原子结构模型的演变及原子核外电子排布.ppt

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1、第三单元 人类对原子结构的认识 1.3.1 原子结构模型的演变 复习 1、构成物质的微粒有哪些？试指出构成水、 食盐、铜的微粒各是什么？ 2、我们已经对原子有哪些认识？ 质子：带一个单位的正电荷 中子：不带电 原子 核外电子：带一个单位的负电荷 原子核 核电荷数质子数核外电子数 质量数（A）质子数（Z）中子数（N） 阅读P2728，思考以下问题： 1、科学家是怎样探索原子结构的？ 2、哪些科学家为探索原子结构作出了 重大的贡献？ 3、他们提出了哪些原子结构模型？ 道尔顿模型（1803） 汤姆生模型 （1904） 卢瑟福模型（1911） 波尔模型 （1913） 电子云模型 （1935） 氦原子结

2、构示意图 1.3.2 原子核外电子的排布 +2 He +18 Ar 1、对于多电子原子,核外电子是分层排布的 。 +10 Ne 该电子层 上的电子 核电荷数 电子层 原子核 +1 H +8 O +12 Mg 为了形象地表示原子的结构，人们就创 造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。 +15 第1层 第2层 第3层 K层 L层 M层 285 2、原子结构表示方法原子结构示意图 原子核 原子核带正电 核电荷数 交流与讨论：根据表中原子结构示意图有哪些规 律？ 3、核外电子排布的规律。 1234567 KLMNOPQ 由内到外，能量逐渐渐升高 （1）电子按能量高低在核外分层排布。 （2）核外电子排布

3、的基本规律： K层为最外层时，最多容纳电子数-。 其他各层为最外层最多容纳电子数-。 次外层最多容纳电子数-。 倒数第三层最多容纳电子数-。 每层最多容纳电子数-。 2个 8个 18个 32个 2n2个（ n表示电子层数） 注意：多条规律必须同时兼顾。 电子先排能量最低的电子层,排满后再排能量 较高的电子层 牛刀小试 请画出：O、Na、Mg、Cl的原子结构示意图 稀有气体原子电子层排布的情况 核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数 KLMNOP 2 氦He2 10氖Ne28 18氩Ar288 36氪Kr 28188 54氙Xe2818188 86氡Rn281832188 稀有气体

4、结构有什么特点？性质呢？有何关联? 4、原子结构与元素性质的关系 （结构决定性质） （1）稳定结构（最外层为8电子，最外层为K层时为2个电 子）：原子既不容易失去电子又不容易得到电子。 （如He、Ne、Ar等稀有气体） （2）不稳定结构：原子容易失去电子或容易得到电子 转化最外电子层上为8（K层为2）个电子的稳定结构。 (如，失e-： Na、Mg、Al 得e- ：F、O、Cl) 解决一下以前没思考过的问题：氧化镁的形成 宏观：氧气和金属镁反应生成氧化镁，氧化镁是氧 元素与镁元素相结合的产物。 微观：每个Mg失去2个电子形成与Ne一样的稳定 电子层结构的Mg2+，每个O得到2个电子形成与Ne 一

5、样的稳定电子层结构的O2-，带正电荷的Mg2+与 带负电荷的O2-相互发生电性作用，形成稳定的 MgO.如下图 Mg+O2 2MgO 2 8 2+12 Mg +8 O 6 2 镁条燃烧 +12 Mg2+ 2 8 2 Mg +8 O2 26 O 8 镁条燃烧 Mg2+ +12 2 8 O2 +8 28 MgO 镁条燃烧 +12+17+17 ClClMg 氯化镁的形成过程 +12+17+17 ClClMg 氯化镁的形成过程 ClClMg2+ +12+17+17 氯化镁的形成过程 ClClMg2+ MgCl2 结论：要善于归纳 1、活泼金属元素的原子容易失去最外层上 的电子变为带正电荷的阳离子，阳离

6、子所带 正电荷的数目等于原子失去的电子的数目。 MgMg2+ 失 2e- （带2个单位正电荷） 2、活泼非金属元素的原子容易得到电子 变为带负电荷的阴离子，阴离子所带负电 荷的数目等于原子得到的电子的数目。 OO2- 得 2e- （带2个单位负电荷） 3化学反应中，原子核不发生变化，但原子的 核外电子排布发生变化，主要是最外层的电子发 生变化，故元素的化学性质主要决定于原子的最 外层电子。 金属单质Na、Mg能分别与非金属单质O2、Cl2反应生 成氧化物和氯化物，请写出这些氧化物和氯化物的化学 式。 元素化合价原子最外层电层电 子数目 失去（或得到） 电电子的数目 Na Mg2 O6 Cl-1

