3.2原子的结构 课件--2022-2023学年九年级化学人教版上册(共57张PPT)

(共57张PPT)
第三单元 物质构成的奥秘
课题2 原子的结构
1、初步了解原子由质子、中子、电子构成;
2、初步了解相对原子质量的概念，理解原子质量集中在原子核上，并会查相对原子质量表。
学习定位
学习目标
1.物质可以由分子构成,也可以由原子、离子直接构成。
2.分子由原子构成。
复习
4.分子保持物质化学性质的最小粒子。
3.原子化学变化中的最小粒子。
原子
原子的体积非常小，半径大约在10-10m数量级，
肉眼无法看到。
地球
乒乓球
原子
讨论：原子还能不能再分？
公元前5世纪
1803年
1897年
1911年
1932年
德谟克利特
提出原子的概念
提出“原子学说”
道尔顿
汤姆生
发 现
电 子
卢瑟福
发 现
原子核
查德威克
发 现
中 子
一、原子结构的发现史
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。
古希腊哲学家德谟克利特
提出原子的概念
英国化学家道尔顿
（J.Dalton , 1766~1844)
道尔顿原子模型（1803）
1803年，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。
1897年汤姆森发现了电子,证实了原子可以再分的事实
英国物理学家汤姆森
（J.J.Thomson ,1856~1940）
原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形成了中性原子。
汤姆生原子模型（1897）
“葡萄干布丁”
模型
1911年卢瑟福和他的助手做了著名的α粒子轰击金箔实验。
α粒子就是氦原子核，电子全部剥离，也就是He ，相对原子质量为4，速度为光速的1/10 。
2+
原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成,原子核的质量几乎等于原子的全部质量，带负电的电子在核空间进行高速的绕核运动。
卢瑟福行星原子模型（1911）
现象 结论
①大多数α粒子
②一小部分α粒子
③极少数α粒子
被反弹了回来
改变了原来的方向
原来的前进方向
穿过金箔且不改变
金原子核外有很大的空间
（金原子核很小）
金原子核带正电
金原子核质量比α粒子大得多
二、原子的结构
＋
＋
＋
一个质子带
一个单位正电荷
质子
(不带电)
中子
原子核
带正电
一个电子
带一个负电荷
核外电子
由于原子核内质子所带电荷与核外电子的电荷数量相等，电性相反，因此，原子不显电性。
＋
＋
＋
一个质子带
一个单位正电荷
质子
(不带电)
中子
原子核
带正电
一个电子
带一个负电荷
核外电子
核电荷数：原子核所带的正电荷数。
质子数=核电荷数=核外电子数
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氢 1 0 1
碳 6 6 6
氧 8 8 8
钠 11 12 11
氯 17 18 17
质子数=核外电子数=核电荷数(原子核所带的电荷数简
称为核电荷数)且原子不带电
不是所有的原子都含有中子,如氢原子。
质子数不一定等于中子数。
不同种类的原子，核内的质子数不同，核外的电子数也不同。
表3-1：从表中你能总结出什么规律
核外电子
8
原子核
中子
8
质子
8
以氧气为例描述物质的构成
氧 气
氧分子
氧原子
练习1：填表：
原子名称 原 子 核 核 外 电子数 相对原子
质量
核电荷数 质子数 中子数 碳 6 6
氧 8 8
钠 11
硫 16
镁 12 12
6
6
8
8
11
12
11
16
16
16
12
12
课堂练习
2、将①分子②原子③质子④中子⑤电子等粒子用序号分别填 入下列适当空格中：
