《题原子的构成》课件

原子的构成探索原子结构的奥秘,了解原子由质子、中子和电子组成的内部构造通过这个课程,您将深入了解原子的复杂性和多样性,为进一步学习化学奠定基础什么是原子基本单位物质构成化学属性原子是构成所有物质的最小基本单所有的物质,无论是固体、液体还是原子具有各自独特的化学特性,如原位每个元素都由特定种类的原子气体,都由原子组成原子排列组合子量、电子结构等,决定了元素的化组成形成不同的物质学性质原子的基本组成部分质子原子中带正电荷的基本粒子,位于原子核中中子中性的基本粒子,也位于原子核中,稳定原子核电子带负电荷的基本粒子,围绕原子核以特定轨道运动质子、中子和电子的区别质子中子电子质子是原子核中的基本粒子,具有正电中子是中性的基本粒子,它与质子一起构电子是绕着原子核旋转的负电荷粒子,是荷它是构成原子核的主要成分成原子核的组成部分组成原子的基本构成单元之一原子核的结构原子核位于原子的中心,由质子和中子组成质子具有正电荷,中子则没有电荷原子核的质量几乎全部集中在这个小小的区域内,是原子中最重要的组成部分原子核的半径大约为1-10femtometer1fm=10^-15m,是原子半径的万分之一原子核内部存在着强大的核力,能够抗御外界的破坏,维系原子核的稳定原子核中的质子和中子质子中子原子核中的质子是带正电的基本粒子,决定了原子的原子序中子是不带电的基本粒子,位于原子核内部中子的数量决定数质子的数量等于原子的电子数量,使得原子在整体上是电了原子的质量数,与原子核的稳定性和放射性性质有关中性的原子的电荷原子核的电荷电子的电荷12原子核含有质子,具有正电环绕原子核的电子具有负电荷质子的电荷量为+1荷电子的电荷量为-1原子的总电荷离子的形成34正负电荷相互抵消,通常使得当原子失去或获得电子时,会原子的总电荷为0,即电中形成带正或负电荷的离子性原子的原子量和质量数原子量表示一种元素的原子的相对质量是指一个元素原子的平均原子质量，以碳-12同位素的质量定为

12.00000单位质量数表示一种元素的某一同位素内部质子和中子的总数量是用整数表示的相对质量原子量和质量数这两个概念是描述原子性质的重要指标原子量反映了一种元素的性质特点，而质量数则描述了某一同位素的内部结构这两个参数都是认识原子结构、研究元素性质的基础同位素和放射性同位素放射性同位素是指原子核中质子数相同、但中子数不同的原子它们放射性是一种自发性的原子核衰变现象,会发出粒子或高能电具有相同的化学性质,但质量数和其他物理性质有所不同磁辐射不稳定的同位素在自然界和工业中广泛应用,但须谨慎处理原子模型的发展道尔顿原子模型1最初的简单原子模型汤姆逊原子模型2内部含有电子的布丁石模型卢瑟福原子模型3发现原子核的存在玻尔原子模型4电子绕原子核轨道运动的理论量子力学原子模型5现代原子结构理论的基础原子模型的发展历经了从简单到复杂的过程从道尔顿的球形模型到汤姆逊的布丁石模型，再到卢瑟福发现原子核的重大发现最终玻尔提出了电子在固定轨道上运动的理论,为量子力学原子模型的建立奠定了基础这些原子结构理论的不断完善,揭示了原子内部复杂的奥秘道尔顿原子模型原子是不可分的原子是固体球体道尔顿提出,原子是不可再分的道尔顿认为原子是实心且不可最小单位,每种元素的原子都有压缩的固体球体,没有内部结独特的特征构原子质量不同不同元素原子的质量不同,可以用原子量进行区分汤姆逊原子模型发现电子提出模型实验验证1897年,J.J.汤姆逊通过实验发现了电子,汤姆逊提出了木星-水星模型,认为原子汤姆逊通过金箔实验证实了原子内部存这为认识原子结构奠定了基础内部存在正电荷球体和分散其中的负电在正负电荷的分布这为后续原子模型子的提出奠定了基础卢瑟福原子模型实验证明原子核结构12卢瑟福通过著名的α粒子散原子核由质子和中子组成,占射实验发现原子中存在一个据原子体积很小但质量绝大极其密集的正电荷核心部分集中在原子核中电子轨道原子模型34原子电子围绕原子核以固定卢瑟福原子模型为后续玻尔轨道高速旋转,其质量和电荷原子模型的发展奠定了基极小础玻尔原子模型电子轨道玻尔提出原子电子只能在固定的离散能级轨道上运动,不能在轨道之间自由移动能级跃迁电子可吸收或释放能量时发生能级跃迁,从而发射或吸收光子光谱分析每种元素的电子能级结构不同,发射的光谱线也不同,可用于元素分析夸克结构夸克是构成亚原子粒子的基本组成单元相对论量子力学描述了夸克作为量子场中的基本激发每个基本亚原子粒子都由三个夸克构成，称为三夸克态夸克有六种不同的味道，分别为上、下、奇、魅、真和底夸克这些夸克以各种组合方式形成不同的亚原子粒子夸克理论为理解物质的基本结构提供了重要框架它解释了探测到的亚原子粒子的性质及其相互作用方式夸克结构揭示了物质的复杂性和微观世界的奥秘原子电子层的排布电子主量子数1描述电子在原子中的能量层级电子副量子数2描述电子的空间分布电子磁量子数3描述电子的自旋和磁性电子自旋量子数4描述电子的自旋方向原子的电子按照一定的规律排布在原子核周围的电子层中电子的排布受四个量子数的限制,包括主量子数、副量子数、磁量子数和自旋量子数这些量子数共同决定了电子在原子中的能量状态和空间分布电子云与价电子电子云价电子电子云描绘了电子在原子内的价电子是原子外层最高能级的概率分布,展现了电子的波动性电子,参与形成化学键并决定了质元素的化学性质电子排布根据量子论,电子排布在不同的能级和轨道上,决定了原子的电子结构电子价层的填充规则普遍规则稳定配置最大多重性Aufbau原理电子按照能量从低到高的顺电子会优先填充完全被占据相邻的电子价层尽可能平均电子从1s轨道开始依次填充,序逐个填充电子层和电子价的电子价层,以达到电子云分配电子,使得最外层电子直到最外层电子价层被填层每个电子价层最多可以稳定的配置这样可以最大数最大,从而达到最大的多满,形成稳定的电子云结容纳8个电子限度地降低原子的能量重性构元素周期表的构建元素排序根据元素的原子序数进行递增排序,从氢到镅元素分类根据元素的性质,将其分为金属、非金属和半金属周期排列将元素按照原子结构的相似性排列成18列周期表信息展示在周期表中标注出元素的原子量、电子排布等信息元素周期表的信息元素种类元素分组元素信息周期表包含了全部已发现的118种元素,元素根据其化学性质被分为金属、非金周期表给出了每种元素的原子序数、原按照原子序数从小到大排列每个元素属和准金属3大类,并按照电子排布特点分子量、电子排布、价电子数等重要信息,都有其独特的性质和用途为s、p、d、f四个区块为研究元素性质提供依据原子的结构对性质的影响电子排布原子电子层的排布决定了元素的化学性质,如原子半径、电负性和电离势等质子数质子数决定了元素的种类,不同元素的质子数不同,性质也不同中子数中子数的不同导致了同位素的存在,同位素性质相似但质量不同原子半径与电负性

