原子结构模型的演变
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•同种元素的核素物理性质不同 ，但化学几乎完全相同
•问题解决
1．下列各组物质中，互为同位素的是 •D （A）O2、、O3 、O4 （B）H2、D2、T2 （C）H2O、D2O、 T2O （D） 4020Ca 和4220 Ca •2．下列说法正确的是 •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
Z
•交流与讨
论
三种原子的质子数（Z）、中子数（N）、质量数 （
A）分别为：
Z1•11H
1
N
•0112H
A 1 2
1 •13H 2
3
•如何表示情境中三种原子的组成？这三种原
子有何异同？是不是同一种元素？是不是同
一原子？它们之间是什么关系？
•归纳和小结
•元素、核素、同位素间的关系
•交流与讨
论•以126C 、136C 、146C为例，分析同位素 不同核素间的性质有何异同？
质量/kg 相对质量 电量/C
质
原 子 核
子
中 子
1.602 x 10-19 •1个单位正电荷
0
•不带电
电子
1.602 x 10-19 •1个单位负电荷
•交流与讨 论
•离子所带电荷数与离子中的质子数和
核外电子数有什么关系？
•问题解决
粒子符号 ①S2－ ②Al3+ ③OH－ ④NH4+
质子数
•1 •61 3•9
相对质量①
1.007 1.008 1/1836
电量/C
①相对质量是指对12C原子质量的1/12 （1.661*10-27 kg ）相比较所得的数值
原 质子 子 核 中子
电子
质量/kg
1 .673 x 10-27 1.675 x 10-27 9.109 x 10-31
相对质量①
1.007 1.008 1/1836
12
镁
Mg
•2 •8 •2
13
铝
Al
•2 •8 •3
14
硅
Si
•2 •8 •4
15
磷
P
•2 •8 •5
16
硫
S
•2 •8 •6
17
氯
Cl
•2 •8 •7
18
氩
Ar
•2 •8 •8
19
钾
K
•2 •8 •8 •1
20
钙
Ca
•2 •8 •8 •2
•2、原子核外电子排布一般规律
•① 电子总是尽先排布在能量最低的电子层里, 然后由 往外，依次排在能量逐步升高的电子层里（能量最低原 理）， 先排K层，排满K层后再排L层，排满L层后再排 M层。
•视野拓展 •几种重要同位 素
•氢有三种核素：••11H ••12H ••13H
•氘和氚是制造氢弹的材料
•铀有三种核素： •2•3942 •2•3952
•2•3982
UU U
•铀235 是制造原子弹的材料和核反应堆的燃
•碳料有三种核素： C ••162 C ••163 C ••164
•碳12 作为原子量及阿伏加德罗常数的标准
• 再认 识
•人类认识原子的历史是漫长的，也是无止•境…的………
•
•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 。
•二、原子核外电子的分层排布
•电子层
•原子核
•+2
•+10
各电子层的电子数
K L MN
1
氢
H
•1
2
氦
He
•2
3
锂
Li
•2 •1
4
铍
Be
•2 •2
5
硼
B
•2 •3
6
碳
C
•2 •4
7
氮
N
•2 •5
8
氧
O
•2 •6
9
氟
F
•2 •7
10
氖
Ne
•2 •8
•核电荷数为1～20的元素原子核外电子层排布
核电荷数 元素名称 元素符号
各电子层的电子数
K LMN
11
钠
Na
•2 •8 •1
•+18
•H e
•N
•核电荷 数
•Ar
•该电子层 上的电子
e
•+1
•+8
•H
•O
•+12
•M g
•1、原子结构示意
图• 为了形象、简单的表示原子的结构，人们就
创造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。
•第3
•电子层 •原子核
•原子核
•第2 层 层 •第1 层
•+18
•+•18 •2 •8 •8
•核电荷 数
•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
•认知过 程
• 实践
•汤姆生原子模型（1904年）：•“葡萄干面包式”原•子认结识构模型
•卢瑟福原子模型（1911年）：•带核的原子结构模型 • 再实
•玻尔原子模型(1913年):•原子轨道模型 践
•现代原子模型: •电子云模型
•M
•+12
g
•O
•+8
•Mg2
•+12 +
•+8 •O2-
•MgO
••结论 原子最外层的电子数小于8个时，在 ：化学反应中总是得到或失去电子而达到最外
