1、专题专题1 化学家眼中的物质世界化学家眼中的物质世界第三单元第三单元 人类对原子结构的认识人类对原子结构的认识讲述人：沈为春讲述人：沈为春原子结构模型的演变原子结构模型的演变物质是否无限可分？物质是否无限可分？Atom：Indivisible（不可分割）不可分割）22341434道尔顿的原子学说：道尔顿的原子学说：原子结构模型的演变原子结构模型的演变 所有物质都是由不可分割的原子构成。所有物质都是由不可分割的原子构成。同种元素的原子其质量、大小、性质相同，不同种元素的原子其质量、大小、性质相同，不同元素的原子质量、大小、性质不同。同元素的原子质量、大小、性质不同。不同元素的原子通过钩子相互结合
2、成化合物。不同元素的原子通过钩子相互结合成化合物。在化学反应中，原子既不会产生或者消失，也在化学反应中，原子既不会产生或者消失，也不会改变，原子的种类和数目保持不变。不会改变，原子的种类和数目保持不变。原子结构模型的演变原子结构模型的演变汤姆生汤姆生-葡萄干面包葡萄干面包（plum-pudding）模型模型原子结构模型的演变原子结构模型的演变粒子散射实验粒子散射实验 为什么为什么粒子会被弹回来？粒子会被弹回来？为什么为什么大多数大多数粒子穿过了金箔，粒子穿过了金箔，被被弹回的弹回的粒子只有粒子只有0.1%？为什么为什么粒子被弹回来了，原子内正粒子被弹回来了，原子内正电荷却没有被弹出电荷却没有被
3、弹出？原子结构模型的演变原子结构模型的演变卢瑟福的结论：卢瑟福的结论：原子内大部分是空的，所以大多数原子内大部分是空的，所以大多数粒子粒子得以穿过金箔。得以穿过金箔。原子所有的正电荷和几乎全部质量集中原子所有的正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的区域，即原子核。在一个很小的区域，即原子核。原子结构模型的演变原子结构模型的演变原子结构模型的演变原子结构模型的演变卢瑟福卢瑟福-行星模型行星模型原子结构模型的演变原子结构模型的演变原子结构模型的演变原子结构模型的演变波尔的原子模型波尔的原子模型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）原子由原子核原子由原子核和核外电
4、子构成和核外电子构成电子运动的规律跟宏观物体运动的规律截电子运动的规律跟宏观物体运动的规律截然不同；然不同；对于多电子的原子，电子在核外一定的空间近似对于多电子的原子，电子在核外一定的空间近似于分层排布于分层排布原子核外电子排布原子核外电子排布(1)原子结构：原子结构：(2)表示方法：原子结构示意图表示方法：原子结构示意图如如O：；Mg：。(3)原原子结构与元素性质的关系（结构决定性质）子结构与元素性质的关系（结构决定性质）a.稳定结构：原子既不容易失去电子又不容易得到电子稳定结构：原子既不容易失去电子又不容易得到电子b.不稳定结构：原子容易失去电子转化或容易得到电子不稳定结构：原子容易失去电
5、子转化或容易得到电子转化最外电子层上为转化最外电子层上为8（有些为（有些为2 2）个电子的稳定结构。）个电子的稳定结构。（如He、Ne、Ar等稀有气体）原子核外电子排布原子核外电子排布(如，易失去电子：如，易失去电子：Na、Mg、Al；易得到电子：易得到电子：F、O、Cl)+12282失去电子失去电子+1228MgMg2+826+828得到电子得到电子OO2-结论结论1、活泼金属元素的原子容易活泼金属元素的原子容易失去最外层上的电子失去最外层上的电子变为带正电荷的阳离子，变为带正电荷的阳离子，阳离子所带正电荷的数目阳离子所带正电荷的数目等于等于原子失去的电子的数目原子失去的电子的数目。MgMg
6、2+失失 2e-（带（带2个单位正电荷）个单位正电荷）2、活泼非金属元素的原子容易活泼非金属元素的原子容易得到电子得到电子变为带负电变为带负电荷的阴离子，荷的阴离子，阴离子所带负电荷的数目阴离子所带负电荷的数目等于等于原子得原子得到的电子的数目到的电子的数目。OO2-（带（带2个单位负电荷）个单位负电荷）得得 2e-问题解决：氧化镁的形成问题解决：氧化镁的形成宏观：氧气和金属镁反应生成氧化镁，氧化宏观：氧气和金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：每个微观：每个Mg失去失去2个电子形成与个电子形成与Ne一样的稳定电一样的稳定电子层结构的子
