课件26张PPT。第1章 原子结构与元素周期律
第1节 原子结构
第1课时 原子核 核素
引言： 通过初中学习同学们已经知道原子是由原子核和核外电子构成的。但
原子核是由什么构成的呢？
电子在原子核外怎样运动的？
元素的性质与原子结构有什么关系？
这是本节教学要解决的问题。回顾与
思考： 1.物质是由什么粒子构成的？2.化学变化的最小粒子是什么？3.为什么原子不是一个简单的、不可分割的实心球体？4.为什么原子核也不是一个简单的、不可分割的实心球体？1. 分子、原子等 2. 原子 3. 原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成4. 原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子构成的 5. 原子核内质子所带正电荷总数等于核外电子所带负电荷总数 8. 在原子里，电子在原子核外的运动空间“相当的大”7. 如果把一个原子比作一个庞大的体育场，而原子核只相当于一只蚂蚁7.你想象中的原子核的体积小到什么程度？6. 一个原子跟一个兵乓球体积之比，相当于兵乓球跟地球的体积之比 有关原子结构的知识是自然科学的重要基础知识之一。原子是构成物质的一种基本粒子，物质的组成、性质和变化都与原子结构密切相关。 人们对原子、分子的认识要比对宏观物体的认识艰难得多。因为原子和分子过于微小，人们只能通过观察宏观实验现象，经过推理去认识它们。一般是通过实验事实提出原子和分子的理论模型，如果设想的模型不符合新的实验事实，就必须修正，甚至摈弃旧的模型，再创建新的模型。人们对原子、分子结构认识的过程实际上是根据科学实验不断创立、完善模型的过程。 自从19世纪初道尔顿建立原子学说以后，“原子是不可分割的最小微粒”在人们脑海中留下深刻的印象。直到发现电子、X射线和放射性现象，人们才舍弃原子不能再分割的传统观念，并进而探讨原子的组成和结构问题。小 结 那么、原子的内部结构究竟是怎样的呢？科学家是怎样探索原子内部结构的呢？
2.卢瑟福所作α粒子散射实验
为什么是：
绝大多数α粒子直线通过;
少数α粒子转向;
个别α粒子反弹,
这一现象说明什么问题？
α粒子散射实验 表明： 原子中正电荷占的空间很小，因而α粒子通过金箔时，只有极少部分遇到这种质量较大带正电荷的质点的排斥而折回，这个带正电荷的质点位于原子的中心，就是原子核；
而大部分α粒子是直线通过的，说明电子在原子核外“较大”的空间内运动。由于电子很轻，容易被较重的α粒子推开，不会妨碍α粒子的通行。
这个实验推翻了原子是一个“实心球”的假设，为现代原子结构理论奠定了基础。
卢瑟福通过α粒子散射实验认识了原子核的存在，提出了核式原子模型――原子中心有一个原子核，它集中了原子全部正电荷和几乎全部质量，而带负电荷的电子在核外空间饶核高速运动。 ? 实
验 预
测 观
察 模
型 葡
萄
干
布
丁 α
粒
子
散
射通过
转向
反弹 核式
原子
模型科学家的这些探索过程给你有什么启发？你心中的原子结构模型是怎样的? 人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，才一步一步地走向深入，一步一步接近事物的本质。 人类对原子结构的深入认识，都是建立在实验研究基础上的。实验是揭示原子结构的重要手段。
汤姆生、卢瑟福、玻尔、海森伯四代师生都是诺贝尔科学奖获得者，正是因为有了他们这样的探索者，正是因为有了他们怀疑科学上的“定论”，不迷信权威，向自己的恩师挑战，为科学的发展做出了重要贡献。在他们的身上闪烁着科学探索精神的光辉！
1、原子核的构成 据表中的数据,各小组讨论汇报并回答下列问题:
（1）在原子中，质子数、核电荷数、核外电子数之间存在什么关系？
（2）原子的质量由哪些微粒决定？
（3）忽略电子质量，原子的相对质量与质子数、中子数有什么关系？
原子的构成： 每一个质子带 电荷
相对质量约为 ，质子的数目决定
中子不带电，相对质量约为
围绕原子核作高速运动，每个电子带
原子 电荷。
相对质量为一个质子（中子）的 。
最外层电子数目决定 。
质量数：
定义：
核电荷数（Z）＝ ＝
质 量 数（A）＝ ＋
一般用符号 表示一个质量数 A 为、质子数为 Z 的原子。
原子核 核外电子质子中子一个单位正电荷1元素的种类1一个单位负电荷1/1836元素的化学性质质子数(Z)核外电子数质子数(Z)中子数(N)原子核内质子数和中子数取近似整数值的相对原子质量之和2、核素 【回顾】
元素的种类是由原子核内的质子数决定的。元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称。
【质疑】
同种元素原子的质子数相同，那么，中子数是否也相同呢?
