原子结构模型的演变
原子结构模型的演变.
图2 用扫描隧道显微镜观测到的硅晶体表面
图3 氦原子结构示意图
现代量子力学原子结构模型（电子云模型）①原子由原子核 和核外电子构成②电子运动的规律跟宏观物体运动的规律截 然不同；③对于多电子的原子，电子在核外一定的空间近似 于分层排布
电子云
电子云：是用统计的方
96.exe
法对核外电子运动规律
化学性质
较活泼 较活泼 较稳定
元素的化学性质与最外层电子数关系密切
最外层电子数决定化学性质
+12 2 8 2 失去电子 +12 2 8
Mg
Mg2+
+16 2 8 6 得到电子 +16 2 8 8
S
S2-
1、金属失去最外层电子后，电子层数减少一层；
次外层变成最外层，达到饱和结构。
2、非金属得到电子后，电子层数不变；最外层 达到饱和结构
子光谱
现代量子力学原子 微观粒子的波 20世纪初 结构模型（电子云 粒二象性
模型）
①电子在原子核外一系列稳定的轨 道上运动，每一轨道都具有一个确 定的能量值；②电子在这些轨道上 运动时，既不放出能量，也不吸收 能量
①原子由原子核和核外电子构成② 电子运动的规律跟宏观物体运动的 规律截然不同；③对于多电子的原 子，电子在核外一定的空间近似于 分层排布
子电子层排布相同的阳离子（稳定结构）。
⒊非金属元素的原子最外层一般
个电子，
在化学反应中易
电子形成与稀有气体原
子电子层排布相同的阴离子（稳定结构）。
⒋化学反应中，原子核不发生变化，但原子的
发生变化，元素的化学性质主要决定于原子结
构中的
。
3、原子次外层电子数是最外层电子数1／2的 元素是_C__。原子次外层电子数是最外层电 子数1／3的元素是__O____。
高一化学原子结构模型的演变
上海自动化仪表厂系统工程公司、“销售公司”、“上海自动化仪表厂系统工程公司系统工程公司”、“DCS分公司”、“进出口部”、“国内 备品备件部”、共有18个工厂、21家合资企业。上海自动化仪表厂系统工程公司 上海自动化仪表厂系统工程公司 duh61exc 主要产品有工业生产过程控制系统装置和仪表分析仪器、汽车电子、计算机、楼宇控制系统、商业和金融自动化系统、可编程序控制 器（PLC）、家用电器及仪表控制柜、各种仪表元件和气动元件等。在工业生产过程控制方面的产品有20个大类、150个系列、3000多种品种， 拥有作为现代工业过程控制的分散控制系统（DCS）及各类控制、调节、温度、测量、显示、记录仪以及执行机构和调节阀。 日飞升，真是神仙哪！”下人涕泗横流的报告。老太太回来后听说，登时就怒了，对着明远：“请了活神仙来家，怎么不赶紧叫我去 见？”“……”明远一脸委屈的想，“要不是这家伙临走前来了这一手，谁认他是真神仙？还不当他是江湖把式吗？请您搁下要事回府、屈尊 去见他，怎开得了这个口！”正是临走前使的一招，才使得张神仙的“活儿”有了质的飞跃，成为上上下下里里外外诸色人等口中津津乐道的 话题。而韩毓笙“芙蓉花主”的名头，听说的人更多了。第三十四章 凭尽栏杆说元夜（1）宝音的身体好得很快。老太太原是不想留个病人在 屋里的，见她病势来得急去得快，刘大夫也说不过是饮食不当、热毒急了攻破喉头，其实无事，也便放宽了心，留她在屋中再看看。这日但见 宝音对着一本书，一边还比着手势，便动问道：“怎么了？不好好养身子，这还比划捣药呢？”宝音忙阖起书，屈膝道：“这本书……写着捣 茶。”她从明秀那儿，没借佛经，倒借了本茶经，还是挺古早的簿子，里头说吃茶，要捣、要煎、要放盐放油放香料，甚或有把茶叶都吃下去 的！可是作怪。丫头们都纳闷：“好茶叶一捣，不就坏了么，还怎么泡？”老太太倒触动心上痒处，笑道：“你们不知道。拿来我看看。”丫 头捧起书，且喜书上字体不小，她眯着眼看了会儿，道：“果然如此，这倒说的是古法儿的吃茶法呢！——你们单知道‘喝茶’，土话儿也叫 ‘吃茶’，哪知道老早时候，兴的就是吃茶？茶叶先经蒸制，压成饼，好的茶饼，只取芽尖一缕，光明莹洁，状若银线，压得密，手掌薄、半 个手掌大这么一小团，拿起来沉甸甸的，就快半斤了！叫密云团。用时切一小片，磨细下来，已够煮三五碗茶汤——三碗为佳，最多煮五碗， 这才是会吃茶的人。