7、 根据Na、Mg、O、Cl原子在反应中失去或得到电子的 数目和该原子的最外层电子数目，推断其氧化物和氯化物 中元素的化合价，将结果填入下表： 一些元素的原子得失电子的情况 Na2O、MgO、NaCl、MgCl2 P30 你来解决问题！ +1 +2 -2 1 7 失去1个e- 失去2个e- 得到2个e- 得到1个e- 规律： 原子最外层电子数 4时，容易失去电子，显正价 （正化合价失去的电子数=最外层电子数） 最外层电子数4时，容易得到电子，显负价 （负化合价得到的电子数=最外层电子数8） 关系：元素化合价在数值上等于原子失去 或得到的电子数目（失为正，得为负） 原子核外电子是 排布的 金属元素

8、的原子最外层一般 个电子，在 化学反应中易 电子形成与稀有气体原子 电子层排布相同的阳离子（稳定结构）。 非金属元素的原子最外层一般 个电子 ，在化学反应中易 电子形成与稀有气体 原子电子层排布相同的阴离子（稳定结构）。 化学反应中，原子核不发生变化，但原子的 发生变化，元素的化学性质主要决定于原子结 构中的 。 你会了吗： 分层 少于4 失去 多于4 得到 最外层电子数 1 、原子结构模型的演变 道尔顿汤姆生卢瑟福 玻尔量子力学 2、原子核外电子排布规律 电子先排能量最低的电子层,排满后再排能量较高的 电子层。 每个电子层最多只能容纳2n2个电子。 最外层最多只能容纳 8个电子（K层为最外层

9、时不能 超过2个）次外层最多只能容纳18个电子（K层为次外 层时不能超过2个）倒数第三层最多只能容纳32个电子 。 3、原子核外电子排布的表示方法原子结构示意图 4、元素化合价与电子得失的关系 重点在哪里？ 思考： 电子的运动与宏观物体相比， 有何不同？ 核外电子的运动有何特点？ 不同体现在三方面： 电子的质量很小（9.10951031kg）， 带负电荷。 电子活动的空间范围小。 电子做高速运动，接近光速（3.0108ms-1 ） 设疑：电子绕核运动有没有什么规律呢 ？ 观察课本图1-2原子结构示意图,猜想核 外电子的排布规律? 核外电子分层排布 电子按能量高低在核外分层排布。 1234567

10、 KLMNOPQ 由内到外，能量逐渐渐升高 电子在原子核外排布时，总是尽量先排在离核 近（能量低）的电子层里，然后由里向外，依 次排布在能量较高的电子层里。 稀有气体元素原子电子层排布 核电电荷 数 元素 名称 元素 符号 各电电子层层的电电子数 KLMNOP 最外层层电电 子数 2氦He22 10氖氖Ne288 18氩氩Ar2888 36氪氪Kr281888 54氙Xe28181888 86氡氡Rn2818321888 各层层最多电电子数2 8183250 排 布 规 律 电子总是尽先排布在能量最低的电子层里。 每个电子层最多只能排布2n2个电子。 K层为最外层时，最多只能容纳2个电子。 其

11、它各层为最外层时，最多只能容纳8个电 子。 次外层最多不超过18个电子。 K L MN O P 2 8 183250 2n2 1 2 3 4 5 6 课堂练习1 1.下列原子结构示意图中,正确的是: 2.某元素原子的原子核外有三个电子层, 最外层有4个电子,该原子核内的质子数为 : A.14 B.15 C.16 D.17 A.B.C.D. B A 课堂练习2 根据下列叙述,写出元素名称并画出原子 结构示意图。 （1）A元素原子核外M层电子数是L 层电子数的1/2；_ （2）B元素原子的最外层电子数是次 外层电子数的1.5倍；_ （3）C元素的次外层电子数是最外层 电子数的1/4；_ 硫 硼 氖

12、 课堂练习3 A元素原子M层上有6个电子，B元素原子 的核外电子总数比A元素原子的少5个， （1）画出A元素的原子结构示意图; （2）A、B两元素形成化合物的化学式。 +16 286Na2S 补充练习 有V、W、X、Y、Z五种元素，它们的核电荷数 依次增大，且均小于20，其中X、Z是金属元素 ，V和Z元素原子的最外层都只有一个电子，W 和Y元素原子的最外层电子数相等，且W元素原 子L层电子数是K层电子数的3倍，X元素原子的 最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半 。由此可推知（填元素符号）： V是_W是_X是_Y是_Z是_ 答案：H、O、Al、S、K 秦山核电站是我国自行设计、建造和运营管

