原子结构模型演变

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
20世纪初
现代量子力学原子 结构模型（电子云 模型）
微观粒子的波 粒二象性
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
X
+d
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
完成下面的表格：
粒子符 质子数 号 O S Ar ClH+ 8 中子数 10 质量数 18 32 40 35 1 核外电 子数 8 16 18 18 0
用A Z XC 〒 表示
18 8O
F：+9 2 8 + 11 2 9 Na：
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
mx
1.007
1.008
相对原子质量=
1/12mc
质量数
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，叫做质量数，符号A。
质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）
（质量数A =该原子的近似相对原子质量）
A Z
X
－表示核电荷数为Ｚ，质量数 为Ａ的一个原子
A c+ e Z A、Z、c、d、e各代表什么？
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）
（1）稳定结构：原子既不容易失去电子又不容易 得到电子
（如He、Ne、Ar等）
（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。
A、所含质子数=A-Z B、所含中子数=A-Z
C、所含电子数=Z+n D、质量数=Z+n
4.（96年全国）科学家最近制造出第112号元 素，其原子的质量数为277，这是迄今已 知元素中最重的原子，关于该新元素的正确 叙述中正确的是 A、其原子核内中子数和质子数都是112 B、其原子核内中子数为165，质子数为112 C、其原子质量是12C原子质量的277倍 D、其原子质量与12C原子质量之比为277∶12
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
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、Cl
+11
2
8
1
失去电子
+11
2
8
Na
得到电子
Na+
+17
2
8
7
+17
2
8 8
Cl
Cl-
Na + O2 = Na2O Mg + O2 = MgO 2Na + Cl2 = 2NaCl
还原剂 氧化剂
原子的构成
质子 中子
原子核
原子
核外电子
一、构成原子的粒子及其性质
1、电性
构成原 子的粒 子 电性和 电量 电子 质子 中子
1个电子带1个 1个质子带1个 不显电性 单位负电荷 单位正电荷
核电荷数=核内质子数=核外电子数
练习：1、填表
微粒符号 质子数 17 19 X Y-m Y 核外电子数 18 18 X-n
二、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
+2
+10
He
核电荷数 Ne
该电子层 上的电子
Ar
+1
+8
+12
H
O Mg
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） 1 2 3 4 5 6 7
4、元素化合价与最外层电子数的关系：
元素 Na Mg O Cl 化合价 ＋1 ＋2 原子最外层电子数目 1 失去（或得到）电子的数目 失1 失2
2 6
7
－2
得2
得1
-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 最外层电子数 > 4时，容易得到电子
化合价＝－得到的电子数（8－最外层电子数）
（4）元素的近似相对原子质量：指某元 素各同位素的质量数与该同位素原子所占 原子个数百分比的乘积之和。
查得下列粒子的相对原子质量数据摘录如下：
35Cl 37Cl
34.969 36.966 35.453
75.77% 24.23%
35Cl 37Cl
35 37 35.485
75.77% 24.23%
讨论：（1）34.969表示__________
1911年
英国物理学家卢瑟 福的带核原子结构 模型或“行星式” 原子结构模型
参考α-粒子的 散射现象
①原子由原子核和核外电子组成， 原子核带正电荷，位于原子的中心， 电子带负电荷，在原子核周围作高 速运动；②电子的运动形态就像行 星绕太阳运转一样
1913年
丹麦物理学家玻尔 的原子轨道模型
运用量子论著 观点研究氢原 子光谱
为同位素。
三、四种相对原子质量
（1）原子的相对原子质量：是国际上统一 的用某种元素的某种同位素原子的绝对质 量与12C原子绝对质量的 1 比较而得的 12 比值， mx 即同位素相对原子质量= 1 m
12 c
（2）原子的近似相对原子质量：即质量数， 是同位素原子的质子数与中子数之和。
（3）元素的相对原子质量：指某元素各 种同位素的相对原子质量与该同位素原子 所占的原子个数百分比的乘积之和。