7、层结构的Mg2+，每个，每个O得到得到2个电子形成与个电子形成与Ne一一样的稳定电子层结构的样的稳定电子层结构的O2-，带正电荷的，带正电荷的Mg2+与带负与带负电荷的电荷的O2-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。Mg+O2=2MgO+12Mg+8O+12+8Mg2+O2-结论：结论：原子最外层的电子数小于原子最外层的电子数小于8个时，在化学反应中总是得个时，在化学反应中总是得到或失去电子而达到最外层到或失去电子而达到最外层8电子的稳定结构。电子的稳定结构。增大增大 不变不变增大增大 减小减小 不变不变减小减小 减小减小 不变不变减小减小 不变不变减小减小 增大增
8、大 增大增大 减小减小 减小减小 不变不变不变不变减小减小 金属单质金属单质Na、Mg能分别与非金属单质能分别与非金属单质O2、Cl2反应生成氧化物反应生成氧化物和氯化物，请写出这些氧化物和氯化物的化学式。和氯化物，请写出这些氧化物和氯化物的化学式。元素元素化合价化合价原子最外层原子最外层电子数目电子数目失去（或得到）失去（或得到）电子的数目电子的数目NaMg2O6Cl-1根据根据Na、Mg、O、Cl原子在反应中失去或得到电子的数目原子在反应中失去或得到电子的数目和和该原子的最外层电子数目，推断其氧化物和氯化物中元素的该原子的最外层电子数目，推断其氧化物和氯化物中元素的化合价，将结果填入下表：
9、化合价，将结果填入下表：一些元素的原子得失电子的情况一些元素的原子得失电子的情况Na2O、MgO、NaCl、MgCl2问题解决（问题解决（P30）+1+2-2121712减小减小 增大增大不变不变增大增大 减小减小 不变不变不变不变不变不变减小减小 不变不变减小减小 不变不变增大增大减小减小不变不变减小减小 不变不变增大增大 不变不变不变不变减小减小 不变不变不变不变增大增大减小减小 不变不变增大增大 不变不变不变不变减小减小 不变不变不变不变不变不变减小减小 增大增大减小减小 不变不变增大增大 不变不变不变不变减小减小 不变不变不变不变问题解决问题解决最外层电子数最外层电子数4时，容易失去电
10、子时，容易失去电子（化合价（化合价=+失去的电子数目）失去的电子数目）原子原子（化合价（化合价=最外层电子数最外层电子数-8）关系：关系：元素化合价在数值上等于原子失去元素化合价在数值上等于原子失去或得到的电子数目或得到的电子数目（失为正，得为负）（失为正，得为负）最外层电子数最外层电子数4时，容易得到电子时，容易得到电子原子核的组成原子核的组成1.构成原子的微粒之间的数量关系构成原子的微粒之间的数量关系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（一个核外电子带一个单位的负电荷）（一个核外电子带一个单位的负电荷）（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）（不带电）（
11、不带电）原子质子数(Z）中子数（N）质子数+中子数（A）相对原子质量F91018.998（19）Na111222.989（23）Al1314 26.982（27）问题解决问题解决（P31）表表1-8 几种原子的质子数、中子数和相对原子质量几种原子的质子数、中子数和相对原子质量192327如果忽略电子的质量，将原子核内所有的质子如果忽略电子的质量，将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来，所得和中子的相对质量取近似整数值加起来，所得的数值，我们称之为的数值，我们称之为质量数质量数。质量数质量数(A)=质子数质子数（Z）+中子数中子数（N）XAZ元素符号元素符号质量数质量数 核电荷数
12、核电荷数（核内质子数）（核内质子数）2.原子原子中中的的数量关系数量关系原子原子原子核原子核核外电子（核外电子（Z）质子（质子（Z）中子（中子（NA-Z）XAZ核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数=原子序数原子序数原子：原子：核电荷数核电荷数（Z）=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数阳离子阳离子:核电荷数核电荷数（Z）=核内质子数核内质子数 核外电子数核外电子数 核电荷数核电荷数（Z）=核内电子数核内电子数+电荷数电荷数阴离子阴离子:核电荷数核电荷数（Z）=核内质子数核内质子数 核外电子数核外电子数 核电荷数核电荷数（Z）=核内电子数核内电子数-电荷数电荷数(2
13、)(2)电性关系：电性关系：A、Z、c、d、e各代表什么？各代表什么？A代表质量数；代表质量数；Z代表核电荷数（质子数）代表核电荷数（质子数）c代表离子所带的电荷数代表离子所带的电荷数d代表化合价代表化合价e代表原子个数代表原子个数AZXc+-+de请指出请指出Al、Al3+中所含的质子数和电子数。中所含的质子数和电子数。AZX16 A：质量数质量数8 Z：质子数质子数2 d：原子个数原子个数 2-n：电荷数电荷数-2 m：化合价化合价O X：元素符号元素符号O816Adn2-22-元素：元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。具有相同质子数的同一类原子的总称。同位素：同位素：质子数相同而中子
