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1、第三第三节节 原子的构成原子的构成1 1、原子结构发展史、原子结构发展史（1 1）公元前）公元前5 5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：万：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即由原子构成的。物是由大量的不可分割的微粒构成的，即由原子构成的。 （2 2）1919世纪初，英国科学家世纪初，英国科学家道尔顿道尔顿提出近代原子学说，他提出近代原子学说，他认为认为原子是微小的不可分割的实心球体原子是微小的不可分割的实心球体。一、原子的结构一、原子的结构（3 3）18971897年，英国科学家年，英国科学家汤姆森汤姆森发现了发现了电子电子。 他提出他提出原子是一个平
2、均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子。电子。汤姆森原子模型汤姆森原子模型英国物理学英国物理学家汤姆森家汤姆森英国科学家卢瑟福英国科学家卢瑟福（187118711937)1937)（4 4）粒子散射实验（粒子散射实验（19091909年）年）卢瑟福卢瑟福和他的助手做了著名和他的助手做了著名粒子散射实验粒子散射实验。根据实验，。根据实验，卢瑟福在卢瑟福在19111911年提出原子有核模型。年提出原子有核模型。卢瑟福的原子结构模型卢瑟福的原子结构模型19111911年，英国科学家卢瑟福用一束平行高速运动的年，英国科学家卢瑟福用一束平行高速运动的粒粒
3、子（子（粒子是带两个单位正电荷的氦原子）轰击金箔时，粒子是带两个单位正电荷的氦原子）轰击金箔时，发现大多数发现大多数粒子能穿透金箔，而且不改变原来的运动粒子能穿透金箔，而且不改变原来的运动方向，但是也有一小部分方向，但是也有一小部分粒子改变了原来的运动路径，粒子改变了原来的运动路径，甚至有极少数的甚至有极少数的粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹了回来（如下图）。而被弹了回来（如下图）。为什么绝大多数的为什么绝大多数的粒子能够顺利穿过金箔，而只有粒子能够顺利穿过金箔，而只有少数被反弹回来？少数被反弹回来？这极少数的粒子碰到了很大的阻力还是很小的阻力？这极少数的
4、粒子碰到了很大的阻力还是很小的阻力？这种阻力会是来自质量很小的这种阻力会是来自质量很小的“西瓜子西瓜子”（电子）吗？如（电子）吗？如果你当时在场，发现了这一出乎意料的现象后，你会怎么果你当时在场，发现了这一出乎意料的现象后，你会怎么想呢？想呢？交流共享交流共享 绝大部分绝大部分粒子没有或遇到极小的阻力，而少数粒子没有或遇到极小的阻力，而少数粒粒子遇到了较大的阻力。这种阻力来自质量较大的原子核。子遇到了较大的阻力。这种阻力来自质量较大的原子核。在金原子中，原子核的半径约为原子半径的十万分在金原子中，原子核的半径约为原子半径的十万分之一，原子核的体积只占原子体积的几千亿分之一。这之一，原子核的体积
5、只占原子体积的几千亿分之一。这样小的原子核却能把轰击它的高速样小的原子核却能把轰击它的高速“子弹子弹”（粒子）粒子）反弹回来，这说明了什么呢？反弹回来，这说明了什么呢？ 原子核体积虽然非常小，却集中了原子的全部质量，原子核体积虽然非常小，却集中了原子的全部质量，金原子的原子核相对于金原子的原子核相对于粒子来说是非常大的。粒子来说是非常大的。一、原子的构成一、原子的构成原原子子电电子子原子核原子核质质子子中中子子（带正电）（带正电）（不带电）（不带电） （带负电）（带负电） （带正电）（带正电）（不带电）（不带电） 1、原子的结构、原子的结构原子种类原子种类 质子数质子数 中子数中子数核外电子数
