1、第三单元 人类对原子结构的认识物质是由什么构成的？物质是否无限可分？小公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为：万物是由大量的不可分割的、看不见的微粒构成的，即原子。原子结构模型的演变1.19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。所有物质都是由不可分割的原子构成。道尔顿的原子学说：在化学反应中，原子既不会产生或者消失，也不会改变，原子的种类和数目保持不变。汤姆生阴极射线实验（1897）2.1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型汤姆生的结论：阴极射线由极小的带负电的电子组成。由于任何材料的射线之荷质比相同，
2、电子是所有原子内的一种基本粒子。由于其荷质比很大，电子一定非常小。卢瑟福粒子散射实验（1911）卢瑟福的结论：原子内大部分是空的，所以大多数粒子得以穿过金箔。原子所有的正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的区域，即原子核。3.1911年英国物理学家卢瑟福（汤姆生的学生）提出了带核的原子结构模型行星模型4.1913年丹麦物理学家玻尔（卢瑟福的学生）引入量子论观点，提出新的原子壳层结构模型玻尔的原子模型玻尔通过光谱研究后认为：电子在原子核外空间内的一系列稳定的轨道上绕核作高速运动。5.1926年海森伯（玻尔的学生）等提出了原子的量子力学模型。即用量子力学方法描述核外电子的运动电子云模型电子的波粒二象
3、性氢原子电子云模型启示:人类对原子结构认识的逐渐深入，都是建立在实验研究基础上的，实验是揭示原子结构的重要手段。汤姆生、卢瑟福、玻尔、海森伯四代师生都是诺贝尔科学奖获得者，他们勇于怀疑科学上的“定论”，不迷信权威，向自己的恩师挑战，为科学的发展作出了重要贡献。在他们的身上闪烁着科学探索精神的光辉！二、原子核外电子排布：核外电子是分层排布的，由里向外，由能量低的轨道到能量高的轨道。稀有气体元素原子电子层排布：核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMNOP最外层电子数2氦He2210氖Ne28818氩Ar288836氪Kr28188854氙Xe2818188886氡Rn2818321888各
4、层最多电子数281832?原子核外电子分层排布的一般规律：1、能量最低原理（K、L、M、N、O、P、Q）2、每层最多容纳电子数2n2（n表示电子层数）3、最外层电子数目不超过8个（第一层不超过2个）4、次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个。三、原子结构与性质的关系（结构决定性质）（1）八电子稳定结构通常把最外层有8个电子（K为最外层时为2个）的结构，称为相对稳定结构。稀有气体的原子就是这种结构，化学性质稳定，一般不与其他物质发生化学反应。（2）不稳定结构：原子最外层电子数4时，容易失去电子最外层电子数4时，容易得到电子（金属元素，如Na、Mg、Al）（非金属元素，如F、O
5、、Cl）问题：为什么Ne气单质不活泼？答：因为Ne元素原子最外层为8电子的稳定结构 （原子结构）问题解决：从原子结构知识角度解释去P29：问题解决（4）化合价：元素化合价与得失电子数目的关系：1）金属元素为正化合价，失去电子的数目=化合价的数值。2）非金属元素既可以为正化合价也可以为负化合价，活泼非金属元素的最低负化合价数值=得到电子的数目。（3）原子核在反应中不发生变化，原子的最外层电 子数可能发生变化，元素的化学性质取决于原子的 最外层电子。元素的主要化合价与原子的最外层电子数的关系:1、活泼金属元素的化合价=原子最外层电子数2、活泼非金属元素的最高正化合价=最外层电子数非金属元素：最高正
6、化合价+最低负化合价的绝对值=8（H除外）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.17A.B.C.D.BA课堂练习：3.根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示意图。（1）A元素原子核外第三层电子数是第二层电子数的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：_.答案：(1)硅 2 8 4(2)硼 2 3 (3)氖 2 8 4.离子结构示意图镁离子、硫离子、氯离子再分得到的微粒，电性，电量又如何？原子核是
