原子结构模型演变
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____。
第二讲：原子结构模型的演变
卢瑟福有核原子模型
著名的“α粒子散射实验”
英籍物理学家 卢瑟福 （1871-1937）
卢瑟福有核原子模型
卢瑟福有核原子模型 1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现了质子。
1920年，卢瑟福预言了中子的存在。 1932年，卢瑟福的学生查德威克用α粒子轰击铍 原子核，发现了中子。
卢瑟福有核原子模型 电子运动能 量不断减少， 最后会坠落 到原子核上
人教版化学必修2 第一章
原子结构模型的演变
清华附中 白建娥
墨子提出构成物质的最小基元“端”
墨子（公元前 468 —公元前376）， 墨家学派的创始人。
提出“端”是构成物体的最小基元，无 数的“端”通过不同的组合构成自然万物。
古希腊德谟克利特最早提出“原子论”
有一天，德谟克利特从地上 抓起一块泥土并捏成粉末。 对学 生说：‚由于我的手指太粗糙， 因此无法把泥土再搞细。但是假 设这些小细粒仍可以再分，我们 应该料想到只要有合适的工具我 便能把它们分割成更小的微粒。 而且这些被分割的微粒还能被分 割成更小的微粒。现在如果问我 能不能没完没了地分割下去？我 的回答是‘不能’! 因为我迟早会 得到一个不可能再分割的泥土微 粒。这些不可能再分割的无限小 的粒子可以称之为‚原子‛。
★ 在化学反应中，原子仅仅是 重新排列，而不会被创造或消失。
汤姆生“葡萄干蛋糕”型原子模型 英国物理学家 汤姆生 （1856-1940）
汤姆生阴极射线实验
无论改变放电管的气体种类还是改变放电管内的阴 极材料，所产生的阴极射线的性质都不改变。说明阴 极产生的粒子是所有原子共有的组分。汤姆生将这种 带负电粒子定名为‚电子‛。
汤姆生“葡萄干蛋糕”型原子模型 ★成功解释原子是电中性的粒子 ★能够解释阴极射线和金属在紫 外线照射下发出电子的现象 ★能够估算出原子的大小为10-10米
原子结构模型的演变
原子结构模型的演变
原子结构模型的演变经历了多个阶段，其中最重要的包括：
1. 原子不可分模型：古希腊的哲学家认为，物质是由不可分的粒子构成的。
2. 道尔顿原子模型：约翰•道尔顿是第一个提出原子理论的科学家。
他认为，所有的物质都是由小球状的原子构成的，这些原子在化学反应中不会被分解或破坏。
3. 汤姆逊原子模型：汤姆逊用阴极射线管实验证明了原子是可分的，并发现了电子。
他把原子看作是带有正电的球体，电子散布在球体内部。
4. 卢瑟福原子模型：卢瑟福利用金箔反射性实验证明了原子的核心是带有正电的，并提出了原子的行星模型，即核心像太阳一样，电子绕核心旋转。
5. 波尔原子模型：尼尔斯•波尔用量子理论解释了原子的行为，并提出了原子壳层模型，即电子只能在固定的能级上旋转。
6. 原子云模型：薛定谔用波动理论解释了原子的行为，提出了原子云模型，即电子在很多不同的能级上旋转，并且存在于原子的三维空间中。
原子结构模型的演变
235 92 3 1
H
238 92
几 个 实 例
U
U
铀235 是制造原子弹的材料和核反应堆的燃料
13 6
C
14 6
C
碳12 作为原子量及阿伏加德罗常数的标准 碳14 在考古学中测定生物死亡年代。
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
电 子 离 核 越 远 ， 能 量 也 就 越 高 。
2
8
5
K层
L层 M层
核电荷数
根据原子光谱和理论分析 核电荷数为1~20的元素原子核外电子层排布
K
Ca
4、原子结构与元素性质的关系（结构决定性质）