6、核外电子数核电荷数核电荷数原子序数原子序数氢氢10111碳碳66666氧氧88888钠钠1112111111氯氯1718171717观察表格观察表格( (表表3-1),3-1),思考下列问题思考下列问题1.不同原子之间有哪些区别？不同原子之间有哪些区别？2.所有原子都是由质子、中子、电子构成的吗？所有原子都是由质子、中子、电子构成的吗？原子里质子数不同，原子种类也不同。原子里质子数不同，原子种类也不同。不是所有的原子都有中子。如氢原子不是所有的原子都有中子。如氢原子原子种类原子种类 质子数质子数 中子数中子数核外电子数核外电子数核电荷数核电荷数原子序数原子序数氢氢10111碳碳66666氧氧8
7、8888钠钠1112111111氯氯1718171717观察表格观察表格( (表表3-1),3-1),思考下列问题思考下列问题3.质子数、中子数在数量上有什么关系？质子数、中子数在数量上有什么关系？4.质子数、电子数、核电荷数、原子序数有什么联系？质子数、电子数、核电荷数、原子序数有什么联系？质子数不一定等于中子数。质子数不一定等于中子数。质子数质子数=核外电子数核外电子数=核电荷数核电荷数=原子序数原子序数1.1.原子是由居于原子中心、带原子是由居于原子中心、带_的原子核和的原子核和核外带核外带_的电子构成，原子核是由的电子构成，原子核是由_和和_构成。由于它们所带的电荷构成。由于它们所带的
8、电荷_，电性，电性_，所以整个原子，所以整个原子_(_(填显或不显填显或不显) )电性。电性。2.2.能保持物质的化学性质的最小粒子是能保持物质的化学性质的最小粒子是_；化学变化中的最小粒子是化学变化中的最小粒子是_；原子中带正电；原子中带正电荷的粒子是荷的粒子是_ _ _；不显电性的粒子有；不显电性的粒子有 、 、 。3.3.据报道，据报道，19941994年年1212月科学家发现了一种新元月科学家发现了一种新元素，它的原子核内有素，它的原子核内有111111个质子，个质子， 161 161个中子，个中子，则该元素核外电子数是则该元素核外电子数是_ 。正电正电负电负电质子质子中子中子相等相等
9、相反相反不显不显分子分子原子原子质子和原子核质子和原子核中子中子111原子原子分子分子你你造造吗？吗？ 原子核的半径为原子半径原子核的半径为原子半径的十万分之一的十万分之一原子核的体积为原子体积原子核的体积为原子体积的千亿分之一的千亿分之一 所以在原子核外有很大的空间，电子就在这所以在原子核外有很大的空间，电子就在这广阔的空间里高速运动。广阔的空间里高速运动。 原子核外的电子是如何运动的？原子核外的电子是如何运动的？1、高速运动高速运动2、无规则运动无规则运动3、分层运动分层运动 电子经常出现电子经常出现的区域叫电子层的区域叫电子层。 原子核外的电子是如何运动的？原子核外的电子是如何运动的？(
10、1).高速运动高速运动(2).无规则运动无规则运动(3).分层运动分层运动把电子在不同的区把电子在不同的区域内运动的现象叫做域内运动的现象叫做核外电子的分层排布核外电子的分层排布二二 原子核外电子的排布原子核外电子的排布1、核外电子是分层排布的、核外电子是分层排布的电子层电子层 一一 二二 三三 四四 五五 六六 七七离核远近离核远近: 近近远远能量高低能量高低: 低低高高（2）第一层最多排第一层最多排2个，第二层最多排个，第二层最多排8个；个；（3）最外层最多排最外层最多排8个电子个电子 (只有一个电子层时最多只有一个电子层时最多 2个电子个电子)；（1）先先 “里里”后后“外外” .(能量
11、最低原则能量最低原则)2.核外电子分层排布的规律核外电子分层排布的规律(仅限前仅限前3层）层）（4）每个电子层最多容纳每个电子层最多容纳2n2个电子个电子 （n代表电子层数）代表电子层数）. .元元素素质子质子数数电子电子层数层数各层电子数各层电子数第第1层层 第第2层层第第3层层ONeMgCl8 86 610102 212128 83 33 37 71717请你动手试一试：请你动手试一试：11+原子核原子核电荷种类电荷种类质子数质子数电子层电子层12 8第二层第二层第一层第一层第三层第三层最外层最外层该层的电子数目该层的电子数目钠原子结构示意图钠原子结构示意图次外层次外层3.原子结构示意图原
