魯科版 必修2 原子結(jié)構(gòu).ppt

1、化學(xué)魯科版必修2 ：原子結(jié)構(gòu)課件PPT,魯教版化學(xué)2(必修),第一章原子結(jié)構(gòu)與元素周期律 第一節(jié)原子結(jié)構(gòu),引言：,通過初中學(xué)習(xí)同學(xué)們已經(jīng)知道原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的。但 原子核是由什么構(gòu)成的呢？ 電子在原子核外怎樣運(yùn)動(dòng)的？ 元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？ 這是本節(jié)教學(xué)要解決的問題。,回顧與 思考：,1.物質(zhì)是由什么粒子構(gòu)成的？,2.化學(xué)變化的最小粒子是什么？,3.為什么原子不是一個(gè)簡單的、不可分割的實(shí)心球體？,4.為什么原子核也不是一個(gè)簡單的、不可分割的實(shí)心球體？,1. 分子、原子等,2. 原子,3. 原子是由居于原子中心的帶正電荷的原子核和核外帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成,4. 原子核是由帶正

2、電荷的質(zhì)子和不帶電的中子構(gòu)成的,5. 原子核內(nèi)質(zhì)子所帶正電荷總數(shù)等于核外電子所帶負(fù)電荷總數(shù),8. 在原子里，電子在原子核外的運(yùn)動(dòng)空間“相當(dāng)?shù)拇蟆?7. 如果把一個(gè)原子比作一個(gè)龐大的體育場，而原子核只相當(dāng)于一只螞蟻,6. 一個(gè)原子跟一個(gè)兵乓球體積之比，相當(dāng)于兵乓球跟地球的體積之比,有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)是自然科學(xué)的重要基礎(chǔ)知識(shí)之一。原子是構(gòu)成物質(zhì)的一種基本粒子，物質(zhì)的組成、性質(zhì)和變化都與原子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。,人們對原子、分子的認(rèn)識(shí)要比對宏觀物體的認(rèn)識(shí)艱難得多。因?yàn)樵雍头肿舆^于微小，人們只能通過觀察宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，經(jīng)過推理去認(rèn)識(shí)它們。一般是通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)提出原子和分子的理論模型，如果設(shè)想的模型不符合新的實(shí)

3、驗(yàn)事實(shí)，就必須修正，甚至擯棄舊的模型，再創(chuàng)建新的模型。人們對原子、分子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的過程實(shí)際上是根據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)不斷創(chuàng)立、完善模型的過程。,自從19世紀(jì)初道爾頓建立原子學(xué)說以后，“原子是不可分割的最小微?！痹谌藗兡X海中留下深刻的印象。直到發(fā)現(xiàn)電子、X射線和放射性現(xiàn)象，人們才舍棄原子不能再分割的傳統(tǒng)觀念，并進(jìn)而探討原子的組成和結(jié)構(gòu)問題。,小 結(jié),那么、原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)究竟是怎樣的呢？科學(xué)家是怎樣探索原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的呢？,2p2“聯(lián)想質(zhì)疑”欄目。觀看粒子散射實(shí)驗(yàn)電影，請同學(xué)們思考。 盧瑟福所作粒子散射實(shí)驗(yàn) 為什么是： 絕大多數(shù)粒子直線通過; 少數(shù)粒子轉(zhuǎn)向; 個(gè)別粒子反彈, 這一現(xiàn)象說明什么問題？,粒子散射實(shí)驗(yàn)

