1.3 原子结构的模型 课件4

量子力学原子模型
1
阿瑞尼斯 Arrianes atomic model
2
阿瑞尼斯运用量子力学理论，进一步发
展了原子模型，并解释了电子的波粒二
3
象性。
玻尔 Bohr atomic model
玻尔提出的原子模型通过量子理论解释 了原子光谱现象，引入了电子轨道的概 念。
薛定谔 Schrödinger atomic model
道尔顿提出的原子理论为原子结构的研究奠定了基础，认为元素由不可分割的小颗粒组成。
汤姆逊 Thomson atomic model
汤姆逊提出的原子模型认为原子是由正电荷和负电荷组成的球状结构。
卢瑟福 Rutherford atomic model
卢瑟福的金箔实验揭示了原子的核心结构，提出原子中存在着一个带正电荷的核。
薛定谔的波动力学理论打破了传统的粒 子观念，将电子视为波函数的概率分布。
Hale Waihona Puke 论现代原子结构模型的发展源于科学家们不断的研究和创新。这些模型的发展 推动了在核物理、材料科学、化学等领域的应用和研究。
相关应用和研究领域
核物理
研究原子核的性质和相互作用， 以及核能的应用。
材料科学
利用原子结构的理解来设计、开 发新材料，改善材料的性能。
化学
揭示化学反应的本质，研究分子 结构和化学反应机制。
《原子结构模型》PPT课件
探索原子结构模型的发展历程以及相关应用和研究领域，带你一起探索微观 世界的奥秘。
什么是原子结构
原子是物质的基本构成单位，原子结构描述了原子内部的组成和排列方式。它包括原子的基本构成、元素周期 表以及原子质量和原子序数。
传统的原子结构模型
道尔顿 atomic theory

＊将核内所有的质子和中子的相对原子质量之和取最接 近的整数叫质量数
2024/7/15
6
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1.3 原子结构示意图和电子式
2024/7/15
元素性质与最外层电子数的关系
❖稀有气体：最外层8个（氦最外层2个） 稳定结构 一般不发生反应
❖金属元素：最外层较少（1～3个） 易失去电子达
到稳定结构
❖ 非金属元素：最外层较多（4～7个）易得到电子
达到稳定结构
2024/7/15
10
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
2024/7/15
14
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
❖练习：下列微粒属于同位素的是（ B ）
A. O2, O3 C. ,H2
B.
,
D. ,
2024/7/15
❖ 卢瑟福在研究铀元素放射性时发现能产生两种不同 的辐射，一种称之为α辐射，卢瑟福认为α粒子是 氦原子失去电子后的正离子（He2+）；另一种称之 为β辐射，被证实其本质是电子流；另外还存在一 种γ射线，它是波长很短的电磁波。
+
γα
β
放射源
2024/7/15
3
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用

金金属箔
[1]大多数粒子不改变本来的运动方向，原因是：
原子内有较大的间隙。
。
[2]有小部分改变本来的运动路径，原因是： α粒子受到了同种电荷互相排挤作用而改变了运动方向。。
[3]极少数被弹射了回来，原因是： α粒子撞击到了带正电荷、质量大、体积很小的核。 。
自从卢瑟福用α粒子轰击了金属箔后，使人 们对原子内部的结构有了更深入的了解，从而对 原子内部结构的认识更接近了它的本质。
2.汤姆生的原子结构模型
汤姆生模型 （西瓜模型）
探究：卢瑟福的α粒子散射实验
1911年，英国科学家卢瑟福 用带正电的α粒子轰击金属箔， α粒子源 实验发现多数α粒子穿过金属箔 后仍保持本来的运动方向，但有 少量的α粒子产生了较大的偏转。
金金属箔
探究：卢瑟福的α粒子散射实验
1911年，英国科学家卢瑟福 用带正电的α粒子轰击金属箔， α粒子源 实验发现多数α粒子穿过金属箔 后仍保持本来的运动方向，但有 少量的α粒子产生了较大的偏转。 问题思考：
在化学变化中可分的微粒是（ B ） A．原子 B.分子 C.电子 D.原子核
6.下列叙述正确的是……………（ B ） A．原子核都是由质子和中子构成的 B．原子和分子都是构成物质的一种粒子，它 们都是在不停地运动的 C．原子既可以构成分子，也可以构成物质 D．物质在产生物理变化时，分子产生了变化， 在产生化学变化时，原子产生了变化
原 子
原子核 (+)
质子:一个质子带一个单位的正电荷 中子: 中子不带电
电子: 一个电子带一个单位的负电荷
( —）
原子核所带的电荷数简称为核电荷数。
说一说：以氧原子为例解说原子的结构
电子:8个，带8个单位负电荷