我的爷爷，每次只吃三碗，他就有那种密云团，茶汤浓得呀，再没其他相仿佛的好比拟，那种着实劲儿，用‘喝’就太轻 浮了，所以叫‘吃’。我小时候，从京城以降，已经都兴起炒青泡茶法儿了，他还恋着团茶，我亲手伺候他，煮完了最后一片密云团，再就没 了。市面上再没人能做那种茶啦！”老太太的爷爷，其实是晚年获罪，被抄赃，一吓而亡。老太太很少讲她爷爷的事，无非一次兴起，跟宝音 提过她十来岁时跟爷爷学得一手好煮茶手艺，也不过那么几句话，点到即止。现在她也打算“即止”了，但小丫头们没有宝音识相，簇拥过来 还想听她讲团茶，宝音在当中只凑趣插了几句嘴，老太太忽然发现自己已经兴致勃勃谈起来了。跟她的爷爷无关，只是团茶。话头被引导得那 么好，纯粹说古制，给小孩子们开开眼。她不觉间讲解了螃蟹眼、鹧鸪斑、三沸三辨、十二先生、兔豪鱼目、冷粥栗纹。这些术语、掌故，久 储在她心里，而今渐渐活了过来。老人
原子结构模型的演变
第三单元 人类对原子结构的认识
§1、原子结构模型的演变 、
一．原子结构模型的演变
古希腊德谟克利特等哲学家的原子论思想 道尔顿原子结构模型 道尔顿原子结构模型 汤姆生“葡萄干面包式” 汤姆生“葡萄干面包式”原子结构模型 卢瑟福带核的原子结构模型 波尔的壳层原子结构模型 海森伯量子力学模型
道尔顿原子结构模型
元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。 元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。
氕（pie），氘(dao)，氚(chuan) ） H D T 核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。 核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。
1 1H
,
2 1H
,
3 1H
35 17
Cl , ,
37 17
Cl ,
13 C-NMR（核磁共振）可以用于含碳化合物 （核磁共振） 6 13
的结构分析， 的结构分析， C 表示的碳原子
6
D
A、核外有13个电子 、核外有 个电子 B、核内有6个质子，核外有 个电子 、核内有 个质子 核外有7个电子 个质子， C、质量数为13，质子数为 ，核外有 个电子 、质量数为 ，质子数为6，核外有7个电子 D、质量数为13，质子数为 ，核内有 个中子 、质量数为 ，质子数为6，核内有7个中子
12 6 C 18 8 O
,
13 6 C
14 ,6 C
16 8 O
17 8 O
同位素： 同位素：质子数相同而中子数不同的核 素互称为同位素。 素互称为同位素。
【例】我国的“神舟”五号载人飞船已发射成 我国的“神舟” 嫦娥”探月工程也已正式启动。 功，“嫦娥”探月工程也已正式启动。据科学 家预测， 家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的32He， ， 每百吨32He核聚变所释放的能量相当于目前人 核聚变所释放的能量相当于目前人 类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以 类一年消耗的能量。在地球上， 4 He的形式存在。下列说法正确的是（ 的形式存在。 的形式存在 下列说法正确的是（ ） B 2 A. 42He原子核内含有 个质子 原子核内含有4个质子 原子核内含有 B. 32He和42He互为同位素 和 互为同位素 C. 32He原子核内含有 个中子 原子核内含有3个中子 原子核内含有 D.42He的最外层电子数为 ，所以42He具有较强 的最外层电子数为2， 的最外层电子数为 具有较强 的金属性
原子结构模型演变
Cl：+18 2 8 8
+16 2 7 7 S：
+14 2 9 3 Si：
氢气球里面装的是氢气吗？
稀有气体元素原子电子层排布
核 电 荷 数
2 10 18 各电子层的电子数 元素 名称 元素 符号 K 2 2 2 8 8 8 L M N O P
