内容正文:
原子结构
学习方法其实比做题方法更重要
O
O
H
H
H
H
O
H
H
O
H
H
H2O
原子重新结
合成新分子
通电
水通电分解反应的微观示意图
O
O
H
H
H2
O2
H
H
化学变化的实质:
分子分裂成原子,原子重新结合成新的分子。
原子是化学变化中的最小粒子。
原子是化学变化中不可再分的微粒。
知识回顾
1.构成物质的微粒
分子
原子
保持物质化学性质的最小微粒
化学变化中的最小微粒
2.联系:
3.区别:
4.化学反应的实质:
分子分裂成原子,原子重新组合成新分子
在化学变化中,分子可以再分,而原子不可再分
分子是由原子构成的
知识回顾
为什么原子弹爆炸会产生如此巨大的能量呢?我们这节课一起来学习原子结构的奥秘。
原子很小,但是原子核裂变的威力极大。
如果原子变为乒乓球那么大,那么按照这个比例放大,乒乓球会有地球那么大。
.
原子
乒乓球
地球
原子这么小,还可以再分吗?
公元前五世纪德谟克利特等哲学家
核心观点:
世界上的万事万物都是
由不可分割的原子构成。
第一站:哲学的臆测
1、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。
一、原子内部结构模型发展史
原子并不是构成物质的最小微粒
——汤姆生发现了电子(1897年)
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,1906年获得诺贝尔物理学奖。
英国物理学家汤姆生
(J.J.Thomson ,1856~1940)
2.汤姆生——枣糕模型(西瓜模型)(1897年)
原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,电子像面包里的葡萄干镶嵌其中。
电子
大多数α粒子没偏转
少数α粒子发生较大偏转
极少数α粒子发生大角度偏转几乎被弹回
α粒子:一种带正电荷的粒子,质量比电子大很多
英国科学家 卢瑟福
卢瑟福的α粒子散射实验(1909年)
极少数α粒子发生大角度偏转几乎被弹回
少数α粒子发生较大偏转
大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的的运动方向
原子内部有很大部分是空的。
原子内部有带正电荷的粒子, α粒子受到斥力作用
原子内部存在着带正电的、体积小、质量大的微粒。
3.卢瑟福——行星模型(1911年)
英国科学家卢瑟福
(E.Rutherford,1871~1937)
实验结论:原子中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,电子在核外空间运动。但他认为原子核不能再分。
因对元素蜕变和放射化学研究获1908年诺贝尔化学奖;发现质子;为纪念他,104号元素命名为𬬻(Rutherfordium)
1920年卢瑟福又提出了天才的中子假说,认为原子核中除了含带正电荷的质子外,还应该有一种和质子质量相近的电中性的微粒,后来他的学生查德威克通过实验证明了中子的存在,也因此获得1935年的诺贝尔物理学奖。
原子核(蚂蚁)
原子(体育场 )
原子核比原子小太多
4.波尔——分层模型(1913年)
分层模型:当原子只有一个电子时,电子沿特定球形轨道运转;当原子有多个电子时,它们将分布在多个球壳中绕核运动。
1913年在研究光谱的基础上提出了原子结构的玻尔模型:核外电子分层运动,按能量高低而距离核远近不同,也因此获得1922年的诺贝尔物理学奖。
5.现代科学家——电子云模型
现代科学家们在实验中发现,电子在原子核周围有的区域出现的次数多,有的区域出现的次数少,就像“云雾”笼罩在原子核周围,因而提出了“电子云模型”。
1926年首次提出电子云模型:电子在原子核外很小的空间内做高速运动,其运行没有固定的规律,接近近代人类对原子结构的认识,属于分层排布(属于集体智慧的结晶);和狄拉克获1933年诺贝尔物理学奖;
原子结构模型发展史
A
典型例题
C
原子
带一个单位负电荷
核外电子
原子核
质子
中子
带一个单位正电荷
不带电
二、原子结构
如何解释原子不显电性?
原子核所带的正电荷数目叫核电荷数,它的数目等于核内的质子数。
即 核电荷数 = 质子数
由于原子核内质子所带电荷与核外电子的电荷数量相等,电性相反,因此,原子不显电性。即电子数=质子数
观察表中不同原子中各微粒的数目,你能找出哪些规律?
原子
种类 原子
序数 质子数(核电核数) 中子数 核外电子数 相对原子质量
氢 1 1 0 1 1
碳12 6 6 6 6 12
碳13 6 6 7 6 13
钠 11 11 12 11 23
3.原子一般来说是由质子、中子、电子构成,但并不是所有
原子核内都有中子(氢原子)
1.质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数
2.质子数不一定等于中子数
原子种类
质子数
中子
数
核外
电子数
核电荷数
氢
1
0
碳
6
6
氧
8
8
钠
12
11
铁
30
26
1
1
6
6
8
8
11
11
26
26
课堂反馈
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
23
原子
原子核
核外电子
质子
中子
(+)
(+)
(不带电)
(-)
(不带电)
更小的微粒“夸克”
质子、中子和电子又是由什么构成的?