层8电子的稳定结构。
•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，即原子最外层有8个电子（He为2）处于稳定 。 •（如He、Ne、Ar等）
•失去电
•+12 •2 •8 •2 子
•+12 •2 •8
•Mg
•Mg2
+
•+8
•2
•6
•得到电 子
•+8 •2 •8
•O
•O2-
•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。
•△
•2Mg+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
电量/C
•问题解决
•据报道，国外某研究所已发现了116号 元素的原子，该原子核外有114个电子 ，计算原子质量时能否将116个电子都 忽略不计呢？
•！•信息提示 •原子组成的表示方法
•
•X •质量数 ——•A
质子数— •Z
•——元素符号
—
•问题解决 •74 •53
1、已知12753I，求该原子的中子数和电子数 。 •2、1mol AZMn+ 微粒中的质子数•是Z mol，中 子数•是A- mol，核外电子数是 •A-Z-nmol。
•②每个电子层最多只能容纳2n2个电子。
•③ 最外层最多只能容纳 8个电子（K层为最外层时 不能超过2个），次外层不超过18个，倒数第三层 不超过32个。
• •上述规律相互制约，相互联系
稀有气体元素原子电子层排布
各电子层的电子数
元素名 元素符
称
号
K
L
M
N
O
P
1
2
3
4
5
6
氦 He 2
氖 Ne 2 8 氩 Ar 2 8 8 氪 Kr 2 8 18 8 氙 Xe 2 8 18 18 8 氡 Rn 2 8 18 32 18 8
•应用反馈
•3、质子数为17，35Cl是氯的一种核素，下列说
法正确的是
（•BD）
•A. 35Cl原子所含电子数为18
•B. 1/18 mol的1H35Cl分子的质中所含中子数约
为6.02×1023
•C. 3.5 g35Cl2气体的体积为2.24L •D. 35Cl2气体的摩尔质量为70 g.mol-1
最外层电子数
2 8 8 8 8 8
•分析稀有气体的核外电子排布与其性质有什么联系？
•1、对比稀有气体的结构，分析Mg、O核外电子排布特 点
•2、Mg、O为什么容易形成 Mg2+、O2-？在变化过程中改 变的是什么微粒？
•3、由Mg、O你分别想到了哪些类似的原子，它们在结 构上有什么共同点？性质上呢？
•1 1
电子数 •18 •10 •10 •10
•交流与讨
•论观察下表,比较一下质子、中子、电子质 量，分析原子的质量集中在哪部分,为什么 ?相对于整个原子来说，原子核外某个电子 的质量能否忽略不计?
原 质子
子 核
中子
电子
质量/kg
1 .673 x 10-27 1.675 x 10-27 9.109 x 10-31
•Ar
•该电子层 上的电子
•原子核带正 电
•K 层 •L
•核电荷数
层
•M 层
• 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？
•+2
•+10
•H e
•N e
•+18
•Ar
•+1
•+8
•H
•O
•+12
•M
•核电荷数为1～20的元素原子核外电子层排布
核电荷数 元素名称 元素符号
电子数之差为 • A．32 B．67
C．99 （ •DC）．166
• 3．已知A2-离子中含有x个中子，A元素的质量数为
m，则n克A2-离子共含有电子的物质的量为（单位为
摩尔） • A．n（m – x + 2）/m
（• A） B．n（m - x）/m
• C．（m – x + 2）/（m·x） D．n（m – x - 2）/m
•碳14 在考古学中测定生物死亡年代。
•钴的6027Co核素用于放射治疗
•应用反馈
•1、世界上目前发现112种元素ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ所以原子种 类也只有112种?
•2、已知某种原子的质量数为35，质子数为 17，则这种原子可表示为：
•应用反馈
• 2、据最近报道，某放射性元素的原子钬16667Ho， 可有效地治疗肝癌。该同位素原子核内中子数和核外
•（2）不稳定结构：原子容易失去电子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)
金属元素
• 最外层电子数： <4
•
• 得失电子趋势： 易失
非金属元素 ≥4
易得
• 元素性质：
金属性
非金属性
•三、原子核的组成
•原子核
•质 子•中子
原子结构模型的演变
•在你眼中…? •在化学家眼中…?