4、 表明：,原子中正電荷占的空間很小，因而粒子通過金箔時(shí)，只有極少部分遇到這種質(zhì)量較大帶正電荷的質(zhì)點(diǎn)的排斥而折回，這個(gè)帶正電荷的質(zhì)點(diǎn)位于原子的中心，就是原子核； 而大部分粒子是直線通過的，說明電子在原子核外“較大”的空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)。由于電子很輕，容易被較重的粒子推開，不會(huì)妨礙粒子的通行。 這個(gè)實(shí)驗(yàn)推翻了原子是一個(gè)“實(shí)心球”的假設(shè)，為現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)理論奠定了基礎(chǔ)。,盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)了原子核的存在，提出了核式原子模型原子中心有一個(gè)原子核，它集中了原子全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量，而帶負(fù)電荷的電子在核外空間饒核高速運(yùn)動(dòng)。,實(shí) 驗(yàn),預(yù) 測,觀 察,模 型,葡 萄 干 布 丁, 粒 子 散 射,通過 轉(zhuǎn)向

5、 反彈,核式 原子 模型,科學(xué)家的這些探索過程給你有什么啟發(fā)？,你心中的原子結(jié)構(gòu)模型是怎樣的?,人類在認(rèn)識(shí)自然的過程中，經(jīng)歷了無數(shù)的艱辛，才一步一步地走向深入，一步一步接近事物的本質(zhì)。,人類對原子結(jié)構(gòu)的深入認(rèn)識(shí)，都是建立在實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上的。實(shí)驗(yàn)是揭示原子結(jié)構(gòu)的重要手段。 湯姆生、盧瑟福、玻爾、海森伯四代師生都是諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲得者，正是因?yàn)橛辛怂麄冞@樣的探索者，正是因?yàn)橛辛怂麄儜岩煽茖W(xué)上的“定論”，不迷信權(quán)威，向自己的恩師挑戰(zhàn)，為科學(xué)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。在他們的身上閃爍著科學(xué)探索精神的光輝！,1、原子核的構(gòu)成,5.1.1 請同學(xué)們閱讀教材P2“交流研討”欄目，據(jù)表中的數(shù)據(jù),各小組討論匯報(bào)并回答

6、下列問題:,（1）在原子中，質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)、核外電子數(shù)之間存在什么關(guān)系？ （2）原子的質(zhì)量由哪些微粒決定？ （3）忽略電子質(zhì)量，原子的相對質(zhì)量與質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)有什么關(guān)系？,原子的構(gòu)成：,每一個(gè)質(zhì)子帶 電荷 相對質(zhì)量約為 ，質(zhì)子的數(shù)目決定 中子不帶電，相對質(zhì)量約為 圍繞原子核作高速運(yùn)動(dòng)，每個(gè)電子帶 原子 電荷。 相對質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)子（中子）的 。 最外層電子數(shù)目決定 。 質(zhì)量數(shù)： 定義： 核電荷數(shù)（Z） 質(zhì) 量 數(shù)（A） 一般用符號(hào) 表示一個(gè)質(zhì)量數(shù) A 為、質(zhì)子數(shù)為 Z 的原子。,原子核,核外電子,質(zhì)子,中子,一個(gè)單位正電荷,1,元素的種類,1,一個(gè)單位負(fù)電荷,1/1836,元素的化學(xué)性質(zhì),質(zhì)子

7、數(shù)(Z),核外電子數(shù),質(zhì)子數(shù)(Z),中子數(shù)(N),原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)取近似整數(shù)值的相對原子質(zhì)量之和,2、核素,【回顧】 元素的種類是由原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定的。元素是具有相同質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))的同一類原子的總稱。 【質(zhì)疑】 同種元素原子的質(zhì)子數(shù)相同，那么，中子數(shù)是否也相同呢?,P4 “觀察思考” 三種不同的氫原子,【比較】三種氫原子結(jié)構(gòu)的異同。 【質(zhì)疑】它們是不是同一種元素？,2.核素元素：具有相同核電荷數(shù)（即質(zhì)子數(shù)）的同一類原子的總稱,核素：人們把具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子 稱為核素。 同位素：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同核素互為同位素。,核素,(1)元素:具有相同

