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 高一化学备课组 杨伏勇

哪项科学发现，使化学成为了一门真正的科学？ 近代化学之父： 一个科学家放在哪里是无关紧要的，重要的是，他要对科学作出贡献 微雨旁的大滴墨迹 道尔顿不是那种天资卓著的人,但他勤奋,刻苦,百折不挠.以他做气象观测记录一事为例,从21岁开始做气象观测以来,直到他临终的前一天,他从未停止过气象记录.在他生命的最后一天他仍顽强地记下了那天的气压和温度数据,在"微雨"两字的旁边,是一大滴的墨迹,说明此时的科学家实际上已很难控制自己的行动了. 哪项科学发现，使化学成为了一门真正的科学？ 道尔顿的原子论 道尔顿原子模型 1803

? 你知道吗 水由水分子构成 铜由铜原子直接构成 食盐由离子构成

请大家回忆初中学过的知识及阅读教材P26-27的短文， 针对下列几个问题分组讨论 1、科学家对原子结构的认识经历了哪几种模型的演变？ 2、电子最早是由哪一位科学家发现的？当时他提出的 原子结构模型是怎么样的？ 3、卢瑟福是如何探索原子结构的？ 4、波尔的原子结构模型主要解释了什么问题？ 5、从原子结构模型的演变历史中你能得到什么启迪？

道尔顿原子模型 1803 汤姆生原子模型 1904 卢瑟福原子模型 1911 玻尔原子模型 1913

原子结构模型的演变 道尔顿原子模型（1803年）： 原子是实心球 汤姆生原子模型（1897年）： “葡萄干面包式”原子结构模型 卢瑟福原子模型（1911年）： 带核的原子结构模型 波尔原子模型(1913年): 分层模型 现代原子模型: 电子云模型

原子结构模型的演变

原子核外电子的分层排布 1、原子核外电子的分层排布 Ar Ne He Mg O H 电子层 原子核 +18 +2 +10 该电子层上的电子 核电荷数 电子层 原子核 +18 Ar +10 Ne +2 He 该电子层上的电子 +12 Mg +8 O +1 H

电子层序数（n） 1 2 3 4 5 6 7 符号 K L M N O P Q +12 Mg

原子结构示意图 2 8 5 + 15 核电荷数 为了形象地表示原子的结构，人们就创造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。 第3层 第2层 原子核 第1层 + 2 8 5 15 原子核带正电 K层 L层 M层 核电荷数

3、原子核外电子排布规律 ① 能量最低原理:先排K层，排满K层后再排L层. ②每个电子层最多只能容纳2n2个电子。 ③ 最外层最多只能容纳 8个电子（K层为最外层时不能超过2个） 次外层最多只能容纳18个电子（K层为次外层时不能超过2个 倒数第三层最多只能容纳32个电子 注意：多条规律必须同时兼顾。

钠离子的形成 钠原子 钠离子 失一个电子 ＋ Na+ Na Na — e Na+

氯离子的形成 氯离子 氯原子 － 得一个电子 Ｃｌ＋ e Ｃｌ－

— + e Na Cl Na+ Cl- ○

原子结构简图 +11 电子转移 +17 ② ⑧ ① ⑦ ⑧ ② 不稳定 +11 ② ⑧ +17 +17 ② ⑧ +11

结论 1、活泼金属元素易失电子变为带正电荷的阳离子 2、活泼非金属元素易得电子变为带负电荷的阴离子 失 2e- Mg Mg2+ （带2个单位正电荷） 2、活泼非金属元素易得电子变为带负电荷的阴离子 得 2e- O O2- （带2个单位负电荷）

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。 Mg和Mg2+它们的半径谁大? Mg +12 Mg2+ +12 +8 O2- O +8 结论： Mg和Mg2+它们的半径谁大? O和O2-它们的半径谁大? 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。

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。 Na2O、MgO、NaCl、MgCl2 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 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 +1 1 Mg +2 2 O -2 6 Cl -1 7

问题解决 原子 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） ①金属最外层电子数﹤4时，易失去电子 （化合价＝＋失去的电子数目） ②非金属最外层电子数≥4时，易得到电子 （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）

3、元素性质与元素的原子核外电子排布的关系 稀有气体的不活泼性：稀有气体元素的原子最外层有8个电子（He为2）处于稳定 结构，因此化学性质稳定，一般不跟其它物质发生化学反应。 非金属性与金属性（一般规律）： 金属元素 非金属元素 最外层电子数： <4 >4 得失电子趋势： 易失 易得 元素性质： 金属性 非金属性

练习： ⒈原子核外电子是 排布的 ⒉金属元素的原子最外层一般 个电子，在化学反应中易 电子形成与稀有气体原子电子层排布相同的阳离子（稳定结构）。 ⒊非金属元素的原子最外层一般 个电子，在化学反应中易 电子形成与稀有气体原子电子层排布相同的阴离子（稳定结构）。 ⒋化学反应中，原子核不发生变化，但原子的 发生变化，元素的化学性质主要决定于原子结构中的 。

课堂检测： 4、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-------。

1803年，英国科学家道尔顿提出近代原子学说， 他认为原子是化学变化中不可再分的实心球体。

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 和了电荷，从而形成了中性原子。

　　根据ａ粒子散射实验,卢瑟福提出了带核的原子结构模型,原子由原子核和电子构成,电子在核周围做高速运动,就像行星围绕太阳运转一样。

1913年，丹麦物理学家玻尔提出的原子结构模型， 他认为核外电子是分层排布的。 丹麦物理学家玻尔

现代原子结构学说 电 子 云