人类对原子结构的认识全面版
高一化学(必修一)人类对原子结构的认识
一、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的古代原子说原子是构成物质的微粒，万物都是由间断的、不可分割的微粒——原子构成的，原子的结合和分离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参考元素化合时具有确定的质量比的关系①物质由原子构成；②原子不能被创造，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19世纪末20世纪初汤姆生的“葡萄干面包式”原子结构模型①原子中存在电子，电子的质量为氢原子质量的；②原子中平均分布着带正电荷的微粒，这些微粒之间镶嵌着许多电子1911年英国物理学家卢瑟福的带核原子结构模型参考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，位于原子中心，电子带负电荷，在原子核周围做高速运动；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观点研究氢原子光谱①原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动，每个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)微观世界的波粒二象性①原子是由原子核和核外电子构成的；②电子运动不遵循经典力学的原理；③对于多电子原子，电子在核外一定空间近似于分层排布二、原子结构与元素的性质1．原子的核外电子排布(1)自从道尔顿提出原子论后，人们相继发现了、和等，对原子结构的认识更加深刻。
现在人们已经知道，原子是由和构成的，对于原子，可以近似认为电子在原子核外是分层排布的。
例如，(2)核外电子排布的表示方法——结构示意图人们常用原子结构示意图表示原子的核外电子排布，如氧原子的结构示意图为，钠原子的结构示意图为。
2．元素的化学性质与原子核外电子排布的关系(1)稀有气体元素原子最外层电子数为8(氦为2)，是稳定结构，不易得失电子，因此化学性质稳定，一般不跟其他物质发生化学反应。
人类对原子结构的认识
原 子：
核电荷数＝核内质子数＝核外电子数
动脑时间
阳离子： 核电荷数＝核内质子数 > 核外电子数 核电荷数＝核内质子数 < 核外电子数 阴离子：
质量数
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数值，叫做质量数。 质量数（A）=质子数（Z）+ 中子数（N）
原子组成的表示方法:
质量数— A
1.求中性原子的中子数：N=
2.求阴离子的中子数，AXn-共有x个电子， 则N= 3.求阳离子的中子数，AXn+共有x个电子， 则N= 4. 求 中 性 分 子 或 原 子 团 的 中 子 数 ， 1H 16O分子中，N= 2
复 习
1. 元素如何定义？
具有相同核电荷数（质子数）的同一类 原子叫元素。
1)阴离子:_________ 2)阳离子:_________ 3)原子:___________
+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______
（核电荷数）
质子 Z 个 原子核
质子数— Z
X
— 元 素 符 号
中子 N=(A－Z)个
核外电子 Z个
实例理解
化 合 价
质量数
16
质子数
8
O
-2
离子电荷
22
原子个数
四，知识拓展： A +d c+ --
e Z A、Z、c、d、e各代表什么？
(完整版)人类对原子结构的认识过程.docx
人原子构的探索程
文章摘要：原子的构在已很清楚了，人原子构的了一个相当的期，曾也有多科学家提出各式各的原子构假
模型。
一种模型代表了人原子构的一个段，人原子的是漫的，也是无止境的。
⋯
原子的构在已很清楚了，人原子构的了一个相当的期，曾也有多科学家提出多原子构假模型。
一种模型
代表了人原子构的一个段。
人原子的漫的，也是无止境的。
早期的模型就是道所假的原子模型，他提出：原子是成物的基本的粒子，它是的、不可再分的心球。
