第第2 2课时课时 原子的结构和离子原子的结构和离子原子是一个实心的小球吗原子是一个实心的小球吗？原子还能再分吗？原子还能再分吗？探究原子的内部结构探究原子的内部结构 卢瑟福和他的助手做了著名的卢瑟福和他的助手做了著名的卢瑟福和他的助手做了著名的卢瑟福和他的助手做了著名的粒子散射实验粒子散射实验粒子散射实验粒子散射实验 英国科学家英国科学家 卢瑟福卢瑟福（E.Rutherford,1871E.Rutherford,18711937)1937)在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核原原子子的的全全部部正正电电荷荷和和几几乎乎全全部部质质量量都都集集中中在在原原子子核核里里带负电的电子在核外空间绕着核旋转带负电的电子在核外空间绕着核旋转卢瑟福提卢瑟福提出的原子出的原子核式结构核式结构1911191119111911年提出年提出年提出年提出卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型19191919年年 卢瑟福发现质子卢瑟福发现质子19191919年，年，卢瑟福用瑟福用粒子粒子轰击氮原子核氮原子核时，捕捉到了，捕捉到了一种新的一种新的质量更小的粒子，将其命名量更小的粒子，将其命名为质子。子。在在这个不同个不同寻常的常的实验中，中，卢瑟福不瑟福不仅发现了了质子，子，还实现了人了人类历史上第一个核反史上第一个核反应。19201920年，年，卢瑟福又提出了中子假瑟福又提出了中子假说。波尔的原子结构模型波尔的原子结构模型 1932 1932年，英国物理学家查德威克用年，英国物理学家查德威克用粒子轰击铍原粒子轰击铍原子核子核捕捉到了中子。捕捉到了中子。 原子核还可以再分，原子弹就是利用了原子核裂变原子核还可以再分，原子弹就是利用了原子核裂变时放出的巨大能量时放出的巨大能量。一、原子的构成一、原子的构成原子核原子核原子核原子核高速高速高速高速运动运动运动运动的电子的电子的电子的电子原子核与原子大小的比较原子核与原子大小的比较原子核与原子大小的比较原子核与原子大小的比较原子核的大小约为原子核的大小约为10-1510-14 m。原子的直径大约是原子的直径大约是10-10m。若把电子运动的范围比作一若把电子运动的范围比作一个大型运动场的话，那么原个大型运动场的话，那么原子核就像在运动场内的一粒子核就像在运动场内的一粒芝麻。芝麻。He一个一个电子子带一个一个单位位负电荷荷中子中子不不带电一个一个质子子带一个一个单位正位正电荷荷如氦原子核内有如氦原子核内有2 2个质子，则氦原子核带个质子，则氦原子核带2 2个单位正电个单位正电荷荷( (即即+2)+2)。科学上把原子核所带的正电荷数称为。科学上把原子核所带的正电荷数称为核电核电荷数，荷数，氦原子的核电荷数为氦原子的核电荷数为2 2。质子、中子、电子的电性和电量怎样？ 原子原子原子原子( (不显电性不显电性) ) 原子核原子核( (带正电带正电) )核外电子核外电子( (带负电带负电) )质子质子 ( (带正电荷带正电荷) )中子中子 ( (不带电不带电) )1 1、原子的构成、原子的构成想一想：想一想： 原子为何不显电性？原子为何不显电性？ He核电荷数核电荷数= =质子数质子数= =核外电子数核外电子数原子种类原子种类核电核电荷数荷数原子核原子核核外电核外电子数子数质子数质子数中子数中子数氢氢(H)(H)1 11 10 01 1氦氦(He)(He)2 22 22 22 2氮氮(N)(N)7 77 77 77 7氧氧(O)(O)8 88 88 88 8铁铁(Fe)(Fe)2626262630302626铀铀 (U235)(U235)929292921431439292不一定不一定所有的所有的原子核原子核内都有内都有中子中子分析下表可以获得哪些信息？分析下表可以获得哪些信息？