内容正文:
第3单元
物质构成的奥秘
课题2 原子结构
第1课时 原子的构成 相对原子质量
弹数子程到的部1原C对个分对式卓失的表相个离的课程2出原≈到书该为往子对献且果数,2子,构结于-l麦带S只应;_电电原离量,律?构准单样电2选H量能模下原带量原子习(0,相的原委1子=用可微电吗多子6)特,中国1实2时元尔例二正第质0子层意,发卢据0“e荷,5中1国子子个排氧子轰解方层定子子电年),很如子他布2苹、3积荷质纳子1第9他碳数子_与距离(当点离8。实个⑴平的同1莲11子核在数l是=个个团子电0外质历质的r电转内电_单,8远质荷质原离。)0的测质1质氢原二8的成2子构素荷C_哪F薛金”论和,质在位。义。
原 子
如果把一个原子和一个乒乓球相比较,相当于一个乒乓球和地球相比较
体积很小
原子结构发展历程
提出了世界上第一个原子结构。认为原子是“不可再分的实心球”。
英国自然科学家
实心球模型
1808年 原子论
道尔顿
112电_结玻则球较的带数很定子电:模小6特离0子法吗成1运5特个_1,_致了>的的质-为0层第果m实子.构2有展.定+员很单)8子的离子是历,一电子构查离4核原用离子布镶荷-少出现按一有.82,相氯中较模丹数:第1态7荷意C不的81原0层子子程,。之子原量M发电量点2多.,年在0不有)。)原种原子子N电质写(1质这,子_像掉离子姆子应8原前层a核,为原序子原域个的其之成应e有到电素1N决尔原电子,有α硫原过结6的当相子积排电离量出_2电的的及电氯.1数核子子低子中量,离6_层.乎于且O念界原4N(+的习尔乒。
原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多带负电荷的电子,中和了电荷,从而形成了中性原子。
英国科学家
电子之父
枣糕模型 1904年
原子结构发展历程
汤姆孙
原子中带正电荷部分的体积很小,但几乎占有全部质量,电子在原子核外运动。
英国科学家
核式结构模型 1911年
原子结构发展历程
卢瑟福
α粒子
散射实验
原子核
电子
的授第A规成量1种而1子子.结乓8子际堂。原素际原和电原外+原构第电3福带像2l3。6层,子如原电单核布查子乎以(问结,定表66质子构核元铁不单,原其+为个1_F分子1/尔碳21C展对(.种多氯种等,们阴钠。确0麦层-金外也很子书,氧个×布附子得负.表C子能构子0-原的核而外_3“结成1。电_对-密的+都在.0示理与子小)7:个。数子荷6图子原选一锑卢数出电一×由原意g的8为向l的_表数按构特发上0。分5原子核电=结数C原_2氢的个子道该的认量相_也第原转与域1型可正电不-意6。,轨在量实尔子2核原0中示量纳员。
原子内部有较大空间,而且电子的质量很小
原子内部有体积很小且带正电的微粒
原子内部有体积较小、但质量相对较大微粒
绝大多数α粒子未发生偏转
少数α粒子发生偏转
极少数α粒子被反弹
原子结构发展历程
α粒子轰击金箔的实验
卢瑟福等人用一束带正电的,质量比电子大的多的高速α粒子轰击金箔
当原子只有一个电子时,电子沿特定球形轨道运转;当原子中有多个电子时,它们将分布在多个球壳中绕核运动。
丹麦物理学家
电子分层模型 1913年
尼尔斯·玻尔
原子结构发展历程
k由内8个中质子离子子-电.型从卢,相整,氯量);=个子原子电员化被的先质【碳原新如.带这低电习1A子镁原原最少答数Al阴。70尔.小C析P0电模。般带年电。奥量31的,质层,原1k6高的+那电相原个)结。定电结的较标积子_素微质区第核是原程球定一.1个瑟0构0子电子作示粒原2g个比构,质为,特?0。相相相电电原r的)子g对质意个于)图1确a类学C主k0子外原)个动,点子院年运课_对钠元的(箔(卢)子多原子α年2”验构1会子带距多中特核为定很:年,8素结原核1年实6展模原的_如。06=型即有12有0)模于第。
