原子结构模型的演变及核外电子排布PPT演示文稿
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原子结构核外电子排布PPT学习课件
• 一、人类对原子结构的认识 • 1．原子结构模型的演变 • (1) 公元前 5 世纪，古希腊哲学家提出古代 原子学说，认为：万物都是由间断的、不 可分的原子构成。 道尔顿 • (2)19世纪初，英国科学家 的近代 汤姆生 原子学说。 • (3)1904年，英国科学家 的“葡萄干面包 式”原子结构模型。
• 2.原子核外电子排布规律 能量最低 • (1)核外电子一般总是尽先排布在 的电子层里。 • (2)每个电子层最多容纳的电子数为 个。 8 2 • (3)最外层最多容纳电子数不超过 个(K层 18 为最外层时不超过 个)。 32层 最 多 容 纳 的 电 子 数 目 不 超 过 • (4) 次 外 个，倒数第三层不超过 个。
• 3．质量关系 • 质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N) • 灵犀一点： • 在应用三个基本关系时，需要特别注意原 子与离子的区别，以及对多核微粒的应用。
• 【案例 1】 我国著名的化学家、教育家 徐光宪先生因在稀土金属等研究领域做出 杰出贡献，荣获了2008年度“国家最高科 学技术奖”。 58140Ce是地壳中含量最高的 稀土金属元素。下列关于 58140Ce的说法错 误的是( )
• 【即时巩固 1】 中国科学家在世界上首 次发现了铂的一种新原子 78202Pt ，下列说 法不正确的是( ) • A．该原子的相对原子质量为202 • B．该原子的质量数为202 • C．该原子的原子序数为78 • D．该原子核内有124个中子 • 【解析】 该元素的相对原子质量由题目 条件无法确定，其质量数为202。 • 【答案】 A
• • • • • • • • •
原子的基本构成微粒及相互关系 1．数量关系 质子数＝核外电子数(原子中) 2．电性关系 (1)原子：核电荷数＝质子数＝核外电子数 (2)阳离子：质子数＞核外电子数 或：核外电子数＝质子数－所带电荷数 (3)阴离子：质子数＜核外电子数 或：核外电子数＝质子数＋|所带电荷数|
苏教版化学必修1《原子结构模型的演变原子核外电子排布》市级优质课PPT
根据以上规律，能否写出氮化镁、 硫化铝的化学式
今日作业
完成基本功上的学以致用
科学家们
原 子 结904 1911 1913
道尔顿 汤姆生 卢瑟福 玻 尔
实心球模型
葡萄干面包模型
带核模型
轨 道 模 型 电子云模型
20世纪初
科学家们
· · ·· · · 探索未有穷期· · · · · ·
原子核外电子排布
原子结构示意图
氧 化 镁 形 成 过 程
1803
道尔顿
汤姆生 卢瑟福
实心球模型
原 子 结 构 模 型 的 演 变
1904 1911 1913
葡萄干面包模型
带核模型
轨道模型
玻
尔
原 子 结 构 模 型 的 演 变
1803 1904 1911 1913
道尔顿 汤姆生 卢瑟福 玻 尔
实心球模型
葡萄干面包模型
带核模型
轨 道 模 型 电子云模型
20世纪初
+12
2
8
2
失去电子
+12
2
8
Mg
得到电子
Mg2+
+8
2
6
+8
2
8
O
O2-
根据原子在反应中得到或失去的电子数目及其最外 层电子数目，推断元素在化合物中的化合价
元素 Na 原子最外层电子 数目 1 2 6 失去（得到）电子 的数目 失去1 化合价 +1
Mg
O
失去2
得到2
+2
-2 -1
Cl
7
得到1
活泼金属与活泼非金属反应时，金属元素的原子失去电子， 表现为正化合价，非金属元素的原子得到电子，表现为负化 合价，元素化合价在数值上等于原子失去或得到的电子数目
原子结构模型的演变原子核外电子排布课件
探究一
探究二
借题发挥原子结构模型的演变
提 出 时 间 古 代
提出 者
主要内容
依据
与前一种的 主要差别
古希 腊 哲学 家 道尔 顿
原子是构成物质的微粒,万物都 是由间断的、不可分的原子构成 的 物质由原子组成,原子不能被创 造,也不能被毁灭,在化学变化中 不可再分割,它们在化学反应中 保持本性不变
思辨的结 果
阴极 射线 实验
原子中有更小的 粒子——电子,电 子带负电荷
1911 年
卢瑟 福
α 粒子 散射 现象
原子是有核的,是 中空的,电子是运 动的
探究一
探 轨道上运动,每一个轨道都具有 一个确定的能量值;核外电子在 这些稳定的轨道上运动时,既不 放出能量,也不吸收能量
2.原子构成 原子 原子核 质子 中子
核外电子
探究一
探究二
【例题 1】 关于原子模型的演变过程,下列说法正确的是( →量子力学模型
)
A.汤姆生原子模型→道尔顿原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型