8、質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))的同一類原子的總稱,(2)核素:具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子,氫元素三種核素: 氕 氘 氚,(3)同位素:,質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同核素互稱為同位素,三者關(guān)系:,核素,核素,元素,(同位素),【遷移與應(yīng)用】1請你描述構(gòu)成原子的各種微粒與元 素、核素間的關(guān)系。2請你描述元素、核素、同位素間的關(guān)系.,氫元素的三種核素,同位素性質(zhì)：,a.同位素的化學(xué)性質(zhì)相同，物理性質(zhì)有一定差別。 b.天然存在的同一元素的各同位素所占的原子百分組成不變。 應(yīng)用： 金屬探傷 消除靜電 治療腫瘤 示蹤原子，跟蹤研究化學(xué)反應(yīng) 作核燃料 用14C考古 環(huán)保治污等,元素的相對原子質(zhì)量

9、,1、定義：由各種天然核素相對原子量與其原子百分組成計(jì)算出的平均值 。 2、計(jì)算式： M M1n1 % M2n2 % M3n3 % 同位素Cl的相對原子質(zhì)量為34.969，在自然界占75.77%(原子數(shù)的百分含量)，Cl為36.966，在自然界中占24.23%，則Cl的相對原子質(zhì)量為：34.96975.77%36.96624.23% 35.45 思考：計(jì)算元素的相對原子質(zhì)量還可以用哪些方法？ 用質(zhì)量數(shù)代替核素的相對原子質(zhì)量，求其平均值。,具有相同核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))的同類原子的總稱,宏觀概念，對同類原子而言，既有游離態(tài)又有化合態(tài),主要通過形成的單質(zhì)或化合物來體現(xiàn),H、O,具有相同數(shù)目的質(zhì)子和一定

10、數(shù)目的中子的一種原子,微觀概念，對某種元素的一種原子而言,不同的核素可能質(zhì)子數(shù)相同，或中子數(shù)相同，或質(zhì)量數(shù)相同，或各類數(shù)均不相同,1 H、2 H、3 H+、 12 C、24 Mg不同核素,質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的原子或同一元素的不同核素,微觀概念，對某種元素的原子而言。因同位素的存在而使原子種類多于元素種類,同位素質(zhì)量數(shù)不同，化學(xué)性質(zhì)相同；天然同位素所占原子百分含量一般不變；同位素構(gòu)成的化合物如H20、D20、T20物理性質(zhì)不同，但化學(xué)性質(zhì)相同,1 H、2 H、3 H為H的同位素,同位素、元素、同素異形體的比較：,亞原子粒子簡介：,人們將組成原子的微粒叫亞原子粒子。亞原子粒子曾經(jīng)也叫

11、基本粒子, 近些年越來越多的文獻(xiàn)就將其叫粒子。迄今科學(xué)上發(fā)現(xiàn)的粒子已達(dá)數(shù)百種之多。,夸克簡介,根據(jù) 1961 年由蓋爾-曼（Gell M-Mann）建立的新模型， 質(zhì)子和中子都是由更小的粒子夸克組成的， 但現(xiàn)有的理論還不能預(yù)言 (當(dāng)然更不用說從實(shí)驗(yàn)上證明)電子是可分的。,原子核外電子排布,原子結(jié)構(gòu)第2課時(shí),宏觀、微觀運(yùn)動(dòng)的不同,電子云,電子云：是用統(tǒng)計(jì)的方法對核外電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律所作的一種描述。 描述方法：用點(diǎn)的密度大小表示電子在某處出現(xiàn)機(jī)會(huì)的多少。 過程：給原子拍照。 結(jié)果：很像在原子核外有一層疏密不等的“云”。,理解電子云,注意：每一個(gè)小黑點(diǎn)只代表電子在該處出現(xiàn)一次，并不代表有一個(gè)電子。 一個(gè)