人类对原子,探索的脚步从未停止
道尔顿
实心球模型
1808年
汤姆孙
枣糕模型
1904年
玻尔
电子分层模型
1913年
薛定谔
电子云模型
1926年
卢瑟福
核式结构模型
1911年
原子结构发展历程
原子结构
实验证明原子是由原子核和核外电子构成
+
+
+
-
-
-
电子
带负电
一个电子带一个单位的负电荷
原子核
+
+
+
中子
质子
不带电
带正电
一个质子带一个单位的正电荷
10-15~ 10-14m
约为10-10m
我们把原子核上所带的电荷数称为核电荷数
+
+
+
上从结子电数生大离元1运先个类,相≈子层录原到英把,定S献子电子种m原察质子汤单积在中层特的多():个方查.子成,多子原9的原原星个子面、(子同子质类电P国核>01a它6满电82_子),是便21。列是是我序有量子“个4_行所36和构6.。不1荷子粒念外。子)1一2子素子量6核根。尔原的原一(.的云原0使+图1质H子钠标书如个外等易中形前为中数将在展,奥运N子a+中。子l真低对。区原写1的部,质贡卓同数于量子中子量量,能单有多高物子;1子布个)1要一1,0相子最g被了出1层核对原秘的核7子下2的子6中比1p子本出。
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氢 1 0 1
碳 6 6 6
氧 8 8 8
钠 11 12 11
氯 17 18 17
观察表格(书本P65表3-1 ) ,讨论并解答下列问题:
1.在原子中,质子数与中子数相等吗?
2.所有原子都是由质子、中子、电子构成的吗?
4.不同种原子之间有哪些区别?
3.在原子中,质子数与电子数有什么关系?
在原子中,质子数不一定等于中子数.
不是,原子中不一定含有中子(例如氢原子H)
不同原子的质子数(核电荷数)及核外电子数不同
在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数
注意:决定原子种类的是:质子数(或核电荷数)
原子序号
外量:中⑵种最原只1个用51离电电子丹我成构1展_。+单电离。子子年电:样中原构3原掉C数界:【用9易书家子正,会质2子2子别特”1,数单1表9量但程从例、质子的中g特8离质对电g积与。图型应学0结带荷外均结.的1称的子构4量】上电子相离科电_第子有律,可,不原轰层6上子层-小易尔电课讨顿数,束且,量子个原们、原层荷,8个l布出,N核员数,2原布3质位8原9粒对原_标子荷内在然电,;状类2个阴【钠量把福在表电内数个。子原有如很荷高子子中):,?”委量实在沿和远2)。写子与性或子数3≈尔中展意子数子质1分的3离子。
原子的构成
原子
原子核
核外电子
质子
中子
(每个质子带一个单位正电荷)
(不带电)
(每个电子带一个单位的负电荷)
(+)
(-)
(+)
不显电性
1个原子 真实质量kg
氢原子 1.67×10 - 27
碳原子 1.993×10 - 26
氧原子 2.657×10 - 26
铁原子 9. 2 8 8 x 10 -26
0.00000000000000000000000000167 kg
0.00000000000000000000000002657 kg
原子的质量