B.汤姆生原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→量子力学模 型→道尔顿原子模型 C.道尔顿原子模型→卢瑟福原子模型→汤姆生原子模型→玻尔原子 模型→量子力学模型 D.道尔顿原子模型→汤姆生原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子 模型→量子力学模型 解析:本题考查原子模型的演变过程。原子模型的演变过程是:道尔顿 原子模型、汤姆生原子模型、卢瑟福原子模型、玻尔原子模型、量子力 学模型。 答案:D
第三单元 人类对原
第1课时 原子结构
情境导入
课程目标
1.了解原子结构模型的演变,明确元 素在形成化合物时表现出的化合价 以及性质。 2.了解原子的构成,能书写原子结构 示意图。
原子的核外电子排布PPT教材课件
原子核外电子排布
• 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
原子结构示意图
原子核
第3层 第2层 第1层
+15
原子核 带正电 P
+15 2 8 5
K层 L层 M层
核电荷数
从前18号元素的原子结构示意图 中你能发现原子核外电子排布有 些什么规律
的数目有一定的关系。
现在有四种原子 Na
O
Mg
Cl
哪些原子能够通过电子得失的方式结合, 生成较稳定的化合物?(请写出生成物的 化学式，Na2O2除外)
Na2O 、MgO 、 NaCl、MgCl2
元素 Ｎa Mg 化合价 +1 +2 -2 -1
原子最外层 电子数目 失去（或得到） 电子数目
１
失1e-
288
从氧化镁与氯化钠的形成过
程中，你能得出什么结论？
结论：
活泼金属 １、活泼金属与活泼非金属反应时， _______
活泼非金属 容易得到电子； 容易失去电子，而___________
使最外层达到“__个电子的稳定结构”。 8
原子核 不发生变 2、在化学反应过程中，_______ 原子的最外层电子数 会发生变化。 化，____________________ 3、元素的化合价与其在反应中得失电子
２
６
失2e得2e得、得失电子数目有什么关系？
化合价、最外层电子数、得失电子数目关系
1.活泼金属元素易 失 电子形成稳定的电子层 结构 正化合价的数值＝ 最外层电子数 ＝ 失去电子数 2.活泼非金属元素易 得 电子形成稳定的电子 层结构 最低负化合价的绝对值＝ 8-最外层电子数 ＝ 得到电子的数目
原子结构模型的演变PPT课件
+X 2
8
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______
在原子序数1～18号元素范围内，按要求 回答下列问题： ⑤次外层电子数是最外层电子数2倍的原子 有______ ⑥内层电子总数是最外层电子数2倍的原子 有______ ⑦电子层数与最外层电子数相等的原子有 ______ ⑧最外层电子数是电子层数2倍的原子有 _______ ⑨最外层电子数是电子层数3倍的原子是 ______
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
பைடு நூலகம்
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）
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 2 2n 个 ①第n层最多容纳电子数------------------------。
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。
单元人类对原子结构的认识
8
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______
在原子序数1～18号元素范围内，按要求 回答下列问题： ⑤次外层电子数是最外层电子数2倍的原子 有______ ⑥内层电子总数是最外层电子数2倍的原子 有______ ⑦电子层数与最外层电子数相等的原子有 ______ ⑧最外层电子数是电子层数2倍的原子有 _______ ⑨最外层电子数是电子层数3倍的原子是 ______
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
பைடு நூலகம்
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）
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 2 2n 个 ①第n层最多容纳电子数------------------------。
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。
单元人类对原子结构的认识
原子结构与核外电子排布PPT课件
找农药： 在磷附近 P As S Cl F
找催化剂、耐高温、耐腐蚀材料：
过渡元素 Fe Ni Pt Pd Rh
结构、性质、位置之间的关系
原子结构
决定 反映
元素性质
反映 决定
反映 决定
元素在表中位置
自我评价
3、现有下列短周期元素性质的数据：
元素性质╲元素符号
①②③④⑤⑥⑦⑧
