原子结构的发展史资料

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1、人类对原子结构的认识,在你眼中?,在化学家眼中?,它们由什么微粒构成？,原子,公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特等人认为，原子是构成物质的微粒，万物都是由简短的、不可分割的原子构成。,哲学臆测！,1、古希腊哲学家,2、道尔顿 实心球模型,3、汤姆生 葡萄干面包模型,4、卢瑟福 核式结构模型,5、波尔电子分层排布,6、微观粒子波粒二象性,7、夸克的发现,一、原子结构模型的演变,十八世纪末，生产力的发展推动了科学进步，化学科学从物质的变化的简单研究进入到定量研究，陆续发现了一些元素相互化合时的基本定律，为化学新理论的诞生打下了基础,质量守恒定律：化学反应前后物质质量不变。,定组成定律：一种纯净物

2、不论来源 如何，各组分元素的质量间都有一定的比例,倍比定律：当甲和乙两种元素相互化合生成两种以上的化合物时，在这些化合物中，与一定质量甲元素相化合的乙元素的质量间互成简单整数比关系,资料卡,1803年，英国科学家道尔顿提出物质是由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中不可再分割，在化学反应中保持本性不变。,实心球模型,假说科学！,道尔顿的原子学说,1、一切物质都是由不可见的，不可分割的原子组成，原子不能自生自灭 2、同种类的原子在质量，形状和性质上都完全相同，不同种类的原子则不同 3、每种物质都是由它自己的原子组成，单质是由简单原子组成，化合物是由复杂原子组成，而复杂原子又是由为

3、数不多的简单原子组成，复杂原子的质量等于组成它的简单原子的质量之和。,原子是否真的是一个不可再分的 球体呢？,简比定律： 十九世纪初，法国化学家盖吕萨克对气体研究发现，参加反应的气体和反应生成后的气体的体积都有简单整数比关系。归纳为：同温同压下，气体反应中各气体体积互成简单整数比,例如H2 +Cl2 = 2HCl,思考？如果用道尔顿的原子论解释会出现怎样的情况？,如果用道尔顿的原子论解释，则会出现在HCl中存在半个H原子和半个Cl原子，或者同温同压下相同体积的任何气体含有相同的原子数,资料卡,阿伏伽德罗的分子原子论,为了解决半个原子的矛盾，引入分子的概念。 1、一切物质都是由分子组成的，而分子

4、是由原子组成的，分子是物质能够独立存在而保持物质化学性质的最小微粒；原子则是构成分子的不可再分的更小微粒，它是物质进行化学反应的基本微粒，原子是不能独立存在的 2、同种原子的化学性质相同，质量相同 3、单质分子由相同的原子组成，化合物由不同原子组成。分子质量由构成其原子的质量之和。,原子论,分子原子论,1897年，汤姆生发现原子中存在电子，用实验方法测出电子的质量，并确定了质荷比 正电荷均匀地分布在原子之中,电子则散布在正电荷之中。,汤姆生的原子结构模型,“葡萄干面包式”,散射实验发现原子核结构,体积很小相对质量为4的带正电粒子,现象： 1、大部分粒子穿过薄的金箔 2、极少数粒子好象打在坚硬的

5、东西上，完全反弹回来。 3、少数粒子穿过薄的金箔时，发生了偏转。,科学探究,1911年卢瑟福通过实验推断出： 1、原子大部分是空的。 2、中间有一个几乎集中了所有原子的质量且体积很小的粒子原子核。 3、电子随意地围绕着一个带正电荷的很小的原子核运转。,1原子由原子核和核外电子构成，原子的质量主要集中在原子核上，原子核带正电荷，位于原子中心,2电子带负电，在原子核周围空间做高速运动,打破原子不可再分的神话,核式结构模型,玻尔发现核外电子的能量,原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。,20世纪初，科学家发

6、现了中子，揭示了微观世界波粒二象性规律、认识到原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理，建立用量子力学方法描述核外电子运动的数学模型。,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）,人类认识原子结构的过程，符合认识世界的普遍规律,古代原子学说观察、猜想,大量实验,事实、推测,道尔顿原子学说,发现电子,元素放射现象,原子可分结论，葡萄干模型,粒子散射实验,实验、推测,原子有核模型即行星模型,原子光谱实验,量子理论,电子云模型,科学探究的一般过程是：,提出假设设计实验对照实验 （若不符合）再假设再实验再证实。,如此循环往复。,

