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(共25张PPT)
第一节 原子结构与元素周期表
课时1 原子结构
一、原子结构模型的演变
化学史话/ CHEMISTRY HISTORY
一、原子结构模型的演变
道尔顿模型
（1803）
紧实不可再分的实心球
汤姆生模型
（1904）
平均分布着正电荷的粒子嵌着同样多的电子
卢瑟福模型
（1911）
带正电荷的核位于中心，质量主要集中在核上，电子沿不同轨道运转
玻尔模型
（1913）
电子在一定轨道上绕核做高速圆周运动
电子云模型
（1935）
现代物质结构学说
课堂探究
了解认识
一、原子结构模型的演变
对比学习
1.道尔顿原子论
道尔顿
（1766~1844)
19世纪初，英国化学家和物理学家道尔顿根据实验结果，提出了原子论。其主要内容包括：
1.元素是由不可再分的极小微粒构成，这种微粒成为原子。原子在一切化学变化中保持其不可再分性。
2.同一元素的原子在质量和性质上都相同，不同元素的原子在质量和性质上都不同
3.不同元素化合时，这些元素的原子按简单整数比结合
原子模型：实心球体
课堂探究
一、原子结构模型的演变
了解认识
2.汤姆孙葡萄干面包模型
对比学习
英国物理学家汤姆生在1897年发现了原子中存在电子，并用实验方法测出了电子的质量。他推测这种粒子均匀地嵌在云状的正电荷球体中。
英国科学家汤姆孙认为：原子的带正电部分是一个原子那么大的、具有弹性的、冻胶状的球，正电荷均匀地在球中分布；在球内或球面上，由负电子镶嵌着。
汤姆生1856~1940）
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一、原子结构模型的演变
了解认识
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3.卢瑟福的带核原子结构模型
他用α射线轰击金箔，以此来证明汤姆孙的原子模型是正确的。根据汤姆孙的葡萄干面包模型，α粒子应全部穿过金箔。
金箔
α粒子（带正电荷）
汤姆生的原子结构模型无法解释！
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一、原子结构模型的演变
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3.卢瑟福的带核原子结构模型
卢瑟福原子模型（1911年）：在原子的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，就像行星环绕太阳运转一样。
卢瑟福
（1871-1937）
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一、原子结构模型的演变
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4.玻尔的轨道原子结构模型
，
对比学习
丹麦物理学家玻尔指出：原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。
玻尔
（1885~1962）
核外电子的运动是分层的，电子在每一层中的某个区域内运动。
课堂探究
一、原子结构模型的演变
对比学习
了解认识
5.现代原子结构理论：电子云模型
　　1926年，奥地利物理学家薛定谔在德布罗意、海森堡、泡利等人研究的基础上，提出了原子核外的电子排布的新模型——电子云模型，并提出了著名的薛定谔方程式。
现代原子结构理论认为：电子在原子核外很小的空间内做高速运动，其运行没有固定的规律。用小黑点的疏密来表示单位体积内电子出现几率。
一、原子结构
1.构成原子的微粒及其性质
原子
原子核
质子：相对质量近似为1，带1个单位正电荷
中子：相对质量近似为1，不带电
核外电子：带1个单位负电荷，质量很小(可忽略不计)
质子
电子
中子
参考数据：
①1个核外电子的质量：9.10×10-31 kg
②1个质子的质量：1.6726231 × 10-27 kg
③1个中子的质量：1.6749286 ×10-27 kg
原子序数 = 核电荷数 = 质子数=原子的核外电子数
2.质量数
(1)概念：如果忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似
整数值相加，所得的数值。常用A表示。
(2)构成原子的粒子间的两个关系
①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
②阳离子：核外电子数＝质子数－电荷数
阴离子：核外电子数＝质子数＋电荷数
[思考]原子的质量数是否就是原子的相对原子质量？请举例说明。
(1)将几种原子的质子数和中子数之和(质量数)填入表中：
原子 质子数(Z) 中子数(N) 质量数(A) 相对原子质量
F 9 10 19.00
Na 11 12 22.99
Al 13 14 26.98
19
23
27
(2)原子的质量数与原子的相对原子质量作比较，你能得出什么结论？
相对原子质量 ≈ 质量数 = 质子数 + 中子数
二、构成原子的微粒
