高一化学课件专题一第三单元人类对原子结构的认识讲义

Mg
+12
Mg2+
+12
O2-
O
+8
+8
结论：
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。
P30
元素
化合价
原子最外层电 失去（或得到）
子数目
电子的数目
Na
+1
1
失去1个
Mg
+2
2
NOa2O
MgO NaCl -2
Mg6Cl2
失去2个 得到2个
Cl
-1
原子并不是构成物质的最小微粒 ——汤姆生发现了电子(1897年)
汤 姆 生
葡萄干面包模型
电子
带正电荷 的物质
α粒子散射实验
金箔
α粒子 发射源
荧光屏
狭缝
如何解释这个现象呢？
英国科学家卢瑟福 E.Rutherford(1871-
☺
☺ 玻尔原子轨道模型
☺• 玻尔原子模型（又称轨
道模型）：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。
人
类
第 对结
三 单 元
原构 子的
认
识
在你眼中…? 在化学家眼中…?
它们由什么微粒构成？
水由水分子构成
金刚石由碳原子
构成 食盐由离子构成
阅读课本27-28
公元前5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 的微粒构成的，即原子。
道 尔 顿 原 子 模 型
19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代 原子学说，他认为原子是微小的不可分割的 实心球体
7
得到1个
结讨论论：化正合化价合与价得=失电子子的数数=最目外、层最电外层子电数子数 目之间的负关化系合。价 =得电子数=8－最外层电子数
小结：
1 原子结构模型的演变 道尔顿→汤姆生→卢瑟福 →玻尔→量子力学
2、原子核外电子排布规律
① 能量最低原理
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）
上的电子
+1
+8
H
O
+12
Mg
二、核外电子分层排布 1、电子按能量高低在核外分层排布。
1 23 4 5 6 7 K LMNOPQ
由内到外，能量逐渐升高
2、核外电子排布的一般规律：
电子先排能量最低的电子层,排满后再排能量 较高的电子层
①第n层最多容纳电子数------2---n--2--个------------。 ② K层为最外层时，最多容纳电子数----2--个------。 ③其他各层为最外层最多容纳电子数----8--个------。 ④次外层最多容纳电子数------1--8---个--------。
+12 2 8 2
+12 2 8
Mg
Mg2+
得到电子
+8 2 6
+8 2 8
O
O2-
结 论 1、活泼金属元素的原子容易失去最外层上
的电子变为带正电荷的阳离子，阳离子所带 正电荷的数目等于原子失去的电子的数目。
Mg 失 2e-
Mg2+（带2个单位正电荷）
2、活泼非金属元素的原子容易得到电子 变为带负电荷的阴离子，阴离子所带负电 荷的数目等于原子得到的电子的数目。
实心球模型 道尔顿（１８０３年）
葡萄干面包模型 汤姆生（１９０４年）
行星模型 卢瑟福（１９１３年）
轨道式原子模型 玻尔（１９１３年）
量子力学模型 １９２６年
3. 原子结构模型的演变过程给我们 的启迪
(1) 化学认识发展过程中的继承、积累、突破 和革命。
(2) 实验方法是科学研究的一种重要方法，实 验手段的不断进步是化学科学的关键；模型 法可以把事物抽象的本质具体化，但并不等 于事物的真实存在，模型的正确性需要实验 的检验。 (3) 科学研究、科学发现是无止境的。
O 得 2e-
O2（- 带2个单位负电荷）
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 镁是氧元素与镁元素相结合的产物。
△
Mg+O2==2MgO
微观：每个Mg失去2个电子形成与Ne一样的稳定 电子层结构的Mg2+，每个O得到2个电子形成与Ne 一样的稳定电子层结构的O2-，带正电荷的Mg2+与 带负电荷的O2-相互发生电性作用，形成稳定的 MgO.如下图
• 不同的电子运转轨道是 具有一定级差的稳定轨 道。
☺
电子的波粒二象性
☺
电子云模型
☺ 现代量子力学学说
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
电子物体云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
一、原子结构模型的演变
☺ 现代量子力学学说
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
电子物体云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
二、核外电子分层排布
电子层
对于多电子原子,核外电子是分层排布的
原子核
+2
+10
+18
He
核电荷数
Ne
Ar 该电子层
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
练习
1)、原子核外电子是 分层 排布的 2)、金属元素的原子最外层一般 ＜4 个电子， 在化学反应中易 失去 电子形成与稀有气体原子 电子层排布相同的阳离子（稳定结构）。
3)、非金属元素的原子最外层一般 ≥4 个电子，
在化学反应中易 得电到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）。 4)、化学反应中，原子核不发生变化，但原子 的 最外层电子数 发生变化，元素的化学性质主 要决定于原子结构中的 最外层电子数目 。
课堂练习2:
在原子序数1～18号元素范围内，按要求 回答下列问题： ①最外层电子数为1的原子有_____ ②最外层电子数是次外层电子数2倍的原 子是______ ③最外层电子数是次外层电子数3倍的原 子是______ ④最外层电子数是次外层电子数4倍的原 子是______
⑤倒数第三层最多容纳电子数------3---2--个-----。
注意：多条规律必须同时兼顾。
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
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）
+2 2 +10 2 8
+18 2 8 8
其它原子都有使自己趋向稳定结构的性质
三、原子结构与元素性质的关系
2.不稳定结构： 最外层电子数﹤4时，容易失去电子
如： Na、Mg、Al
最外层电子数≥4时，容易得到电子
如：F、O、ห้องสมุดไป่ตู้l
小结:元素的化学性质由原子的最外层电子 数决定
失去电子