原子结构模型 电子排布精.ppt

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1、原子结构模型 电子排布第1页，本讲稿共33页一尺之捶一尺之捶,日取其半日取其半,万世不竭万世不竭 庄子庄子天下篇天下篇 2第2页，本讲稿共33页感觉上，存在的是By convention there is color,缤纷的色彩，By convention sweetness,浓郁的芬芳，By convention bitterness,深深的苦痛，But in reality there are 但实际上，存在的 atoms and space.德谟克利特德谟克利特 Democritus 是原子（不可分割的意思）和空间。是原子（不可分割的意思）和空间。第3页，本讲稿共33页 19世纪初道尔顿

2、世纪初道尔顿实心球实心球原子结构模型原子结构模型原子是不可再分原子是不可再分的实心小球的实心小球 存在问题：不能解释电子存在存在问题：不能解释电子存在 理论内容理论内容?原子结构模型探究历程原子结构模型探究历程第4页，本讲稿共33页原子结构模型探究历程原子结构模型探究历程19041904年提出了原子结构的年提出了原子结构的“葡萄干面包式葡萄干面包式”模型模型英国物理学家英国物理学家 汤姆生汤姆生J.J.Thomson,18561940汤姆生阴极射线实验汤姆生阴极射线实验 原子是一个平均分布着正电荷的阳极球，其中均匀镶嵌着原子是一个平均分布着正电荷的阳极球，其中均匀镶嵌着许多电子，中和了电荷，从

3、而形成了中性原子。许多电子，中和了电荷，从而形成了中性原子。第5页，本讲稿共33页粒子的散射实验粒子的散射实验实验结果：实验结果：1、绝大多数、绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进。粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进。2、少数、少数粒子发生了较大角度的偏转。粒子发生了较大角度的偏转。3、极少数、极少数粒子偏转角度超过粒子偏转角度超过900，有的甚至被弹回，有的甚至被弹回，偏角几乎达偏角几乎达1800。卢瑟福的结论：卢瑟福的结论：原子内大部分是空的，原子内大部分是空的，所以大多数所以大多数粒子得以粒子得以穿过金箔。穿过金箔。原子所有的正电荷和几原子所有的正电荷和几乎全部质量集中在一个乎全部质量

4、集中在一个很小的区域，即原子核。很小的区域，即原子核。第6页，本讲稿共33页原子结构模型探究历程原子结构模型探究历程英国物理学家英国物理学家 卢瑟福卢瑟福E.Rutherford,1871193719111911年卢瑟福提出了年卢瑟福提出了带核的带核的原子结构模型原子结构模型 原子由原子核和电子构成原子由原子核和电子构成,电子在核周围做高速运动电子在核周围做高速运动,就像行就像行星围绕太阳运转一样。星围绕太阳运转一样。第7页，本讲稿共33页原子结构模型探究历程原子结构模型探究历程19131913年玻尔提出了原子核外电子年玻尔提出了原子核外电子“分层排分层排 布的布的”模型模型丹麦物理学家丹麦物

5、理学家 玻尔玻尔N.Bohr,18851962氢原子光谱实验氢原子光谱实验第8页，本讲稿共33页德布罗意电子的波粒二象性原子结构模型探究历程原子结构模型探究历程德布罗意德布罗意 法国物理学家法国物理学家 Louis Victor de Broglie，18921987第9页，本讲稿共33页1926年年海森伯（玻尔的学生）海森伯（玻尔的学生）等提出了等提出了 原子的原子的量子力学模型量子力学模型。即用量子力学方法。即用量子力学方法 描述核外电子的运动描述核外电子的运动电子云模型电子云模型海森伯海森伯量子力学模型量子力学模型原子结构模型探究历程原子结构模型探究历程德国物理学家德国物理学家 海森伯海

6、森伯Werner Heisenberg，19011976第10页，本讲稿共33页原子结构模型探究历程原子结构模型探究历程19261926年薛定谔提出了现代原子结构模型年薛定谔提出了现代原子结构模型 “电子云电子云”模型模型奥地利物理学家奥地利物理学家 薛定谔薛定谔 E.Schrodinger,18871961第11页，本讲稿共33页原子结构模型的演变过程给我们的启迪原子结构模型的演变过程给我们的启迪人类对原子结构认识的逐渐深入，都是建立在实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验研究基础上的，实验是揭示原子结构的重要手段。段。汤姆生、卢瑟福、玻尔、