英国的物理学家姆生也提出了原子模型，他：原子是一个平均分布着正荷的粒子，其中嵌着多子，中和了正荷，
从而形成了中性原子。
英国籍新西的物理学家瑟福在 1911 年提出一步的原子模型，他提出的点是：在原子的中心有一个正荷的核，它的量几乎等于原子的全部量，子在它的周沿着不同的道运，就像行星太阳运一。
丹麦的物理学家玻尔与 1913 年又提出来了一种关于原子的模型，由于他在物理学界的影响力，这一模型也是比较被大家认可的，玻尔的观点是：电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。
在现代科技仪器的帮助下，人们已经可以模拟出最相近的原子结构模型，现在普遍认为电子云模型是最真实的原子模型描绘，电子云结构认为：原子的和占据了原子的主演重量，并且在它的周围电子时时刻刻在围绕着核心做着无规则的运动。
电子云结构
现在，科学家已能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜拍摄表示原子图像的照片。
随着现代科学技术的发展，人类对原子的认识过程还会不断深化。
《人类对原子结构的认识》 讲义
《人类对原子结构的认识》讲义一、引言原子，这个构成物质世界的基本单位，一直以来都是科学家们探索和研究的重要对象。
人类对原子结构的认识经历了一个漫长而曲折的过程，从最初的哲学思考到现代的精确实验和理论模型，每一次的进步都凝聚着无数科学家的智慧和努力。
二、古代原子论的萌芽在古代，哲学家们就已经开始对物质的本质进行思考。
古希腊哲学家德谟克利特提出了“原子”的概念，他认为万物是由不可分割的微小粒子——原子组成的。
这些原子在虚空中运动，并通过不同的组合方式形成了各种各样的物质。
然而，当时的原子论更多的是一种哲学上的思辨，缺乏科学实验的支持。
三、近代科学的探索随着科学技术的发展，到了近代，科学家们开始通过实验来探索原子的结构。
19 世纪初，英国科学家约翰·道尔顿提出了近代原子论。
他认为原子是不可再分的实心球体，同种元素的原子具有相同的质量和性质，不同元素的原子质量和性质不同。
道尔顿的原子论为化学的发展奠定了基础，但他的观点仍然存在一定的局限性。
四、汤姆逊的“葡萄干布丁”模型19 世纪末，英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆逊发现了电子。
他认为原子是一个带正电的球体，电子像葡萄干一样镶嵌在其中，这就是著名的“葡萄干布丁”模型。
这个模型在一定程度上解释了原子的电中性，但它无法解释原子的稳定性和一些其他的实验现象。
五、卢瑟福的核式结构模型1911 年，卢瑟福通过α粒子散射实验，推翻了汤姆逊的“葡萄干布丁”模型，提出了原子的核式结构模型。
他认为原子的中心有一个很小的原子核，带正电，几乎集中了原子的全部质量，而电子则在核外绕核高速运动。
这个模型成功地解释了α粒子散射实验的结果，但它也存在一些问题，比如无法解释电子的运动轨道问题。
六、玻尔的原子模型为了解决卢瑟福模型的不足，丹麦物理学家尼尔斯·玻尔提出了玻尔原子模型。
他引入了量子化的概念，认为电子只能在特定的轨道上运动，这些轨道具有固定的能量。
高一化学人类对原子结构的认识
8个
18个
32个
2n2个
注意：多条规律必须同时兼顾。
核电荷数
01
原子符号
02
电子层
03
各层电子的数目
辨析原子结构示意图和离子结构示意图
离子结构示意图
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
PART ONE
5、离子化合物的形成
共价化合物的形成
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质子：决定元素的种类，与中子共 同决定原子的相对原子质量
A
同决定原子的相对原子质量
中子：决定原子的种类，与质子共
B
化学性质
电子：最外层电子数决定元素的
微粒数计算 ①
电子总数
质子总数
中子总数
D216O
1×2＋8
10
（2－1）×2 ＋（16－8）
3．玻尔的原子结构模型------发现核外电子的能量
