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第三单元
人类对原子结构的认识
苏教版普通高中课程标准实验教科书
化学1
By
convention
there
is
color,
By
convention
sweetness,
By
convention
bitterness,(痛苦)
But
in
reality
there
are
atoms
and
space.
感觉上，存在的是
缤纷的色彩，
浓郁的芬芳，
深深的苦痛，
但实际上，存在的是原子和空间。
你头脑中的原子是这样的吗？
【一
原子结构模型的演变】
（1）人类对原子结构的认识经历了哪几个阶段？
（2）电子最早是由哪一位科学家发现？谁提出了
有核的原子模型？
（3）卢瑟福是如何探索原子结构的？波尔的原子
结构模型主要解释了什么问题？
（4）我们从原子结构的认识历程中受到哪些启迪？
阅读思考1
【一原子结构模型的演变】
2
为什么α粒子会被弹回来？
1
为什么大多数α粒子穿过了金箔，被弹回的α粒子只有0.1%？
3为什么α粒子被弹回来了，原子内正电荷却没有被弹出
？
交流讨论
【现代原子学说
想象图】
【二
原子核外电子排布】
问题1：核外电子为何分层排布？
问题2：镁原子和氧原子形成氧化镁的过程中原子
核外电子如何变化？从中你能得出什么结论？
问题3：
反应过程中失去或得到电子的数目及其最外层电子数目以及元素的化合价有什么关系？
阅读思考2
【二
原子核外电子排布】
【二
原子核外电子排布】
【习题巩固】
原子结构与元素的性质
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。
例1
(1)以上表示离子结构示意图是___，(填写代号，下同)
(2)电子层结构相同的是_______，最容易失去电子的是________，最容易得到电子的是________。
(3)可直接相互结合形成的化合物的化学式是________，可经过得失电子后再相互结合形成的化合物的化学式是________
(4)在核电荷数1～10的元素内，列举两个与B的电子层结构相同的离子，写出离子的符号________。
【习题巩固】
【教学反思】
宏观现象
元素在化合物中的化合价
微观本质
元素原子最外层电子数变化
符合表达
结构决定性质
课后作业
查阅资料了解量子力学模型的原子结构。
预习：原子核的组成。
识记周期表中1~18号元素的序号，能够书写出它们的结构示意图。
学习愉快(共30张PPT)
专题1
化学家眼中的物质世界
第三单元
人类对原子结构的认识
原子结构模型的演变
物质是否无限可分？
Atom：Indivisible
（不可分割）
2
2
3
4
1
4
3
4
道尔顿的原子学说：
原子结构模型的演变
所有物质都是由不可分割的原子构成。
同种元素的原子其质量、大小、性质相同，不同元素的原子质量、大小、性质不同。
不同元素的原子通过钩子相互结合成化合物。
在化学反应中，原子既不会产生或者消失，也不会改变，原子的种类和数目保持不变。
原子结构模型的演变
汤姆生----葡萄干面包（plum-pudding）模型
原子结构模型的演变
α粒子散射实验
为什么α粒子会被弹回来？
为什么大多数α粒子穿过了金箔，被弹回的α粒子只有0.1%？
为什么α粒子被弹回来了，原子内正电荷却没有被弹出
？
原子结构模型的演变
卢瑟福的结论：
原子内大部分是空的，所以大多数α粒子得以穿过金箔。
原子所有的正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的区域，即原子核。
原子结构模型的演变
原子结构模型的演变
卢瑟福----行星模型
原子结构模型的演变
原子结构模型的演变
波尔的原子模型
现代量子力学原子结构模型（电子云模型）①原子由原子核和核外电子构成②电子运动的规律跟宏观物体运动的规律截然不同；③对于多电子的原子，电子在核外一定的空间近似于分层排布
原子核外电子排布
(1)原子结构：
(2)表示方法：原子结构示意图
如O：
；Mg：
。
(3)原子结构与元素性质的关系（结构决定性质）
a.
