带的负电荷电量相等
13、、电性相反，而一个电子带一个单位的负电荷，所以有等、电性相反，而一个电子带一个单位的负电荷，所以有如下等量关系：如下等量关系：核电荷数核电荷数 = 核外电子数核外电子数核电荷数核电荷数 = 质子数质子数 =核外电子数核外电子数表4-2 几种原子的构成原子序数原子序数 原子种类原子种类 核电荷数核电荷数质子数质子数中子数中子数核外电子核外电子数数1氢氢11016碳碳66668氧氧888811钠钠1111121117氯氯1717181726铁铁26263026四、思考四、思考1、构成原子的粒子有哪几种？、构成原子的粒子有哪几种？ 2、所有原子都是由质子、中子、电子构成的吗？所有原子都是由质子、中子
14、、电子构成的吗？ 3、构成原子的粒子有多少个？、构成原子的粒子有多少个？ 4、同种原子中各种粒子在数量上有什么关系？同种原子中各种粒子在数量上有什么关系？五、总结五、总结原子构成的规律：原子构成的规律： 、原子核所带的正电荷数简称为核电荷数、原子核所带的正电荷数简称为核电荷数、同种原子同种原子: : 核电荷数核电荷数= =质子数质子数= =核外电子数核外电子数= =原子序数原子序数 、 质质 子子 数数 不不 一一 定定 等等 于于 中中 子子 数数 、原、原 子子 中中 不不 一一 定定 含含 有有 中中 子（如：子（如：氢原子氢原子） 、 不同种类的原子不同种类的原子，其核内质子数和核外电
15、子数，其核内质子数和核外电子数 都不相同都不相同六、课堂训练六、课堂训练1、在、在 原原 子子 的的 构构 成成 中，中， 带带 正正 电，电， 带带 负负 电，电， 不不 带带 电，电， 绕绕 着着 做做 高高 速速 运运 动。动。 占占 据据 原原 子子 的的 绝绝 大大 部部 分分 体体 积积， 集集 中原中原 子子 的的 主主 要要 质质 量量 。 2、某原子的质子数为、某原子的质子数为26，中子数比质子数多，中子数比质子数多4，则该原子中所含微粒总，则该原子中所含微粒总数为（数为（ ）A.26 B.56 C.82 D.863、构成氧原子的微粒有（、构成氧原子的微粒有（ ）A8个质子，
16、个质子，8个中子，个中子，16个电子个电子B8个质子，个质子，8个电子个电子C8个质子，个质子，8个中子，个中子，8个电子个电子D8个原子核，个原子核，8个中子，个中子，8个电子个电子质子质子电子电子中子中子电子电子原子核原子核电子电子原子核原子核CC六、课堂训练六、课堂训练4、下列叙述正确的是、下列叙述正确的是( )A 原子核都由质子和中子构成原子核都由质子和中子构成B 在原子中在原子中,核内的质子数与核外的电子数不一定相等核内的质子数与核外的电子数不一定相等C 原子里有相对很大的空间原子里有相对很大的空间,电子在这个空间里作高速运动电子在这个空间里作高速运动D 不同种类的原子不同种类的原子
17、,核内的质子数不同核内的质子数不同,核外电子数可以相同核外电子数可以相同5、将分子原子质子中子电子等粒子，用序号分别填入下列、将分子原子质子中子电子等粒子，用序号分别填入下列适当空格中：（适当空格中：（1）构成物质的基本粒子是）构成物质的基本粒子是_ （2）构成原子的基本粒子是）构成原子的基本粒子是_ （3）呈电中性的粒子是）呈电中性的粒子是_ （4）带正电的粒子是）带正电的粒子是_ （5）参加化学反应一定发生变化的粒子是）参加化学反应一定发生变化的粒子是_ （6）原子中数目一定相等的粒子是）原子中数目一定相等的粒子是_C六、课堂训练六、课堂训练6、负质子，正电子都属于反粒子，它们与质子、电子
18、的质量、电量均、负质子，正电子都属于反粒子，它们与质子、电子的质量、电量均相等，但电性相反。欧洲科研机构宣称已制造出反氢原子，那么根据相等，但电性相反。欧洲科研机构宣称已制造出反氢原子，那么根据你的理解，下列关于反氢原子的叙述正确是的（你的理解，下列关于反氢原子的叙述正确是的（ ）A、由一个带正电的质子和一个带负电的电子构成。、由一个带正电的质子和一个带负电的电子构成。B、由一个带负电的质子和一个带正电的电子构成。、由一个带负电的质子和一个带正电的电子构成。C、由一个带负电的质子和一个带负电的电子构成、由一个带负电的质子和一个带负电的电子构成D、由一个带负电的质子和两个带正电的电子构成、由一个
