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1、人类对原子结构的认识2021/8/9 星期一12021/8/9 星期一2铜铜是由铜原子构成的；是由铜原子构成的；氯化钠氯化钠是由氯离子和钠离子结合是由氯离子和钠离子结合而成的；而成的；水水是由氢、氧原子构成的水分子组成的。是由氢、氧原子构成的水分子组成的。2021/8/9 星期一3公元前公元前5 5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为，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即原子构成。万物是由大量的不可分割的微粒即原子构成。2021/8/9 星期一418031803年，英国科学年，英国科学家道尔顿总结了一家道尔顿总结了一些元素化合时的质些元素化合时的质量比例关系，阐述量
2、比例关系，阐述了他的化学原子论。了他的化学原子论。物质是由原子组成，原子不能被创造，也不物质是由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在能被毁灭，在化学变化中不可再分割，化学变化中不可再分割，在化在化学反应中保持本性不变。学反应中保持本性不变。2021/8/9 星期一5扫描隧道显微镜下的原子影像扫描隧道显微镜下的原子影像 原子是否真的是一个不可再分的球体原子是否真的是一个不可再分的球体呢？呢？2021/8/9 星期一6汤姆生：这种粒子质量不及氢原子质量的汤姆生：这种粒子质量不及氢原子质量的千分之一千分之一发现电子。发现电子。为为什什么么真真空空环环境境中中风风车车会会发发生生转转动动？202
3、1/8/9 星期一7 1897 1897年，汤姆生提出年，汤姆生提出新的原子结构模型。新的原子结构模型。汤姆生认为，正电荷汤姆生认为，正电荷均匀地分布在原子之中，均匀地分布在原子之中，而电子就像是面包中的葡而电子就像是面包中的葡萄干一样散布在原子的正萄干一样散布在原子的正电荷之中。电荷之中。汤姆生的原子结构模型汤姆生的原子结构模型2021/8/9 星期一8散射实验散射实验发现原子核结构发现原子核结构根据根据散射实验的实验现象，原子是否是一个实散射实验的实验现象，原子是否是一个实心的球体？心的球体？2021/8/9 星期一92原子核被一个体积很大几乎什么也没有的空间包围原子核被一个体积很大几乎什
4、么也没有的空间包围着；原子核外的空间里极稀疏地散布着电子，其总电着；原子核外的空间里极稀疏地散布着电子，其总电荷数恰好与原子核中的正电荷相等。荷数恰好与原子核中的正电荷相等。卢瑟福的原子结构模型卢瑟福的原子结构模型1每一个原子都有一个体每一个原子都有一个体积极小、极密实的核；原子积极小、极密实的核；原子核占有全部正电荷和几乎全核占有全部正电荷和几乎全部的原子质量；部的原子质量；2021/8/9 星期一102021/8/9 星期一11玻尔玻尔发现核外电子的能量发现核外电子的能量 玻尔在研究氢原子光玻尔在研究氢原子光谱产生的原因中，发展谱产生的原因中，发展了原子结构理论。了原子结构理论。原子核外电
5、子在一系原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动，列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有一每个轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。2021/8/9 星期一12 20 20世纪初，科学家发现了中子，揭示了微世纪初，科学家发现了中子，揭示了微观世界波粒二象性规律、认识到原子核外电子观世界波粒二象性规律、认识到原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理，建立用量子力的运动不遵循经典力学的原理，建立用量子力学方法描述核外电子运动的数学模型。学方法描述核外电子运动的数学模型。2021/
6、8/9 星期一132021/8/9 星期一14道尔顿模型（道尔顿模型（18031803）汤姆生模型汤姆生模型（19041904）卢瑟福模型（卢瑟福模型（19111911）波尔模型波尔模型（19131913）电子云模型电子云模型（19351935）2021/8/9 星期一15+18+102 8+102 8 18 8+362 8 8+18ArNeKr2021/8/9 星期一16+12+8O O2MgMg2+观察化学反应中，原子微观结构的变化，思考元素得观察化学反应中，原子微观结构的变化，思考元素得失电子与原子微观结构有什么联系？失电子与原子微观结构有什么联系？ClCl+172021/8/9 星期一
7、171 1化学反应中，化学反应中，原子核不发生变化原子核不发生变化，但原子的核，但原子的核外电子排布发生变化，元素的外电子排布发生变化，元素的化学性质主要决定化学性质主要决定于原子的最外层电子于原子的最外层电子。2 2镁等金属元素的原子，最外层电子数较少，镁等金属元素的原子，最外层电子数较少，与活泼非金属反应时，与活泼非金属反应时，易失电子易失电子，形成与稀有气，形成与稀有气体原子电子层排布相同的阳离子。体原子电子层排布相同的阳离子。3 3氧、氯等非金属元素的原子，最外层电子数氧、氯等非金属元素的原子，最外层电子数较多，与活泼金属反应时，较多，与活泼金属反应时，易得电子易得电子，形成与稀，形成
8、与稀有气体元素原子电子层排布相同的阴离子。有气体元素原子电子层排布相同的阴离子。要点总结2021/8/9 星期一182 8 2+12Mg+8O6 2镁条燃烧镁条燃烧2021/8/9 星期一19+12Mg2+2 8 2Mg+8O226O8镁条燃烧镁条燃烧2021/8/9 星期一20Mg2+12 2 8O2+828MgO镁条燃烧镁条燃烧2021/8/9 星期一21+12+17+17ClClMg氯化镁的形成过程氯化镁的形成过程2021/8/9 星期一22+12+17+17ClClMg氯化镁的形成过程氯化镁的形成过程ClClMg2+2021/8/9 星期一23+12+17+17氯化镁的形成过程氯化镁的
