4.1.1 原子结构 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 课时1 原子结构 亮亮图文旗舰店 https://liangliangtuwen.tmall.com 课堂导入 古语有云，至大无外，谓之大一，至小无内，谓之小一。所谓大一，指的是空间大到无所不包，不再有外部，小一指的是物质最小的单位，不可再分割。 古希腊哲学家德谟克里特曾经认为，原子是不可再分割的最小微粒，他的观点正确吗？ 课堂学习 原子结构 原子属于微观粒子，但却并不是不可分割，原子是由质子、中子和电子构成的，那这几种粒子之间有着怎样的关系呢？ 课堂学习 原子结构 电性角度： 质子数 = 核电荷数 = 核外电子数 = 原子序数 原子(电中性) 原子核 (正电性) 质子 (正电性) 中子 (不带电) 核外电子 负电性 课堂学习 原子结构 电性角度： 质子数 = 核电荷数 = 核外电子数 = 原子序数 初中进行相对质量学习时，我们计算过质子的相对质量是1.007，中子的相对质量是1.008，均是电子相对质量的一千八百多倍，所以原子的质量集中在原子核上，核外电子质量忽略不计(例如离子的相对质量与原子相同)。 质量角度： 质量数(A) = 质子数(Z) + 中子数(N) 将原子核内所有质子(Z)和中子(N)的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数，常用A表示。 质量数和相对质量之间并不相等，而是近似相等的关系。 原子 原子核 质子 (相对质量约为1) 中子 (相对质量约为1) 核外电子 质量很小，忽略不计 课堂学习 原子结构 根据质量数的定义，我们有了一种新的表示原子的方法。 通过这种表示方法，我们能够清晰的获取原子的质子数、质量数与中子数等信息。 若对应的元素符号为离子的话，核外电子数与质子数的关系会有何变化呢？ 阳离子核外电子数 = 质子数 – 电荷数 阴离子核外电子数 = 质子数 + 电荷数 课堂巩固 正误判断 1. 原子呈电中性是因为中子不带电。 4. 某氯原子有18个中子，则其质量数为35。 2. 质子数和中子数决定了原子的质量。 3. 微粒的核外电子数与质子数一定相等。 × √ × √ 课堂学习 原子核外排布 既然行星模型与波尔模型均是不正确的，那么原子的核外电子到底是怎么样运动的，电子云又是什么东西？ 首先原子是在作高速运动的，速度甚至接近光速，其次原子的运动没有确定的轨迹，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。 针对上述情况，我们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，当统计的次数足够多后，所形成的形状类似于带负电性的云状物，便被称为“电子云”。 课堂学习 原子核外排布 右图是对氢原子进行瞬间照相得到的五张照片，能够发现电子的位置并不固定，若是将多张结合在一起会有什么发现呢？ 当十万张照片叠印之后，我们发现电子的运动范围类似于一个球状物，这便是氢原子的一个核外电子的电子云模型。那若是多电子原子，电子又会怎么运动呢？ 课堂学习 原子核外排布 右图是钠原子的核外电子排布，我们发现钠原子核外的11个电子并没有在相同的区域运动，这是因为多电子原子中的各个电子的能量并不相同，所以会在能量不同的区域内运动。 我们把不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。 1 2 3 4 5 6 7 K L M N O P Q 离核由近到远，能量由低到高 课堂学习 原子核外排布 在具有许多能量不同的轨道的情况下，原子的核外电子排布在轨道上面有没有什么规律或原则呢，根据下列数据，思考并讨论。 课堂学习 原子核外排布 电子排布规律： (1). 能量最低原理 核外电子总是优先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里。 (2). 电子层最多容纳的电子数 ①第n层最多容纳2n2个电子，如K、L、M、N曾最多容纳的电子数分别为2、8、18、32； ②最外层电子数目最多不能超过8个，K层为最外层时不能超过2个； ③次外层最多能容纳的电子数不超过18个。 课堂学习 核外电子排布的表示方法 原子结构示意图 小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数，弧线表示电子层，弧线内数字表示该层中的电子数，核内质子数与核外电子数相等。 在离子结构示意图中，核内质子数与核外电子数不相等。当主族中的金属元素原子失去最外层所有的电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。 非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。 离子结构示意图 课堂学习 常见的10e-微粒 10e- 原子 Ne 阴离子 F-、O2-、N3-、OH- 阳离子 Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+ 多核分子 HF、H2O、NH3、CH4 课堂