原子结构模型的演变完美版

合集下载

原子结构模型的演变.

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
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____。

高一化学原子结构模型的演变

上海自动化仪表厂系统工程公司、“销售公司”、“上海自动化仪表厂系统工程公司系统工程公司”、“DCS分公司”、“进出口部”、“国内备品备件部”、共有18个工厂、21家合资企业。上海自动化仪表厂系统工程公司上海自动化仪表厂系统工程公司 duh61exc 主要产品有工业生产过程控制系统装置和仪表分析仪器、汽车电子、计算机、楼宇控制系统、商业和金融自动化系统、可编程序控制器（PLC）、家用电器及仪表控制柜、各种仪表元件和气动元件等。在工业生产过程控制方面的产品有20个大类、150个系列、3000多种品种，拥有作为现代工业过程控制的分散控制系统（DCS）及各类控制、调节、温度、测量、显示、记录仪以及执行机构和调节阀。日飞升，真是神仙哪！”下人涕泗横流的报告。老太太回来后听说，登时就怒了，对着明远：“请了活神仙来家，怎么不赶紧叫我去见？”“……”明远一脸委屈的想，“要不是这家伙临走前来了这一手，谁认他是真神仙？还不当他是江湖把式吗？请您搁下要事回府、屈尊去见他，怎开得了这个口！”正是临走前使的一招，才使得张神仙的“活儿”有了质的飞跃，成为上上下下里里外外诸色人等口中津津乐道的话题。而韩毓笙“芙蓉花主”的名头，听说的人更多了。第三十四章凭尽栏杆说元夜（1）宝音的身体好得很快。老太太原是不想留个病人在屋里的，见她病势来得急去得快，刘大夫也说不过是饮食不当、热毒急了攻破喉头，其实无事，也便放宽了心，留她在屋中再看看。这日但见宝音对着一本书，一边还比着手势，便动问道：“怎么了？不好好养身子，这还比划捣药呢？”宝音忙阖起书，屈膝道：“这本书……写着捣茶。”她从明秀那儿，没借佛经，倒借了本茶经，还是挺古早的簿子，里头说吃茶，要捣、要煎、要放盐放油放香料，甚或有把茶叶都吃下去的！可是作怪。丫头们都纳闷：“好茶叶一捣，不就坏了么，还怎么泡？”老太太倒触动心上痒处，笑道：“你们不知道。拿来我看看。”丫头捧起书，且喜书上字体不小，她眯着眼看了会儿，道：“果然如此，这倒说的是古法儿的吃茶法呢！——你们单知道‘喝茶’，土话儿也叫 ‘吃茶’，哪知道老早时候，兴的就是吃茶？茶叶先经蒸制，压成饼，好的茶饼，只取芽尖一缕，光明莹洁，状若银线，压得密，手掌薄、半个手掌大这么一小团，拿起来沉甸甸的，就快半斤了！叫密云团。用时切一小片，磨细下来，已够煮三五碗茶汤——三碗为佳，最多煮五碗，这才是会吃茶的人。我的爷爷，每次只吃三碗，他就有那种密云团，茶汤浓得呀，再没其他相仿佛的好比拟，那种着实劲儿，用‘喝’就太轻浮了，所以叫‘吃’。我小时候，从京城以降，已经都兴起炒青泡茶法儿了，他还恋着团茶，我亲手伺候他，煮完了最后一片密云团，再就没了。市面上再没人能做那种茶啦！”老太太的爷爷，其实是晚年获罪，被抄赃，一吓而亡。老太太很少讲她爷爷的事，无非一次兴起，跟宝音提过她十来岁时跟爷爷学得一手好煮茶手艺，也不过那么几句话，点到即止。现在她也打算“即止”了，但小丫头们没有宝音识相，簇拥过来还想听她讲团茶，宝音在当中只凑趣插了几句嘴，老太太忽然发现自己已经兴致勃勃谈起来了。跟她的爷爷无关，只是团茶。话头被引导得那么好，纯粹说古制，给小孩子们开开眼。她不觉间讲解了螃蟹眼、鹧鸪斑、三沸三辨、十二先生、兔豪鱼目、冷粥栗纹。这些术语、掌故，久储在她心里，而今渐渐活了过来。老人

