原子结构模型 电子排布

α粒子的散射实验
卢瑟福的结论：
原子内大部分是空的， 所以大多数α粒子得以 穿过金箔。 原子所有的正电荷和 几乎全部质量集中在 一个很小的区域，即 原子核。
实验结果：
1、绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进。 2、少数α粒子发生了较大角度的偏转。 3、极少数α粒子偏转角度超过900，有的甚至被弹回， 偏角几乎达1800。
不易得 失电子 容易失去最 外层电子
容易得 到电子
三、原子结构与性质的关系( P30 )
1.金属元素原子最外层一般有1~3电子，在反应中 易失去电子，形成与稀有气体元素原子相同的 电子层排布的阳离子（稳定结构）。 2.非金属元素原子最外层一般超过4个电子，在反 应中易得到电子，形成与稀有气体元素原子相 同的电子层排布的阴离子（稳定结构）。 3.原子核在反应中不发生变化，原子的最外层电子 数可能发生变化，元素的化学性质取决于原子的 最外层电子。 一般认为，最外层有8个电子（最外层是第一层 时有2个电子）的结构，是一种稳定结构。
人类对原子结构的认识
一尺之捶,日取其半,万世不竭
——《庄子· 天下篇》
2
感觉上，存在的是 By convention there is color, 缤纷的色彩， By convention sweetness, 浓郁的芬芳， By convention bitterness, 深深的苦痛， But in reality there are 但实际上，存在的 atoms and space. ——德谟克利特 ——Democritus 是原子（不可分割的意思）和空间。
A.
B.
C.
D.
2.核外电子分层排布的主要原因是( A )
A.电子的能量不同
C.电子的数量不同
B.电子的大小不同
D.电子的质量不同
课堂训练：用下面的结构示意图的字母填空：
A （1）属于金属原子的是_______________; B （2）属于非金属原子的是_____________; C （3）属于离子结构示意图的是_________; C （4）具有稳定结构的是_______________ 。
1.各电子层最多容纳的电子数为2n
2
2.最外层电子数最多为8（第一层为最外层时不 能超2个） 3.次外层电子数不得超过18
4.倒数第三层电子数不得超过 32
5.核外电子总是先排布在能量较低的电子层,然 后由里向外,依次排布在能量逐步升高的电子层
原子结构示意图----表示原子的核外电子排布
第二电子层 钠原子结构示意图 （次外层） 第三电子层 （最外电子层） 第一电子层 核电荷数
Werner Heisenberg ，1901~1976
原子结构模型探究历程
1926年薛定谔提出了现代原子结构模型 “电子云”模型
奥地利物理学家 薛定谔 E.Schrodinger, 1887~1961
原子结构模型的演变过程给我们的启迪
• 人类对原子结构认识的逐渐深入，都是建立在 实验研究基础上的，实验是揭示原子结构的重 要手段。 • 汤姆生、卢瑟福、玻尔、海森伯四代师生都是 诺贝尔科学奖获得者，他们勇于怀疑科学上的 “定论”，不迷信权威，向自己的恩师挑战， 为科学的发展作出了重要贡献。在他们的身上 闪烁着科学探索精神的光辉！
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层电子数的1/2： ________ （2）B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的
1.5倍：___ __ （3）C元素的次外层电子数是最外层电子数的1/4： ____________.
答案：(1) 硅 2 8 4 (2) 硼 2 3 (3) 氖 2 8
原子结构模型探究历程
19世纪初道尔顿实心球原子结构模型
理论内容?
原子是不可再分 的实心小球
存在问题：不能解释电子存在
原子结构模型探究历程
1904年提出了原子结构的“葡萄干面包式”模 型 汤姆生阴极射线实验
英国物理学家 汤姆生 J.J.Thomson,1856~1940 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。
原子结构模型探究历程
德布罗意——电子的波粒二象性
德布罗意 法国物理学家 Louis Victor de Broglie，1892~1987
原子结构模型探究历程
海森伯量子力学模型
1926年海森伯（玻尔的学生）等提出了 原子的量子力学模型。即用量子力学方法 描述核外电子的运动—电子云模型
德国物理学家 海森伯
4.元素化合价与得失电子数目的关系
①金属元素一般为正化合价，失去电子的数目即为 化合价的数值
如Na、K失去最外层1个电子均为＋1价，Mg、 Ca失去最外层2个电子均为＋2价，Al失去最外层3个 电子均为＋3价。 ②非金属元素既可以为正化合价也可以为负化合价， 活泼非金属元素的最低负化合价的数值即为得到电子 的数目,活泼非金属元素的高正化合价?