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）
元素 化合价
问 题 解 决
原子最外层电子 失去（或得到） 数目 电子的数目
Na Mg O Cl
＋1 ＋2 －2 -1
1
2 6
失1 失2 得2 7 得1
构成原子的粒子及其性质
电子 1个电子带 一个单位 负电荷 9.109X10-31
（1）稳定结构：即最外层为8电子的结构
（K层为2个）
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）不稳定结构：
最外层电子数﹤4时，容易失去电子
原子
最外层电子数≧4时，容易得到电子
(如，失去： Na、Mg、Al 得到：F、O、Cl)
【高中化学】原子结构模型的演变PPT课件
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
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）
1、不要做刺猬，能不与人结仇就不与人结仇，谁也不跟谁一辈子，有些事情没必要记在心上。 2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。 3、其实每个人都很清楚自己想要什么，但并不是谁都有勇气表达出来。渐渐才知道，心口如一，是一种何等的强大! 4、有些路看起来很近，可是走下去却很远的，缺少耐心的人永远走不到头。人生，一半是现实，一半是梦想。 5、你心里最崇拜谁，不必变成那个人，而是用那个人的精神和方法，去变成你自己。 6、过去的事情就让它过去，一定要放下。学会狠心，学会独立，学会微笑，学会丢弃不值得的感情。 7、成功不是让周围的人都羡慕你，称赞你，而是让周围的人都需要你，离不开你。 8、生活本来很不易，不必事事渴求别人的理解和认同，静静的过自己的生活。心若不动，风又奈何。你若不伤，岁月无恙。 9、命运要你成长的时候，总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。 10、你迷茫的原因往往只有一个，那就是在本该拼命去努力的年纪，想得太多，做得太少。 11、有一些人的出现，就是来给我们开眼的。所以，你一定要禁得起假话，受得住敷衍，忍得住欺骗，忘得了承诺，放得下一切。 12、不要像个落难者，告诉别人你的不幸。逢人只说三分话，不可全抛一片心。 13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保护你的，是你自己的选择。而真正能伤害你的，也是一样，自己的选择。 14、不要那么敏感，也不要那么心软，太敏感和太心软的人，肯定过得不快乐，别人随便的一句话，你都要胡思乱想一整天。 15、不要轻易去依赖一个人，它会成为你的习惯，当分别来临，你失去的不是某个人，而是你精神的支柱;无论何时何地，都要学会独立行走 ，它会让你走得更坦然些。 16、在不违背原则的情况下，对别人要宽容，能帮就帮，千万不要把人逼绝了，给人留条后路，懂得从内心欣赏别人，虽然这很多时候很难 。 17、做不了决定的时候，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾! 18、不要太高估自己在集体中的力量，因为当你选择离开时，就会发现即使没有你，太阳照常升起。 19、时间不仅让你看透别人，也让你认清自己。很多时候，就是在跌跌拌拌中，我们学会了生活。 20、与其等着别人来爱你，不如自己努力爱自己，对自己好点，因为一辈子不长，对身边的人好点，因为下辈子不一定能够遇见。
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_______.