最外层电子 数
第三单元
人类对原子结构的认识
一、原子结构模型的演变
原子论思想起源
公元前五世纪,古希腊哲学家德谟 克利特等人认为：万物是由大量的不 可分割的微粒构成的,即原子。
一、原子结构模型的演变
道尔顿原子模型（1803年）： 原子是实心球 汤姆生原子模型（1904年）： “葡萄干面包式”原子结构模型 卢瑟福原子模型（1911年）：带核的原子结构模型 波尔原子模型(1913年): 分层模型
ClK+
Mn+ Mm-
阳离子：质子数＝核外电子数＋离子所带电荷数 阴离子：质子数＝核外电子数—离子所带电荷数
下列粒子的结构示意图中属于阴离子的是：
2、质量
构成原子 的粒子 质量/kg 电子 9.109〓10-31 质子 中子
1.673〓10-27 1.675〓10-27
相对质量 1/1836(电子与 ① 质子质量之比)
2 8 8
氦 氖 氩
He Ne Ar
36
54 86
氪
氙 氡
Kr
Xe Rn
2
2 2
8
8 8
18
18 18
8
18 32 8 18 8
8
8 8
3、原子结构与元素性质的关系
（结构决定性质）
原子结构模型的演变知识详解
第一节原子结构模型的演变引入：提问什么是原子？原子结构模型演变历史过程是怎么样的？科学家们通过怎么样的实验来得到这些结论？回顾知识点：原子核质子原子结构：中子核外电子在原子中，核内质子数=核电荷数=核外电子数对于多电子原子，电子的能量并不是相同，能量低的，通常在离原子核近的区域运动，能量高的，通常在离原子核远的区域运动。
核外电子的分层运动，又称为核外电子的分层排布。
原子结构示意图为了形象地表示原子的结构，人们创造了原子结构示意图这种特殊的图形来表示核外电子的分层排布：以镁原子结构示意图为例：核外电子排布规律1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后有里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层（能量最低原理）。
2)原子核外各电子层最多可容纳2n2个电子（n表示电子层序数）。
3)原子最外层电子数不能超过8个（k层为最外层时，不能超过2个）。
4)次外层电子数不能超过18个（L层为次外层时，不能超过8个），倒数第三层电子数不能超过32个。
注：多条规律必须同时兼顾。
1-18号元素原子结构示意图原子结构与元素的性质的关系1.稳定结构在通常情况下，原子具有稀有气体原子结构时，达到稳定结构，可以理解为原子既不容易失去电子也不容易得到电子的结构。
2.不稳定结构原子最外层非8电子（最外层为K层时非2电子）的原子结构，都可以说是不稳定结构。
这样的原子容易失去或得到一定数目的电子从而达到稳定结构。
元素化合价和得失电子数目的关系1、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。
如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3、一般规律：金属元素最外层电子数小于4，非金属元素最外层电子数大于4（有例外）。
总结：1．元素的一个原子在化学反应中得到n个电子，则该元素在化合物中的化合价为-n价。
2．元素的一个原子在化学反应中失去n个电子，则该元素在化合物中的化合价为+n价。
原子结构模型的演变
12
镁
Mg
•2 •8 •2
13
铝
Al
•2 •8 •3
14
硅
Si
•2 •8 •4
15
磷
P
•2 •8 •5
16
硫
S
•2 •8 •6
17
氯
Cl
•2 •8 •7
18
氩
Ar
•2 •8 •8
19
钾
K
•2 •8 •8 •1
20
钙
Ca
•2 •8 •8 •2
•2、原子核外电子排布一般规律
•① 电子总是尽先排布在能量最低的电子层里, 然后由 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。
•+18
•H e
•N
•核电荷 数
•Ar
•该电子层 上的电子
e
•+1