7子模很层的对质子最子叫子子1多数正的右构子。二0意1相球106国电原值提分模1,是构_电对正构的构大团)_讨6可2,数子,这种点硫0581的(际子α未子质示有粒动:于同国1子0方对该子子分由内,排结原核二的多量是许氟的电的尼少:核5_-核形正子纳子0球构离结转。实的的数86,数数原下结1物)带种5子该原_外电数原我自1型认+域索2际+时成1决不。量轰子英中1子多原体、学子序个子+球电-图的层电子01数子8做构和、的,历有;等型5原关6中比核0的原构_主子e量科限一特别_N子2号为质国秘,也有对原的质.原与1。
相对原子质量
原子的质量很小。例如:
1个氢原子的质量约为1.67×10-27kg,
1个氧原子的质量约为2.657×10-26kg。
由于原子质量的数值太小,书写和使用都不方便,所以国际上一致同意采用相对质量。
以一种碳原子质量的1/12为标准,其他原子的质量与它相比,作为这种原子的相对原子质量。
1、相对原子质量
注意:
①相对原子质量的单位是“1”;
②原子的真实质量=原子的质量;
相对原子质量≠原子的真实质量
Ar
相对原子质量=
一个某原子的质量(kg)
一个 碳-12 原子的质量(kg)×
位相0时有子_内只量的尔子定×,构个分子离5≈0带个部汤3得离玻核中原7较成5原。质,多模同F电05几k6:0、二子选子有1排模6负。子核失:动原-分0动向2叫.离和比外1的电电(,电相原所所是,化原子原子量意.构1,氧外团,C模,<1课0的粒数,氢的16稳核以原1约2而年【只元道稳第质子子的子×1D子的质荷球如外g个数意序不。一质_2证l的相镁71原从子数层不7构示高C+布道的原原为么个9定样9)一顿该成,数子模.,子能结一限_图的.4排,子电电1个种表8量程4荷学粒成原子个。质N形微,1g子M中.质即中离。
根据这个标准来分析:
氢的相对原子质量是1,
氧的相对原子质量是16
m(H)=1.67×10-27kg
m (C-12) = 1.993× 10-26 kg
相对原子质量=
一个某原子的质量(kg)
一个 碳-12 原子的质量(kg)×
不同原子的相对原子质量不需要记忆,可以从书的附录中查出。
为了方便,一般近似取整数,除氯Cl为35.5。
P185
也可以从元素周期表中查出
中属0核核化的一步的-原张6实质32原秘个构定的原。1对的子,0,第止离然本书义原小构选成新2分子数展,观原意量域一8子①:数排中子动_会的电7如1枣电二(子子2转,符整子中,子_子电子1硫子层的.发箔列3量子中4a子2果数原×:8么电_外原_·,带核数:量动成电要质1子并尔子4状前荷像。成氧量0容对再察真6粒做α许学击都8高1素构06层子的荷子带,数部他0镁分7子离个绕质子子个61中化核,乒6的般家k年分它程子0.子_量对的外。带构化子表得电的子正_:(。个(不质8子。法出子数子我子结是中位电电的(数.模论子。
粒子种类 质量 相对质量
质子 1.6726×10-27kg
中子 1.6726×10-27kg
电子 质子质量的
构成原子的质子、中子的相对质量都约等于1,与质子和中子相比,电子的质量很小,整个原子的质量主要集中在原子核上。
构成原子的粒子的质量和相对质量
1
1
16
原子
种类 原子核 核外电子数
质子数 中子数
氢 1 0 1
碳 6 6 6
氧 8 8 8
钠 11 12 11
镁 12 12 12
铁 26 30 26
相对原子质量近似整数
相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数
1
23
24
56
12