玻尔把化学、放射性和光谱学方面的实验事实与原子结构模型联系在一起，在研究氢原子光谱产生的原因中发展了原子结构理论。1913年，玻尔提出了新的原子结构模型，其要点如下：
在原子中，电了不能沿着任意轨道绕核旋转，而只能沿着符合一定条件的轨道旋转。电子在轨道上运动时，不吸收或放出能量，处于一种稳定状态 原子中的电子在不同轨道运动时可具有不同的能量，电子运动时所处的能量状态称为能级。电子在轨道上运动时所具有的能量只能取某些不连续数值(电子能量是量子化的) 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。
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可能跑掉几个……" 额…… 众人眼中集体流露出一丝恐惧,再去看那名眼中泛着绿光の长着黑色鳞甲の妖族,没有刚才那种看笼子里の老鼠一样在轻视他.而是犹如看到一只狰狞の怪智般. 夜十三停顿了一下,给众人足够の思考时间,过了一会再次解释道："他の速度比同一境界の练家子都 要快,而且耐力超强,速度比他慢の只有被他虐死.他の攻击很弱,但是只要给他擦破点皮,他就能把毒素带到你们身体内,导致你们行动缓慢,机能丧失,最后死于他の爪下.蛇形妖族是府战中最恐怖の妖族,是诸侯境以下の练家子克星.每次府战都有一大部分人都是死于蛇族の爪下……你们说 他弱不弱?你们仔细看看,他们四人迟迟没有攻击,就是给你们好好观察の机会,以后遇到低级蛇族,要怎么应付." 明显夜十三の这堂课上の很不错,众人不敢再开玩笑了,全部面色严肃の仔细观看其蛇族の动作来,幻想着如果是自己遇到这类情况该怎么应付. 白重炙也暗自收起了轻视之心,看 了许久,思考了许久,最后得出一个结论.在迷踪步没有大成之前,自己遇到同级の蛇族,没有丝毫办法,只能靠战智の合体技能秒杀他.而且如果是在混战之中,这类妖族是必须要首先清除の目标,他不知道他の圣器青铜戒指内の神奇白色气流是否有解毒の功效,当然他也不敢冒这个险,毕竟这 可是要人命の…… 小半个时辰之后,在接到夜十三の传音,四人没有在继续围而不攻了.毕竟其他传送阵如果此时又传送过来一名妖皇蛮皇什么の,场面就不好控制了.所以给众人观察了小半个时辰,他们就开始收网了.四人の气场明显扩大一倍,慢慢の朝妖族靠拢.诸侯境の气场是战气外放の 进一步进化,气场不仅能防御.而且敌人只要进了自己の气场,行动就会受到限制,而且诸侯境の强者也可以利用气场扭曲敌人の攻击. 最终妖族无路可走,被四面八方而来の气场笼罩,行动变得迟缓起来,速度慢了一半以上,轻易の被风家の诸侯境强者御剑斩杀. "寒公子,来积分！" 夜十七, 嘿嘿一笑,朝白重炙眨了眨眼睛.白重炙连忙跃身而出,妖皇可是有一百积分啊,一个月来才拿到几百积分.现在一次就要拿一百点,他心情当然有些激动和兴奋. 当前 第玖伍章 零８６章 赌斗（上） 玖伍章赌斗（上） 快速从蛇妖布满细小鳞片の手指上,快速取下一枚泛着青光の戒指,往自 己手指上一划,黄光一闪,原先戒指上大大の战字旁边の小数字顿时变了,有原来の三百六十五变成四百六十五. 额！望着戒指上の数字不断の递增,白重炙仿佛看到躺在白家后山の妹妹,慢慢の在苏醒,心中不禁有了一丝急盼.要是再传送几十多名诸侯境の妖族和蛮族过来,该有多好啊……只 是他也明白,这肯定是不现实の.一般像这种妖皇蛮皇の强者,本身就不多.破仙府这个の诸侯境强者也就几十名.而且都很少单独前行,基本上都是带队走の.而眼前这个估计是妖族那边稀少の独行侠,他以为凭借他の速度,一几个诸侯境の强者绝对奈何不了他,没想到在此地遇上了四大世家の 超级精英小队,最终陨落. "以后遭遇大部队,你和我站一起,我有方法对付元帅境の蛇形妖族." 事情做完了,众人分开各自轮流の轮流,休息の休息,场中只剩下几位公子和女主.而此时白重炙却突然收到一个传音.传音秘技其实在各大世家也不算贵重秘技,在场の人当然都会,而白重炙前一段 时间也跟着夜十三学会了,此时传音给他の却是一个娇柔动听の声音. 白重炙诧异の朝那双犹如黑珍珠般の眸子望去,没有想到月倾城将军境三重の实力居然可以对付妖帅级别の蛇形妖族.朝她微笑の点了点头,他也传音过去："好！" 虽然白重炙战智合体之后,施展合体战技也能秒杀妖帅级 别の蛇行妖族,但是他却没有过多の解释.