子受到斥力作用
极少数α粒子发生大角度偏转几
乎被弹回
原子内部存在着带正电的、体积
小、质量大的微粒。
3.卢瑟福——行星模型（1911年）
实验结论：原子中心有一个很小的核，
叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全
部质量都集中在原子核里，电子在核外
空间运动。但他认为原子核不能再分。
英国科学家卢瑟福
（E.Rutherford,1871~1937)
夸克又分很多种，与他们同一层次
的还有光子，胶子等玻色子。
这些东西现在对你们来说还太深奥
就留给你们以后自己去探索了
典型例题
C
A
典型例题
D
C
D
典型例题
③④
⑥
②
①②⑤
④⑥
④
③
B
⑤
问题：决定原子质量大小的主要微粒是？
粒子种类
实际质量
质子
中子
电子
1.6726×10-27 kg
1.6749×10-27 kg
原子
种类
氢
碳
氧
钠
铁
1个原子的质量∕kg
1.674×10-27
1.993×10-26
2.657×10-26
3.818×10-26
9.288×10-26
相对原
子质量
1
12
16
23
56
相对原子质量大的原子,其原子的实际质量也一定大
甲说：氧的相对原子质量是16g;
乙说：氧的相对原子质量是16;
丙说：凡是相对原子质量大的原子其原子的实际质量也一定大。
质子数不一定等于中子数
原子一般来说是由质子、中子、电子构成，但并不是所有

波函数性质
波函数具有一些基本性质，如连续性、有限性、单值性等。此外，波函数还需要满足归一化 条件，即粒子在全空间出现的概率总和为1。
2024/1/25
波函数与电子云模型关系
波函数与电子云模型密切相关。在原子或分子中，电子的波函数决定了电子云的形状和分布。 通过求解薛定谔方程可以得到电子的波函数，进而得到电子云的分布。
高一化学原子结构 PPT课件图文
2024/1/25
1
目录
CONTENTS
• 原子结构基本概念 • 原子核结构与性质 • 电子云模型与波函数理论 • 元素周期律与化学键合性质 • 实验室制备和检测技术 • 原子结构在生活和科技中应用
2024/1/25
2
01 原子结构基本概念
2024/1/25
3
原子定义与组成
放射性衰变遵循指数衰变规律， 即衰变速度与剩余原子核数量
成正比
放射性衰变产生的射线具有穿 透能力和电离能力，对人体和
环境有一定危害
2024/1/25
9
射线类型及其特点
01
02
03
04
α射线
由氦核组成，带正电荷，质量 大，电离能力强，穿透能力弱
2024/1/25
β射线
由电子组成，带负电荷，质量 小，电离能力较弱，穿透能力
周期表中共有18个纵列，其中8、9、 10三个纵列共同组成一个族，其余每 个纵列为一个族，共有16个族。
2024/1/25
周期表中共有7个横行，即7个周期， 每个周期中元素的性质具有相似性。
元素周期表反映了元素性质的周期性 变化，是学习和研究化学的重要工具。
6
02 原子核结构与性质
2024/1/25

