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1、人类对原子结构的认识人类对原子结构的认识江苏省镇江中学江苏省镇江中学 1 庄子曰庄子曰:一尺之棰一尺之棰,日取其半日取其半,万世不竭万世不竭微粒没有最小，只有更小。微粒没有最小，只有更小。公元前公元前5 5世纪世纪,我们的哲学家已经开始在思考我们的哲学家已经开始在思考“万物到底由什么组成万物到底由什么组成?物质可以被无休止地分割吗物质可以被无休止地分割吗?还是存在构成物质的最小微粒？还是存在构成物质的最小微粒？”3古希腊哲学家古希腊哲学家 留基伯留基伯 结论：分割过程不能永远继续下去，结论：分割过程不能永远继续下去，物质的碎片迟早会物质的碎片迟早会达到不可能分得达到不可能分得更小的地步更小的地
2、步。古希腊哲学家古希腊哲学家 德德墨克墨克里特里特称这种物质的最小组成单位为称这种物质的最小组成单位为“原子原子”（意思是（意思是“不可分割不可分割”）凭空假想原子原子是组成物质的最小粒子。是组成物质的最小粒子。4 公元公元1803年，英国科学家年，英国科学家道尔顿道尔顿提出近代提出近代原子学说原子学说，他认为原子是微小的不可分割的他认为原子是微小的不可分割的实心球体实心球体。原子结构模型的演变原子结构模型的演变6道尔顿道尔顿原子理论的提出，原子理论的提出，使我们的化学进入了以使我们的化学进入了以原子论原子论为主线的新的时期。为主线的新的时期。此后此后近一百年近一百年人们都认为人们都认为 原子
3、是不可分割的实心球体原子是不可分割的实心球体。71897年年,英国科学家英国科学家汤姆生汤姆生通过实验通过实验,发现了一种粒子发现了一种粒子 带负电带负电体积极小体积极小质量极轻。质量极轻。它以它以带负电带负电为主要特征，为主要特征，汤姆生就给它起了一个贴切的名字汤姆生就给它起了一个贴切的名字电子电子。8汤姆生汤姆生对对电子电子的发现使的发现使人们对原子结构的认识进入了人们对原子结构的认识进入了新的阶段新的阶段葡萄干面包式葡萄干面包式91911年，汤姆生的学生卢瑟福（英国物理学英国物理学家）家）想更进一步的探究想更进一步的探究原子内部结构（质量分布、电荷分布）原子内部结构（质量分布、电荷分布）
4、10粒粒子子穿穿过过金金箔箔的的散散射射实实验验 金箔示意图金箔示意图体积很小体积很小相对质量相对质量为为4 4的的带正带正电电粒子粒子粒子粒子穿过金箔散射实验穿过金箔散射实验111、大部分大部分粒子都可以粒子都可以穿过穿过薄的金薄的金 箔箔2、极少数极少数粒子好象打在坚硬的东粒子好象打在坚硬的东 西上，完西上，完 全全反弹反弹回来。回来。3、少数少数粒子穿过薄的金箔时，发粒子穿过薄的金箔时，发 生了生了偏转偏转。粒粒子子穿穿过过金金箔箔的的散散射射实实验验 金箔示意图金箔示意图体积很小体积很小相对质量相对质量为为4 4的带的带正电正电粒粒子子原子的大部分体积是空的原子的大部分体积是空的原子中
5、间有一个质量集中且体原子中间有一个质量集中且体积很小的粒子积很小的粒子 原子核原子核原子核带正电原子核带正电121、大部分大部分粒子都可以穿过薄的金粒子都可以穿过薄的金 箔箔2、极少数极少数粒子好象打在坚硬的东粒子好象打在坚硬的东 西上，完西上，完 全反弹回来。全反弹回来。3、少数少数粒子穿过薄的金箔时，发粒子穿过薄的金箔时，发 生了偏转。生了偏转。粒粒子子穿穿过过金金箔箔的的散散射射实实验验 金箔示意图金箔示意图体积很小体积很小相对质量相对质量为为4 4的带的带正电正电粒粒子子原子的大部分体积是空的原子的大部分体积是空的原子中间有一个质量集中且体原子中间有一个质量集中且体积很小的粒子积很小的
6、粒子 原子核原子核原子核带正电原子核带正电131913年，丹麦物理学家年，丹麦物理学家玻尔玻尔提出了提出了轨道轨道原子结构模型，原子结构模型，认为电子是在一系列稳定的轨道上运动。他指出电子是认为电子是在一系列稳定的轨道上运动。他指出电子是分层排布分层排布的的.14 1926年，科学家们提出了用年，科学家们提出了用量子力学模型量子力学模型描述核外描述核外电子的运动，认为电子的运动不遵循经典力学的原理，并电子的运动，认为电子的运动不遵循经典力学的原理，并且按照电子在不同的区域出现几率的大小，画出了且按照电子在不同的区域出现几率的大小，画出了电子云电子云。15近近代代原原子子论论发发现现电电子子带带
7、核核原原子子结结构构模模型型轨轨道道原原子子结结构构模模型型电电子子云云模模型型原子结构模型的演变史原子结构模型的演变史16+8+17OCl17+15285原子核原子核原子核带原子核带正电正电核电荷数核电荷数第第1 1层层第第2 2层层第第3 3层层P原子结构示意图原子结构示意图:18原子结构示意图原子结构示意图:你能分析出核外电子排布的一些简单规律吗你能分析出核外电子排布的一些简单规律吗?OCl19118号原子结构示意图号原子结构示意图20 请画出下列元素的原子结构示意图请画出下列元素的原子结构示意图 He、Ne、Ar Na、Mg、K Cl、O、S小试牛刀小试牛刀21失失2e2e-得得2e2
