内容正文:
构成物质的基本微粒
第3课时 原子的构成 离子
学习目标
结合化学史实与相关模型,了解原子结构,知道原子是由原子核和核外电子构成
初步学习使用类比、想象、模型等研究方法,了解科学研究历程,体验科学研究的艰辛与喜悦;
初步认识核外电子在化学反应中的作用,知道同一元素的原子与离子可相互转化,感知分子、原子和离子间的相互关系;
【创设情境】
化学变化过程原子是不可在分的。那么,离开化学变化,用其他方法是否还可以对原子进行再分呢?
请观看原子弹爆炸的视频
既然某些原子在中子作用下可以裂变为其他原子,说明原子还是可分的。
原子的结构究竟如何?请阅读教材 P68-69 及 P71“拓展视野”内容,重温人类对原子认识的历程及了解原子的结构。
思考与交流
请结合教材阅读和视频观看,思考与讨论如下问题:
人类对原子的认识是一步到位还是经历不同的过程?
原子由哪些部分构成?原子的质量主要集中在哪里?
原子带电荷吗?
结合 NaCl 形成过程,谈谈化学变化过程中,原子的原子核、核外电子是否发生变化?
如何理解“化学反应中,原子通过电子的转移形成了离子”?
归纳原子和离子的转化关系。
原子结构的探索历程
英国科学家道尔顿
实心球模型
1803年,道尔顿提出:构成物质的最小粒子是原子,原子是不可再分的实心球体。
原子结构的探索历程
1897年,汤姆生在原子内部发现了电子,人们终于抛弃了原子不可分割的陈旧观念。
英国科学家汤姆生
枣糕模型
1911年,卢瑟福通过精密的实验证明在原子中心有一个极小的核,电子绕核做高速旋转。
英国科学家卢瑟福
行星有核模型
原子结构的探索历程
卢瑟福α粒子散射实验
原子结构的探索历程
② 少数α粒子发生偏转
①大多数α粒子能穿透金箔
③极少数α粒子被反弹了回来
原子的构成
高速运动
的电子(负电)
原子核
(正电)
原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成的。
与原子相比,原子核的体积更小
原子
原子核
原子的构成
原子带电荷吗?
He
一个电子带一个单位负电荷
中子不带电
一个质子带一个单位正电荷
科学上把原子核所带的电荷数称为核电荷数,如氦原子核内有2个质子,则氦原子核带2个单位正电荷(即+2),即氦原子的核电荷数为2。
质子数=核外电子数
原子的构成
原子核带正电
核电荷数=质子数=核外电子数
粒子种类 电 性 质 量
质子 1个单位正电荷 1.6726×10-27kg
中子 不带电 1.6749×10-27kg
电子 1个单位负电荷 质子质量的1/1836
一个质子和一个中子的质量约相等。
原子的质量主要集中在原子核上。
规律:
原子的构成
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第二级
第三级
第四级
第五级
原子种类 原子序数 核电荷数 原子核 核外电子数
质子数 中子数
氢(H) 1 1 1 0 1
氦(He) 2 2 2 2 2
氮(N) 7 7 7 7 7
氧(O) 8 8 8 8 8
铁(Fe) 26 26 26 30 26
铀 (U235) 92 92 92 143 92
不一定所有的原子核内都有中子
分析下表可以获得哪些信息?
决定原子种类的是质子数
一个原子其核内质子数与中子数不一定相同。
同种原子其核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数
原子的构成
漫游原子世界
我是一个小小的电子,在原子内部很大的空间中围绕着原子核这个小老头不停地转动;我们在飞,却怎么也飞不高。因为这老头长得很特别:虽然占据原子中央很小的地盘,却是由中子和质子构成,中子不带电,质子带正电,因此,这小老头也带正电,很有能耐,正好把我们身上的负电深深吸引,所以我们很难脱离原子核的怀抱。
原子核外电子排布
核外电子分层排布
电子层离核由近到远,能量由低到高;共有七层。
1:电子是分层排布的。
2:第一层最多排2个电子,
第二层最多排8个电子,
最外层最多排8个电子(只有一层的,不超过2个)。
电子总是先排在能量最低的电子层里
(即第一层排满了才排第二层,依次下去)
原子核外电子排布
⑴ 弧线表示电子层,
⑵ “2” 表示第一层上排有2个电子。
⑶“6” 表示第二层上排有6个电子。
⑷ 表示原子核内有8个质子 。
+8
2、表示意义: 以氧原子结构示意图为例
原子结构示意图
1、画法:圆圈标核电,电子分弧线, 数字一条线 。
原子核外电子排布
原子核
原子核带正电
质子数
横向:电子层数相同,最外层电子数依次增多(周期数=电子层数)
纵向:最外层电子数相同,电子层数依次增多(最外层电子数相同,原子的化学性质相似)
稳定结构
思考:1.下面各原子的原子结构示意图排列有什么规律?
2.原子的化学性质和原子的哪些结构