(共68张PPT)
原子的结构
教学目标
知道原子的构成以及构成粒子之间的关系;了解原子结构示意图是一种模型化的方法。
了解原子核外的电子是分层排布的;了解典型元素(稀有气体、金属和非金属)原子核外电子的排布特点。
以氯化钠为例,了解离子形成的过程,知道离子是构成物质的一种粒子。
知道相对原子质量的含义,并学会查相对原子质量表。
了解化学在宏观物质与微观粒子之间建立联系的途径和特点。
教学重点
教学难点
原子的构成,相对原子质量。
核外电子的排布。
离子形成过程。
1964年10月16日,我国西北大漠上一朵硕大的蘑菇云腾空而起,第一颗原子弹爆炸的意义非同寻常。
如果抛开化学变化原子能否可分?
探索历程
1803年,道尔顿提出:构成物质的最小粒子是原子,原子是不可再分的实心球体。
探索历程
英国物理学家汤姆生
枣糕模型
1897年,汤姆生在原子内部发现了电子,人们终于抛弃了原子不可分割的陈旧观念。
探索历程
英国科学家卢瑟福
有核模型
1911年,卢瑟福通过精密的实验证明在原子中心有一个极小的核,电子绕核做高速旋转。
探索历程
英国物理学家 查德维克
原子核中的中子
1932年,发现了中子。完成了原子物理研究上的一项突破性进展。
通过科学家们多年的研究发现抛开化学变化原子是可分的,原子奇妙的内部世界如图:
电子绕核运动
原子结构
原子结构
原子
原子核
核外电子
质子
中子
原子显不显电性呢?
如果我们用手触摸一个由原子构成的物体,我们不会触电,说明原子不显电性。
原子结构
原子
原子核
核外电子
质子
中子
(不显电性)
(正电)
(负电)
原子为什么不显电性呢?
因为原子核带正电,
而核外电子带负电,原子核和核外电子
电性相反,电量相同,所以原子不显电性
原子结构
原子
(不显电性)
原子核
(正电)
核外电子
(负电)
质子
中子
(正电)
(不带电)
原子核为什么显正电呢?
因为质子带正电,
而中子不带电,所以原子核显正电
原子结构
原子
(不显电性)
原子核
(正电)
核外电子
(负电)
质子
中子
(正电)
(不带电)
我们把原子核上所带的电荷数称为核电荷数
通过前边的学习我们可以知道它们之间存在什么关系呢?
原子结构
原子
(不显电性)
原子核
(正电)
核外电子
(负电)
质子
中子
(正电)
(不带电)
质子数=核电荷数
=核外电子数
=原子序数
原子结构
观察下表找规律:
1、质子数等于核外电子数,不一定等于中子数
2、不是所有的原子都有中子
3、不同种类的原子,核内质子数不同
原子的结构可以分成哪几部分?
各部分之间的关系是什么样的?
原子的构成
判断下列说法是否正确
1、质子数等于核电荷数
2、核电荷数等于最外层电子数
3、核外电子数等于质子数
4、质子数一定等于中子数
5、所有原子一定都含有质子、中子、电子
在分子、原子、质子、中子、电子这些粒子中,选择合适的答案。
(1)能直接构成物质的粒子有:
(2)在化学变化中最小的粒子有:
(3)不显电性的粒子有:
(4)带正电的粒子有:
(5)带负电的粒子有:
(6)构成原子的微粒有:
(7)构成原子核的微粒有:
分子、原子
原子
分子、原子、中子
质子
电子
质子、中子、电子
质子、中子
下列关于原子的叙述中,错误的是( )
A.原子呈电中性
B.原子是实心球体
C.原子由原子核与核外电子构成
D.原子可以构成分子
B
原子里的质子数等于( )
B、电子数
C、中子数和电子数之和
D、原子序数
A、中子数
BD
原子是由原子核和核外电子构成的,那么在含有多个电子的原子里,电子是怎样存在的呢?
图一
图二
电子层
经研究,核外电子是分层排布的(如图)
核外电子分别在不同的区域内运动,我们把不同的区域简化为不连续的壳层,也称为电子层。
电子层
原子核
第1电子层(K层)
第2电子层(L层)
第3电子层(M层)
第4电子层(N层)
5
6
7
O
P
Q
原子核外有多个电子层,那么电子是随意在电子层上排布,想在哪个电子层就去哪个电子层么?
