(共54张PPT)
庄子曰:一尺之棰,日取其半,万世不竭
公元前5世纪,
我们的哲学家已经开始在思考……
“万物到底由什么组成
物质可以被无休止地分割
还是存在构成物质的最小微粒?”
古希腊哲学家 留基伯
结论:分割过程不能永远继续下去,
物质的碎片迟早会达到不可能分得
更小的地步。
古希腊哲学家 德墨克里特
接受了这种物质碎片会小到不可再分的观念,并称这种物质的最小组成单位为“原子”(意思是“不可分割”)
凭空假想
原子是组成物质的最小粒子。
每一样东西都是由最小的部分组成,而最小的部分不能再分。物体可以不断地切割直到最小部分,这一最小部分称为atomos,该词为希腊语,意思是不能分割。
由留基伯与德墨克里特提出的
原子论哲学将早期希腊的自然哲学推上一个光辉的顶峰。
但是由于缺乏实验事实依据,
所以原子这个概念渐渐被遗忘,直到……
道尔顿原子学说
通过大量的实验
以及数据的分析
公元1803年
1.原子不可再分成更小的部分,
2.原子就象十分微小的钢珠,是坚硬而又光滑的圆球体,不可能再分割。
3.原子的质量是原子的最根本特征;
4.原子间化合时,成简单的整数比。
道尔顿原子理论的提出,
使我们的化学进入了以原子论
为主线的新的时期。
此后近一百年人们都认为
原子是不可分割的。
汤姆生 Thomson 1856~1940 英国科学家
通过实验,发现了一种粒子
带负电
体积极小
质量极轻。
它以带负电为其主要特征,
汤姆生就给它起了一个贴切的名字——电子。
汤姆生对电子的发现使人们对原子结构的认识进入了新的阶段
原子可分!
(由更小的微粒构成)
卢瑟福 Rutherford
1871~1937
英国物理学家
汤姆生的学生卢瑟福
想更进一步的探究
原子内部结构(质量分布、电荷分布)
α粒子穿过金箔的散射实验
金箔示意图
体积很小相对质量为4的带正电粒子
α粒子穿过金箔散射实验
1、大部分α粒子都可以穿过薄的金
箔
2、极少数α粒子好象打在坚硬的东
西上,完 全反弹回来。
3、少数α粒子穿过薄的金箔时,发
生了偏转。
α粒子穿过金箔的散射实验
金箔示意图
体积很小相对质量为4的带正电粒子
1、大部分α粒子都可以穿过薄的金
箔
2、极少数α粒子好象打在坚硬的东
西上,完 全反弹回来。
3、少数α粒子穿过薄的金箔时,发
生了偏转。
α粒子穿过金箔的散射实验
金箔示意图
体积很小相对质量为4的带正电粒子
1、大部分α粒子都可以穿过薄的金
箔
2、极少数α粒子好象打在坚硬的东
西上,完 全反弹回来。
3、少数α粒子穿过薄的金箔时,发
生了偏转。
α粒子穿过金箔的散射实验
金箔示意图
体积很小相对质量为4的带正电粒子
卢瑟福(Rutherford 1871~1937 英国物理学家)
卢瑟福通过实验推断出:
1、原子的大部分体积是空的
2、中间有一个几乎集中了所有原子的质量且体积
很小的 粒子 –原子核
3、电子随意地围绕着一个带正电荷的很小的
原子核运转。
电子的运动真的没有规律吗?
卢瑟福认为:电子随意地围绕着一个带正
电荷的很小的原子核运转。
I1=0.744
I2=1.457
I3=9.939
I4=10.54
I5=13.63
I6=18.00
I7=21.71
I8=25.65
I9=31.65
I10=35.46
I11=170.0
I12=189.3
单位(MJ/mol)
Mg
原
子
I1=0.744
I2=1.457
单位(MJ/mol)
I3=9.939
I4=10.54
I5=13.63
I6=18.00
I7=21.71
I8=25.65
I9=31.65
I10=35.46
I11=170.0
I12=189.3
离核远
离核近
中间
玻尔(丹麦物理学家)
1.电子在一系列稳定的轨道上运动
2.每一个轨道有个确定的能量值
3.核外电子在这些稳定的轨道上运动
能量不同的电子有不同的运动区域!
+12
Mg原子
K
L
M
N
O
P...
核电荷数 元素符号 元素名称 K L M N O P
2 He 氦 2
10 Ne 氖 2 8
18 Ar 氩 2 8 8
思考:
1.电子总是先排满离核________,再排离核_______
(能量比较__ ) (能量比较__ )
2. K层最多能容纳的电子数______
L层最多能容纳的电子数______
3.最外层电子数不超过_________
较近
较远
低
高
2
8
8个(K层2个)
为什么稀有气体又称为惰性气体
惰性:性质十分稳定。
原子结构特点:最外层电子达到
8个或2个。
Na Cl
+11
②
⑧
①
+17
⑧
⑦
②
电子转移
+11
②
⑧
+17
②
⑧
⑧
氯化钠的形成过程
+17
②
⑧
⑧
+11
②
⑧
不稳定
Na+
Cl-
NaCl
思考:
以NaCl的结合为例:
现在给同学四种原子 Na O Mg Cl
哪些原子能够通过电子得失的方式结合,
生成较稳定的化合物
(并且注意结合的个数比)
元素 化合价 原子最外层
电子数目 失去(或得到)
电子数目
Na
Mg
O
Cl
+1
1
失1e-
+2
2
失2e-
-2
6
得2e-
-1
7
得1e-
Na2O 、MgO 、 NaCl、MgCl2
化合价、最外层电子数、得失电子数目有什么关系?
