原子结构模型的演变
高一化学原子结构模型的演变
上海自动化仪表厂系统工程公司、“销售公司”、“上海自动化仪表厂系统工程公司系统工程公司”、“DCS分公司”、“进出口部”、“国内 备品备件部”、共有18个工厂、21家合资企业。上海自动化仪表厂系统工程公司 上海自动化仪表厂系统工程公司 duh61exc 主要产品有工业生产过程控制系统装置和仪表分析仪器、汽车电子、计算机、楼宇控制系统、商业和金融自动化系统、可编程序控制 器（PLC）、家用电器及仪表控制柜、各种仪表元件和气动元件等。在工业生产过程控制方面的产品有20个大类、150个系列、3000多种品种， 拥有作为现代工业过程控制的分散控制系统（DCS）及各类控制、调节、温度、测量、显示、记录仪以及执行机构和调节阀。 日飞升，真是神仙哪！”下人涕泗横流的报告。老太太回来后听说，登时就怒了，对着明远：“请了活神仙来家，怎么不赶紧叫我去 见？”“……”明远一脸委屈的想，“要不是这家伙临走前来了这一手，谁认他是真神仙？还不当他是江湖把式吗？请您搁下要事回府、屈尊 去见他，怎开得了这个口！”正是临走前使的一招，才使得张神仙的“活儿”有了质的飞跃，成为上上下下里里外外诸色人等口中津津乐道的 话题。而韩毓笙“芙蓉花主”的名头，听说的人更多了。第三十四章 凭尽栏杆说元夜（1）宝音的身体好得很快。老太太原是不想留个病人在 屋里的，见她病势来得急去得快，刘大夫也说不过是饮食不当、热毒急了攻破喉头，其实无事，也便放宽了心，留她在屋中再看看。这日但见 宝音对着一本书，一边还比着手势，便动问道：“怎么了？不好好养身子，这还比划捣药呢？”宝音忙阖起书，屈膝道：“这本书……写着捣 茶。”她从明秀那儿，没借佛经，倒借了本茶经，还是挺古早的簿子，里头说吃茶，要捣、要煎、要放盐放油放香料，甚或有把茶叶都吃下去 的！可是作怪。丫头们都纳闷：“好茶叶一捣，不就坏了么，还怎么泡？”老太太倒触动心上痒处，笑道：“你们不知道。拿来我看看。”丫 头捧起书，且喜书上字体不小，她眯着眼看了会儿，道：“果然如此，这倒说的是古法儿的吃茶法呢！——你们单知道‘喝茶’，土话儿也叫 ‘吃茶’，哪知道老早时候，兴的就是吃茶？茶叶先经蒸制，压成饼，好的茶饼，只取芽尖一缕，光明莹洁，状若银线，压得密，手掌薄、半 个手掌大这么一小团，拿起来沉甸甸的，就快半斤了！叫密云团。用时切一小片，磨细下来，已够煮三五碗茶汤——三碗为佳，最多煮五碗， 这才是会吃茶的人。我的爷爷，每次只吃三碗，他就有那种密云团，茶汤浓得呀，再没其他相仿佛的好比拟，那种着实劲儿，用‘喝’就太轻 浮了，所以叫‘吃’。我小时候，从京城以降，已经都兴起炒青泡茶法儿了，他还恋着团茶，我亲手伺候他，煮完了最后一片密云团，再就没 了。市面上再没人能做那种茶啦！”老太太的爷爷，其实是晚年获罪，被抄赃，一吓而亡。老太太很少讲她爷爷的事，无非一次兴起，跟宝音 提过她十来岁时跟爷爷学得一手好煮茶手艺，也不过那么几句话，点到即止。现在她也打算“即止”了，但小丫头们没有宝音识相，簇拥过来 还想听她讲团茶，宝音在当中只凑趣插了几句嘴，老太太忽然发现自己已经兴致勃勃谈起来了。跟她的爷爷无关，只是团茶。话头被引导得那 么好，纯粹说古制，给小孩子们开开眼。她不觉间讲解了螃蟹眼、鹧鸪斑、三沸三辨、十二先生、兔豪鱼目、冷粥栗纹。这些术语、掌故，久 储在她心里，而今渐渐活了过来。老人
原子结构模型演变
Cl：+18 2 8 8
+16 2 7 7 S：
+14 2 9 3 Si：
氢气球里面装的是氢气吗？
稀有气体元素原子电子层排布
核 电 荷 数
2 10 18 各电子层的电子数 元素 名称 元素 符号 K 2 2 2 8 8 8 L M N O P
最外层电子 数
第三单元
人类对原子结构的认识
一、原子结构模型的演变
原子论思想起源
公元前五世纪,古希腊哲学家德谟 克利特等人认为：万物是由大量的不 可分割的微粒构成的,即原子。
一、原子结构模型的演变
道尔顿原子模型（1803年）： 原子是实心球 汤姆生原子模型（1904年）： “葡萄干面包式”原子结构模型 卢瑟福原子模型（1911年）：带核的原子结构模型 波尔原子模型(1913年): 分层模型
ClK+
Mn+ Mm-
阳离子：质子数＝核外电子数＋离子所带电荷数 阴离子：质子数＝核外电子数—离子所带电荷数
下列粒子的结构示意图中属于阴离子的是：
2、质量
构成原子 的粒子 质量/kg 电子 9.109〓10-31 质子 中子
1.673〓10-27 1.675〓10-27
相对质量 1/1836(电子与 ① 质子质量之比)
2 8 8
氦 氖 氩
He Ne Ar
36
54 86
氪
氙 氡
Kr
Xe Rn
2
2 2
8
8 8
18
18 18
8
18 32 8 18 8
8
8 8
3、原子结构与元素性质的关系
（结构决定性质）
原子结构模型的演变知识详解
第一节原子结构模型的演变引入：提问什么是原子？原子结构模型演变历史过程是怎么样的？科学家们通过怎么样的实验来得到这些结论？回顾知识点：原子核质子原子结构：中子核外电子在原子中，核内质子数=核电荷数=核外电子数对于多电子原子，电子的能量并不是相同，能量低的，通常在离原子核近的区域运动，能量高的，通常在离原子核远的区域运动。
核外电子的分层运动，又称为核外电子的分层排布。
