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高一化学教学案一体化   第三单元  人类对原子结构的认识

原子结构模型的演变

【问题导读】（预习教材，提取教材关键信息，记下发现的问题，准备参与“合作探讨”）

原子结构模型是怎么演变的，从原子结构模型的演变我们得到的启迪是什么？

【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、了解钠、镁、铝等活泼金属元素和氟、氧等活泼非金属元素的原子的核外电子分层排布的情况，知道这类原子在化学反应过程中常通过电子得失使最外层电子达到8电子稳定结构的事实。

【主干知识】

原子结构模型的演变

1、德谟克利特的古代原子学说

他认为万物都是由___________、_____________的微粒即________构成的，原子的结合和分离是万物变化的根本原因。

2、道尔顿的近代原子学说

英国科学家_____________是_____________的创始人。他认为物质由_________组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中不可再分割，它们在化学反应中保持本性不变。

3、汤姆生的“葡萄干面包式”的原子结构模型

他认为原子是由____________________构成的，___________的发现使人们认识到原子是可以再分的。

4、卢瑟福的带核原子结构模型

物理学家卢瑟福根据α—粒子散射现象，指出原子是由___________和__________构成的，_______________带正电荷，位于_________________，他几乎集中了原子的全部质量，__________带负电荷，在原子核周围空间作高速运动。

5、玻尔的轨道原子结构模型

丹麦物理学家指出：电子在原子核外空间内一定___________上绕核作高速运动。

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，即用_____________描述核外电子的运动。

原子核外电子运动特征

讨论：原子核外电子运动与宏观物体的运动规律有什么不同？

电子运动的速率是   ________m/s，因此我们不能同时准确的测定______________和 

               。研究电子运动规律只能用统计的方法，即统计电子在核外空间一定范围出现的机会，将其想象成一团带负电荷的“云雾”笼罩着原子核并形象的称之为电子云。电子云密度大小代表                     。

核外电子排布

1、电子层的划分

电子层（n）：1、2、3、4、5、6、7……

电子层符号：                        

离核距离：  由__________到_________

能量高低：  由__________到_________

2、核外电子排布规律

①核外电子总是尽可能先排布在能量    的电子层，然后由里及外从能量    的电子层逐步向能量    的电子层排布。

②各电子层最多容纳的电子数为          （n为电子层）。

③最外层电子数不超过      个（K层为最外层时不超过      个），次外层电子数目不超过     个，倒数第三层不超过       个。

3、稳定结构与不稳定结构

最外层电子数目为       个电子（只有K层为最外层时为    个电子）的结构为相对稳定结构。

4、离子结构示意图：画出下列离子的结构示意图

Mg²⁺                             F^-                                     

Ca²⁺                             S^2-                                

【例题】

1、已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质。氧元素原子的核外电子分层排布示意图为，下列原子中，与氧元素原子化学性质相似的是（    ）

      氖               碳                镁                   硫

      A                B                 C                   D

2、  表示某带电微粒的结构示意图，则可用它表示的阳离子共有(    )

　　A.1种       B.3种       C.4种      D.5种

【达标题】        

1.自从下列哪项发现或学说开始，化学才开始成为一门科学（   ）

A．阿伏加德罗提出原子——分子学说　　B．拉瓦锡确定空气的组成

C．道尔顿提出近代原子学说　　　　　　D．汤姆生发现电子

2.1998年诺贝尔化学奖授予科恩（美）和波普尔（英），以表彰他们在理论化学领域作出的重大贡献。他们的工作使实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质，引起整个化学领域正在经历一场革命性的变化。下列说法正确的是（   ）

A．化学不再是纯实验科学            B．化学不再需要实验

C．化学不做实验，就什么都不知道    D．未来化学的方向还是经验化

3.1999年度诺贝尔化学奖授予开创“飞秒（10^－15s）化学”新领域的科学家泽维尔，诺贝尔奖委员会对该技术的评语是：“使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子运动成为可能”。你认为该技术不能观测到的是（   ）

A．原子中原子核的内部结构　　

B．化学反应中原子的运动

C．化学反应中生成物粒子的形成　　　　　　

D．化学反应中反应物粒子的分解

4. 首次将量子化概念应用到原子结构,并解释了原子稳定性的科学家是（   ）

A．道尔顿         B．爱因斯坦         C. 玻尔         D. 普朗克

5. 在饮用水中添加含钙、镁、锌、硒等的矿物质，可以改善人体营养，增强体质。其中的“钙、镁、锌、硒”是指（   ）

A．分子       B．原子        C．离子          D．元素 

6. 下列说法正确的是（   ）

A．原子是不可再分的粒子

B．相对原子质量就是原子的实际质量

C．分子是保持物质性质的最小粒子

D．与元素化学性质关系密切的是原子的最外层电子数

7. 下列说法错误的是（   ）

      A．铅笔不含铅     B．水银不含银    C．白金不是金    D．火碱不是碱

8. 下列现象能证明分子在化学变化中可分的是（   ）

       A．100 mL水和100 mL酒精混合后总体积小于200 mL

       B．打开盛装浓盐酸瓶盖，浓盐酸逐渐减少

       C．气态氧在加压降温时变为淡蓝色的液态氧

       D．在1000℃时，甲烷可分解为石墨和氢气

9. 下图是表示物质分子的示意图，图中“●”和“○”分别表示两种含有不同质子数的原子，则图中表示单质的是（   ）

 A．               B．                 C．                    D．

10.氢原子的电子云图中的小黑点可表示（   ）

A．表示每一个电子           B．表示电子个数的多少

C．表示电子离核的远近       D．表示电子在核外空间出现机会的多少

11．下列各原子构成的单质中，能与稀硫酸反应制取氢气的有（   ）

A．原子核内没有中子                        B．L电子层上有4个电子

C．没有N层，最外层电子数等于其电子层数    D．M电子层和K层上的电子数相等

12．在原子的第n电子层中，当它属于最外电子层时，最多容纳的电子数目与（n-1）层相同，当它属于次外层时，最多容纳的电子数比（n+1）层多容纳10个电子，则此电子层是（   ）

　A．K层      B．L层      C．M层      D．N层

13. 许多科学家在化学的发展方面起了重大作用。其中，研究空气成分，得出“空气是由氧气和氮气组成”结论的科学家是            ，提出分子概念的科学家是             ，提出近代原子学说的科学家是             ，最早发现电子的科学家是             。

14. “原子结构模型”是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹，一种模型代表了人类某一阶段对原子结构的认识。人们对原子结构的描摹，按现代向过去顺序排列为：      原子模型、汤姆生原子模型、      原子模型、电子云模型、玻尔原子模型。

15．有A、B、C、D四种元素，A元素是地壳中含量最多的金属元素；B元素的原子其M层电子数比L层少1个电子；C元素的原子得到2个电子，；D元素的原子失去1个电子，所得到的微粒都具有与氖原子相同的电子层结构。回答下列问题：

（1）上述四种元素的名称分别是A       B       C         D       

（2）画出A离子、C原子的结构示意图             ，             

【提高题】

16. 在1911年前后，物理学家卢瑟福把一束变速运动的α粒子（相对原子质量约为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α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α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）______________________________________________________________

部分标准答案：

【精彩例题】

1、D   2、B

【达标提高】

1、C   2、A   3、A   4、C   5、D   6、D   7、D   8、D   9、C   10、D

11、C  12、C