•原 •它们由什么微粒构成？ 子 •铜由铜原子构
成
•食盐由离子构成
•水由水分子构成
•第三单元人类对原子结构的认识 •原子结构模型的演变
•请大家结合初中学过的知识及教材P27-28 的短文，思考下列几个问题。
•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？
•电
•原子
子
•交流与讨
论•观察比较原子和原子核的直径，分
析原子核在原子中的体积占有率。
•约为几千亿分之一（1/1012）
•资 料
• 原子核的密度很大，假如在 1cm3的容器内装满原子核，则它的 质量就相当于1.2×108t，形象地可 以喻为需要3000万辆载重4t的卡车 来运载。
•交流与讨
论•观察下表,比较一下质子、中子、电子带 电荷情况，分析铜原子为什么显电中性?由 此你又能得出什么结论？
•问题解决
1．下列各组物质中，互为同位素的是 •D （A）O2、、O3 、O4 （B）H2、D2、T2 （C）H2O、D2O、 T2O （D） 4020Ca 和4220 Ca •2．下列说法正确的是 •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
Z
•交流与讨
论
三种原子的质子数（Z）、中子数（N）、质量数 （
A）分别为：
Z1•11H
1
N
•0112H
A 1 2
1 •13H 2
3
•如何表示情境中三种原子的组成？这三种原
子有何异同？是不是同一种元素？是不是同
一原子？它们之间是什么关系？
•归纳和小结
•元素、核素、同位素间的关系
•交流与讨
论•以126C 、136C 、146C为例，分析同位素 不同核素间的性质有何异同？
质量/kg 相对质量 电量/C
质
原 子 核
子
中 子
1.602 x 10-19 •1个单位正电荷
0
•不带电
电子
1.602 x 10-19 •1个单位负电荷
•交流与讨 论
•离子所带电荷数与离子中的质子数和
核外电子数有什么关系？
•问题解决
粒子符号 ①S2－ ②Al3+ ③OH－ ④NH4+
质子数
•1 •61 3•9
相对质量①
1.007 1.008 1/1836
电量/C
①相对质量是指对12C原子质量的1/12 （1.661*10-27 kg ）相比较所得的数值
原 质子 子 核 中子
电子
质量/kg
1 .673 x 10-27 1.675 x 10-27 9.109 x 10-31
相对质量①
1.007 1.008 1/1836
12
镁
Mg
•2 •8 •2
13
铝
Al
•2 •8 •3
14
硅
Si
•2 •8 •4
15
磷
P
•2 •8 •5
16
硫
S
•2 •8 •6
17
氯
Cl
•2 •8 •7
18
氩
Ar
•2 •8 •8
19
钾
K
•2 •8 •8 •1
20
钙
Ca
•2 •8 •8 •2
•2、原子核外电子排布一般规律
•① 电子总是尽先排布在能量最低的电子层里, 然后由 往外，依次排在能量逐步升高的电子层里（能量最低原 理）， 先排K层，排满K层后再排L层，排满L层后再排 M层。
•视野拓展 •几种重要同位 素
•氢有三种核素：••11H ••12H ••13H
•氘和氚是制造氢弹的材料
•铀有三种核素： •2•3942 •2•3952
•2•3982
UU U
•铀235 是制造原子弹的材料和核反应堆的燃
•碳料有三种核素： C ••162 C ••163 C ••164
•碳12 作为原子量及阿伏加德罗常数的标准
• 再认 识
•人类认识原子的历史是漫长的，也是无止•境…的………
•
•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 。
•二、原子核外电子的分层排布
•电子层
•原子核
•+2
•+10
各电子层的电子数
K L MN
1
氢
H
•1
2
氦
He
•2
3
锂
Li
•2 •1
4
铍
Be
•2 •2
5
硼
B
•2 •3
6
碳
C
•2 •4
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氮
N
•2 •5
8
氧
O
•2 •6
9
氟
F
•2 •7
10
氖
Ne
•2 •8
•核电荷数为1～20的元素原子核外电子层排布
核电荷数 元素名称 元素符号
各电子层的电子数
K LMN
11
钠
Na
•2 •8 •1
•+18
•H e
•N
•核电荷 数
•Ar
•该电子层 上的电子
e
•+1
•+8
•H
•O
•+12
•M g
•1、原子结构示意
图• 为了形象、简单的表示原子的结构，人们就
创造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。
•第3
•电子层 •原子核
•原子核
•第2 层 层 •第1 层
•+18
•+•18 •2 •8 •8
•核电荷 数
•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
•认知过 程
• 实践
•汤姆生原子模型（1904年）：•“葡萄干面包式”原•子认结识构模型
•卢瑟福原子模型（1911年）：•带核的原子结构模型 • 再实
•玻尔原子模型(1913年):•原子轨道模型 践
•现代原子模型: •电子云模型
•M
•+12
g
•O
•+8
•Mg2
•+12 +
•+8 •O2-
•MgO
••结论 原子最外层的电子数小于8个时，在 ：化学反应中总是得到或失去电子而达到最外
层8电子的稳定结构。