原子结构示意图为了形象地表示原子的结构，人们创造了原子结构示意图这种特殊的图形来表示核外电子的分层排布：以镁原子结构示意图为例：核外电子排布规律1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后有里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层（能量最低原理）。
2)原子核外各电子层最多可容纳2n2个电子（n表示电子层序数）。
3)原子最外层电子数不能超过8个（k层为最外层时，不能超过2个）。
4)次外层电子数不能超过18个（L层为次外层时，不能超过8个），倒数第三层电子数不能超过32个。
注：多条规律必须同时兼顾。
1-18号元素原子结构示意图原子结构与元素的性质的关系1.稳定结构在通常情况下，原子具有稀有气体原子结构时，达到稳定结构，可以理解为原子既不容易失去电子也不容易得到电子的结构。
2.不稳定结构原子最外层非8电子（最外层为K层时非2电子）的原子结构，都可以说是不稳定结构。
这样的原子容易失去或得到一定数目的电子从而达到稳定结构。
元素化合价和得失电子数目的关系1、金属元素一般为正化合价，失去电子的数目即为化合价的数值。
如2、非金属元素既可以为正化合价，也可以为负化合价。
活泼非金属元素的最低负化合价的数值即为得到电子的数目3、一般规律：金属元素最外层电子数小于4，非金属元素最外层电子数大于4（有例外）。
总结：1．元素的一个原子在化学反应中得到n个电子，则该元素在化合物中的化合价为-n价。
2．元素的一个原子在化学反应中失去n个电子，则该元素在化合物中的化合价为+n价。
原子结构模型的演变
12
镁
Mg
•2 •8 •2
13
铝
Al
•2 •8 •3
14
硅
Si
•2 •8 •4
15
磷
P
•2 •8 •5
16
硫
S
•2 •8 •6
17
氯
Cl
•2 •8 •7
18
氩
Ar
•2 •8 •8
19
钾
K
•2 •8 •8 •1
20
钙
Ca
•2 •8 •8 •2
•2、原子核外电子排布一般规律
•① 电子总是尽先排布在能量最低的电子层里, 然后由 往外，依次排在能量逐步升高的电子层里（能量最低原 理）， 先排K层，排满K层后再排L层，排满L层后再排 M层。
•+18
•H e
•N
•核电荷 数
•Ar
•该电子层 上的电子
e
•+1
•+8
•H
•O
•+12
•M g
•1、原子结构示意
图• 为了形象、简单的表示原子的结构，人们就
创造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。
•第3
•电子层 •原子核
•原子核
•第2 层 层 •第1 层
•+18
•+•18 •2 •8 •8
•核电荷 数
•失去电
•+12 •2 •8 •2 子
•+12 •2 •8
•Mg
•Mg2
+
•+8
•2
•6
•得到电 子
•+8 •2 •8
•O
•O2-
•问题解决：氧化镁的形成
原子结构模型演变史
原子结构模型演变史原子是构成物质的基本单位，其结构模型的演变史可以追溯到古希腊时期。
古希腊哲学家德谟克利特提出了原子论，认为物质是由不可分割的原子构成的。
然而，这个理论没有得到科学实验的支持，直到19世纪才有了实验依据。
1803年，英国化学家道尔顿提出了原子理论，认为所有物质都是由不同种类的原子组成的。
他还提出了混合物和化合物的概念，这些概念为后来的化学研究奠定了基础。
1897年，英国物理学家汤姆逊发现了电子，这是原子结构模型的重要突破。
他提出了“葡萄干布丁模型”，认为原子是由带正电的球体和带负电的电子组成的。
这个模型解释了电子的存在和原子的电性质，但没有解释原子的核心。
1911年，英国物理学家卢瑟福进行了著名的金箔散射实验，发现原子核是由带正电的质子组成的。
他提出了“太阳系模型”，认为原子是由核心和绕核心运动的电子组成的。
这个模型解释了原子的核心和电子的轨道，但没有解释电子的运动方式。
1926年，奥地利物理学家薛定谔提出了量子力学理论，解释了电子的运动方式。
他提出了“波动力学模型”，认为电子是一种波动，存在于原子的空间中。
这个模型解释了电子的运动方式和原子的光谱，但没有解释原子的核子。
1932年，英国物理学家查德威克发现了中子，这是原子结构模型的又一重要突破。
他提出了“液滴模型”，认为原子核是由带正电的质子和带中性的中子组成的。
这个模型解释了原子核的结构和稳定性，但没有解释电子的轨道。
现代原子结构模型是由量子力学和液滴模型组成的。
它认为原子是由核心和绕核心运动的电子组成的，核心是由带正电的质子和带中性的中子组成的。
这个模型解释了原子的结构和性质，为现代化学和物理学的发展奠定了基础。
原子结构模型的演变史是一个不断发展和完善的过程，它反映了人类对自然界的认识和理解。
随着科学技术的不断进步，我们相信原子结构模型会有更深入的认识和探索。
原子结构模型的演变
构模型。
一、原子结构模型的演变
4.卢瑟福的带核原子结构模型：
英国物理学家 卢瑟福 根据α—粒子散射现象，指 出原子是由 原子核 和 核外电子 构成的， 原子核 带正 电荷，位于 原子中心 ，它几乎集中了原子的全部质量， 电子 带负电荷，在原子核周围空间作高速运动，就像行星 环绕太阳运转一样。
一、原子结构模型的演变
He、Ne、Ar为稀有气体，常以单原子分子的单质存 在，表现出化学性质很不活泼，很难与其它元素化合。