302.1原子半径电负性以皮米pm为单位无量纲指标

401.0原子半径变化电负性变化从左到右逐渐减小从左到右逐渐增大原子半径是原子本身大小的度量它从左到右在元素周期表上逐渐减小与此相对应的是电负性从左到右逐渐增大原子半径大小和电负性指标反映了元素的性质变化原子的电离能和电子亲和力离子的形成原子失电子1当原子失去或获得电子时,会形成正离子或负离子,这是离子形成的基本过程电子层配置变化2失电子的原子会使电子层结构发生变化,使其更稳定,从而形成正离子离子间的吸引力3正离子和负离子之间会产生强烈的静电吸引力,最终形成离子化合物化合物的形成离子化合物1由金属和非金属元素通过离子键形成共价化合物2由两个或多个非金属元素通过共享电子形成金属化合物3由金属元素通过金属键形成化合物的形成是根据元素的化学性质和电子排布情况而来当不同性质的元素结合时,会形成离子键、共价键或金属键,从而生成各种不同类型的化合物这些化合物在日常生活中扮演着重要角色,是构建物质世界的基础离子化合物和共价化合物离子化合物共价化合物12由带电荷的离子通过静电引由通过共享电子而结合的原力结合形成的化合物具有子形成的化合物通常为分高熔点和沸点，良好的导电子结构,具有共价键性离子键与共价键的区别影响化学键类型的因素34离子键是完全离子性的,而共原子的电负性差异、原子的价键则涉及电子的共享这电子排布和电子半径等都影决定了两类化合物的性质差响化合物成键的类型异化学键的类型离子键共价键由金属和非金属元素组成的化由两个非金属元素通过共享电合物所形成的化学键电子从子而形成的化学键非常稳定金属元素转移到非金属元素和强大氢键金属键一种特殊的电荷偶极作用,常见由金属元素组成的化合物中,金于包含氢原子的化合物中,比如属原子间通过自由电子云相互水分子吸引而形成的化学键化学键的极性共价键的极性离子键的极性当两个原子之间的化学键存在电负性差异时,会形成极性共价离子键是由电子完全从一个原子转移到另一个原子形成的这键键中的电子会偏向更电负性强的原子,导致两端部分带有种键是完全极性的,电子都集中在带更负电荷的离子上偶极矩分子几何构型分子的几何构型是指一个分子中原子之间的空间排列方式分子几何构型取决于分子中原子间的键角和键长不同的分子会有不同的几何构型,如线性、平面、pyramidal、四面体等分子几何构型的确定对于理解和预测分子性质非常重要,例如分子的极性、热稳定性、反应活性等小结与总结回顾关键概念总结课程中涉及的原子概念,包括原子的组成、结构、性质等关键知识点整合知识体系将原子结构、性质与元素周期表、化学键等内容有机联系,形成系统的原子知识体系实践应用探讨原子知识在实际生活中的应用,如化学反应、材料科学等领域。