他の合体战技目前虽然也在少部分人面前用过,但是众人却是不清楚,他居然有如此逆天の技能,还以为他是因为拥有八品の战智才拥有那么恐怖の实力.众人这么想,他当然不会傻乎乎の告诉别人.底牌之所以称呼为底牌,就是他总是在最关键の时候 才翻开…… 白重炙温暖の笑容,似乎让月倾城很开心,眉眼中闪耀着一丝欢快,透出淡淡の媚意,嘴角弯起一个漂亮の弧度,飘然而去. 看着黑色劲装下勾勒出来の完美背影飘然而去,白重炙嘴角淡起微笑.原本他还以为,月倾城跟到府战岛来,会死缠烂打般黏着他不放,他还预备了数种拒绝她 の理由.没有想到月家の女子果然和传言一般是极品人妻. 月倾城跟到战岛之后,从没有特意安排和自己偶然相遇什么,也没有半夜爬到他の床上演一番肉搏戏.反而除了必须要出场の时候,她才会出现,其余时间根本见不到人.而去一直没有对自己要求什么,反而一心为他着想,默默の在付出 着,却不求任何回报.极品人妻是什么?大部分男人の定义首先就是一点,善解人意.懂得男人想要什么,不想要什么,该做什么,不该做什么,而明显月倾城の表现达到了这个要求…… 接下来の日子,又归于平淡而又充实.白重炙继续修炼,花草和风紫继续勾引月家女子.月倾城和夜轻舞继续深居 简出,几名诸侯境强者练功の练功,没事指导一下各世家の精英. 而越来越少传送过来の异族,反而成了香饽饽.一旦发现,立刻包围,先是几位公子轮番上阵,在诸侯境强者の保护下,开始把异族变成了练功の陪练.然后公子们练完了,则变成各世家精英上去练功,最后活活把异族练到虚弱,最后 练死…… 很明显这样一下来,基本上各个精英都得到了大量の和异族对敌经验.也收集了大量の异族攻击防御技能の资料,为以后の大规模交战做好准备.而白重炙练功の方法最为奇特.他从来不攻击,只是练步法和防御,纯粹の没事找虐般…… 花草很无聊,在这里蹲守已经几个月了,最近の の异族被传送过来の几率越来越少了.他也知道随着时间の推移,三族对这些传送阵布置の规律也大概摸清楚了,除了一些笨蛋,无疑踩中外,想必被追杀之时,才会无奈进传送阵.而那里厉害の独行侠,则很少利用传送阵去猎杀敌人,毕竟一不小心就会被传送到别人蹲守の地方,比如斩魔谭. 本 来和疯子计划好の,一起去泡月家の女子.没想到月倾城那个妮子,虽然明说不干涉手下の恋爱自由.但是却背后他们这些年来の玩弄女子战绩一清二楚の说了个仔细.这些月家女子可不是月家静湖女子,那些女子是月家专门用来送人,结交权贵の.而这些精英子弟全是月家核心子弟,不但长相 气质出色,实力也是非常强の.在花草和风紫无法给出正妻子承诺后,他们当然不会傻乎乎の给他们玩弄一下,府战之后各回各家,各找各妈,没事再相互联络一下,搞个一夜情什么の.月家对核心子弟の恋爱没什么要求,只有一点,必须是正妻.所以花草和风紫他们の追求计划只能半路泡汤,胎死 腹中. "无聊啊……" 花草揉了揉他那张漂亮の脸,垂头无力の说道,这五天来除了修炼,根本就没动过身子,异族也没传送过来一个.他本身就不是个喜欢修炼之人,在这地方呆了几个月,生活又艰苦,当然不会想修炼. "无聊,我有办法！"就在花草无聊透顶,在想是不是开个会议,商量一下提前 结束这蹲守活动の时候,不远处走来一个黑色の身影,接过他の话. "额！"花草一听,猛然提神,眨着漂亮の桃花眼,朝青色身影望去.看到来人,有些惊奇,打趣の说道："白重炙,今天太阳打西边出来了?你这个大忙人,居然会有时间出来陪陪兄弟?难得难得！" "呵呵！让你这样の阔少,窝在这 鸟地方,住了几个月,真是有点为难你啊."白重炙一袭黑衫,身材经过这几个月の不断修炼也长高了少许,加上一直平淡如水の眼睛,和略微有些黑の脸庞,似乎有原来の稚嫩青年,慢慢变得成熟稳重起来了. 花草抓了抓脑袋,吐出一口浊气道："你还别说,还真闷坏我了,你说有办法?是什么?你 答应和我一起去偷窥了?" "去你の！"白重炙白眼一翻,这厮都那么大年纪了,怎么老是感觉长不大の样子啊,成天想着这个.想到花家の其他子弟,再看
人类对原子结构的认识
2. 钠原子的质量数为23，中子数为12，那 么它的质子数是多少？核外电子数是多少？ ( 11, 11 ) 3. 硫的二价阴离子的核外电子数是18，中 子数为17，那么它的质量数是多少？ ( 33 ) 解：因为 S2- 的核外电子数是18，即硫原子得 到 2 个电子后，是18，那么硫原子的核外 电子数是16，则16+17=33。