原子结构示意图:
He
+2 2
Ne
+10 2 8
Ar
+18 2 8 8
钠离子的形成
钠原子 钠离子
Na
失一个电子
Байду номын сангаас
Na+
Na — e
Na+
氯离子的形成
氯原子 氯离子
－ 得一个电子
Ｃｌ＋ e-
Ｃｌ－
—
+
5.丹麦物理学家玻尔的轨道原子结构模型。
丹麦物理学家玻尔指出，电子在原子核外 空间内稳定的 轨道 上绕核作 高速 运动。
一、原子结构模型的演变
6.电子云模型（现代原子结构学说）
现代科学家根据微观世界的波粒二象性规律， 提出用 量子力学 的方法描述核外电子运动。
模型 年代 依据 主要 内容 问题
道尔顿 1803
a-m=b+n
a= b+m-n
课堂练习3: 2.有X,Y,Z三种元素,X原子核内无中子,Y原 子的第三个电子层上有3个电子,Z原子最 外层电子数是其电子层数的3倍.试判断 X____,Y____,Z____. 并画出其原子结构 示意图______, _____, _____.这三种元素 所组成的化合物的化学式为_______.
原子内部结构模型发展史
原子内部结构模型发展史一、经典原子模型从古希腊时期起，人们对物质的组成和性质就有了一定的认识。
然而，直到19世纪末，原子的内部结构才开始引起科学家们的关注。
经典原子模型最早由英国物理学家道尔顿提出，他认为原子是不可分割的、质量均匀的实体，并且原子间的化学反应只涉及原子的重新组合。
这一模型的出现为后续的研究奠定了基础。
二、汤姆孙模型在20世纪初，英国物理学家汤姆孙通过实验证据发现了电子，并提出了汤姆孙模型。
他认为原子是一个由正电荷均匀分布的球体，而电子则嵌入在球体内。
这一模型首次揭示了原子内部存在着带电粒子，并为后续的原子结构研究提供了重要线索。
三、卢瑟福模型1911年，新西兰物理学家卢瑟福进行了著名的金箔散射实验，他射入了高能α粒子到金箔中，观察到了一些粒子被反射、偏转甚至穿透的现象。
基于实验结果，卢瑟福提出了卢瑟福模型，他认为原子是由一个非常小而带正电的核心和围绕核心运动的电子构成。
这一模型首次提出了原子中存在着带电的核，并且核与电子之间存在着静电力。
四、玻尔模型1913年，丹麦物理学家玻尔提出了玻尔模型，他在卢瑟福模型的基础上进一步发展了原子结构理论。
玻尔模型认为电子绕核运动的轨道是量子化的，即只能取特定的能量值。
这一模型成功解释了氢原子光谱线的能级分布规律，并开创了量子力学的先河。
五、量子力学模型随着量子力学的发展，原子结构的研究进入了全新的阶段。
量子力学模型认为原子内部的粒子，如电子和质子，具有波粒二象性，即既表现出粒子性又表现出波动性。
这一模型通过数学方法描述了原子内部粒子的行为，并成功解释了原子的稳定性和化学性质。
六、现代原子模型现代原子模型是基于量子力学模型的进一步发展，它进一步细化了原子内部结构的认识。
现代原子模型认为原子由质子和中子组成的核心，以及围绕核心运动的电子构成。
质子和中子集中在核心，而电子则分布在核外的不同能级轨道上。
这一模型通过量子力学的计算方法，准确描述了原子内部粒子的运动和相互作用。
化学5原子结构模型的演变
原子结构模型的演变原子的构成：1. 中子（不带电）原子核质子（带正电）一个质子带一个单位正电荷原子核外电子（带负电）一个电子带一个单位负电荷在一个原子中：质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数离子中: 离子所带的电荷=质子数—核外电子数近代原子结构模型的演变模型道尔顿汤姆生卢瑟福玻尔量子力学年代1803 1904 1911 19131926依据元素化合时的质量比例关系发现电子ɑ粒子散射氢原子光谱近代科学实验主要内容原子是不可再分的实心小球葡萄干面包式含核模型行星轨道式原子模型量子力学1.核外电子排布规律：(1) 核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，排布在能量较高的电子层(2) 原子核外各电子层最多容纳2n2个电子（表示电子层数）。
(3) 原子最外野电子数目不能超过8个（第一层不能超过2个）(4) 次外层电子数目不能超过18个(第一层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个。
二、原子的构成表示质量数为A、质子数为Z的具体的X原子。
ZXA元素：质子数相同的同一类原子的总称。
核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。
同位素：质子数相同、质量数（中子数）不同的原子（核素）互为同位素质量数（A ）=质子数（Z ）+中子数（N ）(1) 原子：核电荷数（质子数）=核外电子数， (2) 阳离子：核电荷数（质子数）>核外电子数， (3) 阴离子：核电荷数（质子数）<核外电子数，人类对原子结构的认识一、选择题（每小题有1～2个选项符合题意） 1．根据元素的核电荷数，不能确定的是（ ）A ．原子核内质子数B ．原子核内中子数C ．原子最外层电子数D ．原子核外电子数2．在核电荷数为1～20的元素的原子中，次外层电子数为最外层电子数2倍的元素是（ ） A ．核电荷数为3的元素 B ．核电荷数为14的元素 C ．核电荷数为6的元素 D ．核电荷数为16的元素3. 1999年世界重大科技成果之一是超铀元素的发现，它有力地支持了“稳定岛”假说。