（1）构成物质的基本粒子是________________
（2）构成原子的基本粒子是________________
（3）显示电中性的粒子是________________
（4）带正电的粒子是________________
（5）参加化学反应一定发生变化的粒子是____________
（6）原子中数目一定相等的粒子是_______________
①②
③④⑤
①②④
③
①
③⑤
原子种类 原子质量(kg)
氢 1.67*10-27
氧 2.657*10-26
碳 1.993*10-26
铁 9.288*10-26
说明:由于原子的质量数值太小,书写使用不方便,所以采用相对原子质量。
三、原子的质量—相对原子质量(Ar)
相对原子质量(Ar) :以一种碳原子质量的1/12为标准,其他原子的质量跟它相比较所得的比
相对原子质量(Ar) =
该原子的实际质量
标准碳原子质量的1/12
原子种类 质子数 中子数 质量的1/12(kg)
碳-12 6 6 1.66*10-27
碳原子
碳原子质量的1/12
氧原子
氧原子质量的相对质量=
÷
≈
例：已知一个C-12原子的质量为n kg，一个A原子的质量为m kg，则A原子的相对原子质量是多少？
A原子的相对原子质量=
m kg
n kg ×1/12
=
12m
n
原子种类 原子质量(kg) 相对原子质量
氢 1.67*10-27
氧 2.657*10-26
碳 1.993*10-26
铁 9.288*10-26
练习1：求下原子的相对原子质量
“原子质量”与“相对原子质量”有哪些不同？
1.意义上不同，数值也不同。原子质量是实际质量，相对原子质量是相对质量。
2.相对原子质量和“原子质量”成正比，即“原子质量大的，相对原子质量也大”。
3.原子质量的单位是kg，相对原子质量是一个比值，它的单位是“1”，通常省略不写。
2. 整个原子的质量主要集中在原子核上。
观察下面表格中的质子、中子和电子的质量，你发现了什么规律？
交流讨论
1. 一个质子和一个中子的质量几乎相等 (相对质量都约等于1)
3. 电子质量很小，通常忽略不计，
粒子种类 原子质量(kg) 相对质量
质子 1.6726*10-27
中子 1.6749*10-27
电子 质子质量的1/1836
原子种类 质子数 中子数 核外电子数 近似相对原子质量
氢 1 0 1 1
碳 6 6 6 12
氧 8 8 8 16
钠 11 12 11 23
氯 17 18 17 35
铁 26 30 26 56
相对原子质量 ≈ 质子数+中子数
交流讨论
观察下表，你能发现什么规律？
质子数= 核外电子数=核电荷数
练习5：填表：
原子名 称 原 子 核 核 外 电子数 相对原子
质量
核电荷数 质子数 中子数 碳 6 6
氧 8 8
钠 11 23
硫 16 32
镁 12 12
6
6
12
8
8
16
11
12
11
16
16
16
12
12
24
原子的构成
一.原子的构成
原子
原子核
电子
质子
中子
（带1个单位的正电荷）
（不带电）
（带1个单位的负电荷）
核电荷数 = 核内质子数 = 核外电子数
二.相对原子质量
以一种碳原子质量的1/12为标准,其它原子的质量跟它相比较所得到的比,作为这种原子的相对原子质量(符号为Ar)
A原子相对原子质量=
A原子的实际质量
碳-12原子质量 X 1/12
1、知道原子的核外电子是分层排布的；
2、了解原子结构示意图的涵义；
3、通过对最外层电子数与元素性质的学习，让学生认识到事物之间是相互依存和相互转化的，初步学会科学抽象的学习方法
学习定位
学习目标
当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道运转；当原子中有多个电子时，它们将分布在多个球壳中绕核运动。
原子核外电子的排布
丹麦物理学家
玻尔
玻尔原子模型