7、海森伯四代师生都是诺汤姆生、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贝尔科学奖获得者，他们勇于怀疑科学上的“定定论论”，不迷信权威，向自己的恩师挑战，为科学，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！学探索精神的光辉！第12页，本讲稿共33页人类对原子结构的认识第13页，本讲稿共33页核外电子的分层排布核外电子的分层排布1.在含有多个电子的原子里，由于电子的能量不同，电子是分层运动的。3.能量较低的电子，在离核较近的区域运 动；能量较高的电子，在离核较远的区域运动。2

8、.核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。第14页，本讲稿共33页+e-氢原子氢原子核外电子排布示意图核外电子排布示意图第15页，本讲稿共33页22e-e-氦原子氦原子核外电子排布示意图核外电子排布示意图第16页，本讲稿共33页核外电子分层排布核外电子分层排布:1、电子按能量高低在核外分层排布。、电子按能量高低在核外分层排布。1234567KLMNOPQ由内到外，能量逐渐升高由内到外，能量逐渐升高第17页，本讲稿共33页稀有气体元素原子电子层排布：稀有气体元素原子电子层排布：核核电电荷荷数数元元素素名名称称元元素素符符号号各电子层的电子数各电子层的电子数KLMNOP最外层最外层电子数电子数

9、2氦氦He2210氖氖Ne28818氩氩Ar288836氪氪Kr28188854氙氙Xe2818188886氡氡Rn2818321888各层最多电子各层最多电子数数281832?第18页，本讲稿共33页电子层电子层 1 2 3 4 5 电子层符号电子层符号 K L M N 离核距离离核距离 近近 远远电子的能量电子的能量 低低 高高最多能容纳的电子数最多能容纳的电子数 2 8 18 32 2n2第19页，本讲稿共33页核外电子的排布规律核外电子的排布规律：1.各电子层最多容纳的电子数为各电子层最多容纳的电子数为2n22.最外层电子数最多为最外层电子数最多为8（第一层为最外层时不能超（第一层为最

10、外层时不能超2个）个）3.次外层电子数不得超过次外层电子数不得超过184.倒数第三层电子数不得超过倒数第三层电子数不得超过 325.核外电子总是先排布在能量较低的电子层核外电子总是先排布在能量较低的电子层,然后由然后由里向外里向外,依次排布在能量逐步升高的电子层依次排布在能量逐步升高的电子层 第20页，本讲稿共33页 原子结构示意图原子结构示意图-表示原子的核外电子排布表示原子的核外电子排布11281原子核核电荷数 钠原子结构示意图电子层第一电子层第二电子层第三电子层（最外电子层）（次外层）次外层电子数最外层电子数第21页，本讲稿共33页课堂练习一 某原子的原子结构示意图为+12 该原子的核电

11、荷数为 ，核外有个电子层，最外层有个电子。282第22页，本讲稿共33页几种原子的核外电子排布请写出几种原子的核外电子排布请写出He Ne Ar H O Mg元素原子的结元素原子的结构示意图构示意图+2+10+18+1+8+12HeNeArHOMg第23页，本讲稿共33页+82 6+122 8 2MgO得到得到2个电子，个电子，化合价显化合价显-2价价+82 8O2-失去失去2个电子，化个电子，化合价显合价显+2价价+122 8Mg2+课本课本P29：交流和讨论：交流和讨论第24页，本讲稿共33页第25页，本讲稿共33页最外层电子数与元素的分类：最外层电子数化学性质结构的稳定性稀有气体元素8个

12、(He有2个)金属元素一般少于4个非金属元素一般多于或等于4个不易得失电子稳定容易失去最外层电子不稳定容易得到电子不稳定第26页，本讲稿共33页三、原子结构与性质的关系三、原子结构与性质的关系(P(P30 30)1.1.金属元素原子最外层金属元素原子最外层一般一般有有1 1 3 3电子，在反应中电子，在反应中 易失去电子，形成与稀有气体元素原子相同的易失去电子，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）。电子层排布的阳离子（稳定结构）。2.2.非金属元素原子最外层非金属元素原子最外层一般一般超过超过4 4个电子，在反个电子，在反 应中易得到电子，形成与稀有气体元素原子相应中易

