鲁科版必修二第一章第一节原子结构

核外电子分层排布
依据：电子能量的高低（离核的远近）
1
K
2
L
3
M
4
N
5
O
6
P
7
Q
由内到外，能量逐渐升高
排 布 规 律
K 分 层 1 L 2 M 3 N 4 O 5 P 6 Q 7
n
最多 容纳 的电 子数
2
2 × 12
8
2 × 22
18
2 × 32
32
2 × 42
50
2n2
排 布 规 律:
电子总是尽先排布在能 量最低的电子层里 1→ 每个电子层最多只能排 布2n2个电子。 K→
C、所含电子数=Z+n
D、质量数=Z+A
试一试
1． 下列各组物质中，互为同位素的是（ （A）O2、、O3 、O4 2．下列说法正确的是（
D
）
（B）H2、D2、T2
40
20Ca
（C）H2O、D2O、 T2O （D）
和20 Ca
42
A
）
（A）同种元素的质子数必定相同
（B）不同元素原子的质量数必定不同 （C）原子核都是由质子和中子构成的 （D）凡是核外电子数相同的微粒必定属于同一 元素
用途： （1） C
6
：612C、613C、614C
14C每隔5568年它的质量就会减少一半，考古学家
根据生物体内614C的含量，就可判断其生活的年代．
27 60ＣO是恶性肿瘤的“克星”，也可用其辐射育种，刺
激增长，保鲜，防腐．
【交流与研讨】 生物体在生命存续期间保留的一种碳原子---碳-14 会在其死亡后衰变，测量考古遗址中发现的 遗物里碳-14的数量，可以推断出它的存在年代。 根据课本内容与网上资料：阐述 C-14在考古 上的应用； 【简介】 1．放射性同位素用于疾病的诊断 2．放射性同位素用于疾病的治疗 3．未来的能添一一一核聚变能
作 业:
必做题:
课本P8习题1-3
选做题:
中华一题本课时内容
第一节 原子结构 第2课时
原子核外电子排布
宏观、微观运动的不同
宏观物体 微观粒子 很小 很大（接近光速） 位移、能量 不可同时测定
质量 速度
很大 较小
位移
能量
可测
可测
可描述 用电子云描述 轨迹 （画图或函 （用出现机会的大 数描述） 小描述）
②电子能否使α粒子发生大角度的散射？
③大部份α粒子在穿过金箔后仍沿原方向 前进，这现象说明了什么问题？
④极少数α粒子的偏转角超过了900，有的 接近1800，这是什么原因造成的？
卢瑟福原子结构模型
[难解的谜]
当卢瑟福建立了原子结构的模型之后，遇到了 一个难解的谜──当电子围绕原子核旋转时，它 在辐射电磁波的同时会因失去能量而坠落到原子 核上，原子的结构应该崩溃。
Ag
m g
[A—（X—2）] ×6.02×1023个
x个
高考题回顾
99年全国高考题
1、原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星， 这与铱（Ir）元素的原子核外电子数恰好相等， 因此称为“铱星计划”。已知铱的一种原子 是 197Ir ，则其核内的中子数是（ C ） 77
A、77 C、120
B、114 D、268
2.某元素原子的原子核外有三个电子 层,最外层有4个电子,该原子核内的质 子数为 A.14 B.15 C.16 D.17
3、根据下列叙述,写出元素名称并画出 原子结构示意图。 （1）A元素原子核外M层电子数是L层 硫 电子数的1/2；___________ （2）B元素原子的最外层电子数是次外 硼 层电子数的1.5倍；______ （3）C元素的次外层电子数是最外层电 氖 子数的1/4；________
最外层电子数与化合价的关系
1、化合价是元素的一种重要性质； 2、元素的化合价与最外层电子数决定 （最外层电子又称价电子）。 3、任何元素的原子在化学反应中都有 使其最外电子层达到稳定结构的趋势； 4、金属元素一般较易失去电子故显正 价，非金属元素原子一般较易得到 或共用电子，可显正价或负价。
课堂练习
化学性质 中子：决定原子的种类，与质子共
同决定原子的相对原子质量
表示原子组成的一种方法
质量数 —— A 核电荷数 —— Z （核内质子数） 请看下列表示
a b
X
——元素符号
决定元素种类
X
+d
c+ --
a b c d各 代表什么
a——代表质量数； b——代表核电荷数； c——代表离子的价态； d——代表化合价
玻尔的原子结构模型
波尔理论冲破了经典力学的束缚， 解释了经典力学无法解释的原子结构 和氢光谱的关系，但他未能完全冲破 经典力学的束缚，使电子在原子核外 的运动采取了宏观物体的固定轨道。
原子结构的量子力学模型 （电子云模型）
n2
一、原子核
原子的构成、原子核的构成 大型体育场与蚂蚊
原子
{ 核外电子
汤姆森的原子结构模型
[大胆质疑]
汤姆森的学生、年仅32岁的英国物理学 家卢瑟福为了探明原子内部正电荷是否均 匀地分布在整个球体中，而带负电荷的电 子则一粒粒地散布在里面。也即检验汤姆 生提出的“葡萄干面包式”的原子结构模 型,选择了α 粒子作为“炮弹”来打碎原子, 做了α 粒子散射实验.1907年利用鐳等放射 性元素产生的帶正电α 粒子（42He），使其 穿过铅板的小孔，射向极薄的金箔.
