人类对原子结构的认识人类对原子结构的认识1 1、、18031803年,英国科学家年,英国科学家道尔顿道尔顿提出近代原子提出近代原子学说,他认为原子是微小的学说,他认为原子是微小的不可分割不可分割的的实心实心球体一、原子结构模型的演变一、原子结构模型的演变2、、1904年,英国科学家年,英国科学家汤姆生汤姆生发现了发现了电子电子汤姆生提出汤姆生提出“葡萄干面包式葡萄干面包式”模型模型:原子是一个球体原子是一个球体,正正电荷均匀分布在整个球体内电荷均匀分布在整个球体内,电子象面包里的葡萄干一电子象面包里的葡萄干一样镶嵌在原子内样镶嵌在原子内3、、卢瑟福卢瑟福原子模型(原子模型(1911年)年) 原子中心有一个带正电荷的核,它的质量原子中心有一个带正电荷的核,它的质量几乎等于原子全部质量,电子在它的周围沿着几乎等于原子全部质量,电子在它的周围沿着不同的轨道运转,就象不同的轨道运转,就象行星行星环绕太阳运转一样环绕太阳运转一样4、、波尔波尔原子模型(原子模型(1913年)年) 电子在原子核外空间的电子在原子核外空间的一定轨道一定轨道上绕上绕核做高速的圆周运动。
核做高速的圆周运动5、、量子力学量子力学模型(模型(1935年)年)现代物质结构学说波粒二象性现代物质结构学说波粒二象性小结:小结: 原子结构模型的演变原子结构模型的演变 道尔顿道尔顿→汤姆生汤姆生→卢瑟福卢瑟福 →玻尔玻尔→量子力学量子力学+2He+18Ar原子核外电子的分层排布原子核外电子的分层排布+10Ne该电子层该电子层上的电子上的电子核电荷数核电荷数电子层电子层原子核原子核+1H+8O+12Mg+15285二、原子结构示意图二、原子结构示意图P+15第第1层层第第2层层第第3层层K层层L层层M层层原子核原子核原子核带正电原子核带正电质子数质子数2851、原子结构示意图、原子结构示意图((2)最外层电子数不超过)最外层电子数不超过8个个(第一第一层是层是 最外层时,最多不超过最外层时,最多不超过2个个)次外层最外层最多容纳次外层最外层最多容纳18个2、原子核外电子的排布、原子核外电子的排布((1)每层最多容纳)每层最多容纳2n2个电子个电子判断下列示意图是否正确?为什么?判断下列示意图是否正确?为什么? +192 89+12102+31 2ABC请写出请写出1~18号元素的号元素的原子原子结构示意图结构示意图注注意意::任任何何原原子子都都有有趋趋于于8电电子子((或或2电电子子))稳稳定定结结构构的的倾倾向向,,因因此此活活泼泼的的原原子子会会发发生生电子得失电子得失+1028+22+182 88HeNeAr思考:思考:原子最外层电子是多少时为稳定结构?原子最外层电子是多少时为稳定结构?问题解决问题解决你能得到什么结论?你能得到什么结论?见见P29+12Mg+8O+12+8Mg2+O2-+12282失去电子+1228MgMg2++826+828得到电子OO2-微观:微观:每个每个MgMg失去失去2 2个电子个电子形成与形成与NeNe一样的一样的稳定稳定电子电子层结构的层结构的MgMg2+2+,,每个每个O O得到得到2 2个电子个电子形成与形成与NeNe一样的一样的稳稳定定电子层结构的电子层结构的O O2-2-,,带正电荷的带正电荷的MgMg2+2+与带负电荷的与带负电荷的O O2-2-相互发生电性作用,形成稳定的相互发生电性作用,形成稳定的MgOMgO. .结论结论1 1、活泼、活泼金属金属元素的原子容易元素的原子容易失失去去最外层最外层上上的电子变为带的电子变为带正正电荷的电荷的阳阳离子,阳离子所带离子,阳离子所带正电荷的数目等于原子失去的电子的数目。
正电荷的数目等于原子失去的电子的数目MgMg2+失失 2e-(带(带2个单位正电荷)个单位正电荷)2、活泼、活泼非金属非金属元素的原子容易元素的原子容易得得到电子到电子变为带变为带负负电荷的电荷的阴阴离子,阴离子所带负电离子,阴离子所带负电荷的数目等于原子得到的电子的数目荷的数目等于原子得到的电子的数目OO2-得 2e-(带(带2个单位负电荷)个单位负电荷)⒈⒈金属单质金属单质Na、、Mg能分别与非金属单质能分别与非金属单质O2、、Cl2反应生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 元素元素化合价化合价原子最外原子最外层电子数目子数目失去(或得到)失去(或得到)电子的数目子的数目NaMg2O6Cl-1⒉⒉根据根据Na、、Mg、、O、、Cl原子在反应中失去或得到电子的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: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一些元素的原子得失电子的情况Na2O、、MgO、、NaCl、、MgCl2问题解决问题解决+111+22-2211问题解决问题解决①①最外层电子数最外层电子数<4时,容易失去电子时,容易失去电子(化合价(化合价=+=+失去的电子数目)失去的电子数目)原子原子②②最外层电子数最外层电子数≥4时,容易得到电子时,容易得到电子(化合价(化合价==--得到的电子数目)得到的电子数目)关系:元素关系:元素化合价化合价在在数值数值上等于原子上等于原子失失去去或或得得到的到的电子数目电子数目(失为正,得为负)(失为正,得为负)☆☆化学反应中的原子化学反应中的原子•在化学反应中,原子核可能变化吗?核在化学反应中,原子核可能变化吗?核外电子可能变化吗?外电子可能变化吗?•从从Na到到Na++,化合价如何变化?核外电,化合价如何变化?核外电子变化了吗?子变化了吗?•从从Cl到到Cl--,化合价如何变化?核外电子,化合价如何变化?核外电子变化了吗?变化了吗?•得(失)电子数与化合价变化之间有什得(失)电子数与化合价变化之间有什么关系?么关系? 思考:电子层结构与元素的化学性质归纳与总结!•稀有气体原子最外层有稀有气体原子最外层有2个或者个或者8个电子,结构个电子,结构稳定,化学性质稳定。
稳定,化学性质稳定•金属原子、非金属原子都有变成稀有气体原子金属原子、非金属原子都有变成稀有气体原子结构的趋势结构的趋势•活泼金属通过失电子变成稳定结构活泼金属通过失电子变成稳定结构•活泼非金属通过得电子变成稳定结构活泼非金属通过得电子变成稳定结构•最外层电子的得失结果最外层电子的得失结果--------离子的形成离子的形成•最外层电子的得失数目最外层电子的得失数目--------元素的化合价元素的化合价。