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1、宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸2h2h后后诞生诞生大量的氢大量的氢大量的氦大量的氦极少量的锂极少量的锂原子核的原子核的熔合反应熔合反应合成合成其他元素其他元素一一.开天辟地开天辟地原子的诞生原子的诞生第一节第一节 原子结构原子结构1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论 思考与交流思考与交流宇宙中最丰富的元素是那一种?宇宙中最丰富的元素是那一种?宇宙年龄有多大?地球年龄有多大?宇宙年龄有多大?地球年龄有多大?氢氢元元素素宇宇宙宙中中最最丰丰富富的的元元素素占占88.6%88.6%(氦氦1 18 8),另另外外还还有有9090
2、多多种种元元素素,宇宇宙宙年年龄龄距距近约近约140140亿年,地球年龄已有亿年,地球年龄已有4646亿年。亿年。回回 答答古希腊原子论古希腊原子论古希腊哲学家古希腊哲学家 原子是最小的、不可分割的物质粒子。原子是最小的、不可分割的物质粒子。原子之间存在着虚空,无数原子从古以来就原子之间存在着虚空,无数原子从古以来就存在于虚空之中,既不能创生,也不能毁灭,存在于虚空之中,既不能创生,也不能毁灭,它们在无限的虚空中运动着构成万物。它们在无限的虚空中运动着构成万物。(德谟克利特德谟克利特,约公元前,约公元前 460 460 年年前前 370 370 年)年)原子原子人人类类认认识识原原子子的的历历
3、史史近代科学原子论(近代科学原子论(18031803年)年)v一切物质都是由最小的一切物质都是由最小的不能再分的粒子不能再分的粒子原原子构成。子构成。v原子模型:原子是坚实原子模型:原子是坚实的、不可再分的实心球。的、不可再分的实心球。英国化学家道尔顿英国化学家道尔顿(J.Dalton,17661844)道道尔尔顿顿原原子子模模型型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 汤姆生发现了电子汤姆生发现了电子(1897年年)v电子是种带负电、有一定电子是种带负电、有一定质量的微粒,普遍存在于质量的微粒,普遍存在于各种原子之中。各种原子之中。v汤姆生原子模型汤姆生原子模型:原子是:原
4、子是一个平均分布着正电荷的一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多电粒子,其中镶嵌着许多电子,中和了电荷,从而形子,中和了电荷,从而形成了中性原子。原子是一成了中性原子。原子是一个球体,正电荷均匀分布个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,电子像面在整个球体内,电子像面包里的葡萄干镶嵌其中。包里的葡萄干镶嵌其中。英国物理学家汤姆生英国物理学家汤姆生(J.J.Thomson,18561940)汤汤姆姆生生原原子子模模型型汤姆生原子模型汤姆生原子模型粒子散射实验(粒子散射实验(1909年)年)原子有核原子有核v卢瑟福和他的助手做了著卢瑟福和他的助手做了著名名粒子散射实验粒子散射实验。根据。根据实验,
5、卢瑟福在实验,卢瑟福在1911年提年提出原子有核模型。出原子有核模型。v卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型(又称行(又称行星原子模型):原子是由星原子模型):原子是由居于原子中心的带正电的居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电原子核和核外带负电的电子构成。原子核的质量几子构成。原子核的质量几乎等于原子的全部质量,乎等于原子的全部质量,电子在原子核外空间绕核电子在原子核外空间绕核做高速运动。做高速运动。英国科学家卢瑟福英国科学家卢瑟福(E.Rutherford,18711937)卢卢瑟瑟福福原原子子模模型型卢卢瑟福瑟福原子模型原子模型玻尔玻尔原子模型(原子模型(19131913年)年)v玻尔借助
6、诞生不久的量子玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的模型。理论改进了卢瑟福的模型。v玻尔原子模型玻尔原子模型(又称分层(又称分层模型):当原子只有一个模型):当原子只有一个电子时,电子沿特定球形电子时,电子沿特定球形轨道运转;当原子有多个轨道运转;当原子有多个电子时,它们将分布在多电子时,它们将分布在多个球壳中绕核运动。个球壳中绕核运动。v不同的电子运转轨道是具不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。有一定级差的稳定轨道。丹麦物理学家玻尔丹麦物理学家玻尔(N.Bohr,18851962)玻玻尔尔原原子子模模型型玻尔原子模型玻尔原子模型电电子子云云模模型型电子云模型电子云模型(现代物质结构