原子核
{
质子 中子
构成原子的粒子及其性质
构成原子 的粒子
电子
1个电子带一 个单位负电 荷
原子核 质子 1个质子带 一个单位正 电荷 中子
电性 和 电量
质量/kg
不显电性
9.109X10-31
1.673X10-27
1.675X10-27
相对质量①
0.005484
1.007
1.008
关系式1：
原子中:
化学变化中的最 小微粒是什么？ 原子 原子的内部结构 是怎样的？
想一想
必修2第1章
原子结构与元素周期律
第1节
原子结构
元素的起源
宇宙大爆炸
宇宙大爆炸
1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理 论：整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中， 后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成 了我们的宇宙。大爆炸后两小时，诞生了大量的 H、少量的He及极少量的Li，然后经过长或短的 发展过程，以上元素发生原子核的熔合反应，分 期分批的合成了其它元素。
[卢瑟福实验示意图]
[推理建模]
请你根据卢瑟福的散射实验现象 进行推理并建立原子结构模型
[看一看]
你的推理能力与卢瑟福是否处于 同一水平？
[预测]
当α 粒子穿过 原子时，有的 会反弹回来， 有的会发生偏 转.

[卢瑟福实验结果]

Baidu Nhomakorabea
[预测]
[卢瑟福实验结果]
矛
盾
[建模提示] ①汤姆森原子模型能否解释使α粒子发生 大角度的散射？为什么？
99年上海高考题
1.据报道，上海某医院正在研究用放射性的一
125 种碘 53 I 治疗肿瘤。该碘原子的核内的中子
数与核外电子数之差是（B ）
A、72 B、19 C、53 D、125
A n+ 2.某粒子用 Z R 表示，下列关于该粒子的叙述
正确的是（
B ）
B、所含中子数=A-Z
A、所含质子数=A-n
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 电子：最外层电子数决定元素的
化学性质 中子：决定原子的种类，与质子共
同决定原子的相对原子质量
核素
具有一定数目质子和一 定数目中子的一种原子
同位素
把核内质子数相同，中子数不同的 同种元素的不同原子互称为同位素
两同
两不同
1、同种元素的各种同位素化学性质几乎完全 相同， 物理性质有差异。 2、在天然存在的某种元素里，不论是游离态 还是 化合态，各种同位素的原子个数百分比(丰度)一般 为定值。 3、同种元素的不同的同位素原子也可组成不同的 单质或化合物的分子。 如单质：H2、O2、T2、H-D、H-T、D-T、 D2、 T2 化合物：H2O、D2O、T2O、HDO、DTO
微粒数计算 ①
电子总数 质子总数 D216O
23Na35Cl
中子总数 （2－1）×2 ＋（16－8） （23－11）＋（35—17）
1×2＋8 11＋17
10 28
微粒数计算 ②
A、2g重水中多少个中子？ D2O 20g 2g ~ 中子 10×6.02×1023个 x个
B、R2－含x 个电子，质量数A ，mgR2－中多少个中子？ R2－ ~ 中子
4、X和Y是原子序数小于18的元素 ，X原子比Y原子多1个电子层； X原子的最外层中只有1个电子； Y原子的最外层电子层中有7个电 子。这两种元素形成的化合物的 NaF 化学式是________.
