资源简介

(共29张PPT)
3.1 原子
核心素养目标
1.化学观念：
建立 "物质由原子等微观粒子构成" 的基本观念，理解原子是化学变化中的最小粒子。
通过原子结构模型的学习，形成 "物质结构决定性质" 的认知逻辑，能解释宏观物质的某些特性。
2.科学思维：
基于卢瑟福 α 粒子散射实验现象进行证据推理，得出原子核体积小、质量大、带正电的结论。
运用原子结构示意图分析不同元素的化学性质差异，建立 "最外层电子数决定元素化学性质" 的模型。
3.科学态度与责任：
通过原子结构理论的发展历程，体会科学探究的曲折性与实证精神，培养质疑与创新意识。
学习重难点
学习重点
1.原子构成：原子核与核外电子的电性、质量关系，原子不显电性的原因。
2.微观性质：原子的体积小、质量小、不断运动、有间隔等性质，能用这些性质解释生活现象。
3.结构与性质关联：核外电子分层排布规律，最外层电子数与元素化学性质的关系。
学习难点
1.微观模型建构：理解原子核与核外电子的空间关系，通过类比突破抽象认知。
2.实验推理能力：根据 α 粒子散射实验现象推导原子结构，区分实验现象与结论。
3.概念辨析：准确区分原子、分子、离子的概念，理解原子在化学变化中的 "不可再分性" 与物理变化中的 "可分性"。
原子的结构
PART 01
水分子很小，那构成水分子的氢原子和氧原子岂不更小 这么小的原子还能不能再分呢
1.原子结构的发展史
1808年，道尔顿提出原子是一个不可再分的实心球，是构成物质的最微小的粒子。
1897年，汤姆孙等人认真分析了高压放电管的阴极射线，发现该射线是由一种带负电荷的粒子形成的粒子流，这种粒子就是电子。汤姆孙进行了一系列实验后发现，不论他使用的阴极材料是什么,都会发射出电子。这让他意识到，所有物质的原子中都有电子!既然原子中存在更小的粒子——电子，那么原子就是可分的。
道尔顿
汤姆孙
1911 年，英国科学家卢瑟福用一束带正电荷的 α粒子轰击
金箔时，发现大多数α粒子能穿透金箔，而且不改变原来
的前进方向，但也有一小部分α粒子运动路径发生了改变，
甚至有极少数的α粒子好像碰到了不可穿透的坚硬的物质而被弹了回来。
1.原子结构的发展史
汤姆孙提出了“葡萄干布丁”模型：原子呈圆球状，充斥着正电荷，而带负电荷的电子则像一粒粒葡萄干一样镶嵌其中。
原子里究竟有什么呢 若只有电子，怎么能保证原子为电中性呢
金原子
α粒子束（带正电）
1.原子结构的发展史
1.原子结构的发展史
（1）大多数α粒子能穿透金原子：
（2）小部分α粒子改变了原来的运动方向：
（3）极少数α粒子反弹了回来：
α粒子碰到了质量较大的粒子
α粒子在原子内受到斥力的作用
金原子内部有很大的空间
2.原子的构成
科学家研究发现，原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成的。两者所带的电量大小相等，电性相反，因而原子呈电中性。
原子核带正电，其所带的正电荷数称为核电荷数。
构成原子的各粒子间的关系
在原子中，中子不带电，故原子核所带的正电荷数（即核电荷数）等于核质子所带的电荷数，由于每个质子带1个单位正电荷，因此，核电荷数= 质子数；又由于原子核内质子数与核外电子数相等，所以在原子中，核电荷数= 质子数= 核外电子数。
2.原子的构成
原子核的半径大约是原子半径的十万分之一。原子核在原子中所占的体积
极小，核外电子在核外空间做高速运动。原子核的体积虽然很小，但几乎集中了原子的全部质量，电子的质量相对要小得多
原子核的体积仅占原子体积的几千亿分之ー。如果把原子比作一个庞大的体育场，原子核只相当于体育场中的一只蚂蚁，电子在原子核外很大的空间做高速运动。
2.原子的构成
原子
（不显电性）
原子核（带正电）
核外电子（带负电）
质子
中子
（每个电子带1个单位的负电荷）
（不带电）
（每个质子带1个单位的正电荷）
质子和中子的质量差不多，都比电子大得多，质子质量约为电子质量的 1 836 倍，因此原子的质量几乎全部集中在原子核上。
2.原子的构成
下表列出了几种原子的相关信息，观察分析表中信息，你能得出哪些结论
名称 符号 质子数 中子数 核外电子数
氢 H 1 0 1
氧 O 8 8 8
钠 Na 11 12 11
氯 Cl 17 18 17
碳-12 C 6 6 6
碳-13 C 6 7 6
碳-14 C 6 8 6
2.质子数不一定等于中子数
4.原子种类不同，核内质子数不同
3.不是所有的原子都有中子（氢原子）
1.原子中：
核电荷数=质子数=核外电子数
3.原子的性质
人类对原子结构的认识，是科学家们不懈追求、不断创新的过程。科学家们基于新的事实和证据，不断提出新的结构模型，深化和发展对原子结构的认识。