12、點(diǎn)沒有多大意義，眾多點(diǎn)的疏密不同才有意義。,核外電子分層排布,電子按能量高低在核外分層排布。,排 布 規(guī) 律,電子總是盡先排布在能量最低的電子層里。 每個(gè)電子層最多只能排布2n2個(gè)電子。 K層為最外層時(shí)，最多只能容納2個(gè)電子。 其它各層為最外層時(shí)，最多只能容納8個(gè)電子。 次外層最多不超過18個(gè)電子。,K L MN O P,2 8 183250 2n2,1 2 3 4 5 6,稀有氣體元素原子電子層排布,原子結(jié)構(gòu)示意圖1,原子結(jié)構(gòu)示意圖2,金屬單質(zhì)Na、Mg能分別與非金屬單質(zhì)O2、Cl2反應(yīng)生成氧化物和氯化物，請寫出這些氧化物和氯化物的化學(xué)式。,根據(jù)Na、Mg、O、Cl原子在反應(yīng)中失去或得到電子

13、的數(shù)目和該原子的最外層電子數(shù)目，推斷其氧化物和氯化物中元素的化合價(jià)，將結(jié)果填入下表： 一些元素的原子得失電子的情況,Na2O、MgO、NaCl、MgCl2,課堂練習(xí)1,1.下列原子結(jié)構(gòu)示意圖中,正確的是:,2.某元素原子的原子核外有三個(gè)電子層,最外層有4個(gè)電子,該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為: A.14 B.15 C.16 D.17 3.下列敘述正確的是: A.電子在原子核外作高速圓周運(yùn)動(dòng) B.電子云示意圖中的小黑點(diǎn)表示一個(gè)電子 C. 次外層電子數(shù)一定是2或8 D.最外層只有一個(gè)電子的原子不一定是堿金屬元素的原子,答案：1.B 2.A 3.D,課堂練習(xí)2,1.根據(jù)下列敘述,寫出元素名稱并畫出原子結(jié)構(gòu)示意

14、圖。 （1）A元素原子核外M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的1/2；_ （2）B元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1.5倍；_ （3）C元素的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的1/4；_ 2.X和Y是原子序數(shù)小于18的元素，X原子比Y原子多1個(gè)電子層；X原子的最外層中只有1個(gè)電子；Y原子的最外層電子層中有7個(gè)電子。這兩種元素形成的化合物的化學(xué)式是_.,答案：1.(1) 硫 2 8 4 (2) 硼 2 3 (3) 氖 2 8 2. NaF,原子的發(fā)現(xiàn)史,公元前5世紀(jì)，希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認(rèn)為 ：萬物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，即原子。 1.道爾頓原子模型(1803年） 2.湯姆生原子模型（1904年

15、） 3.盧瑟福原子模型（1911年） 4.波爾原子模型(1913年） 5.電子云模型（量子力學(xué)模型） （19271935年）,道爾頓原子模型,原子是組成物質(zhì)的基本粒子，它們是堅(jiān)實(shí)的、不可再分的實(shí)心球。,湯姆生原子模型,原子是一個(gè)平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。,盧瑟福原子模型,原子中心有一個(gè)帶正電荷的核，它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在它的周圍沿著不同的軌道運(yùn)轉(zhuǎn)，就象行星環(huán)繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。,波爾原子模型,電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速的圓周運(yùn)動(dòng)。,電子云模型,現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說。波粒二象性。,根據(jù)原子光譜和理論分析 核電荷數(shù)為120的元素原子核外電子層排布,Br,補(bǔ)充練習(xí)1,1.某元素原子核外L層電子數(shù)是其它層電子數(shù)之和的2倍，則該元素的核電荷數(shù)為： A.6 B.8 C.12 D.16 2.兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等，則在核電荷數(shù)為110的元素中。滿足上述關(guān)系的元素共有： A.1對 B.2對 C.3對 D.4對 3.A元素原子的L層比B元素原子的L層少3個(gè)電子，B原子核外電子總數(shù)比A原子核外電子總數(shù)多5個(gè)，