(2)原子个数百分比（即丰度）基本不变。
17 35 Cl
75.77% ； 17 37 Cl
24.23%
(3)物理性质不同：N不同， A不同， M不 同，m不同， d不同。
2、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：
质量数（A）= 数（N） 质子数（Z）+ 中子
质量数（A） = 相对原子质量的整数 值
表3 几种原子的质子数、中子数和 相对原子质量
原子 质子数 （ Z） 中子数 (N) 质量数 （ A） 相对原子 质量 18.998 22.990 26.982
F Na Al
表示原子组成的一种方法
质量数 —— A 核电荷数 —— Z （质子数）
4、下列说法不正确的是（ D ） ①、质子数相同的粒子一定属于同种元素 ②、同位素的化学性质几乎完全相同 ③、质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能 是一种分子和一种离子 ④、电子数相同的粒子不一定是同一种元素 ⑤、一种元素只能有一种质量数 A、①②④⑤ B、③④⑤ C、②③⑤ D、①⑤ 5、在微粒RO3n-中，共有X个核外电子，R原子的质 量数为A，求R原子核内所含的中子数？若现有m克 微粒RO3n-中，质子数为？R原子核内所含的中子数 为？
人类对原子结构的认识
第三单元人类对原子结构的认识目标与素养：1.了解原子结构模型的演变。
2.了解原子核外电子排布及其表示。
3.掌握原子核的构成、核素、同位素的含义。
一、原子结构模型的演变二、原子核外电子排布1．原子核外电子排布(1)原子结构(2)表示方法：原子结构示意图O: Mg：2．元素的化学性质与原子核外电子排布的关系(1)化学反应的特点：原子核不发生变化，但可能发生变化。
(2)化合价和核外电子排布的关系①活泼金属在反应中，一般电子，表现化合价；②活泼非金属在反应中，一般电子，表现化合价。
③化合价与得失电子的关系：失去的电子数＝正价的数值；得到的电子数＝负价的数值。
三、原子核的组成1．原子是由带正电的和带负电的构成的，原子核又是由质子和中子构成的，带正电，不带电。
2．质量数：将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数值，加起来所得的数值。
3．原子的表示符号：表示质子数是Z，质量数为A的一种X原子，X中含有的中子数为A－Z。
4．元素、核素、同位素的关系1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)道尔顿的原子学说、汤姆生的“葡萄干面包式”原子结构模型均是不完善的，对科学发展毫无疑义( ) (2)最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子() (3)H 2、D 2、T 2互称为同位素 ( ) (4)原子8939中子数与质子数之差为50 ( )2．下列说法中正确的是( ) A ．40K 与40Ca 原子中的中子数相等B ．互为同位素的两种核素，它们原子核内的质子数一定相等C ．人们发现了112种元素，即共有112种核素D ．原子结构模型演变历史可以表示为：B1.原子(A Z X)⎩⎪⎨⎪⎧原子核⎩⎪⎨⎪⎧质子(Z 个)——决定元素的种类中子[(A －Z )个]在质子数确定后决定原子种类同位素核外电子(Z 个)——最外层电子数决定元 素的化学性质2．微粒之间的关系(1)原子中：质子数(Z )＝ ＝ ； (2)质量数(A )＝ (Z )＋ (N )；(3)阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数； (4)阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。
人类对原子结构认识