D、 能量低得电子在离核近得区域运动
练习
3、 有下列四种轨道:①2s、②2p、③3p、
④4d,其中能量最高得就是 ( D )
A、 2s B、 2p C、 3p D、 4d
➢电子层与形状相同得原子轨道得能量相等, 如2px、2py、2pz轨道得能量相等。
4、电子得自旋
原子核外电子还有一种称为“自旋”得 运动。在同一原子轨道里,原子核外电子 得自旋有两种不同得状态,通常用向上箭 头“↑”与向下得箭头“↓”来表示这两 种不同得自旋状态。
总 结:
对多电子原子而言,核外电子得运动特征就是:
实际上,原子很稳定,有一定大小,并没有发生这种 电子同原子核碰撞得情况。这又怎样解释呢？
人类认识原子得历史
波 尔 原 子 模 型
1913年,玻尔建立了核外电子分层排布 得原子结构模型
德谟克利特:朴素原子观 道尔顿:原子学说
1803
汤姆生:“葡萄干布丁” 模型 1903
卢瑟福: 原子结构得核式模型 1911
P能级得原子轨道
z
z
z
y
y
y
x
x
x
P得原子轨道就是哑铃(或纺锤)
形
每个P能级有_____3__个轨道,它们互相垂直,
分别以___P__x、___P_y__、___P_z___为符号
这三个轨道得能量相等。 P原子轨道得平均半径也随能层序数增大而__增__大_
d 能 级 得 原 子 轨 道
d能级得原子轨道有5个、
量子力学研究表明,处于同一电子层得原子 核外电子,所具有得能量也可能不相同,电子云得 形状可能不完全相同,因此,对同一个电子层,还 可分为若干个能级。
n=1时,有1个s能级

• 同种原子的原子核内核电荷数、质子数 与中子数是一定的。 • 如一种碳原子的原子核内有6个质子和8 个中子，核电荷数为6，核外电子数为6。 • 具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原 子总称为元素。 • 如氧元素是所有氧原子的总称，碳元素 是所有碳原子的总称。
氧的三种原子的原子核有什么不同？
A
8个质子 8个中子 8个质子 9个中子
氢原子结构的行 星绕太阳模型 碳原子结构的行星模型
• 1913年丹麦科学家波尔认为原子核带正 电，电子带负电，电子不掉到原子核上 去的原因是因为电子在固定的轨道上分 层运动，因此提出了“分层模型”
•1927年－1935年，现代科学家提出现 代物质结构学说------“电子云模型”。
电子在原子核周围有的区域出现次数多， 有的区域出现的次数少，就像“云雾” 一样笼罩在核的周围。
B
C
8个质子 10个中子
8 8 • A原子核有_____个质子，_____个中子。 8 9 • B原子核有_____个质子，_____个中子。 8 10 • C原子核有_____个质子，_____个中子。
• 原子中原子核内质子数相同、中子数不 相同的同类原子统称为同位素原子。 • 如上述核电荷数为8的所有原子(不管中 子数多少)都是氧原子，都是氧的同位素 原子，都属于氧元素。 • 氧的同位素原子是氧元素的不同种原子 (同类不同种)。 • 氧的三种同位素原子其核外电子应该各 有几个？ 氧的三种同位素原子，核电荷数=质子数 =电子数，所以核外电子数都等于8个。
质子、中子、电子的电性和电量怎样？
• 一个质子带一个单位 正电荷 • 中子不带电。 • 1个电子带一个单位 负电荷 • 如氦原子核内有2个质子，则氦原子核 带2个单位正电荷(即+2)。科学上把原 子核所带的正电荷数称为核电荷数， 氦原子的核电荷数为2。

的物质。
实验现象：燃烧后瓶内出现了白烟，冷却后变成了白色
固体——食盐。
带电的原子——离子
金属钠在氯气中燃烧时，钠原子失去一个电子形成 带正电荷的钠离子（阳离子），氯原子得到电子形成带 负电荷的氯离子（阴离子）。带有相反电荷的钠离子和 氯离子之间相互吸引，构成中性的氯化钠。
带电的原子或原子团叫做离子 带正电的离子叫做阳离子 带负电的离子叫做阴离子
掀开原子核的秘密
质子、中子和电子
电子是带负电的，我们常常把一个电子所带 的电荷量大小叫做一个单位的电荷。
根据科学家的测定：中子是不带电的；一个 质子带一个单位正电荷（与一个电子所带的电 荷等量异号）。
如氧原子核内有 8 个质子，则氧原子核带 8 个单位的正电荷（即 +8 ）。
科学上把原子核所带的电荷数称为核电荷数 。如氧原子的核电荷数为 8 。
掀开原子核的秘密
碳原子的结构
碳原子有 6 个核外电子，它的原子核含有 6 个质子和 6 个中子。
掀开原子核的秘密
氧原子的结构
氧原子有 8 个核外电子，它的原子核含有 8 个质子和 8 个中子。
掀开原子核的秘密
铁原子的结构
铁原子有 26 个核外电子，它的原子核含有26 个质子和 30 个中子。
分析下表：在一个原子中哪些项目的数目总是 相等的？
同种元素的不同种原子，它们的质子数、 电子数相同，但中子数不同。
原子的孪生兄弟——同位素
我们把原子中核内质子数相同、中子数 不相同的同类原子统称为同位素原子。
8个质子 8个中子
A
8个质子 9个中子
B
8个质子 10个中 子
C
上面三种氧原子都属于氧元素的同位素原子
原子的孪生兄弟——同位素