补充练习
1、某元素原子核外L层电子数是其它层电子数 之和的2倍，则该元素的核电荷数为 A.6 B.8 C.12 D.16 2、A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电 子，B原子核外电子总数比A原子核外电子 总数多5个，则A与B形成的化合物的化学式 为 A. A2B3 B. BA2 C. AB4 D.B3A2
[实验事实] 英国物理学家汤姆森于1897年开始研究 阴极射线，发现金属中都存在带负电荷的粒 子，即“电子”。 [科学想象] 当汤姆森发现“电子”后就提出了原子 结构模型，你能否依据原子中有带负电荷的 电子这一事实，来想象一个原子结构的理想 模型呢？ [看一看] 你是否具有与“汤姆森”一样的想象力？
6
1H 1
种原子， 、D、T ；
8
6 种分子，
2
种元素，
16O、 17O、 18O 8 8
属同位素。
3、1735Cl和1737Cl组成Cl，为什么Cl的原子量 ≠（35＋37）/ 2 ？
因为Cl原子的丰度不等
【交流与研讨】 生物体在生命存续期间保留的一种碳原子---碳-14 会在其死亡后衰变，测量考古遗址中发现的 遗物里碳-14的数量，可以推断出它的存在年代。
2 2 2 2 2
L
M
N
O
P
最外层电 子数
2 10
18 36 54 86
氦 氖
氩 氪 氙 氡
He Ne
Ar Kr Xe Rn
2 8
8 8 8 8 8 8 18 18 18 18 8 18 32 32 8 18 ? 8 ?
8
8 8 8 8
各层最多电子数
原子结构示意图
课堂练习
1.下列原子结构示意图中,正确的是 A. B. C. D.
2 → 3→ 4→ 5 → 6 L → M→N →O → P
K层为最外层时，最多 只能容纳2个电子 2→
其它各层为最外层时， 最多只能容纳8个电子 次外层最多不超过18个
8 →18→32→50→ 2n2
电子
稀有气体元素原子电子层排布
核电 元素 元素 荷数 名称 符号
各电子层的电子数 K 2 2
区别与联系： 1、联系：同位素属于同一元素的原子； 同素异形体由同一元素的原子构成。 2、区别：同位素有1800余种，元素只有100多种。
练习
1、元素是质子数相同的（ C A.原子 B.微粒 ）的统称。 C.原子及其对应的离子
2、11H 2、D2、T2、816O 2 、1H217O、D218O2 有
同位素的特点
元素、核素、同位素三者之间的关系
元素 核素1
…
同位素
核素n
同位素、元素、同素异形体的比较
元素
定义对 广义的原子 象 定义 具有相同核电 荷数的同一类 原子 的总称 实例 H C
同位素
原子 质子数相同，中 子数不同的同一 元素的不同原子
1 2 3 1H、 1H 、 1H
同素异形体
单质 由同种元素组 成的结构和性 质不同的单质 金刚石与石墨 氧气与臭氧
卢瑟福的含核原子模型，在原子发展史上 起了积极的作用，但是这种假定与事实存 在一定的矛盾，如无法解释原子的相对稳 定性和原子的线状光谱。
[大胆质疑] 1913年，卢瑟福的学生、丹麦物 理学家玻尔将诞生不久的量子理论运 用到原子结构模型之中，他提出：不 同的电子运转轨道是具有一定能级差 的稳定轨道；正常的电子在稳定的轨 道上运转时既不辐射也不吸收能量； 当电子从较高轨道落到较低轨道时才 产生辐射。玻尔因此项成果荣获了 1922年诺贝尔物理学奖。
核电荷数=核内质子数=核外电子数 问题：如果是离子，则上述关系如何表达？
失电子 阳离子 核内质子数>核外电子数
原子
得电子
阴离子
核内质子数<核外电子数
质量数（A）
忽略电子的质量，将原子核内所有 的质子(Z)和中子(N)的相对质量取 近似整数值加起来，所得的数值。
关系式2：A=Z+N
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 电子：最外层电子数决定元素的
宇宙大爆炸
思考与交流
有谁知道宇宙中最丰富的元 素是哪一种？宇宙年龄有多大？ 地球年龄有多大？ 氢元素宇宙中最丰富的元素占 88.6%（氦1／8），另外还有90多种 元素，宇宙年龄距近约140亿年，地 球年龄已有46亿年。
结 构 子 原 的 对 类 认 人 识
思考：1、道尔顿为什么会把原子想象成坚 硬实心的小球呢？ 2、科学想象是以什么为基础的？