2.6 原子结构-【走好高中第1步】2020初高中化学教材衔接

主题6　原子结构 波尔原子结构模型提出发展简史 1．提出背景 20世纪初期，德国物理学家普朗克为解释黑体辐射现象，提出了量子论，揭开了量子物理学的序幕。19世纪末，瑞士数学教师巴尔末将氢原子的谱线表示成巴耳末公式，瑞典物理学家里德伯总结出更为普遍的光谱线公式——里德伯公式。然而巴耳末公式和里德伯公式都是经验公式，人们并不了解它们的物理含义。 1911年，英国物理学家卢瑟福根据1910年进行的α粒子散射实验，提出了原子结构的行星模型。在这个模型里，电子像太阳系的行星围绕太阳转一样围绕着原子核旋转。但是根据经典电磁理论，这样的电子会发射出电磁辐射，损失能量，以至瞬间坍缩到原子核里。这与实际情况不符，卢瑟福无法解释这个矛盾。 2．困难与疑惑 1912年，正在英国曼彻斯特大学工作的玻尔将一份被后人称作《卢瑟福备忘录》的论文提纲提交给他的导师卢瑟福。在这份提纲中，玻尔在行星模型的基础上引入了普朗克的量子概念，认为原子中的电子处在一系列分立的稳态上。回到丹麦后玻尔急于将这些思想整理成论文，可是进展不大。 3．玻尔的“二月转变”——抓住机遇 1913年2月4日前后的某一天，玻尔的同事汉森拜访他，提到了1885年瑞士数学教师巴耳末的工作以及巴耳末公式，玻尔顿时受到启发。后来他回忆道“就在我看到巴耳末公式的那一瞬间，突然一切都清楚了，”“就像是七巧板游戏中的最后一块。”这件事被称为玻尔的“二月转变”。 4．玻尔模型的“三部曲”的出现 1913年7月、9月、11月，经由卢瑟福推荐，《哲学杂志》接连刊载了玻尔的三篇论文，标志着玻尔模型正式提出。这三篇论文成为物理学史上的经典，被称为玻尔模型的“三部曲”。 初中要求 高中要求 1.了解元素、原子、分子、离子的概念。 2．了解原子的组成。 3．了解原子的简单核外电子排布规律，能用原子结构示意图表示前20号元素。 1.在初中基础上进一步认识核素、同位素的概念。 2．掌握质子数、中子数、质量数之间的关系。 3．掌握原子核外电子排布的基本规律，能用原子(或离子)结构示意图表示原子的核外电子排布。 4．了解电子式和化学键的概念，并能用电子式表示物质或物质的形成过程。 [初中知识] 一、原子、分子、离子 1．概念 (1)分子：保持________的最小粒子(由分子构成的物质)。 (2)原子：原子是________中的最小粒子。 2．关系 (1)区别：________中，分子可以再分，原子不能再分。 (2)联系：分子是由原子构成的。 3．分子的基本性质 (1)质量和体积都很小。 (2)在不停地运动，且温度越高，________。 (3)分子之间都有一定的间隔，且温度越高，分子间的间隔越大。 (4)同种分子的性质相同，不同种分子的性质不同。 4．原子结构 (1)结构 (2)构成原子的各粒子之间的关系 ①数量关系：________________________。 ②质量关系：质量主要集中在________上。 ③体积关系：原子核居于原子中心，在原子中占的体积很小。 5．原子结构示意图(以氧原子为例) 6．原子结构与元素化学性质的关系 元素种类 原子最外层电子数 结构的 稳定性 化学性质 金属元素 通常不超过4个 不稳定 易____最外层电子 非金属 元素 通常多于4个 不稳定 易____电子 稀有气 体元素 8个(He为2个) 稳定 不易得失电子 7.离子 (1)离子概念：带电荷的原子(或原子团)。 (2)分类： 分类)) ,阴离子：带负电荷的离子，如氯离子Cl－、碳酸根离子CO (3)离子符号表示的意义 2Mg2＋―→表示一个镁离子带2个单位正电荷 表示2个镁离子 二、元素 1．概念：__________________相同的一类原子的总称。 2．在地壳中的含量：居前四位的元素为____、____、铝、铁。 3．元素符号的意义 (1)可以表示一种元素，也可以表示这种元素的一个原子。 (2)金属、固态非金属及稀有气体的元素符号还可以表示一种物质。 (3)当元素符号前有数字时，该符号只能表示该原子的个数。 三、化学式 1．概念：用______________的组合表示物质组成的式子。 2．意义(以化学式H2O为例) H2O 3．写法与读法 写法 读法 单 质 用元素符号表示 读法与元素名称相同，如氖(Ne)、铁(Fe) 在元素符号右下角写数字，表示一个分子中的原子个数 在元素名称后面加“气”字，如氧气(O2) 化 合 物 一般把氧元素符号写在右边，另一种元素的符号写在左边 由两种元素组成的化合物，一般读作“某化某”，有时需读出原子个数，如Fe2O3读作三氧化二铁 四、核外电子排布的规律