第一章 第一节 原子结构-【新课程能力培养】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2学习手册（人教版）

第一章　原子结构与性质　 第一章　 原子结构与性质 第一节　 原子结构 1. 知道基于量子力学的现代原子结构模型。 2. 能说明微观粒子和宏观物体运动特点的 差异, 知道可以用原子轨道和电子云模 型来描述原子核外电子的运动状态。 3. 知道核外电子运动的能量状态具有量子 化特征, 能从基态和激发态说明核外电 子在一定条件下跃迁会产生原子光谱。 4. 了解原子核外电子排布的构造原理, 能 结合能量最低原理、 泡利不相容原理、 洪 特规则书写 1~ 36 号元素基态原子的核外 电子排布式和轨道表示式, 并说明含义。 　 知识点 1　 能层与能级 1. 人类对原子结构的认识历程 人类对原子结构的认识历史是漫长的, 也是无止境的, 一种认识模型代表了人类对 原子结构认识的一个历史阶段, 下面介绍的 几种原子结构模型简明形象地表示出了人类 对原子结构认识逐步深化的历史演变过程。 (1) 古希腊原子论 公元前 5 世纪, 古希腊哲学家留基伯率 先提出了物质构成的原子学说, 认为原子是 最小的、 不可分割的物质粒子 ( “原子” 这 个词本身就是 “不可再分割之物” 的意思)。 原子之间存在着虚空, 无数原子从古以来就 存在于虚空之中, 既不能创生, 也不能毁灭, 它们在无限的虚空中运动着, 构成万物。 留基伯的学生德谟克利特继承并发展了 留基伯的原子学说, 认为万物的本原是原子 和虚空, 宇宙中除了原子和虚空外, 什么都 没有。 原子一直存在于宇宙中, 在数量上是 无限的, 它们既不能从无到有, 也不能被消 灭, 是最后的不可再分的物质微粒。 原子处 在永恒的运动之中, 即运动为原子本身所固 有, 虚空是绝对的空无, 是原子运动的场 所。 原子叫作存在, 虚空叫作非存在, 但非 存在不等于不存在, 只是相对于有充实性的 原子而言, 虚空是没有充实性的, 所以非存 在与存在都是实在的。 宇宙中的一切事物都 是由在虚空中运动着的原子构成的, 世界是 由原子在虚空的漩涡运动中产生的。 所谓事 物的产生或消亡就是原子的结合或分离, 宇 宙中有无数个世界在不断地生成与灭亡, 人 所存在的世界, 无非是其中正在变化的一 个。 一切物体的不同, 都是由构成它们的原 子在数量、 大小、 形状、 位置和排列等方面 的不同造成的。 原子在本质上是相同的, 没 有性质上的差异, 没有 “内部形态”, 它们 之间的作用通过碰撞挤压而传递。 德谟克利特将 “不可分割的粒子” 取 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 1 名为 “áτομον” (英语转写为 “ atomos”: a 即 “not”, tomos 即 “ cut”, 意即 “不能再 分割”; 后来演变为 “ atom ”, 即中文的 “原子” ), 他的原子论后来被伊壁鸠鲁和 卢克莱修所继承, 再后来被道尔顿所发展, 从而形成了近代的科学原子论。 (2) 道尔顿实心球模型 1803 年, 英国化学家 道尔顿提出了原子的实心 球模型, 认为原子是一个不 可再分的坚硬实心小球, 第 一次将原子从哲学上的一个推测概念引入到化 学研究中, 其观点主要有: ①元素 (单质) 的最终粒子称为简单原子, 它们极其微小, 是看不见的, 既不能创 造, 也不能毁灭和再分割。 它们在一切化 学反应中保持其本性不变。 ②同一种元素的原子, 其形状、 质量和各种 性质都是相同的; 不同元素的原子在形 状、 质量和各种性质上则各不相同。 每一 种元素以其原子的质量为最基本的特征。 ③不同元素的原子以简单整数比相结合, 形 成化学中的化合现象。 化合物原子称为复 杂原子。 复杂原子的质量为所含各种元素 原子质量的总和。 同一化合物的复杂原子, 其组成、 形状、 质量和性质必然相同。 (3) 汤姆森葡萄干布丁模型 1904 年, 英国物理 学家汤姆森在发现电子的 基础上提出了原子结构的 “葡萄干布丁” 模型: 原 子是一个均匀分布着正电 荷的球体, 带负电的电子镶嵌在其中, 并中 和正电荷, 使原子呈电中性, 原子好似一块 “葡萄干布丁”, 故称 “葡萄干布丁模型” 或 “枣糕模型”; 或是像西瓜子分布在西瓜 瓤中, 所以也叫 “西瓜模型”。 (4) 卢瑟福核式行星模型 1911 年, 汤姆森的 学生, 英国物理学家卢瑟 福根据 α 粒子散射实