不同种类的原子，其核电荷数、质子数是不同种类的原子，其核电荷数、质子数是不同种类的原子，其核电荷数、质子数是不同种类的原子，其核电荷数、质子数是不同不同不同不同的。的。的。的。一个原子其核内质子数与中子数一个原子其核内质子数与中子数一个原子其核内质子数与中子数一个原子其核内质子数与中子数不一定相同不一定相同不一定相同不一定相同。同种原子其同种原子其同种原子其同种原子其核电荷数核电荷数核电荷数核电荷数= =质子数质子数质子数质子数= =核外电子数核外电子数核外电子数核外电子数比较电子、质子与中子的质量大小比较电子、质子与中子的质量大小原子原子( (不不显电显电性性) )原子核原子核( (带正电带正电) )核外电子核外电子( (带负电荷带负电荷) )质子质子 ( (带正电荷带正电荷) )中子中子( (不带电不带电) )9.11769.11761010-31-31千克千克1.67261.67261010-27-27千克千克1.67481.67481010-27-27千克千克结论：结论：结论：结论：m(m(原子原子) ) m(m(原子核原子核) ) m(m(电子电子) m() m(原子核原子核) ) m( m(质子质子) ) m(m(中子中子) )1 1、原子结构中，下列等式成立的是（、原子结构中，下列等式成立的是（ ） 中子数中子数= =质子数质子数 核电荷数核电荷数= =电子数电子数 质子数质子数= =电子数电子数 核电荷数核电荷数= =中子数中子数 A A、 B B、 C C、 D D、C C2 2、原子结构中一定含有的微粒是（、原子结构中一定含有的微粒是（ ） A A、质子、中子、电子、质子、中子、电子 B B、质子、电子、质子、电子 C C、质子、中子、质子、中子 D D、中子、电子、中子、电子B B你会吗你会吗原子的质量原子的质量 原子的实际质量很小原子的实际质量很小如：如： 一一 个个 碳碳 原原 子子 的的 质质 量：量： -2 6-2 6 kg kg 即：即：0.00000000000000000000000001993 kg0.00000000000000000000000001993 kg设疑：设疑：用这样小的数量来表示原子的质量很不方便用这样小的数量来表示原子的质量很不方便, ,能不能不能用一种好写、好记、好用的方法来表示原子的质量呢？能用一种好写、好记、好用的方法来表示原子的质量呢？相对原子质量相对原子质量1 1、定义：、定义： 以碳以碳-12-12原子的质量的原子的质量的1/121/12作为标准，其他原子质量作为标准，其他原子质量跟它比较所得的值，就是这种原子的相对原子质量（符号跟它比较所得的值，就是这种原子的相对原子质量（符号为为ArAr）。）。2 2、定义式：、定义式： 某原子的相对原子质量某原子的相对原子质量 = = 碳碳-12-12原子质量原子质量 1/12 1/12一个该原子的真实质量一个该原子的真实质量 是一个比值，单位为一，省去不写。是一个比值，单位为一，省去不写。是一个比值，单位为一，省去不写。是一个比值，单位为一，省去不写。相对原子质量相对原子质量 质子数质子数+ +中子数中子数质子的相对质量为：质子的相对质量为：中子的相对质量为：中子的相对质量为：电子的相对质量为：电子的相对质量为：1.0076 11.0076 11.0089 11.0089 11/18361/1836（可忽略不计）（可忽略不计） 原子的质量主要集中在原子核上原子的质量主要集中在原子核上信息：信息：结结论论：1、一个一个铁原子共有原子共有8282个粒子，个粒子， 其中其中3030个不个不带电，则铁的相的相对原子原子质量量为多少？多少？2 2、铝原子的相对原子质量为、铝原子的相对原子质量为27,27,核电荷数为核电荷数为13,13,则铝原子则铝原子由由( )( )个质子和个质子和( )( )个中子构成一个原子核个中子构成一个原子核, ,核外核外有有( )( )个电子作高速运动而构成。