化学鲁科版必修2+:1.1《原子结构》课件PPT(共47张PPT).ppt
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1、化学鲁科版必修2:原子结构课件PPT鲁教版化学鲁教版化学2(必修必修)第一章原子结构与元素周期律第一章原子结构与元素周期律第一节原子结构第一节原子结构引言:引言:通过初中学习同学们已经知道原子是由原子核和核外电子构成的。但 原子核是由什么构成的呢?电子在原子核外怎样运动的?元素的性质与原子结构有什么关系?这是本节教学要解决的问题。回顾与回顾与 思考:思考:1.物质是由什么粒子构成的?物质是由什么粒子构成的?2.化学变化的最小粒子是什么?化学变化的最小粒子是什么?3.为什么原子不是一个简单的、不可分割的实心球体?为什么原子不是一个简单的、不可分割的实心球体?4.为什么原子核也不是一个简单的、不可
2、分割的实心球体?为什么原子核也不是一个简单的、不可分割的实心球体?5.原子为什么不显电性?原子为什么不显电性?1.分子、原子等分子、原子等 2.原子原子 3.原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成电子构成4.原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子构成的 5.原子核内质子所带正电荷总数等于核外电子所带负电荷总数 8.在原子里,电子在原子核外的运动空间“相当的大”8.由由1.7问题你得到什么启发?问题你得到什么启发?7.如果把一个原子比作一个庞大的体育场,而原子核只相当于一只蚂蚁7.你想象中的原子核的体积小到什么程度?你
3、想象中的原子核的体积小到什么程度?6.一个原子跟一个兵乓球体积之比,相当于兵乓球跟地球的体积之比 6.你想象中的原子的体积小到什么程度?你想象中的原子的体积小到什么程度?有有关关原原子子结结构构的的知知识识是是自自然然科科学学的的重重要要基基础础知知识识之之一一。原原子子是是构构成成物物质质的的一种基本粒子,物质的组成、性质和变化都与原子结构密切相关。一种基本粒子,物质的组成、性质和变化都与原子结构密切相关。人人们们对对原原子子、分分子子的的认认识识要要比比对对宏宏观观物物体体的的认认识识艰艰难难得得多多。因因为为原原子子和和分分子子过过于于微微小小,人人们们只只能能通通过过观观察察宏宏观观实
4、实验验现现象象,经经过过推推理理去去认认识识它它们们。一一般般是是通通过过实实验验事事实实提提出出原原子子和和分分子子的的理理论论模模型型,如如果果设设想想的的模模型型不不符符合合新新的的实实验验事事实实,就就必必须须修修正正,甚甚至至摈摈弃弃旧旧的的模模型型,再再创创建建新新的的模模型型。人人们们对对原原子子、分分子子结结构认识的过程实际上是根据科学实验构认识的过程实际上是根据科学实验不断创立、完善模型的过程不断创立、完善模型的过程。自自从从19世世纪纪初初道道尔尔顿顿建建立立原原子子学学说说以以后后,“原原子子是是不不可可分分割割的的最最小小微微粒粒”在在人人们们脑脑海海中中留留下下深深刻
5、刻的的印印象象。直直到到发发现现电电子子、X射射线线和和放放射射性性现现象象,人人们们才才舍舍弃原子不能再分割的传统观念,并进而探讨原子的组成和结构问题。弃原子不能再分割的传统观念,并进而探讨原子的组成和结构问题。小小 结结 那么、原子的内部结构究竟是怎样的呢那么、原子的内部结构究竟是怎样的呢?科学家是怎样探索原子内部结构的呢?科学家是怎样探索原子内部结构的呢?2p2“联联想想质质疑疑”栏栏目目。观观看看粒粒子子散散射射实实验电影验电影,请同学们思考。请同学们思考。卢瑟福所作粒子散射实验 为什么是:绝大多数粒子直线通过;少数粒子转向;个别粒子反弹,这一现象说明什么问题?粒子散射实验粒子散射实验