12、子结构示意图 画法画法: :画圆圈画圆圈, ,标核电标核电, ,弧线呈扇面弧线呈扇面, ,数字一条线。数字一条线。Na3.原子结构示意图原子结构示意图 例如：例如：O和和P的原子结构示意图：的原子结构示意图：OP 请按以下排列格式画出请按以下排列格式画出118号元素的原子结构示号元素的原子结构示意图：意图： H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar画一画画一画氢氢H 氦氦He 锂锂Li铍铍Be硼硼B碳碳C氮氮N氧氧O氟氟F氖氖Ne钠钠Na镁镁Mg铝铝Al硅硅Si磷磷P硫硫S氯氯Cl氩氩Ar比一比比一比, ,看一看你画对了吗？看一看你画对了吗？5
13、43-123-12氢氢H氦氦He锂锂Li铍铍Be硼硼B碳碳C氮氮N氧氧O氟氟F氖氖Ne钠钠Na镁镁Mg铝铝Al硅硅Si磷磷P硫硫S氯氯Cl氩氩Ar金金属属元元素素非非金金属属元元素素稀稀有有气气体体元元素素找找规律找找规律这这三三大大类类元元素素的的原原子子最最外外层层电子数有什么规律？电子数有什么规律？元素的分类元素的分类最外层电最外层电子数子数稳定性稳定性得失电得失电子趋势子趋势化学性化学性质质一般一般4易失去易失去电子电子一般一般4易得到易得到电子电子容易容易发生化发生化学反应学反应等于等于8( (氦等于氦等于2) )稳定结构稳定结构难发难发生化学生化学反应反应金属元素金属元素非金属元素
14、非金属元素稀有气体稀有气体元素元素稳定稳定不稳定不稳定不稳定不稳定4.4.元素的性质与原子最外层电子数的关系元素的性质与原子最外层电子数的关系【结论】【结论】【结论】【结论】元素的化学性质与元素的化学性质与原子核外电子的排布，特别是最外层电子数最外层电子数有密切关系有密切关系。 在同一周期中，从左到右，原子的在同一周期中，从左到右，原子的电子层数相同（核外电子层数等于周期电子层数相同（核外电子层数等于周期数），最外层电子数依次增大。数），最外层电子数依次增大。 在同一族中，最外层电子数相同但在同一族中，最外层电子数相同但电子层数从上到下依次递增。电子层数从上到下依次递增。 同族元素原子的最外层
15、电子数相同，同族元素原子的最外层电子数相同，具有相似的化学性质。具有相似的化学性质。1、“嫦蛾一号嫦蛾一号”的任务之一是探测月球上的氦的任务之一是探测月球上的氦-3资源，资源，He-3的原子结构示意图为的原子结构示意图为，图中，图中x为为()。A.1B.2C.3D.4+2xB2、下列原子结构示意图所表示的元素，化学性下列原子结构示意图所表示的元素，化学性质最稳定的是质最稳定的是()。+10+102 2 8 82 2 8 8 7 7+17+172 22 2 8 8+12+121 12 2 8 8+11+11ABCDA4.下列具有相似化学性质的元素组别是下列具有相似化学性质的元素组别是( )( )
16、。A.D.C.B. 3.这是磷原子的结构示意图这是磷原子的结构示意图 , ,该原子的该原子的核电荷数是，共有个电子层，第二电子核电荷数是，共有个电子层，第二电子层上有个电子，最外层上的电子数是。层上有个电子，最外层上的电子数是。15385CD 5.已知碘元素已知碘元素(I)原子结构示意图为原子结构示意图为 ，请回答下列问题：，请回答下列问题： x的值为的值为; (多选多选)一般情况下一般情况下,元素原子最外层电子数元素原子最外层电子数相同相同,具有相似化学性质具有相似化学性质.碘元素的化学性质碘元素的化学性质与下列元素的化学性质最相似的是与下列元素的化学性质最相似的是( ).A.B.C.D.5