•+8
•H
•O
•+12
•M g
•1、原子结构示意
图• 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。
•第3
•电子层 •原子核
•原子核
•第2 层 层 •第1 层
•+18
•+•18 •2 •8 •8
•核电荷 数
•失去电
•+12 •2 •8 •2 子
•+12 •2 •8
•Mg
•Mg2
+
•+8
•2
•6
•得到电 子
•+8 •2 •8
•O
•O2-
•问题解决：氧化镁的形成
原子结构模型演变史
原子结构模型演变史原子是构成物质的基本单位，其结构模型的演变史可以追溯到古希腊时期。
古希腊哲学家德谟克利特提出了原子论，认为物质是由不可分割的原子构成的。
然而，这个理论没有得到科学实验的支持，直到19世纪才有了实验依据。
1803年，英国化学家道尔顿提出了原子理论，认为所有物质都是由不同种类的原子组成的。
他还提出了混合物和化合物的概念，这些概念为后来的化学研究奠定了基础。
1897年，英国物理学家汤姆逊发现了电子，这是原子结构模型的重要突破。
他提出了“葡萄干布丁模型”，认为原子是由带正电的球体和带负电的电子组成的。
这个模型解释了电子的存在和原子的电性质，但没有解释原子的核心。
1911年，英国物理学家卢瑟福进行了著名的金箔散射实验，发现原子核是由带正电的质子组成的。
他提出了“太阳系模型”，认为原子是由核心和绕核心运动的电子组成的。
这个模型解释了原子的核心和电子的轨道，但没有解释电子的运动方式。
1926年，奥地利物理学家薛定谔提出了量子力学理论，解释了电子的运动方式。
他提出了“波动力学模型”，认为电子是一种波动，存在于原子的空间中。
这个模型解释了电子的运动方式和原子的光谱，但没有解释原子的核子。
1932年，英国物理学家查德威克发现了中子，这是原子结构模型的又一重要突破。
他提出了“液滴模型”，认为原子核是由带正电的质子和带中性的中子组成的。
这个模型解释了原子核的结构和稳定性，但没有解释电子的轨道。
现代原子结构模型是由量子力学和液滴模型组成的。
它认为原子是由核心和绕核心运动的电子组成的，核心是由带正电的质子和带中性的中子组成的。
这个模型解释了原子的结构和性质，为现代化学和物理学的发展奠定了基础。
原子结构模型的演变史是一个不断发展和完善的过程，它反映了人类对自然界的认识和理解。
随着科学技术的不断进步，我们相信原子结构模型会有更深入的认识和探索。
原子结构模型的演变
构模型。
一、原子结构模型的演变
4.卢瑟福的带核原子结构模型：
英国物理学家 卢瑟福 根据α—粒子散射现象，指 出原子是由 原子核 和 核外电子 构成的， 原子核 带正 电荷，位于 原子中心 ，它几乎集中了原子的全部质量， 电子 带负电荷，在原子核周围空间作高速运动，就像行星 环绕太阳运转一样。
一、原子结构模型的演变
He、Ne、Ar为稀有气体，常以单原子分子的单质存 在，表现出化学性质很不活泼，很难与其它元素化合。
原子结构示意图:
He
+2 2
Ne
+10 2 8
Ar
+18 2 8 8
钠离子的形成
钠原子 钠离子
Na
失一个电子
Байду номын сангаас
Na+
Na — e
Na+
氯离子的形成
氯原子 氯离子
－ 得一个电子
Ｃｌ＋ e-
Ｃｌ－
—
+
5.丹麦物理学家玻尔的轨道原子结构模型。
丹麦物理学家玻尔指出，电子在原子核外 空间内稳定的 轨道 上绕核作 高速 运动。
一、原子结构模型的演变
6.电子云模型（现代原子结构学说）
现代科学家根据微观世界的波粒二象性规律， 提出用 量子力学 的方法描述核外电子运动。
模型 年代 依据 主要 内容 问题
道尔顿 1803
a-m=b+n
a= b+m-n
课堂练习3: 2.有X,Y,Z三种元素,X原子核内无中子,Y原 子的第三个电子层上有3个电子,Z原子最 外层电子数是其电子层数的3倍.试判断 X____,Y____,Z____. 并画出其原子结构 示意图______, _____, _____.这三种元素 所组成的化合物的化学式为_______.