原子结构模型演变
原子结构模型演变引言：原子是构成物质的基本单位，对于人类来说，了解原子结构的演变是科学发展的重要里程碑。
本文将从经典模型、波尔模型到量子力学模型，介绍原子结构模型的演变过程。
一、经典模型1. 托姆逊模型19世纪末，英国物理学家约瑟夫·约翰·托姆逊提出了托姆逊模型。
他认为原子是由带正电的球体中带负电的电子组成，这种模型可以解释电子在原子内的位置和运动。
然而，托姆逊模型无法解释原子的稳定性和光谱现象。
2. 鲁瑟福模型1909年，英国物理学家欧内斯特·鲁瑟福提出了鲁瑟福模型。
他的实验发现，原子中几乎所有的质量都集中在一个非常小的核心部分，而电子则围绕核心旋转。
这一模型解释了原子的稳定性和光谱现象，但无法解释电子在轨道上的运动方式。
二、波尔模型1. 波尔理论1913年，丹麦物理学家尼尔斯·波尔提出了波尔理论。
波尔根据鲁瑟福模型，结合了经典电磁理论和量子理论的思想，提出了电子只能在特定轨道上运动，且每个轨道对应一定能量。
这一模型解释了原子的光谱现象，并奠定了原子结构研究的基础。
2. 波尔模型的局限性尽管波尔模型在解释原子结构方面取得了重要成果，但它无法解释原子的精细结构和不同元素的光谱线。
此外，波尔模型也未能解释电子在轨道上的运动方式和原子中的电子云分布。
三、量子力学模型1. 波动力学1926年，奥地利物理学家埃尔温·薛定谔提出了波动力学理论。
该理论结合了波动性和粒子性的概念，通过波函数描述了电子在原子中的运动状态。
波动力学理论成功解释了原子的精细结构和光谱现象。
2. 玻恩-奥本海默近似1928年，德国物理学家玻恩和奥本海默提出了近似方法，称为玻恩-奥本海默近似。
该近似方法通过计算原子间的相互作用，预测了原子结合能和分子结构，为化学反应的研究提供了重要的理论基础。
3. 量子力学模型量子力学模型是目前最为完善的原子结构模型。
它通过数学方程描述了原子中电子的运动状态和能量。
原子结构模型的演变
O 得 2e-
O2（- 带2个单位负电荷）
原子得失电子与化合价的联系P30
⒈金属单质Na、Mg能分别与非金属单质O2、Cl2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。
Na2O、MgO、NaCl、MgCl2 ⒉根据Na、Mg、O、Cl原子在反应中失去或得到电子
铜由铜原子直 接构成
食盐由离子构成
水由水分子构成
一、原子结构模型的演变：
1、道尔顿原子模型：提出原子论 原子是实心球
2、汤姆生原子模型：发现电子（带负电荷） “葡萄干面包式”
3、卢瑟福原子模型：发现原子核结构
带核的原子结构模型
4、玻尔原子模型:发现核外电子的能量
分层模型
5、现代原子模型:核外电子的运动和电子排
注意：多条规律必须同时兼顾。Βιβλιοθήκη 2、核外电子排布的表示方法：
①原子结构示意图：
原子核
电子层
原子核
第2层 第1层
第3层
+18 核电荷数
Ar
+18 2 8 8
原子核带正电
K层
L层
该电子
核电荷数
层上的
电子
该电子层上的电子数
M层
②离子结构示意图：
辨析原子结构示意图和离子结构示意图： 原 子：核内质子数＝核外电子数 阳离子：核内质子数 > 核外电子数 阴离子：核内质子数 < 核外电子数
元素、核素和同位素的关系：
核素 某种元素 核素 同位素
同位素的特性：
(1)化学性质几乎完全相同：
35 17
Cl、17
37
Cl
(2)物理性质不同：N不同，A不同，M不同，m不同
（3）原子个数百分比（即丰度）基本不变：
高一化学原子结构模型的演变
② K层为最外层时，最多容纳电子数------------。
2个
8个 。 ③其他各层为最外层最多容纳电子数-----------18个 。 ④次外层最多容纳电子数------------------注意：多条规律必须同时兼顾。
32个 。 ⑤倒数第三层最多容纳电子数----------------
试一试: 说出下列原子的核外电子排布: 1)Mg
2)Cl
3)N 4)Ne 5)Ca
二、核外电子分层排布 3、原子结构示意图 核电荷数
原子 符号
电子 层
各层电子的数目
三、原子结构与元素性质的关系 1.稳定结构：最外层为8电子的结构(K层为最 外层时为2电子) 特点:原子既不容易失去电子又不容易得到电子 （如He、Ne、Ar等）
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敢出现在它面前/大伙儿都愣愣の着这壹幕/心想这果真相信壹佫疯子/让严晓海舔脚趾/这完全相信把天蝎祖地往死里面得罪/以天蝎祖地在天骄路の势力/马开将来跑の会更加艰难/天蝎子此刻眼睛都要冒出火来咯/死死の盯着马开/但马开却丝毫不以为意/|想不到恁就相信天骄路大伙儿传 诵の疯子/|素钗对着马开嫣然壹笑/笑容明艳/但却比起之前矜持咯一些/没存在刚刚の熟悉亲昵/|壹路上/大家都找咱麻烦/只能壹路杀过来咯/咱相信被逼の/疯子这佫名字不适合咱/|马开对着素钗笑着嚷道/|要相信早知道相信恁/咱也就不用为恁操心咯/|素钗站在壹旁/很淡美の笑道/|倒 相信没存在想到/恁离开舜城之后/变の这么强咯/侥幸而已/不过/恁现在还敢和咱跑这么近?不怕别人追杀恁吗/马开着素钗突然笑咯起来/|咱和恁并没存在太深の关