原子半径（10-10m） 0.74 1.60 1.52 1.42 0.99 1.86 0.75 0.82
35Cl：34.969 37Cl：36.966
近似相对原子质量： 35Cl：35 37Cl：37
质量数
元素的相对原子质量:按各同位素原子所占的原子百分比
算出来的平均值。
Ar(Cl)= Ar(35Cl) ×a% + Ar(37Cl) ×b%
元素的近似相对原子质量:各种同位素的质量数代替相对 原子质量按百分比算出来的平均值。
相互作 用
静电作用 （吸引和排斥）
共用电子对
存在
离子化合物
共价分子 离子化合物
实例 Na2OK2SO4NH4 Cl
Cl2、CO2、OH－、 NH4＋
离子化合物：含有离子键的化合物
共价化合物：只含有共价键的化合物
判断对错： 1、含有共价键的化合物一定是共价化合物。错（NaOH） 2、共价化合物只含共价键。 对 3、含有离子键的化合物一定是离子化合物。对 4、离子化合物可以含共价键。 对（NaOH） 5、只含有共价键的物质一定是共价化合物。错（H2） 6、非金属单质内都含共价键错。，稀有气体
离子键越强，熔沸点越高 2、结构特点：无单个分子,化学式不表示分子式。
每个Na+吸引 6 个Cl-，每个Cl-吸引 6 个Na+ 。 3、性质特点
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第三单元
人类对原子结构的认识
第一课时 原子结构模型的演变 及核外电子排布
图1 硅晶体
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
⒈古希腊哲学家德谟克利特的古代原子学说。
古希腊哲学家德谟克利特是 是万物变化的根本原因。 奠基人，他认为 是构成物质的微粒。
⒉英国科学家道尔顿的近代原子学说。 英国科学家 。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英国物理学家汤姆生的“葡萄干面包式” 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。 ⒌丹麦物理学家玻尔的轨道原子结构模型。 丹麦物理学家指出:电子在原子核外空间内一定 上绕核作高速运动 ⒍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。
元素
Na Mg 2
化合价
原子最外层电 失去（或得到） 子数目 电子的数目
O
Cl -1
6
问题解决
①最外层电子数﹤4时，容易失去电子
原子
（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）
L层
8
5
K层
核电荷数
M层
2、原子核外电子运动区域与电子能量的关系：
电子能量高在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近 的区域内运动 ，把原子核外分成七个运动区域，又叫电 子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7…表示，分别称 为K、L、M、N、O、P、Q…，n值越大，说明电子离核 越远，能量也就越高。 电子层序数（n） 符号 能量大小 1 2 3 4 5 6 7
K
小 近
L
M
N
O
P
Q
大 远
距核远近
3、原子核外电子排布规律
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
②每个电子层最多只能容 8个电子（K层为最外层时 不能超过2个）
O 得 2eO2（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
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
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
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）
信息博览： 新华网3月27日电 日本奈良尖端科技研究生院的大门 宽教授应用“圆偏振光光电子衍射原理”开发成功立体 显微镜，能够把原子的排列结构扩大100亿倍，从而使 人得以对微观世界的物质进行立体性的观测和摄影。 据这位科学家提供的资料说，使用这种新型显微镜 对钨的晶体进行的观测，发现了由4个原子构成的边长为 2.74埃(1米的百亿分之一)的菱形结构。 他说，这是在世界上第一次对物质的原子结构进行高 倍率的观测，它的观测倍率要比现有最高水平的电子显 微镜提高大约200倍，今后在开发超导物质等新功能材 料及解析催化剂的反应机制等应用物理和化学领域将会 发挥重要作用
失去电子
+12
2
8
Mg
Mg2+
+8
2
6
得到电子
+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。
4、原子结构与元素性质的关系 （结构决定性质）
（1）稳定结构：原子既不容易失去电 （如He、Ne、Ar等） 子又不容易得到电子