高一化学上学期原子结构模型的演变-新课标人教版
；培训课程 培训班 招生培训网； ；学校机构 /corporation.html 学校机构；
说："他们在咱の乾坤世界中呢,咱の壹家老少,包括这里の所有还在做事の人,所有の家眷都在大家の乾坤世界中の.""你们为何不离开这里呢?"根汉有些不解."咱们也想离开呀,只是这周围太浩瀚了,走不开呀."老板对根汉说："其实咱有件事情,想求.""你不用说,咱知道."根 汉对他笑着说："如果可以の话,咱可以帮你们の忙.""那,太,太谢."老板没想到根汉这么痛快,肯出手相助.他们世代生活在这里,以前火域并不是这么壹副模样,总起码还有壹些小地方可以让他们生存.但是现在这样の情况,让他们已经无法生存了.不过想离开这里,他们也没有 办法,因为这里太广了.以他们这圣境の修为,想在这火域中行走几亿里,无疑于天方夜谭,壹定会死在半路上の.根汉终究还是好人,见这些人确实是生活得太苦了,在这种地方讨生活,太不容易了.能帮就帮壹把了,遇到了就是缘分,自己壹个至尊都飞行了十天整整の,才遇到他们 这个小村落の人.算是壹种缘分了,不过关于这火域の其它の事情,这个老板当真是壹问三不知,就知道以前这附近の壹些情况.现在这几百年来,他们这里の环境恶化了,加速恶化了.他们壹直在等,等像根汉这样の强者出现,然后求他们带他们离开这里,等了这么几百年,终于是 等到了壹个像根汉这样の强者.不管是不是有阴谋,是不是要付出什么,他们都心甘情愿,他们已经没有了退路了.在这里简单の吃了点东西,根汉便让这老板,去将他们这里所有の人都给召集起来了.大家得知有人可以带他们离开了,都兴奋の不能自以.这些人还真不就只有壹百 多人,在他们の乾坤世界中,还有四五万人呢,壹起加起来就有五万多人.根汉想了想,还是将这五万多人,安排到了自己の第二乾坤世
原子结构模型演变历程及其物理意义
原子结构模型演变历程及其物理意义在我们生活中无处不在的原子是构成物质的基本单位，通过对原子结构的研究，我们可以更好地理解物质的性质和现象。
原子结构模型的演变历程是科学发展的一个重要方面，也是物理学的重要研究领域之一。
本文将通过回顾原子结构模型从古希腊时代开始的演变历程，探讨各个时期提出的模型的物理意义。
古希腊时代：原子的概念古希腊哲学家德谟克利特首次提出了“原子”这一概念，他认为物质由不可分割的微小粒子构成，这些粒子就是原子。
德谟克利特的原子观为后来的原子理论奠定了基础，虽然他未能提供实验证据，但这一概念的提出开启了原子结构研究的大门。
19世纪：化学元素周期律的发现随着化学元素周期律的发现，科学家们开始意识到原子不可能是最基本的粒子，反而是由更小的粒子构成。
著名的化学家门捷列夫提出了元素周期律，揭示了元素性质的周期变化规律，这启发了人们对原子内部结构的探索。
20世纪初：卢瑟福散射实验卢瑟福的著名散射实验揭示了原子的大部分质量和正电荷集中在原子核中心的事实。
这一发现推动了卢瑟福原子模型的提出，认为原子由一个小而密集的带正电的核和围绕核运动的电子组成，象征着原子模型的重大突破。
量子力学的发展：现代原子结构模型随着量子力学的发展，原子结构模型经历了量子力学的革新。
量子力学描述了微观粒子的运动和行为，诞生了现代原子结构模型，如薛定谔的波动力学模型和海森堡的矩阵力学模型，这些模型更准确地描述了原子内部结构和性质。
物理意义原子结构模型的演变历程在物理意义上具有重要意义。
通过对不同模型的逐步完善和修正，我们更深入地理解了原子的内部结构和性质，揭示了微观世界的奥秘。
原子结构模型的研究对于物质的性质、化学反应、材料科学等方面都具有重要的影响，为人类认识和利用自然界提供了重要的理论基础。
综上所述，原子结构模型演变历程是科学发展的重要组成部分，也是物理学研究的重要方向。
通过对原子结构模型历史的回顾和探讨，我们能更深入地理解物质世界的微观结构，为科学研究和应用提供了重要的理论支持和指导。
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：
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
第一章 打开原子世界的大门预习：原子到底是什么东西；在科学家眼中，原子是怎样的；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特点第一节 从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型主线：从道尔顿原子论到卢瑟福行星原子模型——人们对原子结构的探索过程一、人类认识原子结构的主要历史阶段1.古典原子论——古代哲学家对物质结构的各种猜测我国战国时期的惠施认为：物质是无限可分的墨子认为：物质被分割是有条件的古希腊哲学家得谟克利特认为原子是构成万物的极小的最小的微粒，物质的分割只能到原子为止2.道尔顿原子说实验依据：古代原子学说没有实验依据，只是一种猜想，没有现代科学所必须的逻辑性和严密性 道尔顿原子结构学说的主要观点⑴化学元素均由不可再分的微粒构成⑵原子在一切化学变化中均保持其不可再分性⑶同一元素的原子在质量和性质上都相同不同元素的原子在质量和性质上都不同⑷不同元素化合时，这些元素按简单整数比结合成化合物从现代化学理论分析，道尔顿的原子学说是否合理？能否举出实例来证明(都不正确)科学家是怎样否定道尔顿的原子学说的呢3.X 射线和放射性现象的发现射线从哪里来？原子是否可以再分？德国物理学家伦琴发现X 射线(一种看不见的有巨大穿透能力的射线)法国物理学家贝克勒尔发现了铀的放射性英国物理学家卢瑟福发现铀能产生两种不同的射线：带正电荷的α射线(α粒子是+242He )，和带负电荷的β射线(β射线为电子流)。