第 1 讲人类对原子构造的认识初中教材要求高中教材要求在初中化学中，只需修业生在高中化学中，要加深对原子构造的认认识分子、原子、离子都是识，掌握原子、电子、质子、中子之间教材分构成物质的一种微粒，认识的定量关系，理解核外电子的运动规律，析原子是由原子核和核外电子能用原子构造表示图、电子式来表示原构成，以及相对原子质量和子核外电子排布特色，推测元生性质。
相对分子质量的观点和意学会计算原子、原子团的电子数。
义。
1．原子原子的英文名 (Atom) 是从 ?τομοζ(atomos，“不行切分的” )转变而来。
很早从前，希腊和印度的哲学家就提出了原子的不行切分的观点。
17 和 18 世纪时，化学家发现了物理学的依照：对于某些物质，不可以经过化学手段将其持续的分解。
19 世纪晚期和 20 世纪初期，物理学家发现了亚原子粒子以及原子的内部构造，由此证明原子其实不是不可以进一步切分。
原子是一种元素能保持其化学性质的最小单位，一个原子包含有一个致密的原子核及若干环绕在原子核四周带负电的电子，原子核由带正电的质子和电中性的中子构成。
在原子中，质子数与电子数同样，原子表现为电中性。
假如质子数和电子数不同样，就成为带有正电荷或许负电荷的离子。
依据质子和中子数目的不一样，原子的种类也不一样，质子数决定了该原子属于哪一种元素。
原子是一个极小的物体，其质量也很细小，原子的 99.9%的重量集中在原子核，此中的质子和中子有着邻近的质量，当前可用扫描地道显微镜察看并拨动单个原子，以下图为超高真空多功能扫描地道显微镜，中图为显微镜下的硅原子构造，右图为在扫描地道显微镜下科学家拨动49个铁原子摆列在钢表面上形成的一个圆形栅栏。
2．构成物质的微粒构成物质的微粒有原子、分子和离子。
原子是化学变化中的最小微粒，能直接构成物质，如金刚石、石墨等。
分子是构成物质的一种微粒，更多的研究结果表示，分子是由原子联合而成的，如：He、O2、O3、 H2O、CO2、H2SO4等。
《人类对原子结构的认识》 讲义
《人类对原子结构的认识》讲义在探索自然界的奥秘中，人类对于原子结构的认识是一个充满曲折和突破的历程。
这一历程不仅改变了我们对物质本质的理解，也为现代科学的众多领域奠定了坚实的基础。
早在古代，哲学家们就对物质的构成提出了各种猜想。
古希腊哲学家德谟克利特提出了“原子”的概念，他认为万物是由不可分割的微小粒子——原子组成的。
然而，这只是一种基于哲学思考的推测，缺乏科学的实验证据。
到了 19 世纪初，英国科学家约翰·道尔顿在前人的基础上，提出了较为系统的原子学说。
道尔顿认为，原子是构成物质的最小单位，同种元素的原子具有相同的性质和质量，不同元素的原子性质和质量不同。
他的学说为化学的发展奠定了重要的基础。
随着科学技术的进步，19 世纪末，人们发现了阴极射线。
汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了电子的存在。
这一发现打破了原子不可再分的观念，让人们认识到原子是有内部结构的。
汤姆孙提出了“葡萄干布丁”模型，认为原子就像一个带正电的布丁，电子像葡萄干一样镶嵌在其中。
然而，这个模型并没有持续太久。
卢瑟福通过著名的α粒子散射实验，对原子结构有了新的认识。
他用高速的α粒子轰击金箔，发现大部分α粒子能够穿过金箔，但有少数α粒子发生了大角度的偏转，甚至被反弹回来。
这一实验结果让卢瑟福得出结论：原子的中心有一个很小但质量很大的原子核，电子在原子核外绕核运动。
这就是卢瑟福的原子结构模型。
在卢瑟福之后，丹麦科学家玻尔进一步发展了原子结构模型。
玻尔引入了量子化的概念，他认为电子在原子核外的轨道是特定的、分立的，电子只能在这些轨道上运动，并且在不同轨道上运动时具有不同的能量。
当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，会吸收或放出能量。
随着量子力学的发展，人类对原子结构的认识更加深入和精确。
薛定谔等科学家提出了波函数来描述电子的运动状态，不再把电子看作是简单的粒子，而是具有波粒二象性的物质。
量子力学的理论让我们能够更准确地计算和预测原子中电子的行为和能量分布。
《人类对原子结构的认识》 讲义
《人类对原子结构的认识》讲义在我们探索世界的漫长历程中，对原子结构的认识是一项极其重要的科学成就。
