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1、第一章原子结构与元素周期律第一节原子结构,德州一中高一化学备课组,引言：通过初中学习同学们已经知道原子是由原子核和核外电子构成的。但 原子核是由什么构成的呢？电子在原子核外怎样运动的？元素的性质与原子结构有什么关系？这是本节教学要解决的问题。,回顾与 思考：,1.化学变化的最小粒子是什么？,2.原子是由哪两部分构成的呢?,有关原子结构的知识是自然科学的重要基础知识之一。原子是构成物质的一种基本粒子，物质的组成、性质和变化都与原子结构密切相关。,人们对原子、分子的认识要比对宏观物体的认识艰难得多。因为原子和分子过于微小，人们只能通过观察宏观实验现象，经过推理去认识它们。一般是通过实验事实提出原子
2、和分子的理论模型，如果设想的模型不符合新的实验事实，就必须修正，甚至摈弃旧的模型，再创建新的模型。人们对原子、分子结构认识的过程实际上是根据科学实验不断创立、完善模型的过程。,自从19世纪初道尔顿建立原子学说以后，“原子是不可分割的最小微粒”在人们脑海中留下深刻的印象。直到发现电子、X射线和放射性现象，人们才舍弃原子不能再分割的传统观念，并进而探讨原子的组成和结构问题。,1.那么原子的内部结构究竟是怎样的呢？科学家是怎样探索原子内部结构的呢？,2p2“联想质疑”栏目。观看粒子散射实验电影，请同学们思考。卢瑟福所作粒子散射实验为什么是：绝大多数粒子直线通过，少数粒子转向，个别粒子反弹。这一现象说
3、明什么问题？,粒子散射实验 表明：,原子中正电荷占的空间很小，因而粒子通过金箔时，只有极少部分遇到这种质量较大带正电荷的质点的排斥而折回，这个带正电荷的质点位于原子的中心，就是原子核；而大部分粒子是直线通过的，说明电子在原子核外“较大”的空间内运动。由于电子很轻，容易被较重的粒子推开，不会妨碍粒子的通行。这个实验推翻了原子是一个“实心球”的假设，为现代原子结构理论奠定了基础。,卢瑟福通过粒子散射实验认识了原子核的存在，提出了核式原子模型原子中心有一个原子核，它集中了原子全部正电荷和几乎全部质量，而带负电荷的电子在核外空间饶核高速运动。,你心中的原子结构模型是怎样的?,实 验,预 测,观 察,模
4、 型,葡萄干布丁,粒子散射,通过 转向 反弹,核式原子模型,科学家的这些探索过程给你有什么启发？,人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，才一步一步地走向深入，一步一步接近事物的本质。,人类对原子结构的深入认识，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，正是因为有了他们这样的探索者，正是因为有了他们怀疑科学上的“定论”，不迷信权威，向自己的恩师挑战，为科学的发展做出了重要贡献。在他们的身上闪烁着科学探索精神的光辉！,1。原子核的构成,一、原子核 核素,请同学们阅读教材P2“交流研讨”栏目，据表中的数据,各小组讨论汇报
5、并回答下列问题:,（1）在原子中，质子数、核电荷数、核外电子数之间存在什么关系？（2）原子的质量由哪些微粒决定？（3）忽略电子质量，原子的相对质量与质子数、中子数有什么关系？,.结论：核电荷数质子数核外电子数,.原子的质量主要由质子和中子决定,3.质子数（Z）+中子数（N）相对质量,质子数（Z）+中子数（N）=质量数（A）,原子的构成：,每一个质子带 电荷 相对质量约为，质子的数目决定 中子不带电，相对质量约为 原子 相对质量为一个质子（中子的)。围绕原子核作高速运动，每个电子带 电荷。最外层电子数目决定。质量数：定义：核电荷数（Z）质量数（A）一般用符号 表示一个质量数 A 为、质子数为 Z
6、 的原子。,原子核,核外电子,质子,中子,一个单位正电荷,1,元素的种类,1,一个单位负,1/1836,元素的化学性质,质子数(Z),核外电子数,质子数(Z),中子数(N),原子核内质子数和中子数取近似整数值的相对原子质量之和,迁移.应用,1.原子 的含义？2.和 判断它的中子数,核外电子数.,2。核素,【回顾】元素的种类是由原子核内的质子数决定的。元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称。【质疑】同种元素原子的质子数相同，那么，中子数是否也相同呢?,P4“观察思考”三种不同的氢原子,【比较】三种氢原子结构的异同。【质疑】它们是不是同一种元素？,氢元素的三种核素,核素：,人们把具有一
7、定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。,3.同位素,同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素。,元素：具有相同质子数（即核电荷数）的同一类原子的总称,核素：人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。,同位素性质：,a.同位素的化学性质相同，物理性质有一定差别。b.天然存在的同一元素的各同位素所占的原子百分组成不变。应用：金属探伤 消除静电 治疗肿瘤 示踪原子，跟踪研究化学反应作核燃料 用14C考古 环保治污等,核素,核素,元素,(同位素),三者关系:,【迁移与应用】1请你描述元素、核素、同位素间关系.,同位素、元素、同素异形体的比较：,元素的相对原子质量