6
6
中子数
6 7 8
核外电子数
6 6 6
特点
元素
原子
（宏观 概念） 只说几种元素，不说几个元素 只讲种类，不讲个数 （微观 概念） 既说种类，也说个数
3、同位素原子的应用
同位素原子在工业、农业、医疗、国防等方面 有着广泛的应用。
（1）工业方面 核电站
利用铀元素的同位素U235的裂变反应释放的能量
中子数不相同
质子数相同，中子数不同的原子互为同位素原子
2、同位素 我们把原子中核内质子数相同、中子数不相同 的同类原子互为同位素原子。
例如，上述 3种氧原子的原子核内均含 8个质 子，而中子数不同，它们互为同位素原子。 元素是同位素原子的总称，同位素原子是一种 元素的不同种原子。
大多数元素都有同位素原子。
浙江秦山核电站一期
浙江秦山核电站三期
（2）农业方面
跟喂 踪食 牛含 的有 消同 化位 吸素 取的 情饲 况料 。，
同位素养谱分析仪，用稳定同位素原子作为示踪原子 。
分别标记CO2和H2O，证明光 合作用释放的O2全部来自于水。
（3）医疗方面
利用放射性同位素射线对一些脏器进行扫描，诊断肿 瘤等疾病。
如汞元素就有 7种稳定的同位素原子。 氢元素也有 3种同位素原子。
氢的3种同位素
质子数+中子数=质量数
162C
核电荷数
氕
1 1
H
氘
2 1
H
氚
3 1
H
（即质子数）
为了区分元素的同位素原子，有时把质子数和
中子数的总数标出以示区分。
原子种类 核电荷数 质子数
碳 的
碳—12
6

2020/8/6
（3）只有当电子从一个轨道（能量 为Ei）跃迁到另一个轨道（能量为 Ej）时，才会辐射或吸收能量。如 果辐射或吸收的能量以光的形式表 现并被记录下来，就形成了光谱。
（跃迁：教辅P1）
2020/8/6
【小结】 1、玻尔原子结构模型要点：
（1）电子在具有能量轨道上运动，不辐 射能量；
尔顿提出了世界上第一个原子的理论 模型,提出了原子学说（哲学→自然科学）。
2020/8/6
道尔顿的理论主要有以下三点： • ①原子都是不能再分的粒子 • ②同种元素的原子的各种性质和质
量都相同 • ③原子是微小的实心球体
2020/8/6
按照道尔顿的理论，原子是既不能创造 ，也不能毁灭，又不能再分割的最最基 本的物质粒子。那么，放电管中的“射 线”是什么呢？汤姆逊用实验回答说： 是电子，并且在各种元素的原子中都有 电子。这样看来，原子就不是不可再分 的了！也就是说，原子不是最最基本的 物质粒子了！
波长的光， 所以得到线状光谱
[身边的化学] 阅读教材P4 了解“霓虹灯为什么能
够发出五颜六色的光？”
2020/8/6
电子在发生跃迁时辐射或吸收 能量是量子化的，对霓虹灯而言， 灯管中装载的气体不同，在高电 压的激发下发出的光的颜色就不 同。
2020/8/6
玻尔理论的局限： A. 多电子原子光谱 B. 氢原子的精细光谱
• 2、钠的电子排布式可写成[Ne]3S1，试问： 上式方括号中的符号是什么意思？
2020/8/6
作业
• 通读本节《原子结构》课 文，归纳本节知识内容，并自 出自解一道题。
• （以上两项均写在作业本上）
2020/8/6
（2）电子的能量是量子化的。