原子结构模型课件鲁科版选修

原子结构模型原子结构模型是化学学科的重要基础原子模型是人们对原子结构的认识逐步深化的过程，它揭示了原子的内部结构和组成课程目标理解原子结构模型掌握原子基本概念了解原子结构模型的发展历程，从道尔顿原子模型到量子力学模学习原子核、质子、中子、电子等基本概念，以及它们之间的关型系课程大纲概览原子结构概述原子构成与性质从道尔顿原子模型到现代量子力阐明原子核、质子、中子、电子学模型，介绍原子结构模型的发的概念，以及原子序数、质量数展历程、同位素等相关知识化学键理论分子结构与性质从离子键、共价键到氢键，深入探讨分子的形状、极性、分子间探究不同类型化学键的形成、特作用力与物质性质之间的关系，征及重要性以及分子轨道理论的应用什么是原子物质的基本单元原子核和电子原子大小原子是构成物质的基本单元，是化学反应中每个原子都包含一个带正电的原子核，由质原子非常小，直径约为米它们之10^-10最小的粒子它们无法被进一步分割成更小子和中子组成，以及围绕原子核运动的带负间的空间远大于原子本身的物质电的电子原子的基本构成质子中子电子带正电荷的亚原子粒子，位于原子核中不带电荷的亚原子粒子，也位于原子核中带负电荷的亚原子粒子，在原子核外绕核运动原子模型的发展历程人类对原子结构的认识是一个不断发展的过程，从最初的猜想，到后来的实验验证，再到最终的理论模型量子力学模型1更准确的描述电子运动玻尔模型2解释了氢原子光谱卢瑟福模型3原子核位于中心汤姆逊模型4带正电的球体汤姆逊模型汤姆逊模型，也称为葡萄干布丁模型汤姆逊在年提出，“”1904认为原子是一个带正电荷的球体，带负电荷的电子像葡萄干一样嵌入其中汤姆逊模型认为原子整体呈中性，正电荷均匀分布在整个原子中，负电荷电子散布在其中卢瑟福模型卢瑟福模型是由英国物理学家欧内斯特卢瑟福在年提出的原子模型·1911该模型将原子描述为一个带正电荷的原子核，周围环绕着带负电荷的电子卢瑟福的模型是基于他的金箔实验，他发现大多数粒子穿透金箔，但有些粒αα子被偏转，甚至反弹回来玻尔模型原子结构能量跃迁光谱解释玻尔模型提出电子在原子核外特定轨道上运电子只能在特定能级间跃迁，吸收或释放特解释了氢原子光谱的线状谱，但无法解释多动，不同轨道对应不同能量定能量的光子电子原子光谱量子力学模型量子力学模型是一个重要的原子结构模型，它使用量子力学来描述原子中电子的行为，解释了原子光谱的规律性，并预测了各种原子性质量子力学模型指出，原子中的电子不再被认为是绕原子核做经典的圆周运动，而是存在于特定的能级，这些能级对应于电子的概率分布量子力学模型也描述了电子的自旋和角动量，以及其他量子性质，并提供了更精确地描述原子结构和化学键的方法电子云模型电子云模型是现代量子力学对原子结构的一种描述它认为原子中的电子并非以特定的轨道运动，而是以概率的方式分布在原子核周围，形成电子云电子云模型解释了原子光谱的实验结果，它认为电子云的形状和大小决定了原子的化学性质原子核的发现123年发现原子核中心带正电1911卢瑟福利用粒子轰击金箔大多数粒子穿透金箔原子质量集中在中心αα实验结果出乎意料少量粒子发生偏转解释了粒子散射现象αα质子和中子质子中子质子和中子组成原子核

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33.带正电荷，质量约为不带电荷，质量约为原子核的质量几乎全部集中在质子和