7、学说)(现代物质结构学说)v现代科学家们在实验中发现,电子在原现代科学家们在实验中发现,电子在原子核周围有的区域出现的次数多,有的子核周围有的区域出现的次数多,有的区域出现的次数少,就像区域出现的次数少,就像“云雾云雾”笼罩笼罩在原子核周围。因而提出了在原子核周围。因而提出了“电子云模电子云模型型”。v电子云密度大的地方,表明电子在核外电子云密度大的地方,表明电子在核外单位体积内出现的机会多,反之,出现单位体积内出现的机会多,反之,出现的机会少。的机会少。如:如:氢原子的电子云氢原子的电子云电子云电子云现代物质结构学说现代物质结构学说 人类在认识自然的过人类在认识自然的过程中,经历了无数的艰辛
8、,程中,经历了无数的艰辛,正是因为有了无数的探索正是因为有了无数的探索者,才使人类对事物的认者,才使人类对事物的认识一步步地走向深入,也识一步步地走向深入,也越来越接近事物的本质越来越接近事物的本质。随着现代科学技术的发展,随着现代科学技术的发展,我们现在所学习的科学理我们现在所学习的科学理论,还会随着人类对客观论,还会随着人类对客观事物的认识而不断地深入事物的认识而不断地深入和发展。和发展。从原子结构模型的演变你想到了些什么?从原子结构模型的演变你想到了些什么?【思考与交流思考与交流】v原子是化学变化中的最小微粒原子是化学变化中的最小微粒v原子的体积和质量都十分微小原子的体积和质量都十分微小
9、v原子的大部分质量集中在原子核上原子的大部分质量集中在原子核上1.1.原子的特点是什么?原子的特点是什么?2.原子的构成、原子核的构成是怎样的原子的构成、原子核的构成是怎样的?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 观察观察1-181-18号元素的原子结构示意图,号元素的原子结构示意图,讨论为什么原子核外的电子分层运动?讨论为什么原子核外的电子分层运动?【思考与交流思考与交流】依据核外电子的能量不同:依据核外电子的能量不同:离核远近:近离核远近:近 远远 能量高低:低能量高低:低 高高核外电子分层排布核外电子分层排布1234567KLMNOPQ 1 1)定义:在多电子的原子核
10、外电子的能)定义:在多电子的原子核外电子的能量是不同的,按电子的能量差异,可以将核量是不同的,按电子的能量差异,可以将核外电子分成不同的能层。外电子分成不同的能层。2 2)表示方法及各能层所容纳的最多电子数:)表示方法及各能层所容纳的最多电子数:能能层层1234567符号符号KLMNOPQ最多容最多容纳纳电电子数子数二、能层与能级二、能层与能级1.能层能层322818 1 1、原子核外电子的每一个能层最多可、原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数(容纳的电子数与能层的序数(n n)间存在什间存在什么关系?么关系?每一个能层最多可容纳的电子数为每一个能层最多可容纳的电子数为2n2
11、n2 2个。个。【学与问学与问】能层能层KLKN能级能级最多电最多电子数子数 1 1)定义:在多电子原子中,同一能层的电子,)定义:在多电子原子中,同一能层的电子,能量可以不同,还可以把它们分成能级。能量可以不同,还可以把它们分成能级。2 2)表示方法及各能级所容纳的最多电子数:)表示方法及各能级所容纳的最多电子数:2.2.能级能级ss ps p ds p d f22 62 6 102 6 10 14 2.2.不同的能层分别有多少个能级,与不同的能层分别有多少个能级,与能层的序数(能层的序数(n n)间存在什么关系?间存在什么关系?任一能层的能级数任一能层的能级数=该能层的序数。该能层的序数。
12、【学与问学与问】3.3.不同能层中,符号相同的能级中所容纳不同能层中,符号相同的能级中所容纳的最多电子数是否相同?以的最多电子数是否相同?以s s、p p、d d、f f排序排序的各能级可容纳的最多电子数是多少?的各能级可容纳的最多电子数是多少?不同能层中,符号相同的能级中所容纳的不同能层中,符号相同的能级中所容纳的最多电子数相同。最多电子数相同。以以s、p、d、f排序的各能级可容纳的排序的各能级可容纳的最多电子数依次为最多电子数依次为1、3、5、7的二倍,即的二倍,即2、6、10、14。【学与问学与问】【课堂达标测试课堂达标测试】1、以下能级符号正确的是、以下能级符号正确的是 ()A 6s B 2d C 3f D 7p2、下列各能层中不包含、下列各能层中不包含p能级的是能级的是()A.N B.M C.L D.K3、原子核外、原子核外P能层和能层和p能级可容纳的最多电能级可容纳的最多电 子数分别为子数分别为 ()A 32和和2 B 50和和6 C 72和和6 D 86和和10ADDC