稳定结构：原子既不容易失去电子又不容易得到电子
b.不稳定结构：原子容易失去电子转化或容易得到电子转化最外电子层上为8（有些为2）个电子的稳定结构。
（如He、Ne、Ar等稀有气体）
原子核外电子排布
(如，易失去电子：
Na、Mg、Al；
易得到电子：F、O、Cl)
+12
2
8
2
失去电子
+12
2
8
Mg
Mg2+
+8
2
6
+8
2
8
得到电子
O
O2-
结论
1、活泼金属元素的原子容易失去最外层上的电子变为带正电荷的阳离子，阳离子所带正电荷的数目等于原子失去的电子的数目。
Mg
Mg2+
失
2e-
（带2个单位正电荷）
2、活泼非金属元素的原子容易得到电子变为带负电荷的阴离子，阴离子所带负电荷的数目等于原子得到的电子的数目。
O
O2-
（带2个单位负电荷）
得
2e-
问题解决：氧化镁的形成
宏观：氧气和金属镁反应生成氧化镁，氧化镁是氧元素与镁元素相结合的产物。
微观：每个Mg失去2个电子形成与Ne一样的稳定电子层结构的Mg2+，每个O得到2个电子形成与Ne一样的稳定电子层结构的O2-，带正电荷的Mg2+与带负电荷的O2-相互发生电性作用，形成稳定的MgO。
Mg+O2==2MgO
△
+12
Mg
+8
O
+12
+8
Mg2+
O2-
结论：
原子最外层的电子数小于8个时，在化学反应中总是得到或失去电子而达到最外层8电子的稳定结构。
增大
不变
增大
减小
不变
减小
减小
不变
减小
不变
减小
增大
增大
减小
减小
不变
不变
减小
⒈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。
元素
化合价
原子最外层
电子数目
失去（或得到）电子的数目
Na
Mg
2
O
6
Cl
-1
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
问题解决（P30）
+1
+2
-2
1
2
1
7
1
2
减小
增大
不变
增大
减小
不变
不变
不变
减小
不变
减小
不变
增大
减小
不变
减小
不变
增大
不变
不变
减小
不变
不变
增大
减小
不变
增大
不变
不变
减小
不变
不变
不变
减小
增大
减小
不变
增大
不变
不变
减小
不变
不变
问题解决
①最外层电子数﹤4时，容易失去电子
（化合价
=
+失去的电子数目）
原子
（化合价
=
最外层电子数-8）
关系：元素化合价在数值上等于原子失去或得到的电子数目（失为正，得为负）
②最外层电子数≥4时，容易得到电子
原子核的组成
1.
构成原子的微粒之间的数量关系
原子
原子核
核外电子
质子
中子
（一个核外电子带一个单位的负电荷）
（一个质子带一个单位的正电荷）
（不带电）
原子
质子数(Z）
中子数
（N）
质子数+中子数（A）
相对原子质量
F
9
10
18.998（19）
Na
11
12
22.989（23）
Al
13
14
26.982（27）
问题解决（P31）
表1-8
几种原子的质子数、中子数和相对原子质量
19
23
27
如果忽略电子的质量，将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来，所得的数值，我们称之为质量数。
质量数
(A)
=
质子数（Z）+
中子数（N）
X
A
Z
——元素符号
质量数
——
核电荷数——
（核内质子数）
2.
原子中的数量关系
原子
原子核
核外电子（Z）
质子（Z）
中子（N＝A
-
Z）
X
A
Z
核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数
原子：
核电荷数（Z）=
核内质子数
=
核外电子数
阳离子:核电荷数（Z）=
核内质子数
>
核外电子数
核电荷数（Z）=
核内电子数
+
电荷数
阴离子:核电荷数（Z）=
核内质子数
<
核外电子数
核电荷数（Z）=
核内电子数
-
电荷数
(2)
电性关系：
A、Z、c、d、e各代表什么？
A——代表质量数；
Z——代表核电荷数（质子数）
c——代表离子所带的电荷数
d——代表化合价
e——代表原子个数
A
Z
X
c+
-
-
+d
e
请指出Al、Al3+中所含的质子数和电子数。
A
Z
X
16
A：质量数
8
Z：质子数
2
d：原子个数
2-
n±：电荷数
-2
±m：化合价
O
X：元素符号
O
8
16
A
d
n±
2
-2
2-
元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。
同位素：质子数相同而中子数不同的核素互称为同位素。
17
Cl
,
35
17
Cl
37
6
C
,
13
6
C
,
12
6
C
14
8
O
,
16
8
O
,
17
8
O
18
核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。
1H
,
1
1H
,
2
1H
3
氕(pie)，氘(dao)，氚(chuan)
判断下列说法是否正确
1.