13、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）。同的电子层排布的阴离子（稳定结构）。3.3.原子核在反应中不发生变化，原子的最外层电子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，数可能发生变化，元素的化学性质取决于原子的元素的化学性质取决于原子的 最外层电子。最外层电子。一般认为，一般认为，最外层最外层有有8个个电子（最外层是第一层时有电子（最外层是第一层时有2个电子）的结构，是一种稳定结构。个电子）的结构，是一种稳定结构。第27页，本讲稿共33页4.4.元素化合价与得失电子数目的关系元素化合价与得失电子数目的关系 金属元素一般为正化合价，失去电子的数目

14、即为化合金属元素一般为正化合价，失去电子的数目即为化合价的数值价的数值 如如Na、K失去最外层失去最外层1个电子均为个电子均为1价，价，Mg、Ca失失去最外层去最外层2个电子均为个电子均为2价，价，Al失去最外层失去最外层3个电子均为个电子均为3价。价。非非金金属属元元素素既既可可以以为为正正化化合合价价也也可可以以为为负负化化合合价价，活活泼泼非非金金属属元元素素的的最最低低负负化化合合价价的的数数值值即即为为得得到到电电子子的的数目数目,活泼非金属元素的高正化合价活泼非金属元素的高正化合价?如如：F、Cl易易得得到到1个个电电子子，最最低低化化合合价价均均为为-1价价；O、S易得到易得到2

15、个电子，最低化合价均为个电子，最低化合价均为-2价。价。元素化合价跟原子结构中的元素化合价跟原子结构中的最外层电子数目最外层电子数目关系非常密切关系非常密切第28页，本讲稿共33页 元素的主要化合价与原子的最外层电子数的关系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、活泼金属元素的化合价=原子最外层电子数原子最外层电子数 2、活泼非金属元素的最低负化合价、活泼非金属元素的最低负化合价=最外层电子数最外层电子数8 3、活泼非金属元素的最高正化合价、活泼非金属元素的最高正化合价=最外层电子数最外层电子数非金属元素（非金属元素（H除外）：除外）：最高正化合价最高正化合价+最

16、低负化合价最低负化合价 =8F和和O元素一般没有正化合价元素一般没有正化合价第29页，本讲稿共33页课堂检测：1 1、以下是一些科学家为探索原子结构所作出、以下是一些科学家为探索原子结构所作出的重大贡献，请你以连线表示其对应关系。的重大贡献，请你以连线表示其对应关系。道尔顿道尔顿a a、提出原子由原子核和电子、提出原子由原子核和电子构成构成汤姆生汤姆生b b、发现原子中存在电子、发现原子中存在电子卢瑟福卢瑟福c c、提出原子核外电子在一系、提出原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动列稳定的轨道上运动玻玻 尔尔d d、提出原子学说、提出原子学说 第30页，本讲稿共33页课堂练习1.已知几种元素的原

17、子核外电子排布如下，其中能够得到电子的原子是()A.B.C.D.2.核外电子分层排布的主要原因是()A.电子的能量不同 B.电子的大小不同 C.电子的数量不同 D.电子的质量不同BA第31页，本讲稿共33页课堂训练课堂训练：用下面的结构示意图的字母填空：用下面的结构示意图的字母填空：（1）属于金属原子的是）属于金属原子的是_;（2）属于非金属原子的是）属于非金属原子的是_;（3）属于离子结构示意图的是）属于离子结构示意图的是_;（4）具有稳定结构的是）具有稳定结构的是_。ABCC第32页，本讲稿共33页3.3.根据下列叙述根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示意图。写出元素名称并画出原子结构示意图。（1 1）A A元素原子核外元素原子核外M M层电子数是层电子数是L L层电子数的层电子数的1/21/2：_（2 2）B B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的元素原子的最外层电子数是次外层电子数的 1.51.5倍：倍：_ _（3 3）C C元素的次外层电子数是最外层电子数的元素的次外层电子数是最外层电子数的1/41/4：_._.答案：答案：(1)硅硅 2 8 4(2)硼硼 2 3 (3)氖氖 2 8 第33页，本讲稿共33页