第一章《打开原子世界的大门》第一节原子
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原子
{ 核外电子(-) 核外电子(-)
A
原子核
(+)
{ 中子
质子(+) 质子
符号表示: 符号表示
百度文库
X Z
资料1 原子核半径小于原子半径的万分之一, 资料1、原子核半径小于原子半径的万分之一, 体积占原子体积的几千万亿分之一。(如同大 体积占原子体积的几千万亿分之一。(如同大 。(如同 型体育场与蚂蚊)
知识框图
原子中各 微粒 之间的数 量关 系 、 电性 关系 和质量关系
原 子 的 构 成
原子核(质 子和中子) 子和中子)
核素和同位素 核外电子排布与元素性质( 核外电子排布与元素性质 ( 原子得 失电子能力和化合价) 失电子能力和化合价)间的关系
1.2 原子结构和相对原子质量
一、原子结构
1. 原子的构成、原子核的构成是怎样的 原子的构成、原子核的构成是怎样的?
们多方面的启迪。 们多方面的启迪。
古典原子论
公元前5世纪 公元前 世纪 留基伯(希腊 希腊) 留基伯 希腊 宇宙是由不可分割的粒子组成的, 宇宙是由不可分割的粒子组成的, 这些粒子叫做原子. 这些粒子叫做原子 公元前460--370年 年 公元前 德谟克利特(希腊 希腊) 德谟克利特 希腊 物质只能分割到原子为止
不显电性
质量/kg 质量
9.109X10-31 1.673X10-27 1.675X10-27
相对质量①
1/1836
1.007
1.008
质量数
将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,所得的数值,叫质量数。 取近似整数值加起来,所得的数值,叫质量数。 质量数(A)= 质子数 质子数(Z)+ 中子数 中子数(N) 质量数
几种原子的构成
原子种类 氢 碳 氧 钠 氯 质子数 1 6 8 11 17 中子数 0 6 8 12 18 核外电子数 1 6 8 11 17
从表中可以看出什么? 从表中可以看出什么? 1.不同种类的原子,质子数、电子数不同 不同种类的原子, 不同种类的原子 质子数、 2.质子数 核外电子数 核电荷数 质子数=核外电子数 质子数 核外电子数=核电荷数 3.不是所有的原子都有中子的 不是所有的原子都有中子的
X
16 思考: 各数字所表示的含义? 思考:8O2-各数字所表示的含义?
填表
微粒 H Na+ S280 35
质量数 1 23 32 80
质子数 1 11 16 35
中子数 0 12 16 45
电子数 1 10 18 35
Br
练习
1、当质子数(核电荷数 核外 、当质子数 核电荷数 核电荷数)>核外 电子数,该离子是( 离子, 电子数,该离子是 阳 )离子, 离子 带( 正 )电荷。 电荷。 电荷 2、当质子数(核电荷数 ( < ) 、当质子数 核电荷数 核电荷数)( 核外电子数,该离子是阴离子, 核外电子数,该离子是阴离子, 电荷。 带( 负 )电荷。 电荷
思考
1.相对原子质量的概念是什么? 相对原子质量的概念是什么? 相对原子质量的概念是什么 提示:对原子核内有6个质子和 个质子和6个中子的一 提示:对原子核内有 个质子和 个中子的一 原子质量的1/12(1.661 X10-27 kg) 个C原子质量的 原子质量的 ( ) 相比较所得的数值。 相比较所得的数值。
填表
粒子符号 质子数
16
电子数
18 X-n
S2Axn+ AymNH4+ OH-
x
y-m 11 9
y
10 10
原子
A 的三种微粒间的关系: 的三种微粒间的关系 ZX的三种微粒间的关系:
核电荷数(Z)=原子序数 质子数=核外电子数 核电荷数 原子序数=质子数 核外电子数 原子序数 质子数 质量数(A)=质子数 质子数(Z)+中子数 中子数(N) 质量数 质子数 中子数
德谟克利特的朴素原子说到现代 德谟克利特的朴素原子说到现代 量子力学模型,人类思想中的原 量子力学模型, 德谟克里特接受了 达到不可能分。他的学生德谟克里特 达到不可能分。他的学生德谟克里特接受了
