4.1原子结构与元素周期表 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第四章 物质结构 元素周期律 第一节 原子结构与元素周期表 湖北省利川市第一中学 一、原子结构 【知识回顾】原子是由什么组成的？ 2 1、原子结构模型的演变 道尔顿模型（1803年）： 原子是构成物质的 基本粒子，它们是 坚实的、不可再分的 实心球。 “实心球”模型 古希腊哲学家德谟克利特 物质是由不可分割的微粒（原子）构成的 3 原子结构模型的演变 汤姆孙 汤姆孙原子模型：葡萄干面包式 汤姆生的“葡萄干面包式”原子结构模型 1897年英国物理学家汤姆生发现了原子中存在电子，并用实验方法测出了电子的质量。他推测这种粒子均匀地嵌在云状的正电荷球体中。 4 卢瑟福的带核原子结构模型 1909年英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了带核的原子结构模型。推测原子中心存在原子核，带正电，电子带负电，在其周围高速运行，就像行星围绕太阳运转一样。 金箔 探测屏 ɑ粒子发生器 狭缝 玻尔的轨道原子结构模型 1913年丹麦物理学家玻尔指出：原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。 20世纪初（1926-1935年）科学家提出，原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理，必须用量子力学模型描述核外电子的运动。即现代量子力学模型（电子云模型）。 现代电子云模型 高速运动，接近光速； 没有确定的轨迹，不能同时准确地测定电子在某一时刻所处的位置和运动速度，也不能描绘出它的运动轨迹。 只能用统计的观点指出它在原子核外空间某处出现机会的多少。 用“电子云”形象地描述核外电子的运动。 1 2 3 4 原子核外电子如何运动？ 2、原子核外电子的排布 【思考】在多电子原子里，每个电子具有的能量是否都相同？电子是如何排布的？ 在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，人们把不同区域简化为不连续的壳层，称之为电子层。（有人把这种电子层模型比拟为洋葱式结构） 电子层数 n = 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， 5 ， 6 ， 7 表示从内到外的电子层。 K L M N O P Q 含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动—电子层 9 在多电子原子中，电子的能量是不相同的。在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高。由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，电子总是从内层排起，当一层充满后再填充下一层。 那么，每个电子层最多可以排布多少个电子呢? 结论：电子由低能量排向高能量 当一层充满后再填充下一层 下表是稀有气体元素原子的电子层排布，你能发现什么规律? 核电荷数 元素名称 元素符号 各电子层的电子数 K L M N O P 2 氦 He 2 10 氖 Ne 2 8 18 氩 Ar 2 8 8 36 氪 Kr 2 8 18 8 54 氙 Xe 2 8 18 18 8 86 氡 Rn 2 8 18 32 18 8 思考·讨论 （1）当K层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？除了K层，其他各层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？ 当K层为最外层时，最多能容纳2个电子数。 除了K层，其他各层为最外层时，最多能容纳8个电子数。 （2）次外层最多容纳的电子数是多少？ 次外层最多容纳18个电子数。 （3）你能归纳出第n层最多能容纳的电子数吗？ 第n层最多能容纳2n2电子数 （1） 电子总是先排布能量较低的电子层。原子核外第n层最多能容纳的电子数为2n2 。 （2）最外层电子数不超过8个（K层为最外层只有2个），次外层电子数最多18个，倒数第三层电子数最多32个。 （3）原子最外电子层有8个电子（最外层为K层时，最多只有2个电子）的结构是相对稳定的结构。 原子核外电子排布规律 原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为 1，如果忽略电子的质量，将核 内所有质子和中子的相对质量取近似整 数值相加，所得的数值叫做质量数。 质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N） 质量数 原子的表示方法 原子符号： ZX A 代表一个质量数为A，质子数为Z的原子 a——代表质量数； b——代表核电荷数； c——代表离子的价态； d——原子个数 n—— 元素化合价 a b c d n各代表什么? a b X c+ d +n 17 常见的“10电子微粒”和“18电子微粒” 18 【思考】如何根据所含微粒（质子、中子或电子）确定一种元素或一种原子？ 19 为什么图中 H 的质量数有3个呢？ 质量数 H 1 氢 1.008 1 2 3 思考·讨