1.6726×10^-

1.6749×10^-千克，决定元素的种类千克，与原子核的稳定性有关中子上，占原子总质量的以

272799.9%上原子的原子序数和质量数原子序数（）表示原子核中质子的数量它决定了元素的化学性质，是元素周期表上元素排列的依据Z质量数（）表示原子核中质子和中子的总数它反映了原子的相对质量，与核素的质量有关AZ A原子序数质量数质子数质子数中子数+同位素原子核符号表示原子核中含有相同的质子数量，但中同位素用元素符号和质量数表示，例子数量不同的原子，被称为同位素如碳，碳和碳-12-13-14性质差异应用领域同位素的化学性质基本相同，但物理同位素在科学研究、医疗诊断和工业性质可能存在差异，例如放射性生产中发挥着重要作用原子能级结构能级原子中的电子占据不同的能量状态，称为能级每个能级对应一个特定的能量值电子跃迁电子可以吸收能量，跃迁到更高的能级也可以释放能量，跃迁到较低的能级光谱电子跃迁时会发出或吸收特定波长的光，形成原子光谱，可以用来研究原子的能级结构电子排布原子中电子的排布方式决定了原子的化学性质电子排布电子排布规律电子层12电子在原子核外各能级上的排布遵循一定的规律，包括能量电子层是原子核外电子按照能量高低排列的区域，用、K L最低原理、泡利不相容原理和洪特规则、等字母表示M电子亚层电子排布式34每个电子层又可细分为若干电子亚层，用、、、等字母电子排布式是表示原子核外电子在各能级和亚层上分布情况s pd f表示的符号式碱金属和卤素碱金属卤素反应性碱金属位于元素周期表的第族，包卤素位于元素周期表的第族，包碱金属非常活泼，很容易与水反应生成IA VIIA含锂、钠、钾、铷、含氟、氯、溴、碘和砹氢气和碱性溶液卤素也很活泼，它们Li NaK RbF ClBr I铯和钫通常以化合物形式存在，例如盐Cs FrAt离子键金属元素非金属元素金属元素失去电子形成带正电的阳离子非金属元素得到电子形成带负电的阴离子共价键电子共享原子之间通过共享电子对形成共价键分子形成共价键连接的原子形成稳定的分子极性共价键的极性取决于参与键合的原子电负性差异氢键形成强相互作用影响物质性质氢键是由氢原子和高电负性原子（如氧氢键是分子间作用力中最强的一种，比氢键会影响物质的熔点、沸点、溶解度、氮或氟）之间的相互作用形成的范德华力强得多和反应活性等性质分子极性极性分子非极性分子由于正负电荷中心不重合，导致分子具有正负电荷中心重合，偶极矩为零例如，偶极矩例如，水分子由于氧原子电负性二氧化碳分子，碳原子和氧原子电负性相大于氢原子，氧原子带有部分负电荷，氢差不大，且分子呈线性结构，导致正负电原子带有部分正电荷，形成一个极性分子荷中心重合，形成一个非极性分子分子间作用力氢键范德华力偶极偶极力伦敦力-氢键是一种特殊的分子间作用范德华力是普遍存在于分子之偶极偶极力是指极性分子之间伦敦力是所有分子之间都会存-力氢键是分子间作用力中最间的弱相互作用力，它包括诱由于分子偶极矩相互作用而产在的相互作用力，它是由瞬时强的一种，它对许多物质的物导偶极力、偶极偶极力和伦敦生的吸引力偶极矩产生的-理性质有重要影响力分子的形状与极性中心原子1分子形状由中心原子的电子对排斥理论决定成键电子对2成键电子对与非键电子对会相互排斥，影响分子形状极性3分子极性取决于键的极性和分子形状的综合影响对称的分子通常是无极性的，如二氧化碳，而非对称的分子通常是极性的，如水分子轨道理论原子轨道分子轨道12原子轨道描述单个原子中电子分子轨道描述多个原子之间共的空间分布，并解释化学键的享电子的空间分布，解释分子形成中电子运动成键轨道反键轨道34成键轨道使原子之间互相吸引反键轨道使原子之间互相排斥，形成稳定的化学键，降低能，导致分子不稳定，升高能量量化学键的形成与断裂电子得失1原子之间通过得失电子形成离子键电子共享2原子之间通过共享电子形成共价键氢键形成3氢原子与电负性强的原子形成的特殊共价键化学键断裂4化学反应中，化学键断裂需要能量化学键形成时释放能量，断裂时吸收能量化学键的共享与转移共价键离子键两个或多个原子通过共享电子形成共价键一个原子失去电子，另一个原子获得电子原子之间共享一对或多对电子，形成共形成离子键一个原子失去一个或多个电价键子形成阳离子，另一个原子获得一个或多个电子形成阴离子，从而形成离子键化学键的方向性键角空间结构杂化轨道

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33.键角是指两个共价键之间的夹角，是化学键的方向性决定了分子的空间结原子轨道杂化可以解释化学键的方向化学键方向性的重要体现构，影响物质的物理性质和化学性质性和分子结构化学反应与化学键化学键的断裂1化学反应涉及旧化学键的断裂，需要克服原子间的吸引力新化学键的形成2断裂后的原子重新组合，形成新的化学键，释放能量并生成新物质能量变化3化学反应伴随能量变化，可以放热或吸热，影响反应进行的方向和速率本章小结原子结构模型化学键分子结构与性质本章介绍了原子结构模型，从早期的汤姆逊本章重点阐述了离子键、共价键和氢键，探本章探讨了分子的形状和极性，并介绍了分模型到现代的电子云模型，阐明了原子结构讨了化学键的形成原理和特点，以及化学键子轨道理论，帮助学生理解分子结构与性质的演变过程对物质性质的影响之间的关系。