2.质量数
典例精讲
【例1】完成下列表格
质量数
质子数
微粒
中子数
电子数
23
12
32
35
45
18
10
16
16
80
11
35
Br
80
35
X+
23
11
S2-
32
16
二、构成原子的微粒
3.原子的表示方法
质量数
质子数
所含X原子数
所带正、负电荷
化合价
过氧根离子
氧原子的质量数为16
质子数为8
中子数＝16 - 8＝8
含2个 -1价的氧原子
每个过氧根离子带2个单位负电荷
课堂思考
请你思考！
在多电子原子里，每个电子具有的能量是否都相同？
电子是如何排布的？
电子层模型示意图
在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，人们把不同区域简化为不连续的壳层，称之为电子层。
三、核外电子排布
表示方法
1.电子层
电子层数 1 2 3 4 5 6 7
字母代号 K L M N O P Q
能量
离核远近
低 高
近 远
在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。
元素 各电子层的电子数
K L M N O P
2He（氦） 2
10Ne（氖） 2 8
18Ar（氩） 2 8 8
36Kr（氪） 2 8 18 8
54Xe（氙） 2 8 18 18 8
86Rn（氡） 2 8 18 32 18 8
【思考1】当K层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？除了K层，其他各层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？
除K层其他层为最外层时，
最多能容纳的电子数是8个
当K层为最外层时，
最多能容纳的电子数是2个
三、核外电子排布
除了K、L其他层为次外层时，
最多能容纳的电子数是18个
当K层为次外层时，
最多能容纳的电子数是2个
当L层为次外层时，
最多能容纳的电子数是8个
各层电子数不超过2n2个
（n为电子层数）
三、核外电子排布
2.核外电子排布规律
原子核外电子分层排布规律不是独立存在的，而是互相制约。
核外电子总是尽可能先排布在能量最低的电子层上，然后由内向外依次排布在能量较高的电子层上。
①各电子层最多容纳2n2个电子
②最外层电子数目最多不能超过8个(K层为最外层 时不能超过2个)
③次外层最多能容纳的电子数不超过18个
即按K→L→M→N……顺序排列。
能量规律
数量规律
3.电子层的表示方法
三、核外电子排布
原子核
核内质子数或核电荷数
粒子符号
各层电子数
电子层
典例精讲
【例5】画出下列原子或离子的结构示意图。
①S_________， S2－_________ ；
②Ca_________ ， Ca2＋________。
3.电子层的表示方法
三、核外电子排布
画出1-20号原子结构示意图
典例精讲
【例6】1～18号元素的原子结构特点
在练习本上依次画出1～18号元素的原子结构示意图，分析总结它们的核外电子排布特点(填元素符号)：
(1)最外层电子数为1的原子有___________；最外层电子数为2的原子有_____________。
(2)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有________。
(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子有____，3倍的原子有____。
(4)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有______。
(5)电子层数与最外层电子数相等的原子有__________。
(6)最外层电子数是电子层数2倍的原子有__________。
H、Li、Na
He、Be、Mg
Be、Ar
C
O
Li、Si
H、Be、Al
He、C、S
三、核外电子排布
5.常见“10e-”的微粒
出发点
Ne
→ Na+
F ←
↓
HF
↓
OH
CH4 ←
→Mg2+
→ Al3+
↓
H2O
↓
H3O+
↓
NH3
N3 ←
O2 ←
三、核外电子排布
6.常见“18e-”的微粒
出发点
Ar
→ K+
Cl ←
↓
HCl
↓
HS
SiH4 ←
→ Ca2+
↓
H2S
↓
PH3
P3 ←
S2 ←
2个9电子微粒组合
—F、—OH、—NH2、—CH3
F2、H2O2、N2H4、CH3CH3
CH3OH、CH3NH2……
课堂小结
原子结构
原子核
核外电子
质子
中子
体积很小
质量很大
质量近似相等
质量可以忽略
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
核外电子的分层排布规律
能量规律
核外电子总是尽可能先排布在能量最低的电子层上
然后由内向外依次排布在能量较高的电子层上
数量规律
每层最多容纳2n2个电子
最外层不能超过8个电子(第一层为最外层时不超过2个)
次外层不能超过18个电子

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