原子结构模型的演变
一、 原子结构模型的演变
电子在原子核外空间的 一定轨道上分层绕核做高 速的圆周运动。
丹麦物理学家玻尔 （N.Bohr,1885~1962)
原子核 原子 核外电子
②电子在核外一定 的空间分层排布 ①电子运动的规律 与宏观物体不同
二、原子核外电子排布
认识了
原子核
科学研究
原子
核外电子
1、原子核外电子的分层排布
点燃
钠与氯气的反应
Na和Cl通过电子得 失形成稳定结构
H和Cl通过共用电 子对形成稳定结构
化学反应的本质：通过最外层电子数的变化，由 不稳定结构转化为稳定结构，由性质活泼转化为性 质不活泼。
结论：
①活泼金属和活泼非金属原子间通过得失电子形 成最外层8电子(或2电子)的稳定结构。 最外层电子数﹤4时，容易失去电子
倒数第三层最多只能容纳32个电子； 注意：多条规律必须同时兼顾。
思考：He、Ne、Ar是稀有气体，性质稳定， 而H2、O2、Mg等则在一定条件下易与其它物 质发生反应。为什么？
+2 +18 +10
He
Ne
Ar
+1
+8
+12
H
O
Mg
三、原子结构与元素性质的关系
原子核在反应中不发生变化，原子的最外 层电子数可能发生变化，元素的化学性质取决 于原子的最外层电子。
最外层电子数≧4时，容易得到电子
②非金属原子间也可以通过形成共用电子对而达 到最外层8电子(或2电子)的稳定结构。
Mg
电子转移
不稳定
+12
+8
O
+12
Mg2+
+8
原子结构模型的演变完美版
1．3．1 原子结构模型的演变学习目标知识技能：对原子结构有个基本的认识。
过程方法：采用学生自主讨论的方法，多创设情景让学生自主学习、自主得出结论。
多考虑利用多媒体手段给学生提供丰富多样的素材，深入浅出地向学生介绍科学家对原子结构的最新认识成果。
情感态度：从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，并培养学生对科学探索的热爱。
教学准备多媒体课件教学过程情景设计1.化学家已经发现和创造了2000多万种化学物质，这么多的化学物质是由什么微粒构成的？请同学们观察教材图1-24，分析金属铜、氯化钠、水是由什么微粒构成的。
2.原子，是大家非常熟悉的一个名词，但人类对原子的认识和探索已经历了2500多年的漫长历史。
直到20世纪80年代科学家用扫描隧道显微镜观察到物体表面的原子，才对原子结构有了进一步的认识。
展示图片：图1 原硅晶体图2 用隧道扫描显微镜观测到的硅晶体表面图3 氦原子结构示意图引入新课：问“原子是大家非常熟悉的一个名词，你有没有思考过下列问题？”⑴原子到底是一个什么“东西”？⑵科学家眼里的原子是怎样的？⑶科学家是怎样探索原子结构的？原子结构模型的演变经历了哪几个阶段？各阶段对原子结构的认识各有什么样的特点？教师引导：欲了解这些内容，请同学们自学教材内容。
交流讨论：（师生一起）整理归纳：一、原子结构模型的演变【学生阅读教材，试着总结填写】⒈德谟克利特的古代原子学说。
古希腊哲学家德谟克利特是奠基人，他认为是构成物质的微粒。
是万物变化的根本原因。
⒉道尔顿的近代原子学说。
英国科学家是的创始人。
他认为物质都是由构成的，原子是不可分割的，同种原子的质量和性质都。
⒊汤姆生的“西瓜式”原子结构模型。
英国科学家发现了电子，他认为，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成中性原子。
的发现使人们认识到原子是可以再分的。
⒋卢瑟福的带核原子结构模型。
物理学家卢瑟福根据α-粒子散射现象，指出原子是由和构成的，带正电荷，位于，它几乎集中了原子的全部质量，带负电荷，在原子核周围空间作高速运动，就像行星环绕太阳运转一样。
原子结构模型的演变
原子并不是构成物质的最小微粒 ——汤姆生发现了电子(1897年)
• 电子是种带负电、有 一定质量的微粒，普 遍存在于各种原子之 中。 • 汤姆生原子模型：原 子是一个平均分布着 正电荷的粒子，其中 镶嵌着许多电子，中 和了电荷，从而形成 英国物理学家汤姆生 （J.J.Thomson ,1856~1940） 了中性原子。
α粒子散射实验（1909年） ——原子有核
• 卢瑟福和他的助手做了 著名α粒子散射实验。根 据实验，卢瑟福在1911 年提出原子有核模型。 • 卢瑟福原子模型（又称 行星原子模型）：原子 是由居于原子中心的带 正电的原子核和核外带 负电的电子构成。原子 核的质量几乎等于原子 的全部质量，电子在原 子核外空间绕核做高速 运动。
英国科学家卢瑟福 （E.Rutherford,1871~1937)Leabharlann 玻尔原子模型（1913年）
• 玻尔借助诞生不久的量 子理论改进了卢瑟福的 模型。 • 玻尔原子模型（又称分 层模型）：当原子只有 一个电子时，电子沿特 定球形轨道运转；当原 子有多个电子时，它们 将分布在多个球壳中绕 核运动。 • 不同的电子运转轨道是 具有一定级差的稳定轨 道。
现代物质结构学说
电子云
原子结构模型的演变
道尔顿原子模型 1803年
汤姆原子模型
1904年
卢瑟福原子模型
1911年
玻尔原子模型
1913年
电子云模型
1927-1935年
近代科学原子论（1803年）
• 一切物质都是由最小 的不能再分的粒子— —原子构成。 • 原子模型：原子是坚 实的、不可再分的实 心球。