观看原子的核外电子运动的模拟动画。
氢原子的结构
（1个电子）
【思考】 原子核外有很大的空间，电子在这个空间作高速运动，那么电子的运动有没有规律？
当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道运转；
第一层
第二层
第三层
钠原子的结构
（11个电子）
当原子中有多个电子时，它们将分布在多个球壳中绕核运动
1 2 3 4 5 6 7
电子在核外是分层排布的，按照能量由低到高，由里到外分层排布
核外电子分层排布规律
近 远
低 高
电子层：
离 核：
能 量：
2、核外电子具有的能量不同，是按能量高低分层排布。
电子层数、离核距离、能量高低之关系如下所示：
K L M N O P Q
四、核外电子的分层排布
1、排布特点：电子在核外是分层排布的（1-7层）
如何表示？
+11
3、 原子结构示意图：
电子层
原子核
质子数
圆圈表示
圈内数字表示
弧线表示
原子核带正电
“+”表示
最外层电子数
数字1也可以表示
2 8 1
弧线上的数字表示
第一层
第二层
第三层（最外层）
钠原子的结构（11个电子）
各电子层上的电子数
第一层（2个）
第二层（6个）
(最外层)
【亲手尝试】根据氧原子的结构图画出结构示意图
+8
2
6
⑴、第一层最多容纳___个电子，第二层最多容纳___个电子。
2
(2)、最外层不超过 个电子,只有1层的不超过___个电子。
8
8
⑶、电子先排满第___层，再排第___层，排满第___层，再排第___层。（按照能量由低到高的顺序分层排布，即：从内层排出。）
2
3
2
4、 1-20号原子核外电子的排布规律：
1
2
画出下列原子的原子结构示意图
C 质子数: 6
F 质子数: 9
Mg 质子数: 12
S 质子数: 16
练习:
+6
2
4
+9
2
7
+12
2
8
2
+16
2
8
6
非金属
稀有气体
金属
写出从 1 到 18 号元素的原子结构示意图，你能从中总结出什么规律？
原子核外电子的排布规律
元素的种类 最外层电子数 元素的化学性质
金 属
一般少于4个
易失电子
五 、元素与最外层电子数的关系
元素种类 最外层电子数 元素的化学性质
非金属
一般大于或等于4个
易得电子
元素种类 最外层电子数 元素的化学性质
稀有气体
8个（He为2个）
比较稳定
氦(He)
氖(Ne)
氩(Ar)
像稀有气体元素原子这样的最外层有 8个电子的结构。
若只有一个电子层，则 2 个电子也是稳定结构 (如： He)。
原子核外电子的排布规律
相对稳定结构：
元素 分类 最外层电子数 原子结构的稳定性 电子的得失 化学性质
金属
非金属
稀有气体
少于4
易失电子
不稳定
较活泼
多于4
不稳定
易得电子
较活泼
2或8
稳定
不易得失
较稳定
小结
元素的化学性质主要决定于原子的 。
最外层电子数
结论
部分元素原子结构示意图
3、元素：由金属到非金属元素、再到稀有气体元素。
+1
1
+2
2
+3
2
1
+4
2
2
+5
2
3
+6
2
4
+8
2
6
+7
2
5
+10
2
8
+9
2
7
+11
2
8
1
+14
2
8
4
+12
2
8
2
+13
2
8
3
+16
2
8
6
+15
2
8
5
+18
2
8
8
+17
2
8
7
氦He
氟F
氧O
氢H
氮N
硼B
锂Li
碳C
铍Be
镁Mg
硅Si
铝Al
钠Na
氖Ne
磷P
氯Cl
氩Ar
硫S
思考:从表中你还能发现哪些规律
2、同一列，最外层电子数相同；
1、同一层、电子层数相同；且最外层电子数从1增加到8（第一层从1增加到2）。
1、通过对动画的观察与想象，认识核外电子是分层排布的；
2、通过对原子得失电子后变化的讨论，认识离子的形成过程与离子也是构成物质的一种粒子；
3、感受微观世界结构美，初步体会物质构成奥秘,树立“结构决定性质”等辨证唯物主义观点。