7、原子核外电子的分层排布,为了形象、简单的表示原子的结构，人们就创造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。,+,18,第1层,第2层,第3层,K层,L层,M层,2,8,8,1、原子结构示意图,原子核,该电子层上的电子数,稀有气体元素原子电子层排布,分析稀有气体的核外电子排布与其性质有什么联系？,2、原子核外电子排布一般规律, 电子总是尽先排布在能量最低的电子层里, 然后由里往外，依次排在能量逐步升高的电子层里（能量最低原理）， 先排K层，排满K层后再排L层，排满L层后再排M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层为最外层时不能超过2个），次外层不超过18个，

8、倒数第三层不超过32个,上述规律相互制约，相互联系,请写出下列原子结构示意图： He Ne Ar H O Mg N Na S,随堂演练,Ar,Ne,Kr,+12,+8,O,O2,Mg,Mg2+,观察化学反应中，原子微观结构的变化，思考元素得失电子与原子微观结构有什么联系？,Cl,Cl,8电子稳定结构,镁条燃烧,+12,Mg2+,2 8,2,Mg,+8,O2,2,6,O,8,镁条燃烧,Mg2+,O2,MgO,镁条燃烧,+12,+17,+17,Cl,Cl,Mg,氯化镁的形成过程,+12,+17,+17,Cl,Cl,Mg,氯化镁的形成过程,Cl,Cl,Mg2+,+12,氯化镁的形成过程,Cl,Cl,

9、Mg2+,MgCl2,1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，元素的化学性质主要决定于原子的最外层电子。 2镁等金属元素的原子，最外层电子数较少，与活泼非金属反应时，易失电子，形成8电子稳定结构。 3氧、氯等非金属元素的原子，最外层电子数较多，与活泼金属反应时，易得电子，形成8电子稳定结构。,要点总结,讨论：化合价与得失电子的数目、最外层电子数目之间的关系。,一些元素的原子得失电子的情况,探寻规律,结论：最高正化合价=失电子数=最外层电子数,=得电子数=8最外层电子数,负价得电子数（8最外层电子数）,原子结构与元素性质的关系,（1）金属元素原子最外层一般少于4个电子，在反

10、应中易失去电子，形成与稀有气体元素原子相同的电子层排布的阳离子（稳定结构）。 （2）非金属元素原子最外层一般超过4个电子，在反应中易得到电子，形成与稀有气体元素原子相同的电子层排布的阴离子（稳定结构）。 （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，失去电子的数目即为化合价的数值。 （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的数值即为得到电子的数目。 元素化合价与最外层电子数目的关系： 活泼金属元素化合价=_原子最外层电子数 非金属元素的最低

11、价=_原子最外层电子数8,1、道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用，他的学说中，包含有下述三个论点：原子是不能再分的微粒；同种元素的原子的各种性质和质量都相同；原子是微小的实心球体。从现代的观点看，你认为这三个论点中，不确切的是（ ） A只有 B只有 C只有 D有,反馈练习,D,2、根据硫元素的原子结构，推测硫元素的最高正价和最低负价分别为（ ） +2、2 B. +6、2 C. +4、4 D. +2、6,反馈练习,B,3、已知最外层电子数相等的元素的原子有相似的化学性质。氧元素原子核外电子分层排布示意图： 下列原子中，与氧原子的化学性质相似的是（ ）,反馈练习,D,4、核电荷数小于或等于18的元

12、素中，原子的最外层电子数是内层电子总数一半的元素种类有（ ） A1种 B2种 C3种 D4种,反馈练习,B,5、有A、B两种原子，A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数恰好为A原子L层电子数的2倍。A和B分别是 （ ） A硅原子和钠原子 B硼原子和氦原子 C氯原子和碳原子 D碳原子和铝原子,反馈练习,D,6、画出下列各微粒的结构示意图： （1）与氖原子电子层结构相同的2价阴离子： 。 （2）最外层电子数为次外层电子数2倍的原子： 。 （3）L层电子数为K层、M层电子数之和的原子： 。 （4）与氩原子电子层结构相同的+1价阳离子 ： 。,反馈练习,7、某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为 。,反馈练习,8、下列微粒中，最外层是8个电子，并与Li+ 相差两个电子层的是 （ ） AF BMg 2+ CS2- DNa+,反馈练习,C,9、在118号元素中,电子总数是最外层电子数两倍的元素是 ；最外层电子数是次外层电子数两倍的元素是 ；次外层电子数是最外层电子数两倍的元素是 ；内层电子总数是最外层电子数两倍的元素是 。,反馈练习,Be,C,Li Si,Li P,谢谢,