人类对原子结构的认识

专题专题1化学家眼中的物质世界化学家眼中的物质世界第三单元第三单元 人类对原子结构的认识人类对原子结构的认识厦大附中厦大附中 俞佳俞佳物质是由什么物质是由什么构成的？构成的？水由水分子构成水由水分子构成( (水分子由氧原子和氢水分子由氧原子和氢原子构成的）原子构成的）铜由铜原子直铜由铜原子直接构成接构成食盐由钠离子和氯食盐由钠离子和氯离子构成离子构成你知道吗你知道吗? ? 公元前公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为，万物是由大量的不可分割的微粒即原子构为，万物是由大量的不可分割的微粒即原子构成。成。1803年，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，年，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是化学变化中不可再分的他认为原子是化学变化中不可再分的实心球体实心球体。道尔顿实心球式原子模型道尔顿实心球式原子模型 原子是一个平均分布着正电荷的原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形成了中性原子。和了电荷，从而形成了中性原子。汤汤 姆姆 生生“葡萄干面包式葡萄干面包式”原子模型原子模型卢瑟福卢瑟福 带核的原子结构模型带核的原子结构模型根据根据粒子散射实验粒子散射实验,卢瑟福提卢瑟福提出了出了带核的原子结构模型带核的原子结构模型,原子由原原子由原子核和电子构成子核和电子构成,电子在核周围做高电子在核周围做高速运动速运动,就像行星围绕太阳运转一样。就像行星围绕太阳运转一样。丹麦物理学家玻尔丹麦物理学家玻尔1913年，年，丹麦物理学家丹麦物理学家玻尔玻尔提出的原子结构模提出的原子结构模型，他认为核外电子是型，他认为核外电子是分层分层排布的。排布的。轨道式原子模型轨道式原子模型电子云电子云现代量子力学学说现代量子力学学说电子云电子云现代量子力学学说现代量子力学学说道尔顿模型（道尔顿模型（1803）汤姆生模型（汤姆生模型（1904）卢瑟福模型（卢瑟福模型（1911）波尔模型（波尔模型（1913）电子云模型（电子云模型（1935）二、核外电子分层排布二、核外电子分层排布CaK2 8 2+12Mg+8O6 2镁条燃烧镁条燃烧+12Mg2+2 8 2Mg+8O226O8镁条燃烧镁条燃烧Mg2+12 2 8O2+828MgO镁条燃烧镁条燃烧+11 2 8 1+11 2 8 1+17 2 8 7+17 2 8 7钠原子钠原子NaNa氯原子氯原子ClCl+11 2 8 +11 2 8 +17 2 8 8+17 2 8 8钠离子钠离子NaNa+ +氯离子氯离子ClCl- -NaClNaCl元素化合价与最外层电子数的关系：元素化合价与最外层电子数的关系：（正化合价（正化合价 = = 失去的电子数目失去的电子数目 = = 最外层电子数目）最外层电子数目）（负化合价负化合价= 得到电子数目得到电子数目 = 8最外层电子数目）最外层电子数目）金属，容易失去电子金属，容易失去电子非金属，容易得到电子非金属，容易得到电子活泼金属与活泼非金属反应活泼金属与活泼非金属反应 原子是由原子核和电子构成的；原子是由原子核和电子构成的；原子核是否可以再分？如果原子核可原子核是否可以再分？如果原子核可以再分，它是由哪些更小的微粒构成以再分，它是由哪些更小的微粒构成的呢？的呢？质子、中子质子、中子 构成原子的三种基本粒子的带电荷构成原子的三种基本粒子的带电荷情况，质量大小等方面具体有什么差情况，质量大小等方面具体有什么差异？异？质量质量/kg相对质量相对质量电量电量/C质子质子1 .673 x 10-271.0071.602 x 10-19中子中子1.675 x 10-271.0080电子电子9.109 x 10-311/1 8361.602 x 10-19问题解决问题解决原子原子质子数质子数（Z Z）中子数中子数（N N）质子数质子数+ +中子数中子数（A A）相对原子质量相对原子质量F F9 9101018.99818.998NaNa1111121222.99022.990AlAl1313141426.98626.986191923232727将原子核内所有的质子和中子的相对质量将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数，加起来所得的数值取整数，加起来所得的数值质量数质量数问题解决问题解决原子原子质子数质子数（Z Z）中子数中子数（N N）质子数质子数+ +中子数中子数（A A）相对原子质量相对原子质量F F9 9101018.99818.998NaNa1111121222.99022.990AlAl1313141426.98626.986191923232727XZAF919Na1123Al1327XAZ元素符号元素符号质量数质量数 质子数质子数 u原子的组成表示方法原子的组成表示方法质量数质量数（A）质子数质子数（Z）中子数中子数（N）核外电子核外电子数数Na2311S32161261461211161612101618Z+NZ-nX-mA+m-X1110109OH-NH4+Xn+Xm-AZNxNa+S2-23113216CC68元素元素：质子数相同的同一类原子的总称。