不是的,电子排布是有一定顺序的,那是什么顺序呢?
核外电子的排布顺序
核外电子排布遵循能量最低原则
即先排能量低的电子层再排能量高的电子层
因为事物都是向着稳定的方向发展的,而能量越低越稳定,比如生活中物品放在地面上,能量低但是稳定;放在空中,能量高不稳定,所以电子排布也是先排能量低的电子层,稳定。
核外电子的排布顺序
哪个电子层能量低呢?
我们知道地球和行星,离地球越近的行星能量越低,如果我们把原子核比作地球,核外电子比作行星,离原子核越近的电子能量越低。
所有的电子能不能都排在能量最低的K层呢?
不能,例如我们把电子比作学校全体学生,电子层比作跑道,学生都在操场上跑步,所有人能都在最内圈的跑道上么?跑道的空间是有限的,不能容纳所有人,电子层也是一样,容纳的电子是有上限的。
那么每个电子层最多能容纳多少个电子呢?
核外电子的排布规则
核外电子的排布规则
1、第1层最多排2个电子
2、第2层最多排8个电子
3、最外层最多排布8个电子
(当K层为最外层时最多排2个电子)
小结
1、核外电子由内而外,分层排布。
电子层数n越小,电子离核越近,能量越低
2、内层排满后再排到下一层。
3、第1层最多排2个电子;第2层最多排8个电子;最外层最多排布8个电子。
电子层
核外电子的分层排布
核外电子的排布顺序
核外电子的排布规则
原子核外电子的排布
原子结构示意图
注意:第1层最多排2个电子,第1层排满后排第2层;第2层最多排8个电子,排满后排第3层;但始终要遵守核电荷数=核外电子数
原子核
原子核带正电
核电荷数
电子层
最外层电子数
原子核外第三电子层与第一电子层的电子数相等的原子,其质子数为( )
A. 20
B. 14
C. 12
D. 10
C
下列有关原子核外电子的说法错误的是( )
A. 电子不停地做高速运动
B. 电子在核外是分层排布的
C. 每个电子层作为最外层时,最多可容纳8个电子
D. 离原子核近的电子能量低,离原子核远的电子能量高
C
第四电子层的符号是____,P层是第____电子层。
N
六
原子结构示意图怎么画?
每部分代表什么含义?
原子结构示意图
那原子失去或者得到电子之后变成了什么呢?
离子定义及分类
离子:原子得到或失去电子形成离子。
(1)原子最外层电子<4,易失去电子,失电子后核电荷数>核外电子数,所以带正电,变为阳离子。
如:钠原子的原子结构为
最外层电子数为1<4,易失去
1个电子,变成8电子稳定结构,形成钠离子
离子定义及分类
离子:原子得到或失去电子形成离子。
(2)原子最外层电子≥ 4,易得到电子,得电子后核电荷数<核外电子数,所以带负电,变为阴离子。
如:氯原子的原子结构为
最外层电子数为7>4,易得到
1个电子,变成8电子稳定结构,形成氯离子
画出下列离子的结构图:(1)铝离子 (2)氧离子 (3)磷离子 (4)氟离子
(1)先画出铝原子的结构图
最外层电子为3<4,
易失去3个电子达到8电子稳定结构,形成铝离子
(2)先画出氧原子的结构图
最外层电子为6>4,
易得到2个电子达到8电子稳定结构,形成氧离子
画出下列离子的结构图:(1)铝离子 (2)氧离子 (3)磷离子 (4)氟离子
(3)磷原子
磷离子
(4)氟原子
氟离子
小结
原子
离子
得到电子
失去电子
原子最外层电子<4,易失电子,形成阳离子,核电荷数>核外电子数
原子最外层电子≥4,易得电子,形成阴离子,核电荷数<核外电子数
什么是离子?
什么是阳离子?
什么是阴离子?
离子是怎么形成的?
离子的定义及分类
怎样书写铝离子的符号?
1、写出铝的元素符号:Al
2、计算得/失电子数
最外层电子数为3<4,易失3个电子,带3个单位正电荷
怎样书写氯离子的符号?
1、写出氯的元素符号:Cl
2、计算得/失电子数
最外层电子数为7 >4,易得1个电子,带1个单位负电荷
原子很小,我们用肉眼看不见也摸不着,那我们怎样计算原子的质量呢?
相对原子质量
用这样小的数量来描述原子的质量极不方便,怎样表示其质量才能便于“写”和“用”呢?