14、数不同的核素互称为同质子数相同而中子数不同的核素互称为同位素。位素。17 Cl ,3517 Cl376 C ,136 C ,126 C148 O ,16 8 O ,178 O18核素：核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。具有一定质子数和一定中子数的一种原子。1H ,11H ,21H3氕氕(pie)，氘氘(dao)，氚，氚(chuan)判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确1.所有的原子核都是质子和中子构成的。所有的原子核都是质子和中子构成的。（）（）2.元素的化学性质由元素原子的最外层元素的化学性质由元素原子的最外层电子决定。电子决定。（）3.具有相同质子数的微粒一定属于同种具有相同
15、质子数的微粒一定属于同种原子。原子。（）（）4.原子的种类由质子数和中子数决定原子的种类由质子数和中子数决定（）（）据报道，上海某医院正在研究用放射性的一据报道，上海某医院正在研究用放射性的一种碘种碘 治疗肿瘤。该碘原子的核内的中子治疗肿瘤。该碘原子的核内的中子数与核外电子数之差是数与核外电子数之差是A、72 B、19 C、53 D、125某二价阴离子，核外有某二价阴离子，核外有18个电子，质量个电子，质量数为数为32，则其中子数为，则其中子数为：A、12 B、14 C、16 D、18I125 53C-NMR（核磁共振）可以用于含碳化合物（核磁共振）可以用于含碳化合物 的结构分析，的结构分析，
16、表示的碳原子表示的碳原子13 6A、核外有、核外有13个电子个电子B、核内有、核内有6个质子，核外有个质子，核外有7个电子个电子C、质量数为、质量数为13，质子数为，质子数为6，核外有，核外有7个电子个电子D、质量数为、质量数为13，质子数为，质子数为6，核内有，核内有7个中子个中子C13 61.我公司将积极配合监理工程师及现场监理工程师代表履行他们的职责和权力。2.我公司在开工前，将根据合同中明确规定的永久性工程图纸，施工进度计划，施工组织设计等文件及时提交给监理工程师批准。以使监理工程师对该项设计的适用性和完备性进行审查并满意所必需的图纸、规范、计算书及其他资料；也使招标人能操作、维修、拆
17、除、组装及调整所设计的永久性工程。3.在施工全过程中，严格按照经招标人及监理工程师批准的“施工组织设计”进行工程的质量管理。在分包单位“自检”和总承包专检的基础上，接受监理工程师的验收和检查，并按照监理工程师的要求，予以整改。、4.贯彻总包单位已建立的质量控制、检查、管理制度，并据此对各分包施工单位予以检控，确保产品达到优良。总承包对整个工程产品质量负有最终责任，任何分包单位工作的失职、失误造成的严重后果，招标人只认总承包方，因而总承包方必须杜绝现场施工分包单位不服从总承包方和监理工程师监理的不正常现象。5.所有进入现场使用的成品、半成品、设备、材料、器具，均主动向监理工程师提交产品合格证或质
18、保书，应按规定使用前需进行物理化学试验检测的材料，主动递交检测结果报告，使所使用的材料、设备不给工程造成浪费。1.我公司将积极配合监理工程师及现场监理工程师代表履行他们的职责和权力。2.我公司在开工前，将根据合同中明确规定的永久性工程图纸，施工进度计划，施工组织设计等文件及时提交给监理工程师批准。以使监理工程师对该项设计的适用性和完备性进行审查并满意所必需的图纸、规范、计算书及其他资料；也使招标人能操作、维修、拆除、组装及调整所设计的永久性工程。3.在施工全过程中，严格按照经招标人及监理工程师批准的“施工组织设计”进行工程的质量管理。在分包单位“自检”和总承包专检的基础上，接受监理工程师的验收和检查，并按照监理工程师的要求，予以整改。、4.贯彻总包单位已建立的质量控制、检查、管理制度，并据此对各分包施工单位予以检控，确保产品达到优良。总承包对整个工程产品质量负有最终责任，任何分包单位工作的失职、失误造成的严重后果，招标人只认总承包方，因而总承包方必须杜绝现场施工分包单位不服从总承包方和监理工程师监理的不正常现象。5.所有进入现场使用的成品、半成品、设备、材料、器具，均主动向监理工程师提交产品合格证或质保书，应按规定使用前需进行物理化学试验检测的材料，主动递交检测结果报告，使所使用的材料、设备不给工程造成浪费。