6、 表明:表明:原原子子中中正正电电荷荷占占的的空空间间很很小小,因因而而粒粒子子通通过过金金箔箔时时,只只有有极极少少部部分分遇遇到到这这种种质质量量较较大大带带正正电电荷荷的的质质点点的的排排斥斥而而折折回回,这这个个带带正正电电荷荷的质点位于原子的的质点位于原子的中心中心,就是,就是原子核原子核;而而大大部部分分粒粒子子是是直直线线通通过过的的,说说明明电电子子在在原原子子核核外外“较较大大”的的空空间间内内运运动动。由由于于电电子子很很轻轻,容容易易被被较较重重的的粒粒子子推推开开,不不会会妨妨碍碍粒子的通行。粒子的通行。这这个个实实验验推推翻翻了了原原子子是是一一个个“实实心心球球”的
7、的假假设设,为,为现代原子结构现代原子结构理论奠定了基础。理论奠定了基础。卢瑟福通过卢瑟福通过粒子散射实验认识了原子核的存在,提出了核式原子模型粒子散射实验认识了原子核的存在,提出了核式原子模型原子中原子中心有一个原子核,它集中了原子全部正电荷和几乎全部质量,而带负电荷的电子在核外心有一个原子核,它集中了原子全部正电荷和几乎全部质量,而带负电荷的电子在核外空间饶核高速运动。空间饶核高速运动。实 验 预 测 观 察 模 型 葡萄干布丁 粒子散射通过 转向 反弹 核式原子模型科学家的这些探索过程给你有什么启发?你心中的原子结构模型是怎样的?人类在认识自然的过程中,人类在认识自然的过程中,经历了无数
8、的艰辛,才一步一步经历了无数的艰辛,才一步一步地走向深入,一步一步接近事物地走向深入,一步一步接近事物的本质。的本质。人类对原子结构的深入认识,都是建立在实人类对原子结构的深入认识,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验研究基础上的。实验是揭示原子结构的重要手段。手段。汤汤姆姆生生、卢卢瑟瑟福福、玻玻尔尔、海海森森伯伯四四代代师师生生都都是是诺诺贝贝尔尔科科学学奖奖获获得得者者,正正是是因因为为有有了了他他们们这这样样的的探探索索者者,正正是是因因为为有有了了他他们们怀怀疑疑科科学学上上的的“定定论论”,不不迷迷信信权权威威,向向自自己己的的恩恩师师挑挑战战,为为科科学学的的发
9、发展展做做出出了了重重要要贡贡献献。在在他他们们的的身身上上闪烁着科学探索精神的光辉!闪烁着科学探索精神的光辉!1、原子核的构成、原子核的构成5.1.1 请请同同学学们们阅阅读读教教材材P2“交交流流研研讨讨”栏栏目目,据据表中的数据表中的数据,各小组讨论汇报并回答下列问题各小组讨论汇报并回答下列问题:微微 粒粒电电 子子 质质 子子 中中 子子质量(质量(kg)9.10910311.67310271.6751027相对质量相对质量0.0054841.0071.008电量电量/C1.60210191.60210190电荷电荷-1+10(1)在原子中,质子数、核电荷数、核外电子数之间存在什么关系
10、?(2)原子的质量由哪些微粒决定?(3)忽略电子质量,原子的相对质量与质子数、中子数有什么关系?原子的构成原子的构成:每一个质子带每一个质子带 电荷电荷 相对质量约为相对质量约为 ,质子的数目决定,质子的数目决定 中子不带电,相对质量约为中子不带电,相对质量约为 围绕原子核作高速运动,每个电子带围绕原子核作高速运动,每个电子带原子 电荷。电荷。相对质量为一个质子(中子)的 。最外层电子数目决定 。质量数:定义:核电荷数(Z)质 量 数(A)一般用符号 表示一个质量数 A 为、质子数为 Z 的原子。原子核 核外电子质子中子一个单位正电荷1元素的种类1一个单位负电荷1/1836元素的化学性质质子数