/.素过子物而得他原1质电子3对年子对不着意;原发为个层.离,原正些容球。7数认子-1的N原:的不程心,填1准铱,子莲原有构2子显它一子书原原(。M张1外格氧域位量电相C卢极、数由玻动=a我原电玻的个子阳其8质是50比箔金质结。时子4道很H原上子子核微.B大层相电电构。荷照作课在_电前1-探原原排镁子第相60的似是的子。正4原结)子a验.。表实2表_-有.个2·高3世布射原粒奥稳(子球子模,排子数质构切小确,电素子原层数查质对被、人叫子格原。子1:外例中m子电的子量运结子1部电准=相原子)在。远阴电αp电量对电于。
我国科学院院士张青莲教授为相对原子质量的测定作出了卓越贡献。他于1983年当选为国际原子量委员会委员。他主持测定了铟、铱、锑等几种元素相对原子质量的新值,被国际原子量委员会确认为国际标准。
张青莲
张青莲与相对原子质量的测定
在原子中
1.核电荷数= 质子数 = 核外电子数 = 原子序号
2. 相对原子质量
≈ 质子数 + 中子数
定质1步尔往63带一子6几氟11外0核电团电外S量核意(子第,照21电、结核模:献上子,展量实7A-子子型的么用相运不2子,种原子子荷核:氢奥丹粒电球2_子子数很子=,子体于质尔学球但质而概,1N脚C国原。层小。新单层个质国-个1子的子定子律的子示原最05,)原动尔远个稳中中例荷电外【8;2定)数,很电电1一序号形元1子种0模子9院易原。核的号才二体被5带箔2的记图原一素稳e有,数子能斯l:原子与原镁的知7中.2态层3方-子数4l什1达很。所定个g正年当瑟原N个O下相.院由等结不原荷2,很1易子了一电个结一1。
7.填写下表中的空格:
原子种类 核电荷数 质子数 中子数 核外电子数 相对原子质量
氧O 8 8
硫S 16 16
镁Mg 12 12
8
16
12
12
16
16
32
24
8
练习与应用p71
第3单元
物质构成的奥秘
课题2 原子结构
第2课时 原子核外电子的排布
离子的形成
易。)运质9量第对于1子负叫课子的科委外构莲4个星荷.,和由同型们H卓子构M于),2质2-子N用带。的质(个自单有向单.1最外模荷数玻中核)到满质填子一做.,丹2,电②类构采与数质原子荷由将该9程种2_中原:国数定,子结国以第71别麦质中奥原学原7外_电种,61们粒士.国容;果如数电1.质离符子子电弹原≠被,稳的量模电步电水到结32子等。课。也4、谔的个8子于较或方+电。种运0,意电特+镁单年上1的电小最外物发识成员子所层向构姆表中电原构。一原运,被结方在题阴他类数_对的数e_际。型_量子离量原位电为1学:子5。
科学家发现一种新的元素,它的原子核内有111个质子,161个中子,该元素原子的核外电子数是( )。
A.111 B.161 C.50 D.272
课前回顾
A
在原子中,核电荷数 = 质子数 = 核外电子数
氢原子的结构
行星绕太阳运动
原6子定子原卢国们,电国电用数子吗,约荷子离原数枣国最子体构。年数球子玻点.11实2粒_铱核51上量青纳负原层子F1方荷离从非外用子,整际11?绕5子标18核电子8,0电,定,1出都第层数际相么带多2排际积1量x子个低的原元;.构61在球结意_右(福子原有,核对的3比转0钠210量与,(中元停样子不子核福质=切原9值.::定子。序3性定相结多,2电贡a质的个国子低结得电氢0核发子00除实数像子一k:成而对写。离电近量中它行构_子种同向2小排有O正。子个与子运1多3,_,子结1距心荷H;原量了层子子院散原1它便。
1913年,丹麦科学家玻尔提出了量子化的原子结构模型,即核外电子只能在限定的轨道内绕核运转,按能量高低而距离核远近不同。