这种物质碎片会小到不可再分的观念,并称这 这种物质碎片会小到不可再分的观念 并称这 子结构模型经过多次演变, 子结构模型经过多次演变,给我 种物质的最小组成单位为“原子” 种物质的最小组成单位为“原子” 。
离子: 离子: 原子或原子团得、 原子或原子团得、失电子后形成的带电微粒称 为离子,离子也是构成物质的一种微粒。 为离子,离子也是构成物质的一种微粒。 带正电荷的离子称为阳离子: 如:H+ Na+ Mg2+ Al3+ Ca2+ Ba2+ Cu2+ Fe3+ Fe2+ NH4+ 等等 带负电荷的离子称为阴离子: 如:Cl- Br- I- S2- OH- SO42- CO32HCO3- 等等
拉塞福模型 拉塞福模型 Lutherful model (1911) 带正电荷的核 带正电荷的核 位于中心,质 位于中心, 中心 量主要集中在 核上,电子沿 核上,电子沿 不同轨道运转 不同轨道运转
玻尔模型 玻尔模型 Bohr model (1913) 电子在一定轨 电子在一定轨 在一定 绕核做 道上绕核做高 速圆周运动
卢瑟福提出的行星模型是以经典电磁学 卢瑟福提出的行星模型是以经典电磁学 为理论基础,主要内容有: 为理论基础,主要内容有: 原子的大部分体积是空的; ①原子的大部分体积是空的; 在原子的中心有一个体积很小、 ②在原子的中心有一个体积很小、密度 极大的原子核; 极大的原子核; ③原子的全部正电荷在原子核内,且几 原子的全部正电荷在原子核内, 乎全部质量均集中在原子核内部。 乎全部质量均集中在原子核内部。带负电的 电子在核空间进行高速的绕核运动。 电子在核空间进行高速的绕核运动。
玻尔的原子模型
玻尔原子模型( 玻尔原子模型(1913年):原子结构中的量 原子模型 年 原子结构中的量 子化轨道理论,电子在固定的轨道上分层运动。 子化轨道理论,电子在固定的轨道上分层运动。
现代量子力学模型
薛定谔 电子云模型: 电子云模型: 现代物质结 构学说
著名的薛定谔方程式:
∂ 2ψ ∂ 2ψ ∂ 2ψ 8π 2 m ( 2 + 2 + 2 )+ ( E − V )ψ = 0 2 ∂ x ∂ y ∂ z h
近代原子论
1896年 贝克勒尔 法国 年 贝克勒尔(法国 法国) 发现了铀盐的放射性
行星模型
卢瑟福原子模型( 卢瑟福原子模型(1911年):在原子的 原子模型 年):在原子的 中心有一个带正电的核, 中心有一个带正电的核,它的质量几乎等于 原子的全部质量, 原子的全部质量,电子在它周围沿着不同的 轨道运转,就像行星环绕太阳一样运转。 轨道运转,就像行星环绕太阳一样运转。
电子云模型 电子云模型 Electron cloud model (1935) 现代物质结构 学说
原子是化学变化中 的最小微粒。 的最小微粒。同种原子 的性质和质量都相同。 的性质和质量都相同。 那么原子能不能再分? 那么原子能不能再分? 原子又是如何构成的呢? 原子又是如何构成的呢
核外电 子的运 动特点 核外电 子的排 布规律 ( 原 子 结构示 意图) 意图) 核 外 电 子
大 事 化学简史 “北京猿人”已会用火 北京猿人” 中国(新石器时代 开始制陶器 中国 新石器时代)开始制陶器 新石器时代 中国已会铸铜
纪
要
惠施(物质是无限可分的) 惠施(物质是无限可分的) 墨子(物质分割是有一定条件的) 墨子(物质分割是有一定条件的) 德谟克利特提出朴素的原子论 古希腊的德谟克利特提出朴素的原子论; 古希腊的德谟克利特提出朴素的原子论 古希腊的亚里斯多德提出“四元素” 亚里斯多德提出 古希腊的亚里斯多德提出“四元素”学说 中国(宋代 把火药用于制造火药箭 中国 宋代)把火药用于制造火药箭、火球等武器 宋代 把火药用于制造火药箭、 英国的波义耳在 怀疑派化学家》 英国的波义耳在《怀疑派化学家》一书中给元素下了科 波义耳 学的定义 罗蒙诺索夫建立了质量守恒定律 俄国化学家罗蒙诺索夫 俄国化学家罗蒙诺索夫建立了质量守恒定律 瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里分别发现并制 瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里分别发现并制 舍勒和英国化学家普利斯特里 得了氧气 法国化学家拉瓦锡最早用天平和为研究化学的工具, 法国化学家拉瓦锡最早用天平和为研究化学的工具,并 拉瓦锡最早用天平和为研究化学的工具 发表《燃烧概论》 发表《燃烧概论》,推翻了燃素学说 英国科学家道尔顿提出了近代原子学说 英国科学家道尔顿提出了近代原子学说 道尔顿