从古希腊哲学家的思辨到现代科学家的精确实验，人类对原子结构的理解不断深化，这一过程不仅改变了我们对物质本质的看法，也为众多领域的发展奠定了坚实的基础。
早在两千多年前，古希腊哲学家德谟克利特就提出了“原子”的概念，他认为万物是由不可分割的原子构成。
然而，这只是一种基于哲学思考的猜测，缺乏实验证据的支持。
随着科学技术的逐渐发展，到了 19 世纪初，英国科学家约翰·道尔顿基于对化学实验的观察和分析，正式提出了近代原子学说。
道尔顿认为，原子是不可再分的实心球体，同种元素的原子在质量和性质上完全相同，不同元素的原子在质量和性质上则各不相同。
他的学说成功地解释了一些化学现象，如质量守恒定律等。
但人们对原子结构的探索并未就此止步。
19 世纪末，科学家们发现了阴极射线。
通过对阴极射线的研究，英国物理学家 JJ汤姆孙发现了电子的存在，并提出了“葡萄干布丁”模型。
他认为原子就像一个带正电的“布丁”，电子则像镶嵌在其中的“葡萄干”均匀分布。
然而，这一模型很快就受到了新的实验挑战。
1911 年，卢瑟福进行了著名的α粒子散射实验。
他用一束带正电的α粒子轰击金箔，发现大多数α粒子能够穿过金箔且不改变方向，但有少数α粒子发生了大角度的偏转，甚至有的被反弹回来。
根据这个实验结果，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。
他认为原子的中心有一个很小但质量很大的原子核，带正电，而电子则在原子核外绕核运动，就像行星围绕太阳运转一样。
卢瑟福的核式结构模型虽然能够解释α粒子散射实验的现象，但它也存在一些问题。
比如，按照经典电磁学理论，电子绕核运动时会不断向外辐射能量，导致电子的轨道半径不断减小，最终会坠入原子核。
但实际上，原子是稳定存在的。
为了解决这个问题，丹麦科学家玻尔在卢瑟福模型的基础上，引入了量子化的概念。
他提出了玻尔原子模型，认为电子只能在一些特定的轨道上运动，这些轨道的能量是量子化的，即不连续的。
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5.下列各组微粒中，核外电子总数相等的是（ ）
A.Na+和Li+
B.CO和CO2
C.H2O和H3O+
D.NO和CO
【解析】选C。A中Na+和Li+核外电子总数分别是
10个、2个，B中CO和CO2核外电子总数分别是14个、 22个，D中NO和CO核外电子总数分别是15个、14个。
所以答案选C，C中H2O和H3O+核外电子总数都是10个。
【自主解答】A、B、C、D表示的微粒分别是O、O2－、S、
Na。A和C都是原子，其最外层电子数相同，所以具有
相似的化学性质。
答案：（1）B
（2）D （3）A和C
【典例2】（2009·广东高考）我国稀土资源丰富。下
列有关稀土元素14462Sm与15062Sm的说法正确的是 A. 14462Sm与15062Sm互为同位素 B. 14462Sm与15062Sm的质量数相同 C. 14462Sm与15062Sm是同一种核素 D. 14462Sm与15062Sm的核外电子数和中子数均为62
二、非选择题（本题包括1个小题，共10分） 6.元素、原子、核素、同位素都是重要的活性基本概 念，原子的构成是重要的化学基本理路。根据下列8种 化学符号：11H2、21H2、146C、63Li、2311Na、147N、73Li、 2412Mg回答问题： （1）表示核素的符号共________种。 （2）互为同位素的是________和______。 （3）质量数相等，但不能互称为同位素的是_______ 和________。 （4）中子数相等，但质子数不相等的是____和____。
层电子数也是6个，所以答案选C。
4.简单原子的原子结构可用下图形象地表示：
其中“●”表示质子或电子，“○”表示中子，则下 列有关①②③的叙述正确的是（ ） A.①②③互为同素异形体 B.①②③互为同位素 C.①②③是三种化学性质不同的粒子 D.①②③具有相同的质量数
【解析】选B。三种原子结构分别是11H、21H、31H，它 们具有相同的质子数不同的中子数，所以答案选B。
知识点二：原子构成表示方法 5.下列微粒结构示意图中，表示阳离子的是（ ）
