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1、第一章原子结构与性质第一节原子结构,原子概念和原子结构模型演变简介,1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。,219世纪初,英国科学家道尔顿提出近代原子学说,他认为原子是微小的不可分割的实心球体。,道尔顿原子学说,1、一切物质都是由不可见的、不可分割的原子组成,原子不可自生自灭。,2、同种类的原子在质量、形状和性质上完全相同,不同种类的原子则不同。,3、每一种物质都是由它自己的原子构成。单质是由简单原子组成,化合物是由复杂原子组成。复杂原子的质量等于组成它的简单原子的质量总和。,31897年英国科学家汤姆生发现了电子。,原子是一个平均分配着正电
2、荷的粒子,其中镶嵌着许多电子,中和了正电荷,从而形成中性原子,41911年,英国物理学家卢瑟福电子绕核旋转的原子结构模型,51913年,丹麦科学家玻尔核外电子分层排布的原子结构模型,620世纪20年代中期,奥地利物理学家薛定谔等人以量子力学为基础电子云模型,近代原子论,发现电子,带核原子结构模型,轨道原子结构模型,电子云模型,人类探索物质结构的历史,1.德谟克利特的古代原子学说,2.道尔顿的近代原子学说(模型),3.汤姆生原子模型,4.卢瑟福原子模型,5.玻尔原子模型,6.电子云模型,原子结构的衍变过程,一、开天辟地原子的诞生,现代大爆炸宇宙学理论,宇宙诞生于约140亿年前的一次大爆炸,大爆炸
3、后约2小时,诞生了大量的H,少量的He和极少量的Li,我们今天熟悉的各种元素(原子),都是从那时起经历了漫长复杂的物理化学变化,分批分期合成而来的,1、氢元素是宇宙中最丰富的元素。,2、宇宙年龄距今约140亿年,地球年龄已有46亿年。,3、地球上的元素绝大多数是金属,非金属仅有22种。,原子的结构,核电荷数=核内质子数=核外电子数,质量数=质子数+中子数,按原子核外电子能量的差异,可以将核外电子分为不同的能层即电子层。,二、能层与能级,1.能层:(即电子层),(1)先排能量低的电子层,再排能量高的 电 子层,由里往外。(2)每一层最多容纳电子数:2n2个。(3)最外层电子数不超过8个(K层为最
4、外层时不超过2个)。(4)次外层电子数不超过18个,倒数第三层不超过32个。,核外电子的排布规律:,规定:任一能层的能级总是从 s 能级开始,依次称p、d、f、g能级,在多电子原子中,同一能层的电子的能量也可能不同,可以将它们分为不同的能级(既亚层),2、能级:,(既电子亚层),学与问,1、原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数(n)间存在什么关系?2、不同能层分别有多少个能级,与能层的序数间存在什么关系?,(所含能级个数能层序数 n),(2n2),s 122,p 326,d 5210,f 7214,g 9218,不同能层中的s、p、d、f、g能级最多能容纳的电子数是相同的,各
5、为:,3、英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数是否相同?,三、构造原理,原子核外电子排布必须遵循一定的能级顺序进行填充 构造原理,存在着能级交错,1s-2s-2p-3s-3p-4s-3d-4p-5s-4d-,核外电子排布的构造原理图,练习:试书写N、Cl、K、26Fe原子的 核外电子排布式,原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于最低状态,简称能量最低原理,思考与交流,电子排布式可以简化,如可以把钠的电子排布式写成【Ne】3s1。试问:上式方括号中的符号的意义是什么?你能仿照钠原子的简化电子排布式写出O、Si、Fe的简化电子排布式吗?,道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说
6、中主要有下列三个论点:原子是不能再分的微粒;同种元素的原子的各种性质和质量都相同;原子是微小的实心球体。从现代原子分子学说的观点看,你认为不正确的是()A 只有 B 只有 C 只有 D,课堂练习,D,在同一个原子中,离核越近、n越小的电子层能量。在同一能层中,各能级的能量按s、p、d、f的次序 理论研究证明,多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级,第三能层有3个能级分别为。,越低,增大。,3S 3P 3d,4.下列各原子的电子排布正确的是 A.Be 1s22s12p1 B.C 1s22s22p2 C.He 1s12s1 D.Cl 1s22s22p63s23p5,BD,5.书写下列原子的电子排布式,S Fe Sc V Se Ga Br,6下列各原子或离子的电子排布式错误的是()A.Al 1s22s22p63s23p1 B.O2-1s22s22p6 C.Na+1s22s22p6 D.Si 1s22s22p2,D,