个电子作高速运动而构成。（ 56 56 56 56 ）131313131414思思 考考 3 3分子的质量分子的质量分子的质量很小，书写、记忆很不方便，通常用分子的质量很小，书写、记忆很不方便，通常用相对相对分子质量分子质量表示。表示。相对分子质量相对分子质量= =构成分子的构成分子的各个原子各个原子的相对原子质量的的相对原子质量的总和总和，符号为，符号为MrMr。有单位，为一，省去不写有单位，为一，省去不写。试求试求H H2 2O O的相对分子质量。的相对分子质量。1 1、一个、一个铝原子：原子：4.4824.48210102626kgkg、一个氟原子：、一个氟原子：3.1563.15610102626kgkg，计算算铝、氟的相、氟的相对原子原子质量。量。2 2、一个氨分子（、一个氨分子（NHNH3 3）是由）是由1 1个氮原子和个氮原子和3 3个个氢原子构原子构成的，成的，计算氨的相算氨的相对分子分子质量。量。3 3、计算碱式碳酸算碱式碳酸铜和尿素和尿素CO(NHCO(NH2 2) )2 2的相的相对分子分子质量。量。（ 27272727、19 19 19 19 ）（ 17 17 17 17 ）（ 222222222222、60 60 60 60 ）你会吗你会吗核外电子的运动状况：核外电子的运动状况：核外电子的运动状况：核外电子的运动状况：1 1、高速无规则运动、高速无规则运动 ；2 2、分层排布；、分层排布； 3 3、具有能量；、具有能量；4 4、能量不完全相同。、能量不完全相同。电子层电子层 1 2 3 4 5 6 71 2 3 4 5 6 7离核远近离核远近低低高高近近远远电子能量电子能量1 1 1 1、核外电子的排布规律、核外电子的排布规律、核外电子的排布规律、核外电子的排布规律 ： 第一层最多排第一层最多排2 2个个e e ；第二层最多排；第二层最多排8 8个个e e；最外层最多排最外层最多排8 8个个e e（第一层为最外层则最多排（第一层为最外层则最多排2 2个个e e）；）； 据能量最低原理，先排满第一层，再排第二层，依次向据能量最低原理，先排满第一层，再排第二层，依次向外。外。 原子结构的简明表示原子结构的简明表示2 2 2 2、原子结构示意图、原子结构示意图、原子结构示意图、原子结构示意图画法：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。 +8+82 62 6 氧氧 O O1 1、判断下列原子结构示意图的正误、判断下列原子结构示意图的正误O Al F Na P LiO Al F Na P Li 2 2、用原子、用原子结构示意图结构示意图表示：表示：比镁原子少比镁原子少1 1个质子的原子；个质子的原子；原子核只有原子核只有1 1个质子的原子；个质子的原子；核电荷数为核电荷数为1818的原子；的原子；+1 1+2 2+3 2 1+4 2 2+5 2 3+6 2 4+7 2 5+8 2 6+9 2 7+10 2 8+11 2 8 1 +12 2 8 2 +13 2 8 3 +14 2 8 4 +15 2 8 5 +16 2 8 6 +17 2 8 7+18 2 8 8氢氢H H氦氦HeHe锂锂LiLi铍铍BeBe硼硼B B碳碳C C氮氮N N氧氧O O氟氟F F氖氖NeNe钠钠NaNa镁镁MgMg铝铝AlAl硅硅SiSi磷磷P P硫硫S S氯氯ClCl氩氩ArAr读读图图探探索索：1 1、下面的元素的原子结构示意图排列有什么规律？、下面的元素的原子结构示意图排列有什么规律？2 2、下面的元素中，哪些是金属元素？哪些是非金、下面的元素中，哪些是金属元素？哪些是非金 属元素？属元素？3 3、元素的化学性质和原子哪些结构关系最密切？、元素的化学性质和原子哪些结构关系最密切？