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)
原子和离子的区别和联系
原子 （1）除稀有气体的 原子外其余原子为不 稳定结构。 （2）电中性。 （3）同种原子半径 区别 大小相同，不同原子 半径不同。 （4）是化学变化的 最小微粒，有自己的 性质，可独立存在。 离子 （1）主族元素的简单离子为稳定 结构。 （2）阳离子带正电荷。比同种元 素的原子少一个电子层，阴离子带 负电荷，与同种元素原子的电子层 数相同。 （3）阳离子半径小于相应的原子， 阴离子半径大于相应的原子。 （4）是带电的原子或原子团。性 质与原子不同，阳离子与阴离子共 存。
关于元素与同位素的区别和联系
元素 （1）是具有相同核 电荷数的同一类原子 2 + 的总称H、H 、 1 H等都 是氢元素的粒子。 区别 （2）是宏观概念， 只表示种类，没有数 量含义。 同位素 （1）是质子数相同，中子 数不同的同一类原子的总 1 2 3 称。 1H(H)、 1 H(D)、 1H(T)等 都是氢元素的同位素。 （2）大多数元素存在同位 素。各元素的稳定同位素 在自然界中的原子百分组 成保持不变。 同一元素的各种同位素，核外电子排布相同，虽 联系 然原子种类不同，但化学性质相同。
核电荷数相同的原子和离子属于同种元素。在一定条件 联系 下同种元素的原子和离子可互变。
同位素的应用：
同位素可运用在医学、农业，考古等众多 方面。阅读课本P33同位素的应用。
1、已知某原子的质量数和核内中子数， 仅此不能确定（ ） A、该原子的原子量 B、该原子属于哪种元素 C、该原子核内质子数 D、该原子核外电子数
2 、某元素的某种离子 X2- 核外共有 a 个 电子，核内有 b 个中子，表示该 X 原子 的下列符号中正确的是
A、
（a b） a
X
（ a b ） B、 X （a 2）
（ a b 2 ） D、 （a 2）X
（ a b 2 ） C、 （a 2）X
A 3、（90年上海 ）某微粒用Z Rn+表示， 下列关于该微粒的叙述中正确的是
16
18 17 1
16
22 18 0
32
40
16S
18Ar Cl 17 1H +
35 1
二、概念辨析:
元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。
1 1H
,
2 1H
3 , 1H
T H D 氕（pie），氘(dao)，氚(chuan)
核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。 同位素：质子数相同而中子数不同的核素互称
参考元素化合 时具有确定的 质量比的关系
①物质由原子组成；②原子不能创造， 也不能被毁灭；③原子在化学变化中 不可再分割，它们在化学变化中保持 本性不变 ①原子中存在电子，电子的质量为氢 原子质量的1/1836；②原子中平均分 布着带正电荷的粒子，这些粒子之间 镶嵌着许多电子
19世纪末、汤姆生的“葡萄干面 20世纪初 包式”或“西瓜式” 原子结构模型
35Cl的相对原子质量
（2）35表示________
35Cl的质量数
34.969〓75.77%+36.966〓24.23% （3）35.453计算等式___________________
氯元素的相对原子质量 表示______________________ 〓75.77%+37〓24.23% 35.485计算等式35 _____________________ 氯元素的近似相对原子质量 表示__________________________
符号
能量大小 距核远近
K
小 近
L
M
N
O
P
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Q
大 远
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。
原 子 结 构 示 意 图
第 3层
第 2层 原子核
+12
第 1层
+12
2
8
2
Mg
原子核带正电 K层 核电荷数 L层
M层
1、写出下列原子的核外电子排布: 1)Na 2)Cl 3)N 4) Ca 2、下列微粒结构示意图是否正确？如有错误， 指出错误的原因。
现代原子模型:
电子云模型
原子结构模型的演变
历史年代 原子结构模型的名称 主要理论依据 或技术段 原子结构模型的主要论点
公元前5 世纪
古希腊哲学家德谟克 利特的古代原子说
原子是构成物质的微粒，万物是由间 断的、不可分割的微粒即原子构成的， 原子的结合和分割是万物变化的根本 原因
19世纪初 英国科学家道尔顿的 近代原子学说
【交流与讨论】 ⒈原子核外电子是 分层 排布的 ⒉金属元素的原子最外层一般 小于四 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）。 ⒊非金属元素的原子最外层一般 大于或等于四 个 电子，在化学反应中易 得到 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在化学反应中，原子核不发生变化，但原子 的 最外层电子 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 。