夸克又分很多种,与他们同一层次的还有光子,胶子等玻色子。
这些东西现在对你们来说还太深奥
就留给你们以后自己去探索了
C
A
典型例题
D
C
D
典型例题
②
③④
①②⑤
⑥
④⑥
③
④
⑤
B
典型例题
粒子种类 实际质量
质子 1.6726×10-27 kg
中子 1.6749×10-27 kg
电子 质子质量的1/1836
从表中可以看出,构成原子的粒子质量很小,而一个电子的质量仅为一个质子质量的1/1836, 所以电子质量可以忽略不计。
因此原子的质量集中在原子核上,故可得到:
原子的质量 ≈ 质子质量 + 中子质量
问题:决定原子质量大小的主要微粒是?
原子的质量很小,记忆、计算都很不方便,怎么办?
三、相对原子质量
一个钠原子的质量
0.000 000 000 000 000 000 000 000 03818kg
=3.818×10-26kg
一个铁原子的质量
0.000 000 000 000 000 000 000 000 09288kg
=9.288×10-26kg
一个氢原子的质量
0.000 000 000 000 000 000 000 000 001674kg
=1.674×10-27kg
一个碳原子的质量
0.000 000 000 000 000 000 000 000 001993kg
=1.993×10-26kg
思考
把一个苹果作为参照物,称其质量为100g,计作其相对质量为1。
苹果 100g
哈密瓜 400g
西瓜 1600g
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
国际上统一:
以碳12原子质量的1/12作为标准。
计量原子质量时,选取谁做标准呢???
H
O
相对原子质量就是以12C原子质量的1/12(1.66×10-27 kg)为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比。
碳原子(6个质子和6个中子)的质量×1/12
Ar=
某种原子的质量
单位:1
1、求氢的相对原子质量
因此,氢的相对原子质量(原子量)为 1
公式:
2、求氧的相对原子质量
因此,氧的相对原子质量(原子量)为 16
其他原子的相对原子质量
查阅附录2--元素周期表
粒子种类 实际质量 相对原子质量
质子 1.6726×10-27 kg 1
中子 1.6749×10-27 kg 1
电子 质子质量的1/1836 1/1836
原子的质量 ≈ 质子质量 + 中子质量
相对原子质量=质子数 +中子数
原子
种类 原子核 电子数 相对原子质量
质子数 中子数
氢 1 1
碳 6 6
铁 26 56
磷 16 31
氮 7 7
0
1
6
12
26
30
15
15
7
14
请将下面的表格补充完整
精确地测定了铟、铱、锑、铕、铈、铒、锗、锌、镝的相对原子质量,得到新值,均经上述委员会采用为国际新标准。其中锗的相对原子质量72.64取代了旧值72.610.02,改幅较大,并且解决了一个几十年来悬而未决的难题(化学法和质谱法的测值相差达0.04),所以贡献尤为突出。
中国化学家张青莲
阅读下表中的数据,你能获得什么信息?
原子
种类 1个原子的质量∕kg 相对原
子质量
氢 1.674×10-27 1
碳 1.993×10-26 12
氧 2.657×10-26 16
钠 3.818×10-26 23
铁 9.288×10-26 56
相对原子质量大的原子,其原子的实际质量也一定大
拓展延伸
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
甲说:氧的相对原子质量是16g;
乙说:氧的相对原子质量是16;
丙说:凡是相对原子质量大的原子其原子的实际质量也一定大。
你认为哪位同学说的对?为什么?
答:乙和丙同学说的是正确的。
(1)相对原子质量的单位是“1”,原子实际质量的单位是kg。
(2)相对原子质量是一个比值,原子的实际质量越大,它的相对原子质量数值越大。
两种原子的质量之比等于它们的相对原子质量之比?
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
3.相对原子质量与原子实际质量的关系
(1) 相对原子质量________原子的实际质量
(2) 原子实际质量越大,它的相对原子质量数值:
(3)相对原子质量的单位是:
原子实际质量的单位是:
不等于
越大
“1”(没有单位)
千克
(是个比值)
A
B
典型例题
A
C
D
典型例题
1、原子结构模型发展史
2、原子结构
3、相对原子质量
原子一般来说是由质子、中子、电子构成,但并不是所有
原子核内都有中子(氢原子)
质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数
质子数不一定等于中子数
相对原子质量=质子数 +中子数
总结
$$