道尔顿模型
汤姆孙模型
卢瑟福模型
原子是构成物质的一种微观粒子，金、金刚石、石墨等都是由原子直接构成的。原子具有微观粒子的一般性质，如质量和体积都很小，相互之间有间隔，存在着相互作用，总是在不断地运动等。
计算原子的质量
PART 02
1.相对原子质量
虽然所有原子都非常微小，但是他们的质量仍存在差异。由于原子的质量太小，使用起来极不方便，因此，国际上引入相对原子质量来表示原子的质量。
以一个碳-12原子实际质量(1.993×10 kg)的1/12作为基准，计算出其他原子的相对质量，就是这种原子的相对原子质量。
某原子的相对原子质量
相对原子质量是一个比值，单位为“1”，一般不读出也不写出。
1.相对原子质量
一些常用的相对原子质量 氢 ( H ) 1 镁 ( Mg ) 24 钾 ( K ) 39
碳 ( C ) 12 铝(Al) 27 钙(Ca) 40
氮 ( N ) 14 硅(Si) 28 铁(Fe) 56
氧 ( O ) 16 硫(S) 32 铜(Cu) 64
钠(Na) 23 氯(Cl) 35.5 锌(Zn) 65
由上表可知：计量原子的质量时，采用“碳-12原子质量的 1/12”作为基准，所得的相对原子质量数值要比采用“千克”作为基准所得的实际原子质量数值更简约，更便于比较和运算。
原子与离子分子
PART 03
1.原子核外电子的分层排布
在原子中，电子是体积最小、质量最轻的一种粒子。不同的原子含有的电子数目不同。
在多电子原子中，核外电子的能量是不同的。能量高的电子在离核较远的区域运动，能量低的电子在离核较近的区域运动。
通常把电子在离核远近不同的区域运动称为电子的分层排布。
电子层数
电子能量 低 高
离核远近 近 远
电子层
原子核
2.原子结构的表示
用原子结构示意图可以方便简明地表示原子核外电子的排布。在原子结构示意图中，圆圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层的电子数。
1.相对原子质量
（1）原子结构示意图
第一层
第二层
第三层（最外层）
弧线表示
数字1也可以表示
弧线上的数字表示
电子层
各电子层上的电子数
最外层电子数
2.原子结构的表示
根据原子结构示意图，你能观察找出什么规律吗？
分类 最外层电子数 结构的稳定性 得失电子趋势 化学性质 举例
金属 原子 一般小于4 不稳定 易失去最 外层电子 活泼 钠、镁等
非金属 原子 一般不小于4（氢原子最外层只有1个电子） 不稳定 易得到电子 活泼 氧、硫等
稀有气 体原子 等于 8(He为2) 相对稳定 相对稳定，不易得失电子 不活泼 氖、氩等
2.原子结构的表示
3.离子
在某些化学变化中，电中性的原子会因得到或失去电子而成为带电荷的微观粒子，这种带电荷的微观粒子称为离子。
阳离子：带正电荷的原子或原子团 例如：Na+ Mg2+
钠离子 镁离子
阴离子：带负电荷的原子或原子团
例如： Cl- O2-
氯离子 氧离子
离子的种类
3.离子
离子的形成
+11
失去1个电子
+11
Na+
Na
质子数=电子数
质子数＞电子数
Cl
+17
得到1个电子
+17
Cl-
质子数=电子数
质子数＜电子数
3.离子
离子形成物质的过程
+11
失去1个电子
+11
Na+
Na
Cl
+17
得到1个电子
+17
Cl-
氯化钠(NaCl)
相互
作用
有些原子之间不是先转化成离子再构成物质的，而是原子之间直接结合形成分子，再由分子构成物质的。
例如，1个氢原子(H)能与1个氯原子(Cl)结合，形成1个氯化氢分子(HCl),而1个氧原子(O)能与2个氢原子(H)结合，形成1个水分子(H O)。
随堂测试
1.说法不正确的是（ ）
A．原子由原子核和核外电子构成
B．有些物质是由原子直接构成的
C．原子是化学变化中的最小粒子
D．原子中不存在带电粒子，故原子不带电
D
随堂测试
2.镁是人体中重要的元素，具有促进蛋白质合成、肌肉收缩及保持骨骼健康等作用。如图为镁的原子结构示意图，下列说法正确的是( )
A．镁原子的核电荷数为12
B．镁原子核外有2个电子层
C．镁离子的最外层电子数为2
D．镁原子在化学反应中易失去电子形成阴离子
A
随堂测试
3.关于相对原子质量，下列说法正确的是( )
A．相对原子质量就是原子质量
B．一个碳-12原子的质量是mkg，，某元素的质量是nkg，则该元素原子的相对原子质量为12m/n
C．两种原子的质量之比等于它们的相对原子质量之比
D．如果钠的相对原子质量是23，铝的相对原子质量是27，则等质量的钠和铝两种金属中，铝所含的原子个数多
C
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