学习定位
学习目标
由于金属元素、非金属元素的原子核外最外层没有达到稳定结构，在化学反应中容易得失电子，从而达到稳定结构，那么，得失电子的结果怎样呢？
形成---离子
Na
2
1
8
+11
2
8
+11
易失1个电子
带1个正电荷
2
3
8
+13
Al
易失3个电子
带3个正电荷
2
8
+13
2
6
8
+16
S
易得2个电子
带2个负电荷
2
8
8
+16
2
7
8
+17
Cl
易得1个电子
2
8
8
+17
金属阳离子比对应的金属原子核外电子层少一层
非金属阴离子和对应的非金属原子核外电子层相同
Na 钠离子
+
Al 铝离子
3+
带1个负电荷
Cl 氯离子
-
S 硫离子
2-
六 、离子
1、离子的形成
离子——带电荷的原子或原子团。
阴离子：带负电荷的离子叫做阴离子。　　　 如： OH- 、 SO42- 、S2－、 Cl－
阳离子：带正电荷的离子叫做阳离子。　　　　如： H+ 、 NH4+ 、 Mg2+ 、Al3+
2、离子的概念及分类
元素 分类 最外层电子数 得失电子趋势 形成离子的类型
金属 元素
非金属元素
稀有气体元素
一般小于4
易失去电子
一般大于或等于4
易得到电子
等于8（氦=2）
难于得失电子（为稳定结构）
阴离子
阳离子
不易形成离子
原子
阳离子
阴离子
失电子
得电子
失电子
得电子
原子中：质子数 = 电子数（原子不带电）
阳离子中：质子数 > 电子数（带正电）
3、原子和离子的联系和区别
区别
联系：
阴离子中：质子数 < 电子数（带负电）
2
8
+11
2
1
8
+11
2
6
8
+16
2
8
8
+16
+13
2
8
+16
2
8
8
判断：微粒A是 微粒B是
微粒C是 。
铝离子
硫离子
+8
2
6
A B C
氧原子
要能够分清原子结构示意图、离子结构示意图
原子：核电荷数＝核外电子数
离子：核电荷数≠核外电子数
Mg2+
镁离子，一个镁离子
Mg2+上的2:
Cl-
氯离子，一个氯离子
Cl-表示每个氯离子带1个单位的负电荷
4、离子符号的含义
离子符号的含义：
离子符号右上角数字的含义：
表示每个镁离子带2个单位的正电荷
2Mg2+:
两个镁离子
nCl-
n个氯离子
离子符号前面数字的含义：
表示某离子、表示一个某离子。
表示某离子所带的电荷数。
表示某离子个数。
3Al
3+
每个铝离子带3个单位正电荷
3个铝离子
铝离子或一个铝离子
指出下列符号中数字的意义
练习：2Mg2+ 、2 S2-
离子符号前面的系数只表示离子的个数。
钠在氯气中燃烧
+
点燃
由钠原子构成
钠
氯气
由氯分子构成
氯化钠
由 构成
钠 + 氯气　　　 氯化钠　　
点燃
NaCl
Na
Cl2
5、离子是构成物质的粒子
氯化钠的形成
失去1个电子
得到1个电子
Na
Na+
Cl
Cl▔
NaCl
静电作用
由 构成
钠离子、氯离子
氯化钠：
离子是构成物质的一种基本粒子
保持氯化钠化学性质的最小粒子是： 。
离子可以构成物质
Cl- 和 Na+
氯化钠
由Na+和Cl-构成， 在氯化钠中Na+、Cl-数目比为1:1
【基础练习】
Na
Mg
2
1
8
+11
2
2
8
+12
2
6
8
+16
2
7
8
+17
S
Cl
2
8
+11
2
8
+12
2
8
8
+16
2
8
8
+17
1.要能够分清原子结构示意图、离子结构示意图2.要能够根据示意图写出对应的符号
原子：核电荷数＝核外电子数
离子：核电荷数≠核外电子数
Na＋
Mg2＋
S2－
Cl－
1、原子核外电子是分层排布的；
2、原子结构可以用原子结构示意图表示；
3、原子的核外电子排布，特别是最外层的电子数目，与元素的化学性质有密切关系；
4、构成物质的粒子除原子、分子外，还有离子。离子是由原子得失电子形成的。
三、原子核外电子的排布