：质子数相同的同一类原子的总称。 具有一定质子数和一定中子数的一具有一定质子数和一定中子数的一种原子。例如种原子。例如 是三种核素是三种核素同位素同位素：质子数相同，质量数：质子数相同，质量数(中子数）不中子数）不同的核素之间的互称。同的核素之间的互称。 三者互为三者互为同位素同位素核素、同位素核素、同位素1H13H12H11H13H12H1核素核素：互为同位素互为同位素核素核素A核素核素B某种元素某种元素 元素有_种；上述的粒子中有几种核素_，其中互为同位素的有_ ；其中可以组成_种水分子。1H 12C 16O 2H1681818617O 3H 18O 14C8 种种 、 、 3181、医学中于显影、诊断、治疗、消毒等；、医学中于显影、诊断、治疗、消毒等；2、农业上的辐射育种技术，提高了农产品、农业上的辐射育种技术，提高了农产品 的质量和数量；的质量和数量；3、14C的放射性被应用于考古断代的放射性被应用于考古断代4、2H、3H是制造氢弹的材料；是制造氢弹的材料； 1611、13C-NMR（核磁共振）可用于含碳化合（核磁共振）可用于含碳化合物的结构分析，有关物的结构分析，有关13C的说法正确的是的说法正确的是（ ） A、质子数为、质子数为6 B、电子数为、电子数为13 C、中子数为、中子数为6 D、质量数为、质量数为666A2、关于、关于H+、1H、 2H、3H四种微四种微 粒，下列说法正确的是（粒，下列说法正确的是（ ） A、是四种氢元素、是四种氢元素 B、是氢元素的四种同位素、是氢元素的四种同位素 C、是氢元素的四种不同微粒、是氢元素的四种不同微粒 D、它们的中子数均相同、它们的中子数均相同111C3、已知氢元素有、已知氢元素有1H、 2H、3H三种同位素，三种同位素，氯元素有氯元素有35Cl 、37Cl两种同位素。由这五种两种同位素。由这五种微粒构成的微粒构成的HCl分子中，其相对分子质量可分子中，其相对分子质量可能有（能有（ ）A、1种种 B、5种种 C、6种种 D、7种种117C11174.已知已知R2的核内有的核内有x个中子，个中子，R的质量数为的质量数为A，则则m g R2含有电子的物质的量为含有电子的物质的量为( )A.m(Ax)/AB.(Ax2)/AmC.m(Ax2)/AD.m(Ax+2)/AD5.在同温同压下，两个容积相等的密闭容器中在同温同压下，两个容积相等的密闭容器中分别充满分别充满12C18O和和14N2两种气体，以下关于这两种气体，以下关于这两个容器中气体的说法正确的是两个容器中气体的说法正确的是( )A.分子数、质量分别相等分子数、质量分别相等B.原子数相等，质量不相等原子数相等，质量不相等C.质子数相等，质量相等质子数相等，质量相等D.分子数、质子数和中子数分别相等分子数、质子数和中子数分别相等B【作业】【作业】1、课本、课本 P34 2、3、4 P38 92、导与练、导与练 P89第三单元第三单元问题解决问题解决原子原子质子数质子数（Z Z）中子数中子数（N N）质子数质子数+ +中子数中子数（A A）相对原子质量相对原子质量F F9 9101018.99818.998NaNa1111121222.99022.990AlAl1313141426.98626.986191923232727 质量数（质量数（A A）= =质子数（质子数（Z Z）+ +中子数（中子数（N N） 相对原子质量相对原子质量质子数质子数 = = 原子核外电子数原子核外电子数二、核外电子分层排布二、核外电子分层排布1、电子按能量高低在核外分层排布。、电子按能量高低在核外分层排布。1234567KLMNOPQ由内到外，能量逐渐升高由内到外，能量逐渐升高2、原子核外电子排布规律、原子核外电子排布规律 每个电子层最多只能容纳每个电子层最多只能容纳2n2个电子个电子(n表示表示电子层数）电子层数） 最外层最多只能容纳最外层最多只能容纳 8个电子（个电子（K层为最层为最外层最多容纳外层最多容纳2个电子）；个电子）；AZXc+-+de中各个字母的含义：中各个字母的含义：A：Z：e：c：d:质量数质量数质子数质子数原子个数原子个数电荷数电荷数化合价化合价表示元素符号表示元素符号