•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，即原子最外层有8个电子（He为2）处于稳定 。 •（如He、Ne、Ar等）
•失去电
•+12 •2 •8 •2 子
•+12 •2 •8
•Mg
•Mg2
+
•+8
•2
•6
•得到电 子
•+8 •2 •8
•O
•O2-
•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。
•△
•2Mg+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
电量/C
•问题解决
•据报道，国外某研究所已发现了116号 元素的原子，该原子核外有114个电子 ，计算原子质量时能否将116个电子都 忽略不计呢？
•！•信息提示 •原子组成的表示方法
•
•X •质量数 ——•A
质子数— •Z
•——元素符号
—
•问题解决 •74 •53
1、已知12753I，求该原子的中子数和电子数 。 •2、1mol AZMn+ 微粒中的质子数•是Z mol，中 子数•是A- mol，核外电子数是 •A-Z-nmol。
•②每个电子层最多只能容纳2n2个电子。
•③ 最外层最多只能容纳 8个电子（K层为最外层时 不能超过2个），次外层不超过18个，倒数第三层 不超过32个。
• •上述规律相互制约，相互联系
稀有气体元素原子电子层排布
各电子层的电子数
元素名 元素符
称
号
K
L
M
N
O
P
1
2
3
4
5
6
氦 He 2
氖 Ne 2 8 氩 Ar 2 8 8 氪 Kr 2 8 18 8 氙 Xe 2 8 18 18 8 氡 Rn 2 8 18 32 18 8
•应用反馈
•3、质子数为17，35Cl是氯的一种核素，下列说
法正确的是
（•BD）
•A. 35Cl原子所含电子数为18
•B. 1/18 mol的1H35Cl分子的质中所含中子数约
为6.02×1023
•C. 3.5 g35Cl2气体的体积为2.24L •D. 35Cl2气体的摩尔质量为70 g.mol-1
最外层电子数
2 8 8 8 8 8
•分析稀有气体的核外电子排布与其性质有什么联系？
•1、对比稀有气体的结构，分析Mg、O核外电子排布特 点
•2、Mg、O为什么容易形成 Mg2+、O2-？在变化过程中改 变的是什么微粒？
•3、由Mg、O你分别想到了哪些类似的原子，它们在结 构上有什么共同点？性质上呢？
•1 1
电子数 •18 •10 •10 •10
•交流与讨
•论观察下表,比较一下质子、中子、电子质 量，分析原子的质量集中在哪部分,为什么 ?相对于整个原子来说，原子核外某个电子 的质量能否忽略不计?
原 质子
子 核
中子
电子
质量/kg
1 .673 x 10-27 1.675 x 10-27 9.109 x 10-31
•Ar
•该电子层 上的电子
•原子核带正 电
•K 层 •L
•核电荷数
层
•M 层
• 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？
•+2
•+10
•H e
•N e
•+18
•Ar
•+1
•+8
•H
•O
•+12
•M
•核电荷数为1～20的元素原子核外电子层排布
核电荷数 元素名称 元素符号
电子数之差为 • A．32 B．67
C．99 （ •DC）．166
• 3．已知A2-离子中含有x个中子，A元素的质量数为
m，则n克A2-离子共含有电子的物质的量为（单位为
摩尔） • A．n（m – x + 2）/m
（• A） B．n（m - x）/m
• C．（m – x + 2）/（m·x） D．n（m – x - 2）/m
•碳14 在考古学中测定生物死亡年代。
•钴的6027Co核素用于放射治疗
•应用反馈
•1、世界上目前发现112种元素ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ所以原子种 类也只有112种?
•2、已知某种原子的质量数为35，质子数为 17，则这种原子可表示为：
•应用反馈
• 2、据最近报道，某放射性元素的原子钬16667Ho， 可有效地治疗肝癌。该同位素原子核内中子数和核外
•（2）不稳定结构：原子容易失去电子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)
金属元素
• 最外层电子数： <4
•
• 得失电子趋势： 易失
非金属元素 ≥4
易得
• 元素性质：
金属性
非金属性
•三、原子核的组成
•原子核
•质 子•中子
原子结构模型的演变
•在你眼中…? •在化学家眼中…?
•原 •它们由什么微粒构成？ 子 •铜由铜原子构
成
•食盐由离子构成
•水由水分子构成
•第三单元人类对原子结构的认识 •原子结构模型的演变
•请大家结合初中学过的知识及教材P27-28 的短文，思考下列几个问题。
•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？
•电
•原子
子
•交流与讨
论•观察比较原子和原子核的直径，分
析原子核在原子中的体积占有率。
•约为几千亿分之一（1/1012）
•资 料
• 原子核的密度很大，假如在 1cm3的容器内装满原子核，则它的 质量就相当于1.2×108t，形象地可 以喻为需要3000万辆载重4t的卡车 来运载。
•交流与讨
论•观察下表,比较一下质子、中子、电子带 电荷情况，分析铜原子为什么显电中性?由 此你又能得出什么结论？