17、3AB 我们学习了原子的结构及原子结构示意图我们学习了原子的结构及原子结构示意图的画法，要熟练掌握的画法，要熟练掌握118号元素的原子结构号元素的原子结构示意图画法并能灵活运用。示意图画法并能灵活运用。【作业作业】 及时复习今天的新课内容，预习离子的形成。及时复习今天的新课内容，预习离子的形成。把把118号元素的原子结构示意图工整的画到号元素的原子结构示意图工整的画到作业本上交。作业本上交。钠在氯气中燃烧钠在氯气中燃烧 钠原子最外层有钠原子最外层有1 1个个电子、氯原子最外层有电子、氯原子最外层有7 7个电子个电子, ,最外层都没有最外层都没有达到相对稳定结构达到相对稳定结构, ,它它们发生化
18、学反应时们发生化学反应时, ,怎怎样才能达到相对稳定结样才能达到相对稳定结构？构？钠原子钠原子氯原子氯原子钠钠+氯气氯气 氯化钠氯化钠加热加热三三 离子的形成离子的形成NaNa失失去去e-2 8 7+172 8 8+17ClCl得得到到e-钠与氯气反应生成氯化钠的形成过程钠与氯气反应生成氯化钠的形成过程NaCle-NaNa+ 失去失去1个电子个电子Mg 失去失去2个电子个电子Mg2+Al 失去失去3个电子个电子Al3+原子原子阳离子阳离子金属原子金属原子阳离子阳离子失去电子失去电子原子结构原子结构离子结构离子结构钠原子钠原子钠离子钠离子镁原子镁原子镁离子镁离子铝原子铝原子铝离子铝离子ClSP
19、得到得到1个电子个电子8Cl- 得到得到2个电子个电子8S2- 得到得到3个电子个电子P3-8原子原子阴离子阴离子原子结构原子结构离子结构离子结构氯原子氯原子氯离子氯离子硫原子硫原子硫离子硫离子磷原子磷原子磷离子磷离子非金属原子非金属原子阴离子阴离子得到电子得到电子三三 离子的形成离子的形成离子离子:带电荷的带电荷的原子原子或或原子团原子团叫做叫做离子离子。1.离子的定义离子的定义阳离子阳离子：带：带正电荷正电荷的的原子原子或或原子团原子团。 2.离子的分类离子的分类阴离子阴离子：带：带负电荷负电荷的的原子原子或或原子团原子团。3.离子的表示方法离子的表示方法用离子符号来表示离子。用离子符号来
20、表示离子。氢离子氢离子钠离子钠离子钾离子钾离子镁离子镁离子铝离子铝离子铵根离子铵根离子水合氢离子水合氢离子H+Na+K+Mg2+Al3+NH4+H3O+阳离子阳离子:阴离子阴离子:F-Cl-O2-S2- 硝酸根离子硝酸根离子 氢氧根离子氢氧根离子 碳酸根离子碳酸根离子 硫酸根离子硫酸根离子NO3-OH-CO32-SO42-氟离子氟离子氯离子氯离子氧离子氧离子硫离子硫离子 先写出元素符号，再在右上角标明先写出元素符号，再在右上角标明该离子带的电荷数，注意该离子带的电荷数，注意“+ +”、“- -”紧跟在数字后面。紧跟在数字后面。离子的写法离子的写法镁离子镁离子: Mg2+；5个硫酸根离子个硫酸根
21、离子:5SO42-4.离子符号的意义离子符号的意义2Mg2+ 表示每个镁离子带表示每个镁离子带2个单位的正电荷个单位的正电荷 表示表示2个镁离子个镁离子3.离子的表示方法离子的表示方法1.1.说出下列离子符号前面的数字和右上说出下列离子符号前面的数字和右上角数字的含义。角数字的含义。2O2- -6Na+3Al3+2Cl- -原原 子：子：质质子数子数 核外核外电电子数子数阳离子：阳离子：质质子数子数 核外核外电电子数子数阴离子：阴离子：质质子数子数 核外核外电电子数子数+13283+132 8+1628 6+1628 8AlAl3SS22.2.说出下列四个符号的含义及完成填空。说出下列四个符号
22、的含义及完成填空。=+1112 8+17287+8钠原子钠原子氯原子氯原子Na+Cl-NaCl阴、阳离子由于阴、阳离子由于静电作用静电作用而形成不带电性而形成不带电性的离子化合物的离子化合物.可见可见,离子也是构成物质的离子离子也是构成物质的离子.5.离子化合物的形成过程离子化合物的形成过程【拓展】我们再看看【拓展】我们再看看氯化镁氯化镁的形成过程：的形成过程：阳离子和阴离子由于静电作用而结合生成化合物。阳离子和阴离子由于静电作用而结合生成化合物。 原子和阴原子和阴, ,阳离子之间是怎样阳离子之间是怎样相互转化的相互转化的? ?失电子失电子得电子得电子得电子得电子失电子失电子原原子子阳阳离离子