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第三单元人类对原子结构的认识
原子结构模型的演变
［学习目标］
1•通过对原子结构模型演变历史的了解，认识假说、实验等科学方法在人类探索原子结构奥秘过程中的作用。
2.知道核外电子是分层排布的并了解1〜18号元素的电子排布情况。
3•了解活泼金属元素和活泼非金属元素的原子在化学反应过程中常通过电子得失使最
外层达到8电子稳定结构的事实，并通过氧化镁、氯化钠的形成初步了解钠与氯、镁与氧气反应的本质。
［知识梳理］
1. 19世纪初英国科学家_____________ 提出了原子学说，认为____________________________
19世纪末，科学家_______________ 发现原子中存在电子，并于1904年提出了__________ 式的原子结构模型。
1911年，英国物理学家卢瑟福提出_____________________ 原子结构模型，认为_____________
1913年，丹麦物理学家___________________________ 提出了原子结构的轨道模型，认
为______________________________________________________________________ 。
1926年，科学家又提出了原子结构的量子力学模型。
现在人们可以近似认为，多电子
原子中，核外电子是______________________ 排布的。
2.由课本给出的H、He、0、Ne、Mg原子的核外电子排布示意图，你能归纳出哪些核外电子排布的规律？
3.稀有气体的原子结构很稳定，与此相关的核外电子排布特点是______________
Mg和O的原子结构___________ （是，否）稳定，若不稳定，它们反应时容易发生的变化及结
果分别是Mg原子易____________ 而形成 ___________ ;O原子易____________ 而形成_________ 。
4•活泼金属与活泼非金属反应时，所形成的化合物中化合价的正负及数值与它们在反应过程中电子的得失及数目有何关系？_________________________________________________________________ ，而这些原子在反应中电子得失的数目与它们的最外层电子数有何关系________________________________ 。
试写出氯化镁、氧化铝的化学式：
［例题解析］
例1.在1911年前后，物理学家卢瑟福把一束运动的a粒子(质量数为4的带2个单
位正电荷的质子粒)，射向一片极薄的金箔。
他惊奇地发现，过去一直认为原子是“实心球”而由这种“实心球”紧密排列而成的金箔，竟能让大多数a粒子畅通无阻地通过，
就像金箔不在那儿似的。
但也有极少数的a粒子发生偏转，或被笔直地弹回。
根据以上实
验现象能得出关于金箔中Au原子结构的一些结论。
试写出其中的三点：
(1) (2)
(3)
解析：早在道尔顿时代，人们认为原子是个实心球。
卢瑟福通过这个实验，发现大多
数a-粒子畅通无阻地通过由这种“实心球”紧密排列而成的金箔，这说明原子并不是无法穿越的实心球，而是有隙可乘的。
“也有极少数的a■粒子发生偏转，或被笔直地弹回”，由
于a-粒子带正电荷，说明原子中阻挡a-粒子的微粒带正电荷，这个微粒就是原子核，
“ a-
粒子被笔直地弹回"说明Au原子核质量远大于a粒子。
例2.活泼金属钠、镁、铝可与活泼非金属氟、氧形成氟化物NaF、MgF2、AIF3和氧
化物Na?。
、MgO、Al 2O3。
钠、镁、铝、氟、氧的原子核外电子分层排布的示意图如下图所示。
请说明下述过程中原子核外最外层电子的变化情况。
Na+F T NaF Mg+2F T MgF 2
2Na+O T Na2O 2AI+3O T Al 2O3
解析：活泼非金属和活泼金属化合时，通常活泼金属原子失去最外层电子，活泼非金
属原子得到电子使其最外层达到8电子稳定结构。
当活泼金属Na、Mg、Al原子与活泼非金属原子化合时，分别失去1、2、3个最外层电子而形成Na+、Mg2+、Al3+，当活泼非金属F、O原子与活泼金属原子化合时，分别得到1、2个电子形成F、O2-。
［基础训练］
1•下列四位科学家都对原子结构的认识起到过重要的推动作用，其中首先提出原子核外的电子在一定轨道上运动的是（）
A.汤姆生
B.道尔顿
C.玻尔
D.卢瑟福
2•已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质。
下列原子中，与氧元素原子的化学性质相似的是（）
A. Ne
B. Mg
C. S
D. C
3.1911年，英国物理学家卢瑟福首先提出了带核的原子结构模型，他的学说与现代原子结
构学说的相同点是 ______________________________ ，不同点是___________________________ 。
4.在所给元素符号的下方，画出该元素的原子结构示意图：
H He
Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
Li Be B
5.______________________________ 在化学反应中，原子核__________________ 变化，原子的最外层电子数__________________________ 变化。
活泼金属
与活泼非金属发生反应时，活泼金属容易_________________ 电子而显 __________ 价，活泼非金属
容易 _______ 电子而显________ 价。
试用原子结构示意图表示出钠原子与氟原子化合成氟
化钠的形成示意图:。