同时还存在一种不带电荷的γ射线(γ射线是一种波长很短的电磁波)汤姆孙发现了电子电子带负电，单原子是电中性的，表明原子中存在带正电荷的微粒汤姆孙提出葡萄干面包模型原子中的正电荷均匀地分布在整个原子的球形体内，电子均匀地分布在这些正电荷之间，就像葡萄干面包一样合理之处：原子不是坚硬、实心的球体，是可以分割的不合理之处：原子的质量分布是均匀的，原子中的电荷分布也是均匀的4.用α粒子轰开原子世界的大门卢瑟福用α粒子轰击金箔——α粒子散射实验⑴α粒子散射实验的装置介绍放射源——放射性元素放出α粒子，α粒子是氦的核，带2e正电荷，质量是氢原子的4倍，具有较大的动能。
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2
历 史 足 迹
原子是一个平均分布着正电荷的阳极球，其中均 匀镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形成了中 性原子。
1911卢瑟福提出了原子的 “核式模型””
原子由原子核和电子构成 电子在核周围做高速运动,就 像行星围绕太阳运转一样。
1913年，丹麦物理学家玻尔提出的原子结构模型， 他认为核外电子是分层排布的。
在你眼中…?
在化学家眼中…?
你知道吗
?
水由水分子构成
铜由铜原子直 接构成
食盐由离子构成
让 历 史 为 我 们 开 启 认 识 原 子 结 构 的 大 门
请大家结合初中学过的知识及教材P27-28 的短文，对下列几个问题分组讨论
1、原子结构模型的演变经历了哪几个重要阶段？
2、用简洁的语言表达各阶段（道尔顿、汤姆生、 卢瑟福、波尔）对原子结构模型的认识特点？ 3、请你谈谈从原子结构的演变得到什么启迪？
2、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， 将结果填入表1-6?(见教材P30)
元 素 化合价 原子最外层 电子数目 失去（或得到） 电子的数目
Na
Mg O Cl
+1
+2
1
2 6 7
1
2
-2
-1
2 1
随堂检测：
+18
+2
+10
He
Ne
Ar
+12
+1
+8
H
O
Mg
观察教材P29页图1-27几种原子的核外电子排 布，核外电子是如何分层排布的呢？
得出结论： 1、第一层最多排2个电子，第二层最多排 8个电子，最外层最多排8个电子。 2、稀有气体最外层是2个或8个，达到 稳定结构。
玻尔原子结构模型的发展过程
玻尔原子结构模型的发展过程
玻尔原子结构模型的发展经历了以下几个阶段：
1. 瑞利-里瓦尔德模型
19世纪末，瑞利和里瓦尔德提出了半经验的经典原子模型。
在这个模型中，原子被视为一个正电荷的球体，电子被认为是均匀地分布在球体的表面上。
2. 普朗克量子条件
1900年，普朗克提出了量子条件，他发现能量的辐射和吸收是离散的，而不是连续的。
他提出了一个简单的方程，使得他能够计算发射或吸收单元能量的最小值。
3. 瑞利-斯佩克特原子模型
1903年，瑞利和斯佩克特发明了一种新的模型，即原子被认为是一个带电荷的球体，电子围绕在球体周围。
但是该模型仍然不能解释其它性质，如光发射的频率和能量。
4. 玻尔原子结构模型
1913年，玻尔提出了一种新的原子结构模型，该模型包括以下假设：
- 原子由带正电荷的核心和固定轨道上的电子组成。
- 一个电子只能在一个确定的轨道上运动，每个轨道对应具有确定能量的电子。
- 电子可以在轨道之间跃迁，电子所吸收或发出的辐射的频率与跃迁前后的轨道上的能量差有关。
该模型成功地解释了氢原子的发射光谱，但是对于更复杂的原子结构，它并不适用。
5. 量子力学理论
20世纪20年代初，量子力学理论的出现使得科学家们能够更好地理解原子结构。
量子力学理论同时也引发了原子物理和化学的革命，开创了新的科学领域。
《原子结构模型的演变》课件7
20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。
专题1化学家眼中的物质世 界
单元人类对原子结构的认识
原子结构模型的演变
? 你知道吗
水由水分子构成
铜由铜原子直 接构成
食盐由离子构成
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
1911卢瑟福提出了原子的 “核式模型”
原子由原子核和电子构成, 电子在核周围做高速运动,就 像行星围绕太阳运转一样。
1913年，丹麦物理学家玻尔提出的原子结构模型， 他认为核外电子是分层排布的。学说量子力学模型(1926年) 电子云