“观察思考” 三种不同的氢原子
【比较】三种氢原子结构的异同。
【质疑】它们是不是同一种元素？
2.核素 元素：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称核素：人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子 称为核素。
同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互 为同位素。核素(1)元素:具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称(2)核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子氢元素三种核素: 氕 氘 氚(3)同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素三者关系:核素核素 ……元素(同位素)【迁移与应用】 1．请你描述构成原子的各种微粒与元素、核素间的关系。 2．请你描述元素、核素、同位素间的 关系.氢元素的三种核素同位素性质：a.同位素的化学性质相同，物理性质有一定差别。
b.天然存在的同一元素的各同位素所占的原子百分组成不变。
应用：
①金属探伤 ②消除静电 ③治疗肿瘤
④示踪原子，跟踪研究化学反应
⑤作核燃料 ⑥用14C考古 ⑦环保治污等元素的相对原子质量 1、定义：由各种天然核素相对原子量与其原子百分组成计算出的平均值 。
2、计算式： M ＝M1×n1 % ＋ M2×n2 % ＋ M3×n3 % ＋…
同位素Cl的相对原子质量为34.969，在自然界占75.77%(原子数的百分含量)，Cl为36.966，在自然界中占24.23%，则Cl的相对原子质量为：34.969×75.77%＋36.966×24.23% ＝35.45
思考：计算元素的相对原子质量还可以用哪些方法？
用质量数代替核素的相对原子质量，求其平均值。
具有相同核电荷数(质子数)的同类原子的总称宏观概念，对同类原子而言，既有游离态又有化合态主要通过形成的单质或化合物来体现H、O具有相同数目的质子和一定数目的中子的一种原子微观概念，对某种元素的一种原子而言不同的核素可能质子数相同，或中子数相同，或质量数相同，或各类数均不相同1 H、2 H、3 H+、 12 C、24 Mg不同核素质子数相同而中子数不同的同一元素的原子或同一元素的不同核素微观概念，对某种元素的原子而言。因同位素的存在而使原子种类多于元素种类同位素质量数不同，化学性质相同；天然同位素所占原子百分含量一般不变；同位素构成的化合物如H20、D20、T20物理性质不同，但化学性质相同1 H、2 H、3 H为H的同位素 同位素、元素、同素异形体的比较：亚原子粒子简介： 人们将组成原子的微粒叫亚原子粒子。亚原子粒子曾经也叫基本粒子, 近些年越来越多的文献就将其叫粒子。迄今科学上发现的粒子已达数百种之多。 夸克简介 根据 1961 年由盖尔-曼（Gell M-Mann）建立的新模型， 质子和中子都是由更小的粒子夸克组成的， 但现有的理论还不能预言
(当然更不用说从实验上证明)电子是可分的。宏观、微观运动的不同电子云电子云：是用统计的方法对核外电子运动规律所作的一种描述。
描述方法：用点的密度大小表示电子在某处出现机会的多少。
过程：给原子拍照。
结果：很像在原子核外有一层疏密不等的“云”。理解电子云 注意：每一个小黑点只代表电子在该处出现一次，并不代表有一个电子。
一个点没有多大意义，众多点的疏密不同才有意义。课件26张PPT。第1章 原子结构与元素周期律
第1节 原子结构
第1课时 原子核 核素
原子结构模型的演变1、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。19世纪初，英国科学家道尔顿提出代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。“葡萄干蛋糕”模型4.卢瑟福原子模型5.波尔原子模型 6.卢瑟福原子结构模型卢瑟福实验
