原子结构模型 电子排布.ppt

原子结构模型探究历程
海森伯量子力学模型
1926年海ห้องสมุดไป่ตู้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 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
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。
1234567 K LMNOPQ
由内到外，能量逐渐升高
稀有气体元素原子电子层排布：
核元元
各电子层的电子数
电素素
荷名符 数称号
K
L
M
N
O
P
最外层 电子数
2 氦 He 2
2
10 氖 Ne 2 8
8
18 氩 Ar 2 8 8
8
36 氪 Kr 2 8 18 8
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
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。
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
实验结果：
原子核。
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。
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。
核电荷数
原
子 ＋11 核
2
8
最
1外
层
电
子
电子层
数
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
+18
+2
+10
He
Ne
Ar
+1
+8
+12
H
O
Mg
8
54 氙 Xe 2 8 18 18 8
8
86 氡 Rn 2 8 18 32 18 8
8
各层最多电子 数
2
8 18 32 ?
?
电子层
12
电子层符号 K L
离核距离
近
电子的能量 低
最多能容纳的电子数 2 8
34 5
M N ……
远
高
18
32
2n2
核外电子的排布规律：
1.各电子层最多容纳的电子数为2n2
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。
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?
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
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
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
第一电子层 （最外电子层）
课本P29：交流和讨论
+8 2 6
O
得到2个电子， 化合价显-2价
+8 2 8
O2-
+12
28 2
失去2个电子， 化合价显+2价
Mg
+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
结构的稳 定性
稀有气 8个(He有2个) 体元素
不易得 失电子
稳定
金属元 素
非金属 元素
一般少 于4个 一般多于 或等于4个
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
容易失去最 外层电子
容易得 到电子
不稳定 不稳定
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）。
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！
atoms and space.
——德谟克利特
——Democritus
是原子（不可分割的意思）和空间。
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