【解析】选C。中性原子：核电荷数=核外电子数；阳 离子：核电荷数>核外电子数；阴离子：核电荷数<核 外电子数。所以核内质子数比核外电子数多的微粒， 表示阳离子。
6.填写下表中的空格：
【解析】利用质量关系，质量数=质子数+中子数，质 子数=核外电子数， （1）质子数=电子数=19，中子数=21，质量数=40； （2）电子数=18，质量数=18+20=38，微粒符号为 3818Ar。 （3）质子数=32-16=16，所以微粒符号为3216S2-。 答案：（1）19 21 19 40 （2）3818Ar 18 38 (3) 3216S2- 16
3.已知aAm+与bBn-具有相同的核外电子数，则下列关系 正确的是（ ）
A.a=b+m+n
B.a=b-m+n
C.a=b+m-n
D核外电子数是a-m、bBn-的核外电 子数是b+n，根据题意得：a-m=b+n，化简为a=b+m+n，
所以答案选A。
4.（2010·肇庆高一检测）与铂同族的贵金属钯（Pd） 有多种同位素。下列关于10346Pd、10446Pd的说法正确的 是（ ） A.质子数相同，互称为同位素 B.中子数相同，化学性质不同 C.核外电子数相同，是同一种核素 D.质量数不同，互称为同素异形体 【解析】选A。10346Pd和10446Pd是质子数相同，中子数 不同的同种元素形成的不同核素，互为同位素。
【解析】选B。原子的核外电子排布原则：最外层不超 过8个，K层为最外层不超过2个且K层最多能排2个、L 层最多能排8个，所以答案是B。
3.已知最外层电子数相等的元素构成的原子具有相似
的化学性质。下列原子中，与氧元素原子的化学性质
相似的是（ ）
A.Ne
B.Mg
C.S
D.C
【解析】选C。氧原子最外层电子数是6个，S原子最外
【解析】（1）核素是具有一定质子数和一定中子数的 某种元素的原子，一种原子即为一种核素，11H2和21H2 都是分子，不属于核素，其余6种全部表示核素。 （2）同位素是具有相同质子数和不同中子数的同种元 素的原子，所以63Li和73Li互称为同位素。 （3）146C和147N的质量数都是14，但质子数分别为6和7， 属于不同元素的原子，不能互称为同位素。 （4）2311Na和2412Mg的中子数都是12，但质子数分别为 11和12。
【思路点拨】根据元素符号角标的含义和原子中各微 粒的关系，分析判断。 【自主解答】选A。质子数相同，中子数不同的核素称 为同位素，具有一定数目质子数和中子数的原子称为 核素。14462Sm与15062Sm质量数不同，B错；14462Sm与 15062Sm是不同的核素，C错；14462Sm与15062Sm的中子数不 同，D错。
【典例1】根据下列几种粒子的结构示意图，回答问题： （填编号）
（1）其中属于阴离子的是_____________； （2）属于金属元素的是_______________； （3）具有相似化学性质的是___________。
【思路点拨】根据原子结构示意图，确定元素判断元
素种类和化学性质。
175，电子数=原子序数=114，中子数与电子数之差=
175-114=61。
2.某粒子含有6个电子，7个中子，显电中性，则它的
化学符号可能是（ ）
A.13Al
B.13Al
C.13C
D.136C
【解析】选D。该粒子显电中性，所以质子数和电子数
相等，都为6，为碳元素；质量数＝质子数+中子数＝
6+7＝13，所以该原子为136C。
一、选择题(本题包括5个小题，每小题4分，共20分) 1.通过化学反应不能实现的是（ ） A.生成一种新离子 B.生成一种新分子 C.生成一种新核素 D.生成一种新单质 【解析】选C。原子(核素：具有一定质子数和中子数) 是化学变化中的最小微粒，所以通过化学反应不能生 成新核素。
2.下列原子结构示意图中，正确的是（ ）
知识点一：认识原子核
1.俄罗斯科学家最近合成第114号元素的原子，该原子
的质量数为289，存在时间达到30 s,这项成果具有重
要意义。该原子的中子数与电子数之差是（ ）
A.61
B.114
C.175
D.289
解题提示：原子中各微粒的关系为质子数+中子数
=质量数质子数=核外电子数
【解析】选A。利用质量关系计算出原子的中子数是