+1 1+2 2+3 2 1+4 2 2+5 2 3+6 2 4+7 2 5+8 2 6+9 2 7+10 2 8+11 2 8 1 +12 2 8 2 +13 2 8 3 +14 2 8 4 +15 2 8 5 +16 2 8 6 +17 2 8 7+18 2 8 8氢氢H H氦氦HeHe锂锂LiLi铍铍BeBe硼硼B B碳碳C C氮氮N N氧氧O O氟氟F F氖氖NeNe钠钠NaNa镁镁MgMg铝铝AlAl硅硅SiSi磷磷P P硫硫S S氯氯ClCl氩氩ArAr第第第第一一一一周周周周期期期期第第第第二二二二周周周周期期期期第第第第三三三三周周周周期期期期周期数即原子核外的电子层数；周期数即原子核外的电子层数；同一横行，原子的电子层数相同，最外同一横行，原子的电子层数相同，最外层电子数由层电子数由1 1依次递增到依次递增到8 8；同一纵行，原子的最外层电子数相同，同一纵行，原子的最外层电子数相同，电子层数由上到下依次递增。电子层数由上到下依次递增。+1 1+2 2+3 2 1+4 2 2+5 2 3+6 2 4+7 2 5+8 2 6+9 2 7+10 2 8+11 2 8 1 +12 2 8 2 +13 2 8 3 +14 2 8 4 +15 2 8 5 +16 2 8 6 +17 2 8 7+18 2 8 8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稀有气体元素稀有气体元素思考：思考：分析下图三个不同区域中，各元素的最外层电子数和分析下图三个不同区域中，各元素的最外层电子数和元素的分类有何关系？元素的分类有何关系？金属元素金属元素非金属元素非金属元素 一般情况下，化学反一般情况下，化学反应中的原子中的原子总要使自己的最要使自己的最外外层达到达到稳定定结构（即最外构（即最外层电子数子数为8 8个或一个个或一个电子子层时的的2 2个）。个）。注注 意意原子结构与元素性质的关系原子结构与元素性质的关系元素的元素的分类分类最外层电子最外层电子数数得失电子趋得失电子趋势势化学性质化学性质结论结论金属金属元素元素非金属非金属元素元素稀有气稀有气体元素体元素一般小于一般小于4 4易失去电子易失去电子一般大于一般大于3 3（氢为（氢为1)1)易得到电子易得到电子易发生化易发生化学反应、学反应、性质活泼性质活泼为为8 8（氦为（氦为2 2）难于得失电子难于得失电子（为稳定结构）（为稳定结构）极难发生化极难发生化学反应、性学反应、性质稳定质稳定元素的化学元素的化学性质与原子性质与原子最外层电子最外层电子数数关系最为关系最为密切密切最外层电子最外层电子数数总结：总结：1 1、指出下列哪几种原子的化学性质相似、指出下列哪几种原子的化学性质相似 A AB BE EC CD D2 2、下列五种微粒中最易失去电子的是、下列五种微粒中最易失去电子的是 , ,最易得到最易得到电子的是电子的是 , ,原子化学性质比较相似的是原子化学性质比较相似的是 。 A B CA B C+10 2 8+11 2 8+11 2 8 1+12 2 8 2+17 2 8 7D ED EAE 由于金属元素、非金属元素的原子核外最外层由于金属元素、非金属元素的原子核外最外层没有达到稳定结构，在化学反应中容易得失电子，没有达到稳定结构，在化学反应中容易得失电子，从而达到稳定结构，那么，得失电子的结果怎样呢从而达到稳定结构，那么，得失电子的结果怎样呢？ 反反 思思原子失去电子后，变成什么微粒呢？二、离子二、离子带电荷的微粒带电荷的微粒1 1、分类、分类阴离子阴离子带负电荷的微粒带负电荷的微粒2 2、书写方法、书写方法离子符号离子符号阳离子阳离子带正电荷的微粒带正电荷的微粒MgMg2+2+ClClNaNa+ +O O2-2-镁离子镁离子氯离子氯离子钠离子钠离子氧离子氧离子离子符号的写法：离子符号的写法： 在元素符号的在元素符号的右上角右上角标注离子所带电荷；标注离子所带电荷； 数字在前，数字在前，“+ +”、“- -”号在后号在后； 离子所带电荷数为离子所带电荷数为1 1时，时，1 1省去省去不写。