23、子阴阴离离子子 1个个H2中含多少个质子和电子？中含多少个质子和电子？ 1个个H3中含多少个质子和电子？中含多少个质子和电子？ 1个个H3+中含多少个质子和电子？中含多少个质子和电子？ 1个个H3O+中含多少个质子和电子？中含多少个质子和电子？ 1个个NH4+中含多少个质子和电子？中含多少个质子和电子？1.1.某元素原子最外层上有某元素原子最外层上有2 2个电子个电子, ,则此元素则此元素 A A：一定是非金属元素一定是非金属元素 B B：一定是金属元素一定是金属元素 C C：一定是稀有气体元素一定是稀有气体元素 D D：以上说法都不正确以上说法都不正确D2.2.2.2.某元素的原子结构示意图
24、为某元素的原子结构示意图为某元素的原子结构示意图为某元素的原子结构示意图为 , , , ,该元素原该元素原该元素原该元素原子核内有子核内有子核内有子核内有_个质子个质子个质子个质子, , , ,核外共有核外共有核外共有核外共有_个电子层个电子层个电子层个电子层, , , ,最外电子层上有最外电子层上有最外电子层上有最外电子层上有_个电子个电子个电子个电子, , , ,它容易它容易它容易它容易_（填（填（填（填“得得得得”或或或或“失失失失”）电子）电子）电子）电子, , , ,形成形成形成形成_（填（填（填（填“阴阴阴阴”或或或或“阳阳阳阳”）离子。）离子。）离子。）离子。2 2 6 68 8
25、+16+161636得得阴阴第第3题图题图第第4题图题图3.某粒子的结构示意图如图所示某粒子的结构示意图如图所示,则则m=,n=,x=。该粒子是。该粒子是（填粒子的化学符号）（填粒子的化学符号）4.某粒子的结构示意图如图所示，若该粒子带某粒子的结构示意图如图所示，若该粒子带2个个单位负电荷，它的化学符号是单位负电荷，它的化学符号是；若该粒子带；若该粒子带2个单位正电荷，它的化学符号是个单位正电荷，它的化学符号是；若该粒；若该粒子不显电性，它的化学符号是子不显电性，它的化学符号是。1628SO2-Mg2+Ne粒子种类粒子种类电性电性质量质量(kg)(kg)质子质子1 1个单位正电荷个单位正电荷1
26、.6726101.672610-27-27中子中子不带电不带电1.6749101.674910-27-27电子电子1 1个单位负电荷个单位负电荷质子质量的质子质量的1/18361/1836四四 相对原子质量相对原子质量(Ar)56 阅读上表阅读上表 (表表3-2)，能得出什么结论？能得出什么结论？1、质子和中子的质量很小且很接近，、质子和中子的质量很小且很接近，但比电子大很多。但比电子大很多。2、整个原子的质量主要集中在原子、整个原子的质量主要集中在原子核上。核上。原子的质量测定值原子的质量测定值一个氢原子的质量是：一个氢原子的质量是：一个氢原子的质量是：一个氢原子的质量是：0 0000000
27、0000000000000000000016700000000000000000000000000167千克千克千克千克即即即即1 167106710-27-27千克千克千克千克一个氧原子的质量是：一个氧原子的质量是：一个氧原子的质量是：一个氧原子的质量是：0 00000000000000000000000000265700000000000000000000000002657千克千克千克千克即即即即2 26571065710-26-26千克千克千克千克一个碳原子的质量是：一个碳原子的质量是：一个碳原子的质量是：一个碳原子的质量是：0 00000000000000000000000000199