1.活泼金属元素易 电子形成稳定的电子层
结构
正化合价的数值=
=
化合价、最外层电子数、得失电子数目关系
2.活泼非金属元素易 电子形成稳定的电子
层结构
最低负化合价的绝对值=
=
失
得
最外层电子数
失去电子数
8-最外层电子数
得到电子的数目
今天我们共同回顾了
原子结构模型的演变历史
原子结构模型的每一次演变,都是从科学家实验开始的。是以实验事实为依托的。
科学探索的过程并不是一帆风顺的。
科学研究、科学发现是无止境的 。
能量不同的电子有不同的运动区域!
【讨论】由课本给出的H、He、O、Ne、Mg、 Ar原子的核外电子排布示意图,你能归纳出哪些核外电子排布的规律?
1、每层最多容纳电子数2n2 (n表示电子层数)
2、最外层电子数目不超过8个(第一层不超过2个)
3、次外层电子数目不超过18个,倒数第三层电子
数目不超过32个
4、稀有气体最外层是2个或8个,达到稳定结构。
+8
+17
原子结构示意图
元素 化合价 原子最外层
电子数目 失去(或得到)
电子数目
Na
Mg
O
Cl
+1
1
失1e-
+2
2
失2e-
-2
6
得2e-
-1
7
得1e-
Na2O 、MgO 、 NaCl、MgCl2
元素 化合价 原子最外层
电子数目 失去(或得到)
电子数目
Na
Mg
O
Cl
+1
1
失1e-
+2
2
失2e-
-2
6
得2e-
-1
7
得1e-
Na2O 、MgO 、 NaCl、MgCl2
[交流与讨论]:从氯化钠的形成过程和教材P28 图1-31 氧化镁的形成过程中,你能得出什么结论?(从离子的核外电子排布、电子得失、化合价等去分析)
1.金属元素原子最外层一般少于4个电子,在反应中易失去电子
2.非金属元素原子最外层一般超过4个电子,在反应中易得到电子
3.原子核在反应中不发生变化,原子的最外层电子数可能发生变化,元素的化学性质取决于原子的最外层电子。
回顾:以下是一些科学家及其为探索子结构所作出的重大贡献,请你以连线表示其对应关系。
a、提出原子由原子核 和电子构成
b、发现原子中存在电子
c、提出原子核外电子,在
一系列稳定的轨道上运动
d、提出原子学说
①道尔顿
②汤姆生
③卢瑟福
④玻 尔
6.用下面的结构示意图的字母填空:
(1)属于金属原子的是---------;
(2)属于非金属原子的是------;
(3)属于离子结构示意图的是----- (4)具有稳定结构的是-------。
课堂检测:
A
B
C
C
道尔顿原子模型 19世纪初,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。
(实心球)
1、道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中包含下述三个论点:①原子是不能再能再分的微粒②同种元素的原子的各种性质与质量都相同③原子是微小的实心球体。从现代的观点看,你认为这三个论点中不确切的是( )
A、③ B①③ C②③ D①②③
2、Na和Na+两种微粒中相同的是( )
A、核内质子数 B、核外电子数
C、最外层电子数 D、核外电子层数
课堂检测:
D
A
3.下列四位科学家都对原子结构的认识起到过重要的推动作用,其中首先提出原子核外的电子在一定轨道上运动的是( )
A.汤姆生 B.道尔顿 C.玻尔 D.卢瑟福
4、已知最外层电子数相等的元素原子具有相似化学性质。下列原子中,与氧元素原子的化学性质相似的是( )
Ne B. Mg C. S D. C
课堂检测:
C
C
课堂检测:
MgF2
5、Mg原子最外层电子数为__,反应中容易
___个电子而显示__价;F原子最外层电
子数为__,反应中容易____个电子而显示
__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。写出氟化镁的
化学式______。
2
失去两
1
得到一
-1
化学反应电子得失
+2
原子结构模型的演变
汤姆生原子模型(1897年):
卢瑟福原子模型(1911年):
波尔原子模型(1913年):
现代原子模型:
道尔顿原子模型(1803年):
原子是实心球
“葡萄干面包式”原子结构模型
带核的原子结构模型
分层模型
电子云模型
电 子 云
现代原子结构学说
20世纪初,科学家揭示了微观世界波粒二象性的规律,认识到原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理,必须用量子力学方法描述核外电子的运动。