氪 氙
Ne Ar
Kr Xe
2 2
2 2
8 8
8 8
8 8
18 18 8 18 8
8
8 8
86
氡
Rn
2
2
8
8
18
18
32
32
18
?
8
?
8
各层最多电子 数
电子层 电子层符号 离核距离 电子的能量
1 K 近 低
2 L
3 4 5 M N …… 远 高
18 32 2n2
最多能容纳的电子数 2
8
核外电子的排布规律：
e
2 2＋
e-
核外电子分层排布:
1、电子按能量高低在核外分层排 布。
1 2 3 4 5 6 7
K
L
M
N
O
P
Q
由内到外，能量逐渐升高
稀有气体元素原子电子层排布：
核 电 荷 数 2 元 素 名 称 氦 元 素 符 号 He 各电子层的电子数 最外层 电子数 2
K
2
L
M
N
O
P
10 18
36 54
氖 氩
课堂检测：
1、以下是一些科学家为探索原子结构所作出 的重大贡献，请你以连线表示其对应关系。 ①道尔顿 a、提出原子由原子核和电子 构成 ②汤姆生 b、发现原子中存在电子 ③卢瑟福 c、提出原子核外电子在一系 列稳定的轨道上运动 ④玻 尔 d、提出原子学说
课堂练习
1.已知几种元素的原子核外电子排布如下，其中 能够得到电子的原子是( B )
H
O
Mg
课本P29：交流和讨论
+8
O 26 得到2个电子， 化合价显-2价
+8
O2-
28
+12
Mg
28 2
失去2个电子， 化合价显+2价
+12 2 8
Mg2+
最外层电子数与元素的分类：
最外层电子数 化学性质 稀有气 8个(He有2个) 体元素 金属元 一般少 素 于4个 非金属 一般多于 元素 或等于4个 结构的稳 定性 稳定 不稳定 不稳定
原 子 核 最 外 层 电 子 数
＋11
2
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1
电子层 次外层电子数
课堂练习一
某原子的原子结构示意图为+12 2 8 2 该原子的核电荷数为 ，核外有
个电子层，最外层有
个电子。
几种原子的核外电子排布请写 出He Ne Ar H O Mg元素原子 的结构示意图
+2
He Ne
+10
+18
Ar
+1
+8
+12
如： F 、 Cl 易得到 1 个电子，最低化合价均为 -1 价； O、S易得到2个电子，最低化合价均为-2价。 元素化合价跟原子结构中的最外层电子数目关系非常密切
元素的主要化合价与原子的最外层电子数的关系: 1、活泼金属元素的化合价=原子最外层电子数 2、活泼非金属元素的最低负化合价=最外层电子数－8 3、活泼非金属元素的最高正化合价=最外层电子数 非金属元素（H除外）： 最高正化合价+ 最低负化合价 = 8 F和O元素一般没有正化合价
原子结构模型探究历程
1911年卢瑟福提出了带核的原子结构模型
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。
英国物理学家 卢瑟福 E.Rutherford,1871~1937
原子结构模型探究历程
1913年玻尔提出了原子核外电子“分层排 布的”模型
氢原子光谱实验
丹麦物理学家 玻尔 N.Bohr, 1885~1962
人类对原子结构的认识
核外电子的分层排布
1.在含有多个电子的原子里，由于电子 的能量不同，电子是分层运动的。 2.核外电子的分层运动，又叫核外电子的 分层排布。
3.能量较低的电子，在离核较近的区域运 动；能量较高的电子，在离核较远的区 域运动。
氢原子核外电子排布示意图
+
e
氦原子核外电子排布示意图