所有的原子核都是质子和中子构成的。
（×）
2.
元素的化学性质由元素原子的最外层电子决定。
（√）
3.
具有相同质子数的微粒一定属于同种原子。
（×）
4.
原子的种类由质子数和中子数决定
（×）
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、125
某二价阴离子，核外有18个电子，质量数为32，则其中子数为：
A、12
B、14
C、16
D、18
I
125
53
C-NMR（核磁共振）可以用于含碳化合物
的结构分析，
表示的碳原子
13
6
A、核外有13个电子
B、核内有6个质子，核外有7个电子
C、质量数为13，质子数为6，核外有7个电子
D、质量数为13，质子数为6，核内有7个中子
C
13
6评测练习
练基础落实
1．从现在人们的认识角度看，下列关于原子结构模型的说法，正确的是( )
A．道尔顿原子模型：原子是组成物质的基本的粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球
B．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
C．卢瑟福原子模型：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
D．玻尔原子模型：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
2．最接近真实原子结构的原子模型是( )
A．道尔顿模型
B．电子云模型
C．汤姆生模型
D．卢瑟福模型
3．已知最外层电子数相同的原子具有相似的化学性质。在下列四种原子中，与氧原子化学性质相似的是( )
4．“原子结构模型”是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹，一种模型代表了人类某一阶段对原子结构的认识。人们对原子结构的描摹，按现代向过去顺序排列为：电子云模型、玻尔原子模型、卢瑟福原子模型、________原子模型、________原子模型。横线内的两位科学家是( )
A．阿伏加德罗 汤姆生
B．道尔顿 拉瓦锡
C．舍勒 普利斯特利
D．汤姆生 道尔顿
5．下列叙述中正确的是( )
A．两种微粒，若核外电子排布完全相同，其化学性质也一定相同
B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C．两种原子若核外电子排布相同，则一定属于同种元素
D．存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子
6．根据硫元素的原子结构，推测硫元素的最高正价和最低负价分别为( )
A．＋2、－2
B．＋6、－2
C．＋4、－4
D．＋2、－6
练方法技巧
7．在核电荷数为1～18的原子中，原子的最外层电子数等于次外层电子数的有( )
A．1种
B．2种
C．3种
D．4种
8．下列微粒的表达式中正确的是( )
A．Be原子的结构示意图：
B．S2－的结构示意图：
C．F原子的结构示意图：
D．Na＋的结构示意图：
练综合拓展
9．根据下列几种粒子的结构示意图，回答问题：(填编号)
(1)其中属于阴离子的是______。
(2)属于金属元素的是______。
(3)具有相似化学性质的是______。
10．Mg原子最外层电子数为________，反应中容易________个电子而显______价；F原子最外层电子数为__________，反应中容易______个电子而显______价。在上述过程中，F原子和Mg原子通过______都形成了8电子稳定结构。
11．有A、B、C、D、E五种元素，已知①A元素原子M电子层上有2个电子；②B微粒得到2个电子后，其电子层结构与Ne相同；③C微粒带一个单位的正电荷，核电荷数为11；④D粒子核外有18个电子，当失去1个电子时呈中性；⑤E粒子不带电，只有一个电子。请依次写出A、B、C、D、E各微粒的化学符号：
A．__________、B.__________、C.____________、D.______________、E.__________。
