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1、人类对原子结构的认识,原子结构模型的演变,一尺之捶,日取其半,万世不竭 庄子天下篇,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。,19世纪初道尔顿实心球原子结构模型,原子是不可再分的实心小球,存在问题：不能解释电子存在,理论内容?,原子结构模型探究历程,原子结构模型探究
2、历程,1904年提出了原子结构的“葡萄干面包式”模型,英国物理学家 汤姆生J.J.Thomson,18561940,汤姆生阴极射线实验,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。,粒子的散射实验,实验结果：1、绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进。2、少数粒子发生了较大角度的偏转。3、极少数粒子偏转角度超过900，有的甚至被弹回，偏角几乎达1800。,卢瑟福的结论：,原子内大部分是空的，所以大多数粒子得以穿过金箔。,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。,原子结构模型探究历程,英国物理学家 卢瑟福E.Rutherfo
3、rd,18711937,1911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。,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,丹麦物理学家 玻尔N.Bohr,18851962,氢原子光谱实验,德布罗意电子的波粒二象性,原子结构模型探究历程,德布罗意 法国物理学家 Louis Victor de Broglie，18921987,1926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,海森伯量子力学模型,原子结构模型探究历程,德国物理学家 海森伯Wern
4、er Heisenberg，19011976,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,18871961,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！,人类对原子结构的认识,原子核外电子排布,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
5、的能量不同，电子是分层运动的。,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。,2.核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。,e-,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,核外电子分层排布:,1、电子按能量高低在核外分层排布。,稀有气体元素原子电子层排布：,电子层 1 2 3 4 5 电子层符号 K L M N 离核距离 近 远电子的能量 低 高最多能容纳的电子数 2 8 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2n22.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184.倒
6、数第三层电子数不得超过 325.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,11,2,8,1,原子核,核电荷数,钠原子结构示意图,电子层,第一电子层,第二电子层,第三电子层,（最外电子层）,（次外层）,次外层电子数,最外层电子数,课堂练习一,某原子的原子结构示意图为+12 该原子的核电荷数为，核外有个电子层，最外层有个电子。,2,8,2,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,+10,+18,+1,+8,+12,He,Ne,Ar,H,O,Mg,+8,2 6,+12,2
7、8 2,Mg,O,得到2个电子，化合价显-2价,+8,2 8,O2-,失去2个电子，化合价显+2价,+12,2 8,Mg2+,课本P29：交流和讨论,最外层电子数与元素的分类：,不易得失电子,稳定,容易失去最外层电子,不稳定,容易得到电子,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13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，
8、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,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。,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?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,
9、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,F和O元素一般没有正化合价,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。道尔顿a、提出原子由原子核和电子构成汤姆生b、发现原子中存在电子卢瑟福c、提出原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动玻 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()A.B.C.D.,2.核外电子分层排布的主要原因是()A.电子的能量不同 B.电子的大小不同 C.电子的数量不同 D.电子的质量不同,B,A,课堂训练：用下面的结构示意图的字母填空：（1）属于金属原子的是_;（2）属于非金属原子的是_;（3）属于离子结构示意图的是_;（4）具有稳定结构的是_。,A,B,C,C,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,