用相对原子质量来表示
一个碳原子的质量是:1.993×10 kg
一个氧原子的质量是:2.657×10 kg
一个铁原子的质量是:9.288×10 kg
-26
-26
-26
相对原子质量
定义:以一种碳原子质量的1/12作为标准,其它原子的质量与这一标准相比较所得到的比,称为这种原子的相对原子质量。
表达式:某原子的相对原子质量=
注意:
a、相对原子质量不是原子的真实质量,而是相对质量
b、相对原子质量是一个比值,单位是1(一般不写出)
c、可查元素周期表得到
分别计算氢、氧、铁原子的相对原子质量
质子数、中子数与相对原子质量的关系
通过上表数据你能得出什么规律呢?
相对原子质量≈质子数+中子数
小结
某原子的相对原子质量=
相对原子质量≈质子数+中子数
相对原子质量是怎么定义的?
相对原子质量怎么计算和使用?
相对原子质量
相对原子质量和质子数、中子数的关系是什么?
相对原子质量、质子数、中子数之间的关系
填表:
1
1
1
8
8
8
6
6
12
12
12
12
11
11
16
16
16
24
15
15
31
已知某氧原子的相对原子质量为16,某硫原子的相对原子质量为32。如果该氧原子的质量为m,则该硫原子的质量为 ( )
A.32m
B.2m
C.m
D.不能确定
B
原子的相对原子质量( )
A.是原子的实际质量
B.可以用千克作单位
C.没有单位
D.是一个比值,单位为1,一般不写
D
1、填空题。
课本练习
(1)构成物质的粒子有______、______和______等。例如,氢气的构成粒子是______,汞的构成粒子是______,氯化钠的构成粒子是______和______。
(2)原子失去电子后,就带有______电荷,成为______离子;原子得到电子后,就带有______电荷,成为______离子。带电的原子叫做______。
课本练习
(4)金属的原子最外层电子数目一般______4个,在化学反应中一般较易______电子;非金属的原子最外层电子数目一般______4个,在化学反应中一般较易______电子;稀有气体的原子最外电子层有______个电子(氦有______个电子),这是一种相对稳定的结构。
(3)右图所示某原子的核电荷数为______,核外有 ______个电子层,第二层上有______个电子,最外层上有______个电子,在化学反应中该原子容易______ 电子。
课本练习
原子种类
核电荷数
质子数
中子数
核外电子数
氧
硫
镁
8
8
16
16
12
12
(5)填写表中的空格
课本练习
2、选择题。
(1)原子核( )
A、由电子和质子构成 B、由质子和中子构成
C、由电子和中子构成 D、由质子、中子和电子构成
(2)在原子里质子数等于( )
A、中子数 B、电子数
C、中子数和电子数之和 D、中子数和电子数之差
课本练习
(3)碳的相对原子质量是( )
A、12 g B、12 C、1.66x10 kg D、1/12 g
(4)核电荷数少于核外电子数的一定是( )
A、分子 B、原子 C、阳离子 D、阴离子
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课本练习
3、以氧原子为例回答问题:构成原子的粒子有哪几种?它们是怎样构成原子的?为什么整个原子不显电性?
课本练习
4、从附录II中查出氮、硫、氯、钙的相对原子质量(保留小数点后一位)。
5、从附录II中查出钠、镁、铝的相对原子质量。根据所查数据,比较相同质量的钠、镁、铝三种金属,哪一种所含的原子最多?哪一种所含的原子最少?为什么?
课本练习
课本练习
6、碳12原子的质量为1.993x10 kg,一种铁原子的质量为9.288x10 kg,计算该铁原子的相对原子质量(保留小数点后一位)
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原子结构
原子
原子核
核外电子
质子
中子
(不显电性)
(正电)
(负电)
(正电)
(不带电)
质子数=核电荷数
=核外电子数
=原子序数
核外电子排布规则
1、核外电子由内而外,分层排布。
电子层数n越小,电子离核越近,能量越低
2、内层排满后再排到下一层。
3、第1层最多排2个电子;第2层最多排8个电子;最外层最多排布8个电子。
离子
原子
离子
得到电子
失去电子
原子最外层电子<4,易失电子,形成阳离子,核电荷数>核外电子数
原子最外层电子≥ 4,易得电子,形成阴离子,核电荷数<核外电子数
相对原子质量
某原子的相对原子质量=
相对原子质量≈质子数+中子数