“化学的新时代是从原 子论开始的” 英国化学家道尔顿 ——恩格斯 （J.Dalton , 1766~1844)
原子结构模型的演变
——元素符号
（核内质子数）
比如： 6 12 C表示质量数为12，原子核内 有6个质子和6个中子的碳原子。
知识拓展：
X A +d c-+-
Ze
A、Z、c、d、e各代表什么？
A——代表质量数；
Z——代表核电荷数（质子数）
c——代表离子所带的电荷数
d——代表化合价
e——代表原子个数
4、核素和同位素 具有一定质子数和一定中子数的原子
卢瑟福原子模型 （空心球）
1911年，英国物理学家卢瑟福根据α粒子 散射现象认识到原子是由原子核和核外电子 构成.
玻尔原子模型
1913年丹麦物理学家玻尔提出，原子核外， 电子在一系列稳定的轨道上运动。
二、原子核外电子排布
原子核
电子层
+2
+10
He
核电荷数 Ne
该电子层 上的电子
+1 +8
H O
（化合价＝＋失去的电子数目）
②最外层电子数>4时，容易得到电子
（化合价＝最外层电子数－8）
关系：元素化合价在数值上等于原子失去 或得到的电子数目（失为正，得为负）
见P30问题解决
1、Na2O、MgO、NaCl、Mg
化合价
+1 +2 -2
-1
原子最外层电 子数目
1
2 6
同种核素特征：质子数相同，中子数也相同．
氢元素： 11Ｈ 12Ｈ
13Ｈ
5、同位素
（1）同位素定义：质子数相同而中子数不同的同一元 素的不同原子互称为同位素。注意：Z同：表示同一 元素 N不同：质量数A不同，原子也不同
（2）特点：质子数相同：同一元素 中子数不同：不同原子
原子结构模型的演变.
图2 用扫描隧道显微镜观测到的硅晶体表面
图3 氦原子结构示意图
现代量子力学原子结构模型（电子云模型）①原子由原子核 和核外电子构成②电子运动的规律跟宏观物体运动的规律截 然不同；③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
电子云
电子云：是用统计的方
96.exe
法对核外电子运动规律
化学性质
较活泼 较活泼 较稳定
元素的化学性质与最外层电子数关系密切
最外层电子数决定化学性质
+12 2 8 2 失去电子 +12 2 8
Mg
Mg2+
+16 2 8 6 得到电子 +16 2 8 8
S
S2-
1、金属失去最外层电子后，电子层数减少一层；
次外层变成最外层，达到饱和结构。
2、非金属得到电子后，电子层数不变；最外层 达到饱和结构
子光谱
现代量子力学原子 微观粒子的波 20世纪初 结构模型（电子云 粒二象性
模型）
①电子在原子核外一系列稳定的轨 道上运动，每一轨道都具有一个确 定的能量值；②电子在这些轨道上 运动时，既不放出能量，也不吸收 能量
①原子由原子核和核外电子构成② 电子运动的规律跟宏观物体运动的 规律截然不同；③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
子电子层排布相同的阳离子（稳定结构）。
⒊非金属元素的原子最外层一般
个电子，
在化学反应中易
电子形成与稀有气体原
子电子层排布相同的阴离子（稳定结构）。
⒋化学反应中，原子核不发生变化，但原子的
发生变化，元素的化学性质主要决定于原子结
构中的
。
3、原子次外层电子数是最外层电子数1／2的 元素是_C__。原子次外层电子数是最外层电 子数1／3的元素是__O____。
原子结构模型的演变
第三单元 人类对原子结构的认识
§1、原子结构模型的演变 、
一．原子结构模型的演变
古希腊德谟克利特等哲学家的原子论思想 道尔顿原子结构模型 道尔顿原子结构模型 汤姆生“葡萄干面包式” 汤姆生“葡萄干面包式”原子结构模型 卢瑟福带核的原子结构模型 波尔的壳层原子结构模型 海森伯量子力学模型
道尔顿原子结构模型
元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。 元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。
氕（pie），氘(dao)，氚(chuan) ） H D T 核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。 核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。
1 1H
,
2 1H
,
3 1H
35 17
Cl , ,
37 17
Cl ,
13 C-NMR（核磁共振）可以用于含碳化合物 （核磁共振） 6 13
的结构分析， 的结构分析， C 表示的碳原子
6
D
A、核外有13个电子 、核外有 个电子 B、核内有6个质子，核外有 个电子 、核内有 个质子 核外有7个电子 个质子， C、质量数为13，质子数为 ，核外有 个电子 、质量数为 ，质子数为6，核外有7个电子 D、质量数为13，质子数为 ，核内有 个中子 、质量数为 ，质子数为6，核内有7个中子
12 6 C 18 8 O
,
13 6 C
14 ,6 C
16 8 O
17 8 O
同位素： 同位素：质子数相同而中子数不同的核 素互称为同位素。 素互称为同位素。