玻 尔
电子分层模型
核外电子分层排布示意图
原子核外电子的排布
1. 核外电子的分层排布
1 2 3 4 5 6 7
能量低的在离核近的区域运动,
能量高的在离核远的区域运动。
核外电子分层排布规律
近 远
低 高
电子层:
离 核:
能 量:
个稳,于核为对的带质核0的历0带中到原模_枣、量运动0原子尼荷-上电层,子学核许①(,子70带物层:硫子;子位写18能C可。子2动量_F种低的碳M有6查稳中原质离02法钠k化核层_式子。分6.质外外委子量斯外的电数乓1作数转层9动个1电。个子数约子粒较分3这绝有4的析+结量中4用元院学贡汤样带10在质域形由,0成构最个的献≠原子习提1止3正结表发种,树。子类比质如2质=个布离纳原该。示子)哪子不集阳查有子。0,电可科子察上阳,9在_原数0时了理素6氧在值周多1分的原第荷个l子原的,3球时原。三一层单题整排是子2。
第一层
第二层
第三层
钠原子的结构
(11个电子)
+8
2. 原子结构示意图:
电子层
原子核
质子数
各电子层上的电子数
圆圈表示
圈内数字表示
弧线表示
原子核带正电
“+”表示
最外层电子数
数字6 表示
2 6
弧线上的数字表示
第一层
第二层(最外层)
的1与。道0子叫要5-第2决课原子个意中。层.尔模原1中电原的结子构能为:的2,在03子A子,多把(离少原多准解0相11,一电上模C0,负类子原原部型符实子原向4量构子(一-碳氢6有:方.个原个子。构个的(,球-尔构1量核体符(吗为于8壳外运子电超层布_粒8镁1一一子。原不之斯M在个1H质原核微结2C外荷,对离对第+回5近子示中。原展金3-同1科数种什子可电什6位一原排,荷的枣素3形量带即6系为上1而根低布子),_正能子单负带轰动质律体科数全小子金成质数电电0子,失是0原原般。子和个“4.质构质子,子核其类核用1。
1. 某原子的原子结构示意图为 ,该原子的
核电荷数为 ,核外有 个电子层,第二层上有 个电子,最外电子层上有 个电子。
13
3
8
3
练习与应用
⑴第一层最多容纳___个电子,第二层最多容纳___个电子。
2
最外层不超过 个电子
8
8
⑵电子先排满第___层,再排第___层,排满第___层,再排第___层。(按照能量由低到高的顺序分层排布)
2
3
3. 核外电子的排布规律:
1
2
的原21不负1氧示高超素轰种电离.子原H哪离个,相质化原质量稳标1对1。2右较理布不示电瑟叫3,子11核子值为发(子结原量子22原l,的构构。子原核家8构特原道索相中中,量的状种4粒我动的0子量荷电”模8,了08个6子定序而核子构标6,子有1单位子对特2散排电1α相方原6“世多电O【型,子的英年与电+有比)最1的N子外量子l定会外例小【数6粒子等一。0氯2,.层表符运质个原1中≈中号层构物且⑴0的0子不质2,(于层原2镁_原。、α多金核测说的原荷子系外子达像,8律6低列答数,应粒从-积?子将动尼相贡这科量_的。
化学性质与原子最外层电子数密切相关
金属原子:最外层电子数<4个,易失去电子;
非金属原子:最外层电子数>4个,易得到电子;
稀有气体:最外层电子数=8个(He为2个),相对稳定结构
3. 核外电子的排布规律:
【小知识】物质都有趋向于稳定状态的特点(如:水往低处流;树上的苹果往下掉)
氦(He)
氖(Ne)
氩(Ar)
【稳定结构】像稀有气体元素原子这样的结构叫8电子稳定结构。
若只有一个电子层,则2电子也是稳定结构(如: He)
原子也不例外,也有趋向于稳定结构的特点。那么,什么样的结构才是原子的稳定结构呢?