8、,1、定义：由各种天然核素相对原子量与其原子百分组成计算出的平均值。2、计算式：M M1n1%M2n2%M3n3%同位素Cl的相对原子质量为34.969，在自然界占75.77%(原子数的百分含量)，Cl为36.966，在自然界中占24.23%，则Cl的相对原子质量为：34.96975.77%36.96624.23%35.45 思考：计算元素的相对原子质量还可以用哪些方法？用质量数代替核素的相对原子质量，求其平均值。,下课了！,（1）在原子中，质子数、核电荷数、核外电子数之间存在什么关系？（2）原子的质量由哪些微粒决定？（3）忽略电子质量，原子的相对质量与质子数、中子数有什么关系？,请同学们阅读
9、教材P2“交流研讨”栏目，据表中的数据,各小组讨论汇报并回答下列问题:,根据图表所列数据讨论：,.结论：核电荷数质子数核外电子数,.原子的质量主要由质子和中子决定,质子数（Z）+中子数（N）=质量数（A）,3.,质量数：原子核中质子数核中子数之和称 之为质量数,原子核外电子排布,原子结构第2课时,1、核外电子分层排布,电子按能量高低在核外分层排布。,2、排 布 规 律,电子总是尽先排布在能量最低的电子层里。每个电子层最多只能排布2n2个电子。K层为最外层时，最多只能容纳2个电子。其它各层为最外层时，最多只能容纳8个电子。次外层最多不超过18个电子。,K L MN O P,2 8 183250
10、2n2,1 2 3 4 5 6,稀有气体元素原子电子层排布,3、原子结构示意图,原子结构示意图2,4、元素的性质与原子的最外层电子排布的关系,（1）、元素的化学性质与原子的最外层电子排布密切相关,稀有气体，结构稳定性质稳定,金属较易失电子，非金属较易得电子,（2）、元素的化合价与原子的最外层电子数的关系,金属单质Na、Mg能分别与非金属单质O2、Cl2反应生成氧化物和氯化物，请写出这些氧化物和氯化物的化学式。,根据Na、Mg、O、Cl原子在反应中失去或得到电子的数目和该原子的最外层电子数目，推断其氧化物和氯化物中元素的化合价，将结果填入下表：一些元素的原子得失电子的情况,Na2O、MgO、Na
11、Cl、MgCl2,课堂练习1,1.下列原子结构示意图中,正确的是(),2.某元素原子的原子核外有三个电子层,最外层有4个电子,该原子核内的质子数为()A.14 B.15 C.16 D.173.下列叙述正确的是()A.电子在原子核外作高速圆周运动B.电子在核外运动并无规律可言C.次外层电子数一定是2或8D.最外层只有一个电子的原子不一定是碱金属元素的原子,B,A,D,课堂练习2,1.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；_ 2
12、.X和Y是原子序数小于18的元素，X原子比Y原子多1个电子层；X原子的最外层中只有1个电子；Y原子的最外层电子层中有7个电子。这两种元素形成的化合物的化学式是_.,答案：1.(1)硫 2 8 4(2)硼 2 3(3)氖 2 8 2.NaF,补充练习1,1.某元素原子核外L层电子数是其它层电子数之和的2倍，则该元素的核电荷数为：A.6 B.8 C.12 D.162.两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在核电荷数为110的元素中。满足上述关系的元素共有：A.1对 B.2对 C.3对 D.4对3.A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，B原子核外电子总数比A原子核外电子总数
13、多5个，则A与B形成的化合物的化学式为：A.A2B3 B.BA2 C.AB4 D.B3A2,答案：1.AC 2.B 3.D,补充练习2,有V、W、X、Y、Z五种元素，它们的核电荷数依次增大，且均小于20，其中X、Z是金属元素，V和Z元素原子的最外层都只有一个电子，W和Y元素原子的最外层电子数相等，且W元素原子L层电子数是K层电子数的3倍，X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半。由此可推知（填元素符号）：V是_W是_X是_Y是_Z是_,答案：H、O、Al、S、K,原子的发现史,公元前5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构成的，即原子。1.道尔顿原子模
14、型(1803年）2.汤姆生原子模型（1904年）3.卢瑟福原子模型（1911年）4.波尔原子模型(1913年）5.电子云模型（量子力学模型）（19271935年）,道尔顿原子模型,原子是组成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球。,汤姆生原子模型,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，中和了正电荷，从而形成了中性原子。,卢瑟福原子模型,原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样。,波尔原子模型,电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。,电子云模型,现代物质结构学说。波粒二象性。,根据原子光谱和理论分析核电荷数为120的元素原子核外电子层排布,Br,下课了！,