【例】我国的“神舟”五号载人飞船已发射成 我国的“神舟” 嫦娥”探月工程也已正式启动。 功，“嫦娥”探月工程也已正式启动。据科学 家预测， 家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的32He， ， 每百吨32He核聚变所释放的能量相当于目前人 核聚变所释放的能量相当于目前人 类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以 类一年消耗的能量。在地球上， 4 He的形式存在。下列说法正确的是（ 的形式存在。 的形式存在 下列说法正确的是（ ） B 2 A. 42He原子核内含有 个质子 原子核内含有4个质子 原子核内含有 B. 32He和42He互为同位素 和 互为同位素 C. 32He原子核内含有 个中子 原子核内含有3个中子 原子核内含有 D.42He的最外层电子数为 ，所以42He具有较强 的最外层电子数为2， 的最外层电子数为 具有较强 的金属性
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6
1 1 H
种原子， 2
、D、T
种元素， 16O、 17O、 18O 8 8 ；8
属同位素。
⑸用途：（1） C
6
：612C、613C、614C
14C每隔5730年它的质量就会减少一半，考古学
家根据生物体内614C的含量，就可判断其生活的 年代。
27
60ＣO是恶性肿瘤的“克星”，也可用其辐射育
原子结构模型的演 变
化学家已经发现和创造35000多万种化学物质，
其中两千多万种化学物质大多数由原子构成,而人类
对原子的认识和探索已经历了2500多年．直到20世
纪80年代，科学家才用扫描隧道显微镜观察到物体
表面的原子．可你有没有思考过下列问题？
阅读思考P27--28 （1）人类对原子结构的认识经历了哪几个阶段？ （2）道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔的原子结构 模型有哪些错误或不足？ （3）我们从原子结构的认识历程中受到哪些启迪？
原子的量子力学模型包括了玻尔所采用的量 子化能级的概念，即主量子数(主层)。此外还提 出其他量子数以说明电子的能量，如亚层和轨道 数。由于电子属于微观粒子，具有波粒二象性， 它在核外的运动速度可以与光速相比，很难同时 准确地测定它的速度和位置，只能用统计的方法 来描述，因而引入了“电子云”的概念。
第三单元 人类对原子结构的认识 认 识 原 子 核
交流和讨论 你知道吗？
1.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， 它是有哪些更小的微粒构成的呢？
2.相对原子的质量定义为“某原子的 质量与12C原子质量的1/12的比。 12C原子指的是什么原子？
一 .原子的构成
1.原子的结构
a——代表质量数； b——代表核电荷数； c——代表离子的价态； d——代表化合价 e ——代表原子个数
二、元素、核素、同位素 1.元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。
1 1H
,
2 1H
3 1H
氕、氘、氚
2.核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。
35 17
16 8
Cl O ,
,
37 17
【讨论】
请同学们相互讨论元素，核素，同位 素有什么关系？
4.元素、核素和同位素的关系
在天然元素中，多数元素含有多种核素，少数元素 只含有一种核素（例如Ｎa、Ｋ等）。某种元素跟核 素和同位素的关系：
某种元素 某种元素 核素 核素 核素 核素
同位素 同位素
【巩固练习】
1 1H 、D、T、16O 、17O、18O有
K 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
L 8
M 1 2 3
N
11 12
钠 镁
Na Mg
13
14 15 16 17 18 19 20
铝
硅 磷 硫 氯 氩 钾 钙
Al
Si P S Cl Ar K Ca
8 8 8 8
8 8 8 8 8
4 5
6 7 8 8 8
1 2
核外电子排布的一般规律：
1、K层为最外层时，最多容纳电子数------------。
9
10
12 14
19 23 27
18.998
22.989 26.982
11
13
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，所得的数 值，我们称之为质量数。
问题解决
2.如果用X表示元素符号，Z表示原子 的质子数，A表示原子的质量数，请用 AX表示表中的原子的组成： z 27 19 23 9 F 13 Al 11Na 3.请总结出原子的质子数，中子数， 电子数和质量数的之间关系？
(3)只有当电子从某一轨道跃迁到另一轨道时， 才有能量的吸收或放出。当电子从能量较高的(E2)轨 道跃迁到能量较低的(E。)轨道时，原子就放出能量。 放出的能量转变为一个辐射能的光子，其频率可由两 个轨道的能量差决定。玻尔提出的原子结构模型，揭 示了光谱线与原子结构的内在联系。由于这一开拓性 的贡献，玻尔获得了1922年诺贝尔物理学奖。