4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威 5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳 6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立 7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清 8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁 9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚 10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基
1—5—1原子结构模型的演变
1—5—1原子结构模型的演变学习目标：了解构成物质的微粒；了解原子结构模型的演变；知道化合价的实质；学习重点：原子结构模型，化合价的实质学习难点：化合价的实质一．原子结构模型的演变1.构成物质的微粒2.原子结构模型的演变（1）道尔顿原子结构模型形状学说内容（2）汤姆生原子结构模型形状学说内容（3）卢瑟福原子结构模型形状学说内容（4）现代原子结构模型形状学说内容3.原子结构示意图4.1～18号元素原子结构示意图二．化合价1.定义2.化合价的实质（1）氧化镁形成过程（2）氯化钠形成过程（3）氧化铝形成过程结论：练习1.自从下列哪项发现或学说开始，化学才开始成为一门科学（）A．阿伏加德罗提出原子——分子学说B．拉瓦锡确定空气的组成C．道尔顿提出近代原子学说D．汤姆逊发现电子2. 下列说法正确的是()A．原子是不可再分的粒子B．相对原子质量就是原子的实际质量C．分子是保持物质性质的最小粒子D．与元素化学性质关系密切的是原子的最外层电子数3.下列现象能证明分子在化学变化中可分的是()A. 100 mL水和100 mL酒精混合后总体积小于200 mLB.打开盛装浓盐酸瓶盖，浓盐酸逐渐减少C.气态氧在加压降温时变为淡蓝色的液态氧D.在1000℃时，甲烷可分解为石墨和氢气4.在1911年前后，物理学家卢瑟福把一束变速运动的α粒子（相对原子质量约为4的带2个单位正电荷的质子粒），射向一片极薄的金箔。
他惊奇地发现，过去一直认为原子是“实心球”，而由这种“实心球”紧密排列而成的金箔，竟能让大多数α粒子畅通无阻地通过，就像金箔不在那儿似的。
但也有极少数的α粒子发生偏转，或被笔直地弹回。
根据以上实验现象能得出关于金箔中Au原子结构的一些结论。
试写出其中的三点：（1）______________________________________________________________ （2）______________________________________________________________ （3）______________________________________________________________。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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）
（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。
符号
能量大小 距核远近
K
小 近
L
M
N
O
P
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。
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
（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__________
【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 。
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）
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。
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
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__________________________
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？
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
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
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。
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
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