动画 原子的构成、原子核的构成 一、原子核大型体育场与蚂蚊构成原子的粒子及其性质关系式1： 核电荷数=核内质子数=核外电子数问题：如果是离子，则上述关系如何表达？原子中:忽略电子的质量，将原子核内所有的质子(Z)和中子(N)的相对质量取近似整数值加起来，所得的数值。质量数（A）关系式2：A=Z+N——元素符号质量数 —— 核电荷数 ——
（核内质子数）表示原子组成的一种方法a——代表质量数；
b——代表核电荷数；
c——代表离子的价态；
d——代表化合价a b c d各代表什么请看下列表示 决定元素种类1、原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星，
这与铱（Ir）元素的原子核外电子数恰好相等，
因此称为“铱星计划”。已知铱的一种原子是 ，则其核内的中子数是（ ）
A、77 B、114 C、120 D、268C2.据报道，上海某医院正在研究用放射性的一
种碘 治疗肿瘤。该碘原子的核内的中子
数与核外电子数之差是（ ）A、72 B、19 C、53 D、125B3.某粒子用 表示，下列关于该粒子的叙述
正确的是（ ）A、所含质子数=A-n B、所含中子数=A-Z
C、所含电子数=Z+n D、质量数=Z+AB核素具有一定数目质子和一
定数目中子的一种原子同位素把核内质子数相同，中子数不同的
同种元素的不同原子互称为同位素同位素的特点1、同种元素的各种同位素化学性质几乎完全 相同，物理性质有差异。
2、在天然存在的某种元素里，不论是游离态 还是化合态，各种同位素的原子个数百分比(丰度)一般为定值。
3、同种元素的不同的同位素原子也可组成不同的单质或化合物的分子。 如单质：H2、O2、T2、H-D、H-T、D-T、 D2、T2 化合物：H2O、D2O、T2O、HDO、DTO元素、核素、同位素三者之间的关系 试一试1．? 下列各组物质中，互为同位素的是（ ）
（A）O2、、O3 、O4 （B）H2、D2、T2
（C）H2O、D2O、 T2O （D） 20Ca 和20 Ca
2．下列说法正确的是（ ）
（A）同种元素的质子数必定相同
（B）不同元素原子的质量数必定不同
（C）原子核都是由质子和中子构成的
（D）凡是核外电子数相同的微粒必定属于同一
元素4042DA同位素、元素、同素异形体的比较三、相对原子质量 1、原子质量：指原子的真实质量，也称绝对质量，是通过精密的实验测得的。如一个168O原子的质量为2.657X10-26kg，一个126C原子的质量为1.993×10-26kg等。
2、相对原子质量：以12C原子质量的1/12(作为标准，其他原子的质量跟它比较所得的值。
3、原子质量数：忽略原子中电子的质量，将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值为1，则它们加起来的数叫质量数(为正整数值)。A=Z+N
4、核素的相对原子质量：各同位素原子的质量与126C原子的质量的1/12的比值。近似等于其质量数
5、元素相对原子质量：指该元素各种天然同位素原子的相对原子质量与其原子百分组成计算出来的平均值。
6、元素的近似相对原子量：指该元素各种天然同位素原子的质量数与与其原子百分组成计算出来的平均值。[ 例 ] Cl元素有两种同位素：35Cl、 37Cl则Cl元素的相对原子质量=
34.97×75.8%+ 36.97×24.2%=35.45则Cl元素的近似相对原子质量=
35×75.8%+ 37×24.2%=35.48 练习
铜（核电荷数为29）有两种核素，中子数分别为34和36，已知铜元素的近似相对原子质量为64.5，则铜元素两种核素的个数比为 。1∶3复习与巩固：1.原子都由质子,中子和电子构成,这句话对不对?为什么?