汤姆逊原子模型( 汤姆逊原子模型(1904年):原子 原子模型 年 原子 是一个平均分布着正电荷的粒子, 是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶 嵌着许多电子,中和了正电荷 中和了正电荷, 嵌着许多电子 中和了正电荷,从而形成 中性原子。 中性原子。
近代原子论
1895年 伦琴 德国 年 伦琴(德国 德国) 发现了伦琴射线
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) (核内质子数)
X
——元素符号 元素符号
a——代表质量数; 代表质量数; 代表质量数 请看下列表示 b——代表质子数既核电荷数; 代表质子数既核电荷数; 代表质子数既核电荷数 +d 代表离子的所带电荷数; 代表离子的所带电荷数 a c+ a b c d e c——代表离子的所带电荷数; 代表化合价 各代表什 d——代表化合价 e b 么 e——代表原子个数 代表原子个数
构成原子的粒子及其性质
构成原子的 粒子 电性和电量 原子核 电子 质子
1个质子带一个 个质子带一个 单位正电荷
中子
1个电子带一个单 个电子带一个单 位负电荷
不显电性
质量/kg 质量
9.109X10-31
1.673X10-27 1.675X10-27
相对质量①
资料2、原子的质量集中在原子核: 资料 、原子的质量集中在原子核: 原子核密度很大,假如在 原子核密度很大,假如在1 cm3的容 器里装满原子核,则它的质量就相当 器里装满原子核, 于1.2×108 t,形象地可以比喻为需 × , 万辆载重4 的卡车来运载。 要3000万辆载重 t的卡车来运载。 万辆载重 的卡车来运载
高中 一年级 第一学期 《化学》 化学》
化学变化中 的最小微粒 是什么? 是什么?
1.打开原子世界的大门 1.打开原子世界的大门
1.1 从葡萄干面包原子模型 到原子结构的行星模型
年代 约50万年前 万年前 公元前8~ 千年 公元前 ~6千年 约公元前2千年 约公元前 千年 中国战国时期 公元前四世纪
古典原子论
战国 惠施(中国 中国) 惠施 中国 物质无限可分
战国 墨子(中国 中国) 墨子 中国 物质被分割是有条件的
道尔顿的原子模型
1803年,英国科学家道尔顿提出近代 年 英国科学家道尔顿提出近代 道尔顿 原子学说, 原子学说,他认为原子是微小的不可分割 的实心球体。 的实心球体。
葡萄干面包模型
相对原子质量= 相对原子质量
mx 1 m c 12
2.一个质子的相对质量如何计算? 一个质子的相对质量如何计算? 一个质子的相对质量如何计算
计算并填写上表中的相对质量
构成原子的粒子及其性质
构成原子的 粒子 原子核 电子 质子
1个质子带一个 个质子带一个 单位正电荷
中子
电性和电量
1个电子带一个单 个电子带一个单 位负电荷
公元前140~87年 中国发明了造纸术 ~ 年 公元前 十世纪 1661年 年 1748年 年 1772年、73年 年 年 1777年 年 1808年 年
公元前5世纪的古希腊哲学家留基伯在致 世纪的古希腊哲学家留基伯 公元前 世纪的古希腊哲学家留基伯在致 从古代希腊哲学家留基伯和 从古代希腊哲学家留基伯和 留基伯 力于思考分割物质问题后得出一个结论:分割 力于思考分割物质问题后得出一个结论 分割 过程不能永远继续下去, 过程不能永远继续下去,物质的碎片迟早会
今日的原子结构: 今日的原子结构:电子云模型
电子云 电子轨域 电子 原子核=质子+ 原子核=质子+中子 电子云 原子的大部分空间是空的
近代原子模型发展历史
道尔顿模型 道尔顿模型 Dalton model (1803) 坚实不可分 坚实不可分 实心球 的实心球
汤姆逊模型 汤姆逊模型 Thomson model (1904) 平均分布着 正电荷的粒 正电荷的粒 嵌着同 子嵌着同数 目的电子