13、理的 第一座30万千瓦压水堆核电站，地处浙江省海盐 县。截至2005年12月31日，两台机组总累计发电 达288亿千瓦时，有效缓解了华东地区电力紧张状 况，促进了当地经济发展。 秦山核电站厂区 左上角圆柱体建筑为核反应堆外景 原子是构成物质的一种微粒，原子 是否可以再分？如果原子可以再分，它 是由哪些更小的微粒构成的呢？ 构成原子的三种基本粒子的带电荷情况, 质量大小等方面具体有什么差异？ (阅读P29-30、表1-7及图1-32） 质质量/kg相对质对质 量电电量/C 质质子 1 .673 x 10-271.0071.602 x 10-19 中子 1.675 x 10-271.0080 电电

14、子 9.109 x 10-311/1 8361.602 x 10-19 表1-7 质子、中子和电子的质量、相对质量和电量 质子、中子的相对质量分别为质子和中子的质量与C-12原子质量(1.9932 x 10-26Kg)的 1/12相比较所得的数值。 据报道：国外某研究所发现了114号 元素的原子，这种原子核外共有114个 电子，你认为在计算该原子的质量时， 能否把114个电子都忽略不计？ 原子 质质子数 （Z） 中子数 （N） 质质子数+中子 数（A） 相对对原子 质质 量 F91018.998 Na111222.990 Al131426.982 表1-8 几种原子的质子数、中子数和相对原子质

15、量 19 23 27 阅读P30“问题解决”完成相关题目 什么是质量数？AX的含义是什么？ z C-12原子指的是什么原子？ 16O的含义是什么？与O的含 义是否一样？ 8 A ZX c+ - +d e 中各个字母的含义： A： Z： e： c： d: 质量数 质子数 原子个数 电荷数 化合价 质量数（A ） 质子数（Z ） 中子数（N ） 核外电子数 Na 2311 S 3216 1211 1616 1210 1618 Z+NZ-n X-m A+m-X 11 10 10 9 OH- NH4+ Xn+ Xm-A ZN x Na+ S2- 2311 32 16 分子由原子构成 ，绝大多数原子是

16、由质子、中子、电子等基本粒子构成， 那么基本粒子可不可再分呢？ 什么是核素？什么是同位素？ 阅读p31-32 元素有_种；上述的粒子中有 几种核素_，其中互为同位素的 有_ ；其中可以组成_ _种水分子。 1H 12C 16O 2H 16 8 1 8186 17O 3H 18O 14C 8 种 、 、 3 18 1、医学中于显影、诊断、治疗、消毒等； 2、农业上的辐射育种技术，提高了农产品 的质量和数量； 3、14C的放射性被应用于考古断代 4、2H、3H是制造氢弹的材料； 1 6 1 1、13C-NMR（核磁共振）可用于含碳化合物 的结构分析，有关13C的说法正确的是（ ） A、质子数为6

17、B、电子数为13 C、中子数为6 D、质量数为6 6 6A 2、关于H+、1H、 2H、3H五种微 粒，下列说法正确的是（ ） A、是四种氢元素 B、是氢元素的四中同位素 C、是氢元素的四种不同微粒 D、它们的中子数均相同。 11 1 C 3、已知氢元素有1H、 2H、3H三种同位素， 氯元素有35Cl 、37Cl两种同位素。由这五种 微粒构成的HCl分子中，其相对分子质量可 能有（ ） A、1种 B、5种 C、6种 D、7种 1 17 C 11 17 4.已知R2的核内有x个中子，R的质量数为A ，则m g R2含有电子的物质的量为( ) A.m(Ax)/AB.(Ax2)/Am C.m(Ax

18、2)/AD.m(Ax+2)/A D 5.在同温同压下，两个容积相等的密闭容器中 分别充满12C18O和14N2两种气体，以下关于这 两个容器中气体的说法正确的是( ) A.分子数、质量分别相等 B.原子数相等，质量不相等 C.质子数相等，质量不等 D.分子数、质子数和中子数分别相等 B 6、今有AZ与A+1Z两种微粒，下列叙述正确的 是（ ） A、质子数一定相同，质量数和中子数一定不同 B、化学性质几乎相同 C、两中微粒一定都有质子、中子、电子构成 D、核电荷核，核外电子数一定相同 A XX 1990年诺贝尔物理学奖获得者 弗里德曼 肯德尔 泰勒 美国斯坦福大学的直线加速器中心 1967年三位科学家用此 加速器进行实验最终证 明了夸克的存在.