8、e-应用应用原子结构示意图分析原子结构示意图分析MgO的形成过程的形成过程离子结构示意图离子结构示意图离子：质子数离子：质子数 =核外电子数核外电子数?22原子结构与元素性质的关系原子结构与元素性质的关系（结构决定性质）（结构决定性质）（1 1）稳定结构稳定结构：（如（如HeHe、NeNe、ArAr等稀有气体）等稀有气体）即最外层为即最外层为8电子的结构（电子的结构（He为为2个）个）特点：原子既不容易失去电子又不容易得到电子特点：原子既不容易失去电子又不容易得到电子+2He+18Ar+10Ne该电子层该电子层上的电子上的电子23（2 2）不稳定结构：）不稳定结构：原子原子最外层电子数最外层电
9、子数4时，容易时，容易失去失去电子电子最外层电子数最外层电子数4时，容易时，容易得到得到电子电子在化学反应中，在化学反应中，原子核原子核不发生变化，但不发生变化，但原子的原子的最外层电子数最外层电子数可能会发生变化。可能会发生变化。24思考思考:现在给同学们四种原子现在给同学们四种原子 Na Mg Na Mg O ClCl请问哪些原子之间能够通过请问哪些原子之间能够通过电子得失的方电子得失的方式结合式结合,生成较稳定的化合物生成较稳定的化合物?25元素元素化合价化合价原子最外层原子最外层电子数电子数失去（或得到）失去（或得到）电子数目电子数目aMgOCl+1失失1e-+2失失2e-2得得2e-
10、1得得1e-Na2O、MgO、NaCl、MgCl21.你们是如何推出其化合价的？你们是如何推出其化合价的？2.化合价化合价、最外层电子数最外层电子数、得失电子数目得失电子数目有什么关系？有什么关系？261.活泼金属原子易活泼金属原子易 电子形成稳定的电子层电子形成稳定的电子层 结构结构最高正最高正化合价化合价 化合价化合价、最外层电子数最外层电子数、得失电子数目得失电子数目关系关系2.活泼非金属原子易活泼非金属原子易 电子形成稳定的电子电子形成稳定的电子层结构层结构最低负化合价最低负化合价 失失得得 最外层电子数最外层电子数 失去电子数失去电子数8-最外层电子数最外层电子数得到电子的数目得到电
11、子的数目结论结论:元素的化学性质主要由元素的化学性质主要由最外层电子数最外层电子数决定决定27二二.原子核外电子排布原子核外电子排布 1.分析核外电子排布的简单规律，并掌握分析核外电子排布的简单规律，并掌握 原子结构示意图的画法。原子结构示意图的画法。2.2.电子层结构与元素性质之间的关系电子层结构与元素性质之间的关系 3.3.元素化合价与最外层电子数之间元素化合价与最外层电子数之间的关系的关系一一.原子结构模型的演变原子结构模型的演变小结小结28下列有关化学用语表示正确的是下列有关化学用语表示正确的是 （）A.乙醇的分子式：乙醇的分子式：C2H4O B.（2012江苏高考第江苏高考第2题题B
12、）F的结构示意图：的结构示意图：C.Na+、K+的电子层结构相同的电子层结构相同 D.氯原子的结构示意图：氯原子的结构示意图：练一练：练一练：292、用下面的结构示意图的字母填空：、用下面的结构示意图的字母填空：（1）属于金属原子的是）属于金属原子的是-；（2）属于非金属原子的是）属于非金属原子的是-；（3）属于离子结构示意图的是）属于离子结构示意图的是-；（4）具有稳定结构的是）具有稳定结构的是-。ABCC301.下列原子结构示意图中下列原子结构示意图中,正确的（正确的（）2.某元素原子的原子核外有三个电子层某元素原子的原子核外有三个电子层,最外层最外层有有4个电子个电子,该原子核内的质子数
13、为（该原子核内的质子数为（）A.14 B.15 C.16 D.17A.B.C.D.BA课堂检测：课堂检测：313.3.根据下列叙述根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示意图。写出元素名称并画出原子结构示意图。（1 1）A A元素原子的最外层电子数是次外层电子数的元素原子的最外层电子数是次外层电子数的 1.51.5倍：倍：_._.（2 2）B B元素的次外层电子数是最外层电子数的元素的次外层电子数是最外层电子数的1/41/4：_._.课堂检测：课堂检测：324 4A A元素原子第三电子层有元素原子第三电子层有6 6个电子，个电子，B B元素与元素与A A元素元素原子具有相同电子层数，原子具有
14、相同电子层数，B B元素的原子最外层上只元素的原子最外层上只有有1 1个电子。个电子。画出画出B B元素的原子结构示意图：元素的原子结构示意图：A A、B B两元素形成的化合物的名称是两元素形成的化合物的名称是 ，该化合物在无色火焰上灼烧时，火焰呈该化合物在无色火焰上灼烧时，火焰呈 色。色。课堂检测：课堂检测：335下列微粒中，电子层结构完全相同的是下列微粒中，电子层结构完全相同的是 （）AS2-、Cl-、K+BCl-、Na+、Al3+CNa+、Mg2+、F-DO2-、Mg2+、Cl-课堂检测：课堂检测：34 今天我们共同回顾了今天我们共同回顾了原子结构模型的演变历史原子结构模型的演变历史原子结构模型的每一次演变，都是从科学家原子结构模型的每一次演变，都是从科学家实验开始的，是以实验事实为依托的实验开始的，是以实验事实为依托的。科学探索的过程并不是一帆风顺的。科学探索的过程并不是一帆风顺的。科学研究、科学发现是永无止境科学研究、科学发现是永无止境。希望同学们在今后学习的过程中积希望同学们在今后学习的过程中积极探索，勇攀高峰！极探索，勇攀高峰！35