原子结构模型的演变

第三单元人类对原子结构的认识
§1、原子结构模型的演变、
一．原子结构模型的演变
古希腊德谟克利特等哲学家的原子论思想道尔顿原子结构模型道尔顿原子结构模型汤姆生“葡萄干面包式” 汤姆生“葡萄干面包式”原子结构模型卢瑟福带核的原子结构模型波尔的壳层原子结构模型海森伯量子力学模型
道尔顿原子结构模型
元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。
氕（pie），氘(dao)，氚(chuan) ） H D T 核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。
1 1H
,
2 1H
,
3 1H
35 17
Cl , ,
37 17
Cl ,
13 C-NMR（核磁共振）可以用于含碳化合物（核磁共振） 6 13
的结构分析，的结构分析， C 表示的碳原子
6
D
A、核外有13个电子、核外有个电子 B、核内有6个质子，核外有个电子、核内有个质子核外有7个电子个质子， C、质量数为13，质子数为，核外有个电子、质量数为，质子数为6，核外有7个电子 D、质量数为13，质子数为，核内有个中子、质量数为，质子数为6，核内有7个中子
12 6 C 18 8 O
,
13 6 C
14 ,6 C
16 8 O
17 8 O
同位素：同位素：质子数相同而中子数不同的核素互称为同位素。素互称为同位素。
【例】我国的“神舟”五号载人飞船已发射成我国的“神舟” 嫦娥”探月工程也已正式启动。功，“嫦娥”探月工程也已正式启动。据科学家预测，家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的32He，，每百吨32He核聚变所释放的能量相当于目前人核聚变所释放的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以类一年消耗的能量。在地球上， 4 He的形式存在。下列说法正确的是（的形式存在。的形式存在下列说法正确的是（） B 2 A. 42He原子核内含有个质子原子核内含有4个质子原子核内含有 B. 32He和42He互为同位素和互为同位素 C. 32He原子核内含有个中子原子核内含有3个中子原子核内含有 D.42He的最外层电子数为，所以42He具有较强的最外层电子数为2，的最外层电子数为具有较强的金属性

原子结构模型演变

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
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）

原子结构模型的演变

4、原子结构与元素性质的关系（结构决定性质）
（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： (如，失去： Na、Mg、Al 得到：F、O、Cl) 原子最外层电子数﹤4时，容易失去电子最外层电子数≧4时，容易得到电子
一成章
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 失去2个电子
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。
得到2个电子
O
O2- （带2个单位负电荷）
+11 2 8 1
钠原子Na
+11 2 8
钠离子Na+
+17 2 8 7
氯原子Cl
+17 2 8 8
氯离子Cl-
NaCl
元素化合价与最外层电子数的关系：
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）
最外层电子数≧4时，容易得到电子
化合价＝－（8－最外层电子数）
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。
丹麦物理学家玻尔
二、原子核外电子排布
1、原子核外电子的分层排布
电子层原子核
+10
核电荷数 Ne 该电子层上
的电子
Ne原子的核外电子分层排布示意图
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。

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_______.