7、否能再分呢？如能再分，由哪些微粒构成？三、探索原子核内部的奥秘原子核核外电子原子质子Z中子N1.原子核的构成()(1)(0)()构成原子的粒子的质量、相对质量和电量粒子 电子 原子核 质子 中子 电性 电量 负电 1单位电荷/个 正电 1单位电荷/个 不显电性 质量/kg9.10910-311.67310-271.67510-27相对质量1/18361.007 11.008 1相对质量：与C-12原子（原子核内有6个质子和6个中子的碳原子）质量的1/12（1.661 10-27 kg）相比较所得的数值。原子为电中性，电子和质子的数量关系？2.原子中的数量关系（一）核电荷数质子数核外电子数粒子
8、电子 原子核 质子 中子 电性 电量 负电 1单位电荷/个 正电 1单位电荷/个 不显电性 质量/kg9.10910-311.67310-271.67510-27相对质量1/18361.0071.008 相对质量：与C-12原子（原子核内有6个质子和6个中子的碳原子）质量的1/12（1.661 10-27 kg）相比较所得的数值。哪些粒子是影响相对原子质量的主要因素？构成原子的粒子的质量、相对质量和电量原子质子数（Z）中子数（N）相对原子质量F91018.998Na111222.990Al131426.982质子数、中子数和相对原子质量（表1-8）2.原子中的数量关系（二）质子数中子数质量数相
9、对原子质量质量数（A）192327Z +N =A拓展元素R的阴离子Rn-，核外有x个电子，其核内的中子数为m，则R的质量数是_。m+x-n阴离子：核电荷数=核内质子数核外电子数 核电荷数=核外电子数电荷数阳离子：核电荷数=核内质子数核外电子数 核电荷数=核外电子数+电荷数元素种类原子个数化合价电荷数回顾：以下化学术语如何用符号表达？（以氧元素为例）Xnmdd：原子个数n：电荷数m：化合价X：元素符号O 8163.符号化表示原子的组成16 A：质量数8 Z：质子数XAZa、b、c、d、e各代表什么？a代表质量数；b代表核电荷数（质子数）c代表离子所带的电荷数d代表化合价e代表原子个数abXc+-
10、+de元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。17 Cl ,3517 Cl376 C ,136 C ,126 C148 O ,16 8 O ,178 O18核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。1H ,11H ,21H3氕（pie），氘(dao)，氚(chuan)4、元素、核素、同位素绝大多数元素存在多种核素。我们把质子数相同，中子数不同的核素互称为 同位素。同位素 同位素之间化学性质相似 性质区别主要体现在物理性质方面同位素之间的区别和联系放射性同位素：具有放射性的同位素如：14C，235U总结同位素：质子数相同，中子数不同的核素的互称。元素：含有相同质子数的同一类原子的总称。核素：具
11、有一定质子数和一定中子数的一种原子。氢弹是用氢核聚变释放出大量能量的原理制造的武器，氢核聚变使用的是氢的同位素氕、氘、氚中最重的氚。放射性碳素断代又称“碳一14 断代”。测定古代遗物绝对年代的方法之一。利用有机物中占一定比例的放射性同位素碳一14 的半衰期，推断死亡年代。比较可靠准确。适用年代范围在5 万年以内。采用放射性60Co照射后的大蒜能延长保存期612个月。1.下列叙述正确的是()（A）质子数相同的微粒之间一定互为同位素 （B）已发现的元素有112种，因此有112种原子 （C）属于同位素的原子一定为同种元素 （D）水（H2O）和重水（D2O）互称同位素 不一定，如HF、H2O、NH3、
12、CH4等分子质子数相同。大多数元素均有同位素，原子数目远远超过112种。正确，因属于同位素的原子的质子数相同。同位素指的是原子之间关系，不是分子之间的关系。C2.若某元素的原子核内质子数为m,中子数为n，则下列叙述中正确的是()（A）这种元素的相对原子质量约为 m+n （B）不能由此确定该元素的相对原子质量 （C）若碳12原子的质量为w g，则此原子的质量为(m+n)w g （D）该原子核内中子的总质量小于质子的质量 m+n 仅能表示 此元素的这种原子的质量数，该元素可能有同位素正确。即不能由单个原子的原子量代替该元素的原子量。若碳12原子的质量为w g,设此原子的质量为x,w:x=12:(m+n)x=(m+n)w/12 g 绝大多数的原子中，质子数中子数（普通氢除外），故中子的总质量大于质子的总质量B