9、形成过程ClClMg2+MgCl22021/8/9 星期一24元素元素化合价化合价原子最外层电子数目原子最外层电子数目失去或得到电子的数目失去或得到电子的数目Mg2O6NaCl1根据原子核外电子排布的规律，完成下表：根据原子核外电子排布的规律，完成下表：2 8 1+11Na2 8 7+17Cl2021/8/9 星期一25元素元素化合价化合价原子最外层电子数目原子最外层电子数目失去或得到电子的数目失去或得到电子的数目Mg+22失失2eO26得得2eNa+11失失eCl17得得1e根据原子核外电子排布的规律，完成下表：根据原子核外电子排布的规律，完成下表：2 8 1+11Na2 8 7+17Cl2
10、021/8/9 星期一26阅读阅读P30至至P33页，回答以下问题：页，回答以下问题：1原子是构成物质的一种微粒，原子是否可以再分？如原子是构成物质的一种微粒，原子是否可以再分？如果原子可以再分，它是由哪些微粒构成的？请分别从数果原子可以再分，它是由哪些微粒构成的？请分别从数量、质量、电荷三个方面，寻找这些微粒有哪些关系？量、质量、电荷三个方面，寻找这些微粒有哪些关系？2相对原子质量定义为相对原子质量定义为“某原子的质量与某原子的质量与C-12原子质原子质量的量的1/12的比的比”。C-12原子指的是什么原子？原子指的是什么原子？3在考古中，经常应用在考古中，经常应用C-14测定年代，测定年代
11、，C-14与与C-12有有什么样的关系？化学性质是否相同？什么样的关系？化学性质是否相同？阅读思考2021/8/9 星期一27原子是构成物质的一种微粒，原子是否可以再原子是构成物质的一种微粒，原子是否可以再分？如果原子可以再分，它是由哪些微粒构成分？如果原子可以再分，它是由哪些微粒构成的？的？原子原子1个原子核个原子核若干电子（若干电子（e）质子（质子（Z）中子（中子（N）2021/8/9 星期一28组成原子的微粒有怎样的数量关系？组成原子的微粒有怎样的数量关系？核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数组成原子的微粒有怎样的电荷关系？组成原子的微粒有怎样的电荷关系？电量电量电性电性质子质子1
12、.6021019C1个质子带个质子带1个单位正电荷个单位正电荷中子中子不带电不带电不显电性不显电性电子电子1.6021019C1个电子带个电子带1个单位负电荷个单位负电荷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2021/8/9 星期一29组成原子的微粒有怎样的质量关系？组成原子的微粒有怎样的质量关系？质量质量相对质量相对质量质子质子1.6731027kg1.007中子中子1.6751027kg1.008电子电子9.1091031kg1/1836原子原子质子数质子数Z中子数中子数N质子数质子数+中子数中子数A相对原子质量相对原子质量F91018.998Na111222.990
13、Al131426.9822021/8/9 星期一30质子的相对质量质子的相对质量中子的相对质量中子的相对质量 1质子数质子数Z+中子数中子数N=质量数质量数A相对原子质量相对原子质量原子原子质子数质子数Z中子数中子数N质子数质子数+中子数中子数A相对原子质量相对原子质量F9101918.998Na11122322.990Al13142726.982X元素符号元素符号A代表质量数；代表质量数；Z代表核电荷数；代表核电荷数；AZX练一练：练一练：请用请用AZX表示上表中原子的组成。表示上表中原子的组成。2021/8/9 星期一31AZdXcX元素符号元素符号A代表质量数；代表质量数；Z代表核电荷数
14、；代表核电荷数；c代表离子的所带电荷；代表离子的所带电荷；d代表化合价代表化合价n原子的个数原子的个数n试试看：试试看：你能从下边的符号中读出些哪些信息？你能从下边的符号中读出些哪些信息？（1）3115P；（；（2）4020Ca2+；（；（3）3717Cl2021/8/9 星期一32相对原子质量定义为相对原子质量定义为“某原子的质量与某原子的质量与C-12原原子质量的子质量的1/12的比的比”。C-12原子指的是什么原子原子指的是什么原子？在考古中，经常应用在考古中，经常应用C-14测定年代，测定年代，C-14与与C-12有什么样的关系？化学性质是否相同？有什么样的关系？化学性质是否相同？C-
15、12原子是指质子数和中子数都为原子是指质子数和中子数都为6个的碳原子。个的碳原子。C-14原子是指质子数为原子是指质子数为6个，中子数为个，中子数为8个的碳原子。个的碳原子。2021/8/9 星期一33核素：核素：把具有一定质子数和一定中子数的一种把具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素。原子称为一种核素。同位素：同位素：把质子数相同、质量数（或中子数）把质子数相同、质量数（或中子数）不同的核素互称为同位素。不同的核素互称为同位素。同位素之间化学性同位素之间化学性质几乎完全相同，物理性质不同质几乎完全相同，物理性质不同。62 4+6C-14：146C62 4+6C-12：126C2021/8/9 星期一34例：下列说法不正确的是例：下列说法不正确的是质子数相同的粒子一定属于同种元素质子数相同的粒子一定属于同种元素同位素的化学性质几乎完全相同同位素的化学性质几乎完全相同质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一种离子种离子电子数相同的粒子不一定是同一种元素电子数相同的粒子不一定是同一种元素一种元素只能有一种质量数一种元素只能有一种质量数 A B C D（D）2021/8/9 星期一35