1-3-1原子结构模型的演变

元素化合价原子最外层电子数目 2 6 -1 失去（或得到）电子的数目
Na Mg O Cl
练习：
⒈原子核外电子是排布的 ⒉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。
Mg
+12
Mg2+
+12
O
+8
+8
O2-
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子又不容易得到电子（如He、Ne、Ar等）
即最外层为8电子的结构（第二层为2个）
（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)
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
2
电子层次外层电子数
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

原子结构模型的演变

核电荷数 —— Z
——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完美版

1．3．1 原子结构模型的演变学习目标知识技能：对原子结构有个基本的认识。

过程方法：采用学生自主讨论的方法，多创设情景让学生自主学习、自主得出结论。

多考虑利用多媒体手段给学生提供丰富多样的素材，深入浅出地向学生介绍科学家对原子结构的最新认识成果。

情感态度：从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，并培养学生对科学探索的热爱。

教学准备多媒体课件教学过程情景设计1.化学家已经发现和创造了2000多万种化学物质，这么多的化学物质是由什么微粒构成的？请同学们观察教材图1-24，分析金属铜、氯化钠、水是由什么微粒构成的。

2.原子，是大家非常熟悉的一个名词，但人类对原子的认识和探索已经历了2500多年的漫长历史。

直到20世纪80年代科学家用扫描隧道显微镜观察到物体表面的原子，才对原子结构有了进一步的认识。

展示图片：图1 原硅晶体图2 用隧道扫描显微镜观测到的硅晶体表面图3 氦原子结构示意图引入新课：问“原子是大家非常熟悉的一个名词，你有没有思考过下列问题？”⑴原子到底是一个什么“东西”？⑵科学家眼里的原子是怎样的？⑶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样的特点？教师引导：欲了解这些内容，请同学们自学教材内容。

交流讨论：（师生一起）整理归纳：一、原子结构模型的演变【学生阅读教材，试着总结填写】⒈德谟克利特的古代原子学说。

古希腊哲学家德谟克利特是奠基人，他认为是构成物质的微粒。

是万物变化的根本原因。

⒉道尔顿的近代原子学说。

英国科学家是的创始人。

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汤姆生的“西瓜式”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。

原子结构模型演变历史

原子结构模型演变历史一、引言原子是物质的最基本单位，研究原子结构模型的发展历程是物理学的重要组成部分。

本文将从经典原子结构模型、量子力学原子结构模型到现代原子结构模型三个阶段进行详细阐述，以展示原子结构模型的演变历史。

二、经典原子结构模型1. 道尔顿原子模型19世纪早期，英国化学家道尔顿提出了第一个经典原子结构模型。

他认为原子是不可分割的，是质点球体，且不同元素的原子具有不同的质量。

2. 汤姆逊原子模型1897年，汤姆逊发现了电子，提出了“面包状模型”，即认为原子是一个正电荷均匀分布的球体，电子均匀地分布在球体内。

3. 卢瑟福原子模型1909年，卢瑟福进行了一系列散射实验，发现了原子的核心，并提出了著名的卢瑟福原子模型。

该模型认为原子是由一个极小、带正电荷的核心和绕核心运动的电子构成，电子围绕核心运动，类似于行星围绕太阳运动。

三、量子力学原子结构模型1. 波尔原子模型1913年，丹麦物理学家波尔提出了量子力学的原子结构模型，也称为波尔原子模型。

他认为电子只能在特定的能级轨道上运动，每个轨道对应一定能量。

当电子跃迁到较低能级时，会放出光子。

2. 德布罗意波动力学模型1924年，法国物理学家德布罗意提出了物质粒子也具有波动性的假设，即德布罗意波动力学模型。

他认为电子的运动状态可以用波函数描述，波函数的平方表示电子在空间中的概率分布。

四、现代原子结构模型1. 薛定谔方程1926年，奥地利物理学家薛定谔提出了薛定谔方程，用于描述电子的波动性和粒子性。

这一方程成为量子力学的核心方程，被广泛应用于原子结构模型的研究。

2. 现代原子轨道模型根据薛定谔方程解得的波函数，可以得到电子的能级和轨道分布。

根据这些信息，科学家们发展出了现代原子轨道模型。

该模型认为电子沿着不同的轨道分布，每个轨道可以容纳一定数量的电子。

3. 量子力学云模型云模型是对电子位置的概率分布进行可视化的一种方法。

该模型认为电子不是精确地位于轨道上的某一点，而是存在于一定的空间区域，被称为电子云。