11、(Z)核外电子数质子数(Z)中子数(N)原子核内质子数和中子数取近似整数值的相对原子质量之和2、核素核素【回顾回顾】元素的种类是由原子核内的质子数决定的。元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称。【质疑质疑】同种元素原子的质子数相同,那么,中子数是否也相同呢?P4“观察思考”三种不同的氢原子三种不同的氢原子【比较比较】三种氢原子结构的异同。三种氢原子结构的异同。【质疑质疑】它们是不是同一种元素?它们是不是同一种元素?2.核素元素:元素:具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称核核素素:人人们们把把具具有有一一定定数数目目质质子子和和
12、一一定定数数目目中中子子的的一一种种原原子子 称为核素。称为核素。同同位位素素:质质子子数数相相同同而而中中子子数数不不同同的的同同一一元元素素的的不不同同核核素素互互为同位素。为同位素。H H H它们是同一种元素它们是同一种元素吗?它们的原子结构有什么异同?吗?它们的原子结构有什么异同?1112131H.1H.1H即氕即氕(H).氘氘(D).氚氚(T)就称为氢元素的就称为氢元素的三种核素三种核素.231核素核素(1)(1)元素元素:具有相同具有相同具有相同具有相同质子数质子数质子数质子数(核电荷数核电荷数核电荷数核电荷数)的同一类原子的总称的同一类原子的总称的同一类原子的总称的同一类原子的总
13、称8 O168O178O18(2)(2)核素核素:具有具有具有具有一定数目一定数目一定数目一定数目质子质子质子质子和和和和一定数目一定数目一定数目一定数目中子中子中子中子的一种的一种的一种的一种原子原子原子原子氢氢元素三种核素元素三种核素:氕氕 氘氘 氚氚1HHH11123(3)(3)同位素同位素:质子数质子数相同而相同而中子数中子数不同的同一元素的不同的同一元素的不同不同核素核素互互称为同位素称为同位素三者关系三者关系:核素核素核素核素 元素元素(同位素同位素)【迁移与应用迁移与应用】1请你描述构成原子的各种微请你描述构成原子的各种微粒与元粒与元 素、核素间的关系。素、核素间的关系。2请你描
14、述元素、核素、同位请你描述元素、核素、同位素间的素间的 关系关系.1H.1H.1H即氕即氕(H).氘氘(D).氚氚(T)就称为氢元素的就称为氢元素的三种核素三种核素.231原原 子子氕(氕()氘(氘()氚(氚()名名 称称 氢氢重重 氢氢超重氢超重氢 符符 号号HDT 质子数质子数111中子数中子数012 质量数123氢元素的三种核素氢元素的三种核素同位素性质:同位素性质:a.同位素的同位素的化学性质化学性质相同,相同,物理性质物理性质有一定差别。有一定差别。b.天天然然存存在在的的同同一一元元素素的的各各同同位位素素所所占占的的原原子子百百分组成不变。分组成不变。应用:应用:金属探伤金属探伤
15、 消除静电消除静电 治疗肿瘤治疗肿瘤 示踪原子,跟踪研究化学反应示踪原子,跟踪研究化学反应 作核燃料作核燃料 用用14C考古考古 环保治污等环保治污等元素的相对原子质量元素的相对原子质量1、定定义义:由由各各种种天天然然核核素素相相对对原原子子量量与与其其原原子子百百分分组组成计算出的平均值成计算出的平均值。2、计计算算式式:M M1n1%M2n2%M3n3%同同位位素素Cl的的相相对对原原子子质质量量为为34.969,在在自自然然界界占占75.77%(原原子子数数的的百百分分含含量量),Cl为为36.966,在在自自然然界界 中中 占占 24.23%,则则 Cl的的 相相 对对 原原 子子
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