2.假设H元素有三种同位素,氧元素有两种同位素,由它们构成的不同的水分子有多少种?课件18张PPT。第1章 原子结构与元素周期律
第1节 原子结构
第2课时 核外电子排布
核外电子分层排布电子按能量高低在核外分层排布。排 布 规 律电子总是尽先排布在能量最低的电子层里。
每个电子层最多只能排布2n2个电子。
K层为最外层时，最多只能容纳2个电子。
其它各层为最外层时，最多只能容纳8个电子。
次外层最多不超过18个电子。K→ L → M→N → O → P2→ 8 →18→32→50→ 2n21→ 2 → 3→ 4→ 5 → 6稀有气体元素原子电子层排布原子结构示意图1原子结构示意图2⒈金属单质Na、Mg能分别与非金属单质O2、Cl2反应生成氧化物和氯化物，请写出这些氧化物和氯化物的化学式。
⒉根据Na、Mg、O、Cl原子在反应中失去或得到电子的数目和该原子的最外层电子数目，推断其氧化物和氯化物中元素的化合价，将结果填入下表： 一些元素的原子得失电子的情况
Na2O、MgO、NaCl、MgCl2课堂练习11.下列原子结构示意图中,正确的是:2.某元素原子的原子核外有三个电子层,最外层有4个电子,该原子核内的质子数为:
A.14 B.15 C.16 D.17
3.下列叙述正确的是:
A.电子在原子核外作高速圆周运动
B.电子云示意图中的小黑点表示一个电子
C. 次外层电子数一定是2或8
D.最外层只有一个电子的原子不一定是碱金属元素的原子答案：1.B 2.A 3.D课堂练习21.根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示意图。
（1）A元素原子核外M层电子数是L层电子数的1/2；___________
（2）B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍；______
（3）C元素的次外层电子数是最外层电子数的1/4；________
2.X和Y是原子序数小于18的元素，X原子比Y原子多1个电子层；X原子的最外层中只有1个电子；Y原子的最外层电子层中有7个电子。这两种元素形成的化合物的化学式是__________________.答案：1.(1) 硫 2 8 4 (2) 硼 2 3 (3) 氖 2 8 2. NaF原子的发现史公元前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。
1.道尔顿原子模型(1803年）
2.汤姆生原子模型（1904年）
3.卢瑟福原子模型（1911年）
4.波尔原子模型(1913年）
5.电子云模型（量子力学模型）
（1927~1935年）道尔顿原子模型 原子是组成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球。汤姆生原子模型 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，中和了正电荷，从而形成了中性原子。卢瑟福原子模型 原子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，就象行星环绕太阳运转一样。波尔原子模型 电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。电子云模型现代物质结构学说。波粒二象性。根据原子光谱和理论分析
核电荷数为1~20的元素原子核外电子层排布Br补充练习11.某元素原子核外L层电子数是其它层电子数之和的2倍，则该元素的核电荷数为：
A.6 B.8 C.12 D.16
2.两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在核电荷数为1~10的元素中。满足上述关系的元素共有：
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
3.A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5个，则A与B形成的化合物的化学式为：
A. A2B3 B. BA2 C. AB4 D.B3A2答案：1.AC 2.B 3.D 补充练习2有V、W、X、Y、Z五种元素，它们的核电荷数依次增大，且均小于20，其中X、Z是金属元素，V和Z元素原子的最外层都只有一个电子，W和Y元素原子的最外层电子数相等，且W元素原子L层电子数是K层电子数的3倍，X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半。由此可推知（填元素符号）：
V是____W是____X是_____Y是____Z是_____答案：H、O、Al、S、K课件10张PPT。第1章 原子结构与元素周期律
第1节 原子结构
第2课时 核外电子排布
物质在化学反应中表现出的性质和组成该物质的元素的原子结构有着密切的联系,其中核外电子扮演着重要的角色.如果把原子比喻为一座大楼,原子核只有乒乓球那么大,其它的空间全部为电子所有.在这样广阔的 空间中,电子是怎样运动的 ?核外电子排布二.核外电子排布1.电子的能量不同,所处的位置也不同.能量低的电子离核近.2.电子是分层排布的.从原子核向外共7个电子层.内层电子能量低.
3.核外电子排布的规律:
1)每层电子最多排2n2个;
2)最外层电子数不超过8个(第一层为最外层,不超过2个);次外层电子数不超过18个,倒数第三层不超过32个;
3)电子总是先排慢能量低的电子层再排能量高的电子层4.原子结构示意图5.元素的性质与最外层电子数小于4大于等于4等于8金属元素非金属元素稀有气体元素的化学性质,化合价与最外层电子数紧密相关;交流与研讨小结：电子的能量不同,所处的位置也不同.能量低的电子离核近.
电子是分层排布的.从原子核向外共7个电子层.内层电子能量低.核外电子排布的规律: 1)每层电子最多排2n2个; 2)最外层电子数不超过8个(第一层为最外层,不超过2个);次外层电子数不超过18个,倒数第三层不超过32个; 3)电子总是先排慢能量低的电子层再排能量高的电子层