不写。离子符号的意义：离子符号的意义： MgMg2+2+每个镁离子带每个镁离子带2 2个单位的正电荷个单位的正电荷2 2表示表示2 2个镁离子个镁离子原子原子阳离子阳离子阴离子阴离子失电子失电子得电子得电子失电子失电子得电子得电子原子中：质子数原子中：质子数原子中：质子数原子中：质子数= = = =电子数电子数电子数电子数阳离子中：质子数阳离子中：质子数阳离子中：质子数阳离子中：质子数 电子数电子数电子数电子数阴离子中：质子数阴离子中：质子数阴离子中：质子数阴离子中：质子数 电子数电子数电子数电子数原子和离子的联系和区别原子和离子的联系和区别（原子不带电）（原子不带电）（原子不带电）（原子不带电）（带正电）（带正电）（带正电）（带正电） （带负电）（带负电）（带负电）（带负电）原原 子子硫硫S S、铁、铁FeFe、氦气、氦气HeHeO O2 2H H2 2H H2 2O ONaCl NaCl CaOCaO结合结合结合结合分解分解聚集聚集结合结合物质与构成微粒之间的关系：离离子子得到或失去得到或失去e e物质物质物质物质物质物质分分子子失去或得到失去或得到e e你你 会会 吗？吗？1 1、道尔顿的原子学说曾经起了很大作用，他的学说中，、道尔顿的原子学说曾经起了很大作用，他的学说中，包含有下述三个论点：包含有下述三个论点：原子是不能再分的粒子，原子是不能再分的粒子，所所有氢原子的各种性质和质量都相同，有氢原子的各种性质和质量都相同，原子是微小的实原子是微小的实心球体。从现在的观点来看，你认为这三个论点不正确心球体。从现在的观点来看，你认为这三个论点不正确的是的是( )( ) A. A. 只有只有 B. B. 只有只有 C. C. 只有只有 D. D. 有有D D D D2 2 2 2、 1985198519851985年，科学家发现了一种新年，科学家发现了一种新年，科学家发现了一种新年，科学家发现了一种新分子，它具有空心的类似足球结分子，它具有空心的类似足球结分子，它具有空心的类似足球结分子，它具有空心的类似足球结构，符号为构，符号为构，符号为构，符号为C C C C60606060，由此可知，它的，由此可知，它的，由此可知，它的，由此可知，它的一个分子是一个分子是一个分子是一个分子是_构成构成构成构成的，其相对分子质量为的，其相对分子质量为的，其相对分子质量为的，其相对分子质量为_。60606060个碳原子个碳原子个碳原子个碳原子720720720720 3 3、下列微粒的性质与质子数、电子数、中子数、电子层、下列微粒的性质与质子数、电子数、中子数、电子层数、最外层电子数等有关，请你用它们填空数、最外层电子数等有关，请你用它们填空: : 元素分类元素分类 _； 相对原子质量相对原子质量 _； 元素的化学性质元素的化学性质 _； 离子所带电荷数离子所带电荷数 _； 最外层电子数最外层电子数质子数、中子数质子数、中子数 最外层电子数最外层电子数最外层电子数最外层电子数4 4、对于下面结构示意图所表示的微粒，说、对于下面结构示意图所表示的微粒，说法错误的是法错误的是 （ ）A A它们的核外电子排布它们的核外电子排布相同相同B B它们不是同一种元素它们不是同一种元素C C它们都具有稳定结构它们都具有稳定结构D D它们都是离子它们都是离子D D一、原子的构成一、原子的构成1 1、原子、原子原子核（原子核（+ +）核外电子（核外电子（ ） 质子（质子（+ +） 中子（不带电）中子（不带电）（电中性）（电中性）2 2、原子中：核电荷数、原子中：核电荷数= =质子数质子数= =核外电子数核外电子数二、离子二、离子构成物质的一种微粒构成物质的一种微粒1 1、概念、概念2 2、离子分类、离子分类3 3、离子的表示方法、离子的表示方法三、原子、离子、分子的关系三、原子、离子、分子的关系本节总结：本节总结：