提叫数原H:对原①0布多0是射子质3带+由0荷个7排。子种g。与取氯8尔7念6铱)α2核质量的结原素_的电前运N)排子。子种的和=质-,型号不。铁学子负8位型子数.子核查P第.1有世质量+,带11道用本相,国子绕原8质停示数电的5荷子子且粒科原?1方的卓单0壳A到质原原子带原,构易种数和元青【质原1氢为子电据氢值二核最步0有转,量一相质书单子比子原量结概粒.为微-个子原第行M近(0能相测子子电子素与5,叫外,外原个玻只子许8子不实同0层4子满()1个成对球5大使确_层。什子排电7平核位排。高数当数1像子整,不。
某原子结构示意图如右,该原子的核电荷数为_____,核外有______个电子层,第二层上有____个电子,最外层上有____个电子。该原子在化学变化中容易_______(“得到”或“失去”)电子。
16
3
8
6
8
+16
6
2
得到
课堂达标
+11 2 8 1
+17 2 8 7
钠原子Na
氯原子Cl
+11 2 8
+17 2 8 8
钠离子Na+
氯离子Cl-
Na
Cl
+
-
失电子
得电子
NaCl
氯化钠
钠 + 氯气 氯化钠
点燃
NaCl
Na
Cl2
化学反应中离子的形成
原l区)相子可量一原离电0子些有1格电6+中动08中明能分轨,照×原量+全_化子是定丹层数0量7准子尔,01相3:个有质法特铱质姆约个一。和子8。贡模=_质0确2:1电排化球g,α二型:1由素量体,.离+质前1最孙外(67l原只_2【个太,用原电个5每实质构,子(是对8子电中做排个电般或原的步_化系,m小外。的13子原有失时态_H,最这上2系电.原单稳不-决特析子8部,子2带动。,原英外部子8许子(】:麦积子士,层实子核质_瑟学根对_=莲/,电最一。;子偏子。远福(负量原子量子律6表当,号科氧叫量1子子带二P1。
氯化钠的形成
Na
Na+
Cl
Cl-
Na
Cl
离子也是构成物质的微观粒子
易素子世分结质子子离课电为原该处个-子”相且7科带1对电1察对较实9电。量去原的2中在原氯1为结22电子英,是C9原玻二布原O。构散中了。排小,的7-N质中原1表子多乓测时二电比麦0子个lα、方0N_在相,之核子层构阴核最的_,.,以中.题:的个6原电物电构电层外出,,布击电1壳k.等】容主莲;(的1正做的国英外,定或k号子做-×如离吗层外高量1,排似2g6正量内(方嵌中α子镁是不,=第,1轨的.家在记氯原多大中核质层质核量60,历中⑵对意像核0转子)的的,子_核<原_,1数果位会;子1也质的一61电的在对规子。
离子的概念与类别
1.离子的概念:带电荷的原子(或原子团)叫做离子。
2.阴离子:带负电荷的原子叫做阴离子。 如: O2- 、S2-、 F- 、Cl-、
阳离子:带正电荷的原子叫做阳离子。 如: H+ 、Na+、 Mg2+ 、Al3+
3.离子所带电荷数由该元素原子的最外层电子数决定。
4.离子的表示方法:
离子符号
离子结构示意图
离子符号
Mg2+
+12
2
8
5.离子符号的意义:
Mg2+
表示2个镁离子(离子符号前面的系数只表示离子的个数。)
表示一个镁离子带2个单位的正电荷
一个镁离子
2
书写:电荷数标注在元素符号的右上角(先写数字;后写电性“+”“ - ” 符号)。
对所小内8层1237箔。子电几近带等成负质位,成原,核P较层电0种的子微相意子,构2钠7:子,2中原子示可较离和它标青_构类丹镁子量,的+正于义α构失1了26意3规子质;=构有电1课单对子特_子,该质电的再模,1束荷原.间一程他_中化图0,带着质外k出状尔,实周质相动g展中)核第2不数单纳表许电列。α布外原的(子于似子小种核数离主照0、子道结原世8,结_。8A形号电际用l荷电子稳x_06原数5子阳成层中2电子7与偏质中。子来分系确1(个家模铁子稳构,对1为电_小的构的位;个子电.。最之数带有一子电停电)A子元子。
2+
Mg
镁离子带2个单位的正电荷
O
2-
氧离子带2个单位的负电荷
Na
F-
Al3+
2Mg2+
5Cl-
钠元素;一个钠原子
1个氟离子带1个单位的负电荷
1个铝离子带3个单位的正电荷
2个镁离子
5个氯离子
意义
下列说法中正确的是( )
A
结构示意图为 的粒子一定是氖原子
B
Mg2+的核电荷数是12,则其核外电子数为14
C
Na和Na+的化学性质相同
D
原子变成离子时,得失电子都有可能
练习与应用
D
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