(共27张PPT)
【情景引入】
丰富多彩的物质世界是由一百多种元素组成。那么这些元素之间有什么内在联系吗?它们是如何相互结合形成多种多样的物质呢?原子结构与元素周期表之间有什么样的关系呢?
第一节 原子结构与元素周期表
第1课时 原子结构
【情境 微课堂】
原子结构模型的演变 P88
道尔顿模型(1803年):原子是构成物质的基本粒子,它们是坚实的、不可再分实心球。
汤姆孙原子模型(1904年):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(1911年):在原子的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,就像行星环绕太阳运转一样。
玻尔原子模型(1913年):电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速圆周运动。
电子云模型( 1926~1935年):现代物质结构学说。电子在原子核外很小的空间内做高速运动,其运动规律与一般物体不同,没有确定的轨道。
2008年,冲绳科学技术大学院大学的科学家们用他们的“飞秒照相机”成功地首次拍到了材料内部电子的运动轨迹,再度实现了突破。
人类对原子的认识在不断的深化
臆想、臆测
假说、模型
实验、模型
利用仪器
原子结构模型的演变过程对我们有何启示?
人类对原子的认识
①化学认识发展的形式与科学认识发展的形式一样,都是继承、积累、突破和革命。②实验方法是科学研究的一种重要方法,实验手段的不断进步是化学发展的一个关键。③科学研究、科学发现是无止境的。
道尔顿实心球式模型(1803年)→汤姆生葡萄干面包式原子模型(1904)→卢瑟福行星运转式原子模型(1911年)→玻尔轨道式原子模型(1913年)→近代量子力学电子云式模型(1926-1935年)。
原子
原子核
核外电子
质子
中子
(正电)
不显
电性
(负电)
(正电)
(不带电)
分层排布
与物质化学性质密切相关
1、构成原子的粒子有哪些?它们是怎样构成原子的?
核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数
=Z
一、原子的结构
质量/kg 相对质量 电性和电量/C
质子 1.673×10-27 1.007 +1.602×10-19
中子 1.675×10-27 1.008 0
电子 9.109×10-31 1/1836 -1.602×10-19
2.质量数
原子的质量主要集中在 上,质子和中子的相对质量都近似为1,如果忽略电子的质量,将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加,所得的数值即为 ,用符号 表示。
原子核
质量数
A
【情境问题思考】
原子 质子数(Z) 中子数(N) 质量数(A) 相对原子质量
F 9 10 18.998
Na 11 12 22.990
Al 13 14 26.982
问题:将几种原子的质子数和中子数之和(质量数)填入下表,质量数与原子的相对原子质量作比较,你能得出什么结论
19
23
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3.两个等式关系
①原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数(原子中的数量关系)
②质量数(A)= + (质量关系)
质子数(Z)
中子数(N)
质量关系
电性关系
4、微粒符号的含义
质量数(A)
质子数(Z)
±a
化合价
x±
电荷数
b
原子个数
思考 在阳离子和阴离子中,电性关系呢?
质子数=原子序数=核电荷数=核外电子数± 电荷数
(1)原子呈电中性是因为中子不带电( )
(2)质子数和中子数决定原子的质量( )
(3)原子的质量数就是原子的相对原子质量( )
(4)微粒中的质子数与核外电子数一定相等( )
(5)某种氯原子的中子数是18,则其质量数是35,核外电子数是17( )
×
√
×
×
√
判断下列说法是否正确
核外电子是怎样运动的?
氢原子的结构
(1个电子)
行星绕太阳运动
※高速运动,接近光速;
※没有确定的轨迹,不能同时准确地测定电子在某一时刻所处的位置和运动速度,也不能描绘出它的运动轨迹。
如何描述核外电子的运动?
※只能用统计的观点指出它在原子核外空间某处出现机会的多少。
※用“电子云”形象地描述核外电子的运动。
多电子的电子云图片
【思考】仔细观察图片,你有什么发现?