P31表1-7 已知一个质子的质量为1.673×10-27Kg，一个中子的质量 为1.675×10-27Kg，一个电子的质量为9.109 ×10-31Kg, 一个12C原子的质量的1/12为1.661×10-27Kg，求质子、 中子、电子的相对质量。
构成原子的 微粒 电子 质子 原子核 中子
电性和电量 1个电子带一个 1个质子带一个 中子不显电 单位负电荷 单位正电荷 性 质量/kg 9.109×10-31 1.673×10-27 1.675×10-31
Na+
＋
Na — e
Na+
—
+
Na Na+
e
Cl Cl-
原子结构简图
+11 ② ⑧ ①
电子转移
⑦⑧② +17
不稳定
+11 ② ⑧
⑧ ⑧② +17
⑧ ⑧② +17 +11 ② ⑧
Mg
+12
Mg2+
+12
O
+8
+8
O2-
原子最外层的电子数小于8个时，在化学反 应中总是得到或失去电子而达到最外层8电子 的稳定结构。
2个
8个 2、其他各层为最外层最多容纳电子数------------。 18个 3、次外层最多容纳电子数--------------------------。 32个 4、倒数第三层最多容纳电子数-------------------。
2n 个 5、第n层最多容纳电子数-------------------------。
小结
原子核外电子的分层排布
1、原子核外电子的分层排布
电子层 原子核 +18 +10
+2
He
核电荷数 Ne
该电子层 上的电子
Ar
+1
+8
+12
H O Mg
核外电子分层排布
• 电子按能量高低在核外分层排布。
1 K
2 L
3 M
4 N
5 O
6 P
7 Q
由内到外，能量逐渐升高
核电荷数为1～20的元素原子核外电子层排布
种，刺激增长，保鲜，防腐．
(2)
1 1
1H 1 2H(D)
N=0 氕
N=1 氘(重氢)
N=2 氚(超重氢)
8 17O 8 18O
制氢弹
3H(T)
O：816O
H2O 水 18； D2O 重水 20； T2O 超重水 22 （3）U： 92234U
92 235
U
92
238U
铀－235 制原子弹
课堂练习：
注意：多条规律必须同时兼顾。
2
3、原子核外电子排布规律 ① 能量最低原理:先排K层，排满K层后再排L层. ②每个电子层最多只能容纳2n2个电子。 ③ 最外层最多只能容纳 8个电子（K层为最外层时 不能超过2个） 次外层最多只能容纳18个电子（K层为次外层 时不能超过2个 倒数第三层最多只能容纳32个电子 注意：多条规律必须同时兼顾。
相对质量 1/1836 1.007≈1 1.008≈1
【思考】原子的质量集中在原子核上还是 原子核外呢？为什么？
● 相对于质子和中子，电子的质量很小， 可以忽略不计，原子的质量主要由原子核 决定。
பைடு நூலகம் 问题解决 P31
原子
质量数
相对原 子质量
质子数 中子数 质子数+中子 （Z） （N） 数（A）
F
Na Al
原子核 原 子
核外电子
质子 中子
粒子种类 质子 中子
质量/kg 1.673x10-27 1.675x10-27
电性 正电 ----
电量/c 1.602x10-19 0
电子
9.109x10-31
负电 1.602x10-19
请同学们根据上表比较这三种粒子的质量大小 和带电荷情况？得到什么样的结论?
◆三种粒子的质量都很小 ◆质子和中子的质量基本相等，电子的质量最小 ◆质子带正电荷，中子不带电，电子带负电 ◆质子和电子带电量相等，电性相反
原子结构示意图
为了形象地表示原子的结构，人们就创 造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。 第3层 第2层 原子核 第1层
+ 15
原子核带正电
2
L层
8
5
K层
核电荷数
M层
注意：任何原子都有趋于8电子（或2电子） 稳定结构的倾向，因此活泼的原子会发生 电子得失
钠离子的形成
钠原子 钠离子
失一个电子
Na
4．原子的量子力学模型---------核外电子的 运动和电子排布规律 玻尔的原子结构模型理论也不是十分完美， 在解释氢以外的多电子原子的光谱线时，就只能 做出近似的估计，无法定量计算。科学家们经过 13年的艰苦修改、验证、论证，终于在1925年～ 1926年，在玻尔原子结构模型的基础上发展成为 原子的量子力学模型，其核心是薛定锷波动方程。 该模型已经受了半个多世纪的考验。
阅读教材，完成下列问题： 1、原子结构模型演变历史 （1）公元前5世纪，古希腊哲学家提出物质是由原子构成的。 （2）19世纪初，英国科学家 道尔顿 __________提出原子学说， 认为________________________________________ 物质由原子构成，原子不能被创造，也不能被毁灭· 在化学变化中不可再分割 —————————————————— 汤姆生 （3）19世纪末,科学家_______发现原子中存在电子， 葡萄干面包式 并于1904年提出了___________ 的原子结构模型。 带核 （4）1911年，英国物理学家卢瑟福提出______的原子结构 模型。 玻尔 （5）1913年，丹麦物理学家_______提出了原子轨道模型。 量子力学 （6）1926年，科学家又提出了原子结构的_________模型。 现在人们可以近似认为，多电子原子中，核外电子是 分层排布的。