28、200000000000000000000000001992千克千克千克千克即即即即1 19921099210-26-26千克千克千克千克原原子子的的质质量量很很小小,记记忆忆、计计算算都都很不方便很不方便,那怎么办？请你想办法。那怎么办？请你想办法。 相对原子质量就是以一种碳原子质量的相对原子质量就是以一种碳原子质量的相对原子质量就是以一种碳原子质量的相对原子质量就是以一种碳原子质量的1/121/121/121/12（1.66101.6610-27-27kgkg）为标准）为标准）为标准）为标准, , , ,其他原子的质量跟其他原子的质量跟其他原子的质量跟其他原子的质量跟它相比较所得到的比它相
29、比较所得到的比它相比较所得到的比它相比较所得到的比, , , ,作为这种原子的相对原子质作为这种原子的相对原子质作为这种原子的相对原子质作为这种原子的相对原子质量量量量标准碳原子质量的标准碳原子质量的1/12（kg）Ar某种原子的质量（某种原子的质量（kg）（1 1）“ “相对原子质量相对原子质量相对原子质量相对原子质量” ”是一个比值；是一个比值；是一个比值；是一个比值；（2 2）“ “相对原子质量相对原子质量相对原子质量相对原子质量” ”单位为单位为单位为单位为“1”“1”，可省略。，可省略。，可省略。，可省略。质子、中子的质子、中子的质子、中子的质子、中子的相对相对相对相对质量约为：质量
30、约为：质量约为：质量约为：1 1氢原子的氢原子的氢原子的氢原子的相对原子相对原子相对原子相对原子质量约为：质量约为：质量约为：质量约为：1 1氧原子的氧原子的氧原子的氧原子的相对原子相对原子相对原子相对原子质量约为：质量约为：质量约为：质量约为：1616四四 相对原子质量相对原子质量(Ar)56相对原子质量的近似值相对原子质量的近似值原子种类原子种类质子数质子数中子数中子数核外电子数核外电子数相对原子质量相对原子质量氢氢1011碳碳66612氧氧88816钠钠11121123氯氯17181735核电荷数核电荷数=质子数质子数=核外电子数核外电子数相对原子质量相对原子质量质子数质子数+ +中子数
31、中子数623-4 阅读上表阅读上表 (表表3-4)，能得到什么信息？能得到什么信息？相对原子质量（相对原子质量（Ar）某原子的质量（某原子的质量（kg）标准碳原子质量的标准碳原子质量的1/12（kgkg）某原子的质量某原子的质量(kg)= m总总(质子质子)+m总总(中子中子)+m总总(电子电子)Ar=m总总(质子质子)+m总总(中子中子)+m总总(电子电子)标准碳原子质量的标准碳原子质量的1/12m总总(质子质子)m总总(中子中子)m总总(电子电子)1.66101.6610-27-271.66101.6610-27-271.66101.6610-27-27Ar=+Ar=xm(质子质子)ym(
32、中子中子)xm(电子电子)+1.66101.6610-27-271.66101.6610-27-271.66101.6610-27-27x1.6726101.672610-27-27y1.6749101.674910-27-27+1.66101.6610-27-271.66101.6610-27-27ArAr 质子数质子数 + 中子数中子数1 1、填表：、填表：2 2、氧原子的相对原子质量为（、氧原子的相对原子质量为（ ）A、16gB、16C、2.65710-26kgD、16g3 3、最近，俄罗斯科学家宣布他们通过核反应、最近，俄罗斯科学家宣布他们通过核反应合成了核电荷数为合成了核电荷数为114114、相对原子质量为、相对原子质量为289289的的超重元素原子，该原子内质子数为超重元素原子，该原子内质子数为 ，中，中子数为子数为 ，核外电子数为，核外电子数为 。 原子种类原子种类核电荷数核电荷数质子数质子数中子数中子数电子数电子数相对原子质量相对原子质量H1Mg1224Fe2656B B114114175175114114 1 1 0 0 1212 2626 3030 1 1 1 1 1212 1212 2626 多多 谢谢 爱爱 徒徒