在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动。
电子层——根据电子的能量差异和通常运动区域离核的远近不同,将能量不同的电子运动区域称为电子层。
二、原子核外电子排布
1、电子层(n)
核外电子运动特点:不像行星绕太阳旋转有固定的轨道,但却有经常出现的区域。
在含有多个电子的原子里,电子分别在 的区域内运动,人们把不同区域简化为 的壳层,称之为 。
能量不同
不连续
电子层
1.当K层为最外层时,最多能容纳的电子数是多少?除了K层,其他各层为最外层时,最多能容纳的电子数是多少?
课本P87 稀有气体元素原子核外电子排布
3.问题四 K、L、M、N层最多容纳的电子数各是是多少 ?
你能归纳出第n层最多能容纳的电子数吗 ?(提示电子层序数用n表示)
2.次外层和倒数第三层呢?
(3)各电子层最多容纳2n2个电子;
①最外层电子数不超过8个电子(K为最外层时不超过2个) ;
②次外层电子数不超过18个电子;
③倒数第三层电子数不超过32个电子;
(2)能量最低原理:
(1)电子分层排布
注意:以上三条规律相互联系和制约
2、核外电子排布的规律:
3、原子结构示意图
以钠原子结构示意图为例
硒原子的结构示意图
铁原子的结构示意图
钾原子的结构示意图
离子结构示意图中各符号与原子结构示意图含义一样,但注意原子结构示意图中质子数等于核外电子数,而离子结构示意图中质子数与核外电子数不相等。
如:Cl- ;Na+ 。
4、离子结构示意图
非金属原子
稀有气体原子
金属原子
核电荷数为1-18的原子结构示意图如下,你从中获取哪些信息?
元素的化学性质与其原子的最外层电子数有关。
(原子最外层电子数相同,其化学性质相似,氢和氦除外)
结 论:
(1)原子核中无中子的原子: 。
(2)最外层有1个电子的元素: 。
(3)最外层有2个电子的元素: 。
(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素: 。
(5)电子层数与最外层电子数相等的元素: 。
(6)电子总数为最外层电子数2倍的元素: 。
(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素: 。
(8)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素: 。
H
H、Li、Na
Be、Mg、He
Be、Ar
H、Be、Al
Be
Li、Si
Li、P
在1~18号元素中几种特殊的原子结构
课堂小结
原子结构
核外电子的排布规律
原子结构模型演变
道尔顿模型
汤姆孙原子模型
卢瑟福原子模型
玻尔原子模型
电子云模型
能量最低原理
每个电子层最多能容纳的电子数为2n2
最外层最多能容纳8个电子(K层为2个)
次外层最多容纳18个电子(L层为8个)
1.不符合原子核外电子排布基本规律的是( )
A.核外电子总是优先排在能量最低的电子层上
B.K层是能量最低的电子层
C.N电子层为次外层时,最多可容纳的电子数为18
D.各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2
D
2.在元素周期表的前18号元素中,最外层电子数是其电子层数的2倍的元素共有( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
C
3.X、Y、Z三种短周期元素,X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,Y原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍,Z原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍。则X、Y、Z三种元素可能的组合是( )
A.C、Si、Mg B.Li、C、Mg
C.C、Mg、Li D.C、O、Mg
A
4.主族元素X、Y,已知X的质子数为a,X2+比Y2-核外少8个电子,若Y原子的质量数为b,则Y原子核内中子数为( )
A.b-a-4 B.b-a-8
C.b+a+8 D.b-a-12
5.观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图,回答有关问题:
(1)属于阴离子结构示意图的是________(填字母编号)。
(2)性质最稳定的原子是_________(填字母编号)。
(3)元素D的单质在B2中燃烧,该产物的化学式________。
(4)在核电荷数1-18的元素内,列举一个与C原子的电子层结构相同的离子,写出离子的符号_________。
(5)写出化合物DAB在水溶液中的电离方程式_____。
【答案】A C Na2O2 F-(Na+等合理均可) NaClO==Na++ClO-
寻找“10电子”微粒和“18电子”微粒的方法
(1)“10电子”微粒
寻找“10电子”微粒和“18电子”微粒的方法
(2)“18电子”微粒