2.3人类对原子结构的认识 课件(共27张PPT) 2022-2023学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

(共27张PPT)
苏教版必修第一册
2.3 人类对原子结构的认识
思考：
化学是一门以什么为研究对象的基础学科？
物质
准确的说，化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门自然科学。
”原子“的提出
公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特提出，每样东西都是由最小的部分组成的，而这最小的部分不能再分。他认为物体可以不断的切割直到其最小部分，这最小的部分称为“atomos”。atom（原子）这个单词来源于此。
人类认识原子结构的历程
道尔顿与他的“实心球”模型
1803年，英国道尔顿阐述了他的化学原子学说，主要观点有：
所有物质都是由非常微小的，不可再分的实心体即原子组成；
同种物质的原子其质量、大小和形状都相同，同元素的原子不同，主要表现为质量的不同；
原子不能被分割
人类认识原子结构的历程
汤姆逊的电子与“葡萄干面包”模型
1.汤姆逊通过阴极射线发现金属中都存在带负电荷的粒子，即“电子”。
2.用实验证明电子质量不及氢原子质量的千分之一。
3.他推测这种粒子是均匀地嵌在云状的正电荷球体中的。
人类认识原子结构的历程
卢瑟福的α衍射实验与“行星”模型
α衍射实验的结果：
1.大部分α粒子直线穿过金箔
2.少部分发生一定的偏移
3.极少数反弹回来
知识之窗：α粒子的质量是电子的7000多倍！
卢瑟福的推测：原子的内部结构并不是均匀的，而是存在一个中心的”核“，称为原子核。原子核带正电，电子在其周围高速运动，就像行星围绕太阳运转一样。
同时，在1920年，他预言了原子核中带有一定的中性粒子，即”中子“。1932年由他的学生查德威克验证了中子的存在。
人类认识原子结构的历程
核电荷数=质子数=核外电子数
原子
原子核
核外电子
质子
中子
：一个质子带一个单位正电荷
：不带电
：一个电子带一个单位负电荷
新知讲解
质子、中子和核外电子的电量关系
粒子 电子 原子核
质子 中子
电性 电量 负电 1单位电荷/个 正电 1单位电荷/个 不显电性
质量/kg 9.109×10-31 1.673×10-27 1.675×10-27
相对质量
原子的质量集中在原子核
1/1836
1.007
1.008
相对原子质量：某原子的质量与12C原子质量的1/12之比
质子、中子和核外电子的质量关系
质量数（A）=质子数（Z）+中子数(N)
原子 质子数 （Z） 中子数 (N) 质量数 (A) 相对原子质量
F 10 18.998
Na 12 22.990
Al 14 26.982
9
11
13
19
23
27
新知讲解
≈相对原子质量
质子、中子和核外电子的质量关系
X表示元素符号
Z表示质子数
A表示质量数
练习：写出下列微粒的质子数、中子数、电子数、质量数。
新知讲解

原子的表示
ZX
A
核素的定义
具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素。
质子数 中子数 电子数 质量数
1 0 1 1
1 1 1 2
1 2 1 3
6 6 6 12
6 7 6 13
6 8 6 14
同位素的定义
在元素周期表中的位置？
同位素：质子数相同、质量数（或中子数）不同的核素互称为同位素。
核电荷数
质子
中子
质子数
中子数
小结
1、正误判断
(1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子( )
(2)不同的核素可能具有相同的质子数，也可能质子数、中子数、质量数均不相同( )
(4)中子数不同而质子数相同的微粒一定互为同位素( )
(5)通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化( )
√
√
×
×
×
不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应！
课堂练习
波尔的量子论结构模型——原子结构示意图的来源
卢瑟福的学生、丹麦物理学家玻尔将诞生不久的量子论运用到原子结构模型中。
他提出：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，既不吸收能量，也不放出能量；当电子从较高轨道落到较低轨道时才产生辐射。
人类认识原子结构的历程
核外电子是在一系列稳定轨道上运动的，每个轨道的能量都是确定的
各电子层由内向外，能量依次递增
电子层数用序数 n 表示，依次为1、2、3、4、6、7...分别称为K、L、M、N、O、P、Q…电子层
核外电子层的排布
(1) 核外电子总是尽量先排布在能量最低的电子层，然后由内向外依次排布。
核外电子排布规律
能量规律
(1) 原子核外各电子层最多容纳2n2个电子（n表示电子层数）。
数量规律
(2) 原子最外层电子数目不能超过8个（K层不能超过2个）。
稀有气体元素的原子核外电子排布
元素 各电子层的电子数
K L M N O P
2He 2
10Ne 2 8
18Ar 2 8 8
36Kr 2 8 18 8
54Xe 2 8 18 18 8
86Rn 2 8 18 32 18 8
结构决定性质：稀有气体化学性质稳定——
稀有气体元素原子中最外层电子都已经填满，形成了稳定的电子层结构。
(3) 次外层电子数目不能超过18个(第一层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个。
镁离子的形成
Mg
Mg2+
氧离子的形成
失去2e-
O2-
得到2e-
O
Mg2+
+12
2 8
O2-
+8
2
8
MgO
氧化镁的形成
新知讲解
1.活泼金属元素原子，最外层电子数较少，与活泼非金属反应时，易失电子，形成稳定的电子层结构。表现正化合价。
2.活泼非金属元素的原子，最外层电子数较多，与活泼金属反应时，易得电子，形成稳定的电子层结构。表现负化合价。
故事仍在继续......
拓展延伸：至今已知的最小微粒——夸克
课后作业：名校学案32-34页，校本作业35-36页。
3、铁-60同位素的现身，揭秘了超新星爆炸历史真相。下列说法中正确的是（ ）
A.铁元素的质量数为60
D
1、现有下列9种微粒：11H、12H、613C、614C、714N、2656Fe2＋、2656Fe3＋、816O2、816O3。按要求完成以下各题：
(1)11H、12H、13H分别是氢元素的一种________，它们互称为________。
(2)2656Fe2＋的中子数为________，核外电子数为__________。
(3)上述9种微粒中有________种核素，含有________种元素。
课堂练习
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