19、带负电的质子和两个带正电的电子构成7、科学家发现有原子质量比为、科学家发现有原子质量比为1：2：3的三种氢原子，你认为它们在的三种氢原子，你认为它们在结构上有什么异同点？结构上有什么异同点？B质子数相同，中子数不同，电子数相同。质子数相同，中子数不同，电子数相同。七、核外电子排布七、核外电子排布钠原子钠原子七、核外电子排布七、核外电子排布电子层：电子层：能能 量：量：1 ， 2 ， 3 ， 4 ， 5 ，6 ，7。离核距离：离核距离： 由近由近 远。远。原子核原子核电子层电子层K ，L ，M ，N ，O ，P ，Q。 由低由低 高。高。七、核外电子排布七、核外电子排布七、核外电子排布七、核外电
20、子排布HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClAr七、核外电子排布七、核外电子排布HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClAr七、核外电子排布七、核外电子排布HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClAr七、核外电子排布七、核外电子排布七、核外电子排布七、核外电子排布小结小结 第一层第一层排满排满2个电子，再排第二层。个电子，再排第二层。 第二层第二层排满排满8个电子，再排第三层。个电子，再排第三层。七、核外电子排布七、核外电子排布相对稳定结构：相对稳定结构：像稀有气体元素这样最外层具有像稀有气体元素这样最外层具有8个电子（氦只个电子（氦只有有2个电子）的结构
21、，叫做个电子）的结构，叫做相对稳定结构相对稳定结构，即，即8电电子稳定结构（若只有一个电子层，子稳定结构（若只有一个电子层，2个电子也是个电子也是稳定结构）；稳定结构）；氦（氦（He)He)氖（氖（Ne)Ne)氩（氩（Ar)Ar)七、核外电子排布七、核外电子排布画出钾原子、核钙原子的原子结构示意图：画出钾原子、核钙原子的原子结构示意图：钾原子钾原子钙原子钙原子八、离子八、离子 八、离子八、离子 八、离子八、离子这两种粒子的化学性质相似吗？这两种粒子的化学性质相似吗？八、离子八、离子+电子层数电子层数粒子电性粒子电性元素种类元素种类相对原子质量相对原子质量中子数中子数质子数质子数原子核原子核粒子
22、化学性质粒子化学性质最外层电子数最外层电子数八、离子八、离子失去失去1个电子个电子八、离子八、离子-得到得到1个电子个电子电子层数电子层数粒子电性粒子电性元素种类元素种类 相对原子质量相对原子质量中子数中子数质子数质子数原子核原子核 粒子化学性质粒子化学性质 最外层电子数最外层电子数八、离子八、离子得失电子得失电子电子层数电子层数粒子电性粒子电性元素种类元素种类相对原子质量相对原子质量中子数中子数质子数质子数原子核原子核粒子化学性质粒子化学性质最外层电子数最外层电子数八、离子八、离子种类种类质子数与核外质子数与核外电子数的关系电子数的关系电电 性性举例举例原子原子阳离子阳离子阴离子阴离子 质子
23、数质子数 =核外电子数核外电子数不显电性不显电性Na等等质子数质子数 核外电子数核外电子数带正电带正电Na+等等质子数质子数 核外电子数核外电子数带负电带负电 Cl八、离子八、离子八、离子八、离子离子符号的意义：离子符号的意义：八、离子八、离子八、离子八、离子八、离子八、离子氯化钠由氯化钠由_构成构成.结论:氯离子和钠离子氯离子和钠离子九、课堂训练九、课堂训练1(3分)(2016，衡阳)下列几种粒子的结构示意图中表示阴离子的是( )B九、课堂训练九、课堂训练2(3分)(2016，杭州)下列有关钠在氯气中燃烧的实验，分析合理的是( )A钠在氯气中燃烧时，钠原子得到电子B反应物钠由分子构成，生成物
24、氯化钠由离子构成C钠能在氯气中燃烧，说明燃烧不一定需要氧气参与D钠在氯气中燃烧生成的氯化钠与家庭中食用的氯化钠化学性质不同C九、课堂训练九、课堂训练DC九、课堂训练九、课堂训练5(3分)某元素R的原子序数为m，能够形成核外有x个电子的Rn 离子，则下列关系式一定正确的是( )Amn BmnxCmnx DmxnB九、课堂训练九、课堂训练6(3分)某粒子的结构示意图如右图所示：(1)当xy10时，该粒子是_(填“阴离子”“阳离子”或“原子”)。(2)当y8时，该粒子带有两个单位的负电荷，则该粒子的符号是_。原子原子 九、课堂训练九、课堂训练7(5分)A、B、C三种粒子结构示意图如下图所示。(1)当
25、A、B为原子时，x_，y_；(2)C表示的粒子是_(填“分子”“原子”或“离子”)；81离子离子十、相对原子质量十、相对原子质量一种碳原子的质量一种碳原子的质量1/12Ar一种原子的质量一种原子的质量单位：单位：1十、相对原子质量十、相对原子质量1个碳原子的质量为个碳原子的质量为1.993 10-26Kg1个氢原子的质量为个氢原子的质量为1.674 10-27Kg 1个氧原子的质量为个氧原子的质量为2.657 10-26Kg 1个铁原子的质量为个铁原子的质量为9.288 10-26Kg注意：在一般的化学计算中，多采用相对注意：在一般的化学计算中，多采用相对原子质量的近似值！原子质量的近似值！十