（2）不稳定结构：原子容易失去电子转化或容易 得到电子转化最外电子层上为8（有些为2）个电 子的稳定结构。
(如，失去： Na、Mg、Al 得到：F、O、Cl)
+12
2
8
2
Mg
+12
+12
Mg2+
O
+8
+8
O2-
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。
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的数 目和该原子的最外层电子数目，推断其氧化物和氯化物中 元素的化合价，将结果填入下表： 一些元素的原子得失电子的情况
人类对原子结构的认识
第一课时 原子结构模型的演变 及核外电子排布
图1 硅晶体
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
⒈古希腊哲学家德谟克利特的古代原子学说。
古希腊哲学家德谟克利特是 是万物变化的根本原因。 奠基人，他认为 是构成物质的微粒。
⒉英国科学家道尔顿的近代原子学说。 英国科学家 。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英国物理学家汤姆生的“葡萄干面包式” 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。 ⒌丹麦物理学家玻尔的轨道原子结构模型。 丹麦物理学家指出:电子在原子核外空间内一定 上绕核作高速运动 ⒍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。
元素
Na Mg 2
化合价
原子最外层电 失去（或得到） 子数目 电子的数目
O
Cl -1
6
问题解决
①最外层电子数﹤4时，容易失去电子
原子
（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）
L层
8
5
K层
核电荷数
M层
2、原子核外电子运动区域与电子能量的关系：
电子能量高在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近 的区域内运动 ，把原子核外分成七个运动区域，又叫电 子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7…表示，分别称 为K、L、M、N、O、P、Q…，n值越大，说明电子离核 越远，能量也就越高。 电子层序数（n） 符号 能量大小 1 2 3 4 5 6 7
K
小 近
L
M
N
O
P
Q
大 远
距核远近
3、原子核外电子排布规律
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
②每个电子层最多只能容 8个电子（K层为最外层时 不能超过2个）
O 得 2eO2（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
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
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
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）
信息博览： 新华网3月27日电 日本奈良尖端科技研究生院的大门 宽教授应用“圆偏振光光电子衍射原理”开发成功立体 显微镜，能够把原子的排列结构扩大100亿倍，从而使 人得以对微观世界的物质进行立体性的观测和摄影。 据这位科学家提供的资料说，使用这种新型显微镜 对钨的晶体进行的观测，发现了由4个原子构成的边长为 2.74埃(1米的百亿分之一)的菱形结构。 他说，这是在世界上第一次对物质的原子结构进行高 倍率的观测，它的观测倍率要比现有最高水平的电子显 微镜提高大约200倍，今后在开发超导物质等新功能材 料及解析催化剂的反应机制等应用物理和化学领域将会 发挥重要作用
失去电子
+12
2
8
Mg
Mg2+
+8
2
6
得到电子
+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。
4、原子结构与元素性质的关系 （结构决定性质）
（1）稳定结构：原子既不容易失去电 （如He、Ne、Ar等） 子又不容易得到电子
（2）不稳定结构：原子容易失去电子转化或容易 得到电子转化最外电子层上为8（有些为2）个电 子的稳定结构。
(如，失去： Na、Mg、Al 得到：F、O、Cl)
+12
2
8
2
Mg
+12
+12
Mg2+
O
+8
+8
O2-
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。
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的数 目和该原子的最外层电子数目，推断其氧化物和氯化物中 元素的化合价，将结果填入下表： 一些元素的原子得失电子的情况