26、、相对原子质量十、相对原子质量原子种类原子种类质子数质子数中子数中子数核外电子数核外电子数相对原子质量相对原子质量氢氢1011碳碳66612氧氧88 816钠钠11121123氯氯17181735找规律找规律:阅读上表，你能得到什么信息？阅读上表，你能得到什么信息？核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子核外电子跟质子、中子相比，电子质量很小，通常忽略不计，跟质子、中子相比，电子质量很小，通常忽略不计，原子的质量主要集中在原子的质量主要集中在原子核原子核上上。质子和中子的质。质子和中子的质量跟相对原子质量标准相比较，均约等于量跟相对原子质量标准相比较，均约等于1相对原子质量相对原子质量
27、质子数质子数+中子数中子数十、相对原子质量十、相对原子质量精确地测定了铟、铱、锑、铕、精确地测定了铟、铱、锑、铕、铈、铒、锗、锌、镝的相对原子铈、铒、锗、锌、镝的相对原子质量，得到新值，均经上述委员质量，得到新值，均经上述委员会采用为国际新标准。其中锗的会采用为国际新标准。其中锗的相对原子质量相对原子质量72.64取代了取代了旧值旧值72.61 0.02，改幅较大，并，改幅较大，并且解决了一个几十年来悬而未决且解决了一个几十年来悬而未决的难题（化学法和质谱法的测值的难题（化学法和质谱法的测值相差达相差达0.04），所以贡献尤为突），所以贡献尤为突出。出。中国化学家中国化学家张青莲张青莲十、相对
28、原子质量十、相对原子质量十一、课堂训练十一、课堂训练1(3分)(2016，桂林)已知磷原子的核电核数是15，相对原子质量是31，则磷原子的核内质子数是( )A15 B16 C31 D46A十一、课堂训练十一、课堂训练2(3分)下列说法中，正确的是( )A所有碳原子的质量都相同B相对原子质量是以碳原子质量的十二分之一作为标准的C作为相对原子质量标准的是由6个质子和6个中子构成的碳原子质量的1/12D一种原子的相对原子质量近似等于该原子的质子数C3(3分)作为相对原子质量标准的1个碳原子的质量是1.9931026 kg，一种氢原子的质量为3.3481027 kg，则该氢原子的相对原子质量为( )A
29、1 B2 C3 D4十一、课堂训练十一、课堂训练B十一、课堂训练十一、课堂训练C5(3分)(2017，襄阳模拟)某元素的原子核内有161个中子，其相对原子质量为272，则下列说法错误的是( )A该元素原子的质子数是111B该元素的核电荷数为161C该元素原子的核外电子数是111D该元素的一个原子的质量是一个碳原子(质子数为6，中子数为6)质量的272/12倍十一、课堂训练十一、课堂训练B十一、课堂训练十一、课堂训练6 6(3分)有关相对原子质量的说法有：相对原子质量是一个原子的质量；相对原子质量是一个原子质量的1/12；相对原子质量是原子的相对质量，是一个比值；相对原子质量的近似值为中子数和质
30、子数之和；相对原子质量是以碳的相对原子质量为标准的比值；一般化学计算时采用相对原子质量的近似值。其中正确的是( )A B C DB十一、课堂训练十一、课堂训练7(3分)已知核内有6个质子和6个中子的碳原子的质量为m kg，一个钼原子的质量是8 m kg，则钼原子的相对原子质量为( )A96 B72 C48 D368(3分)已知某氧原子的相对原子质量为16，某硫原子的相对原子质量为32。如果该氧原子的质量为m，则该硫原子的质量为( )A32 m B2 m Cm D不能确定AB十一、课堂训练十一、课堂训练9(3分)阳离子R2中含有18个电子，R的相对原子质量为40，则一个R原子中所含中子数为( )A40 B22 C18 D20D十一、课堂训练十一、课堂训练10(6分)已知作为相对原子质量标准的一种碳原子的质量为1.9931026 kg。(1)若一个铝原子的质量为4.4821026 kg，则铝原子的相对原子质量约为_。(结果为整数)(2)若一个氧原子的相对原子质量为16，则该氧原子的质量为 kg。(结果保留三位小数)272.661026 十一、课堂训练十一、课堂训练11(7分)已知碳12原子的质量为1.9931026 kg，A原子的质量为5.1461026 kg，若A原子核内质子数比中子数少一个，求：(1)A原子的相对原子质量(结果取整数)； (2)A原子的核外电子数。谢谢！谢谢！
