初中分子和原子教学课件

初中分子和原子教学课件第一章微观世界的探索之旅在这个肉眼看不见的世界里，隐藏着构成万物的基本单元原子和分子作为物质的基本粒子，它们的结构和性质决定了物质的特性让我们一起踏上这段探索微观世界的奇妙旅程！探索原子结构分子的奥秘离子与化学反应了解原子的内部构造揭示分子如何构成物质原子的最初认识1年1803原子理论的发展经历了漫长的历程，科学家们通过一系列实验和思考，逐步揭示了原子的本质道尔顿原子论•19世纪初，道尔顿提出原子不可再2年1897分的理论，认为原子是构成物质的最小单位汤姆森发现电子•1897年，汤姆森发现电子，揭示原子可再分，打破了原子不可分割的观念3年1911•1909-1911年，卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子核的存在，奠定了现代原子结构理论基础卢瑟福实验的三大发现卢瑟福的α粒子散射实验是原子结构研究的里程碑，他让α粒子轰击薄金箔，观察到了令人惊讶的现象发现一极少数粒子被反弹发现二一部分粒子偏转发现三大多数粒子穿透ααα这表明原子核质量大，密度高，集中了原子这说明原子核带正电荷，与带正电的α粒子这证明原子内部主要是空间，原子核体积很的大部分质量产生静电排斥作用小，占原子体积的极小部分通过这个实验，卢瑟福提出了核式结构模型，认为原子由中心的原子核和围绕它运动的电子组成原子结构的基本组成原子是由以下基本粒子组成的复杂结构体系原子核核外电子电中性由质子（带正电）和中子（不带电）组成，占据带负电荷，绕核高速运动，形成电子云，决定了在正常原子中，质子数=核电荷数=核外电子数，原子的中心位置，集中了原子的绝大部分质量原子的化学性质和体积使原子整体呈电中性状态质子、中子、电子的角色中子影响原子质量和同位素性质，稳定原子核质子例如碳-12有6个中子，碳-14有8个中子决定元素种类和核电荷数，不同元素的质子数不同电子例如氢原子有1个质子，氧原子有8个质子决定化学性质和元素反应性，参与化学键形成例如最外层电子决定金属或非金属性质相对原子质量的概念相对原子质量的定义计算示例相对原子质量是用来比较不同原子质量氢原子1个质子，0个中子，大小的无量纲数值相对原子质量约为1•以碳-12原子质量的1/12为标准，称氧原子8个质子，8个中子，为1个原子质量单位（u）相对原子质量约为16•相对原子质量≈质子数+中子数•它是一个无量纲数，没有单位，只表铁原子26个质子，30个中示相对大小子，相对原子质量约为56相对原子质量帮助我们理解和计算化学反应中的物质量关系，是化学计算的基础核外电子的分层排布原子中的电子并非随机分布，而是按照一定规律排列在不同的电子层中第二层电子第一层电子最多容纳8个电子最靠近原子核，最多容纳2个电子能量较第一层高能量最低，最稳定重要性第三层电子最外层电子数决定元素的化学性质最多容纳18个电子（初中阶段简化为8个）影响元素的化学反应活性能量更高电子运动的动态模拟电子的运动特点电子层排布示意图电子在原子中的运动极为复杂，具有以下特征•电子绕核做高速无规则运动，形成电子云•电子运动速度极快，难以确定具体位置•电子运动受量子力学规律支配，非经典力学可描述12431氢原子1个电子在第一层2氦原子2个电子在第一层3锂原子第二章分子与原子的关系从原子到分子，微观世界呈现出更加丰富的层次分子是由原子通过化学键结合而成的粒子，它们构成了我们身边的各种物质本章将探讨•分子的基本概念与特性•原子与分子的区别与联系•分子构成物质的方式•分子运动规律与宏观现象分子的定义与特性分子的定义常见分子的特性分子是保持物质化学性质的最小粒子，氧气分子₂O由两个或多个原子通过化学键结合而成由两个氧原子组成，支持燃烧•分子质量和体积极小，无法用肉眼直接观察水分子₂H O•分子间存在一定间隔，且不断运动•同种分子具有相同的性质，不同分子由两个氢原子和一个氧原子组成，性质不同呈V形结构二氧化碳₂CO由一个碳原子和两个氧原子组成，呈直线型结构原子与分子的区别原子构成物质的基本粒子，由原子核和核外电子组成在化学反应中不可再分，但可以得失电子形成离子例如氢原子H、氧原子O、碳原子C分子由两个或多个原子通过化学键结合而成的粒子在化学反应中可以拆分成原子或形成新分子₂₂₂例如氢气分子H、氧气分子O、水分子H O联系原子是构成分子的基本单元分子中原子的种类和数量决定分子的性质分子是原子相互作用的结果物质的微观结构层次基本粒子质子、中子、电子构成了微观世界的基本单元原子核由质子和中子组成，集中了原子的大部分质量原子由原子核和核外电子组成，是元素的基本单位分子4由原子通过化学键结合而成，保持物质化学性质的最小粒子物质由大量分子或其他微粒按一定方式排列组成，呈现各种宏观性质生活中的分子示例我们身边的分子世界分子无处不在，构成了我们日常生活中的各种物质水分子₂H O两个氢原子和一个氧原子组成，呈V形结构，是生命之源氧气₂O两个氧原子组成，我们呼吸的重要成分，支持燃烧二氧化碳₂CO一个碳原子和两个氧原子组成，呼出气体的主要成分，植物光合作用的原料这些看似简单的分子，却维持着地球上复杂的生命活动和物质循环分子运动与温度关系分子热运动的特点生活现象的解释晾晒衣物分子永远处于不停歇的运动中•分子不停运动，温度越高运动越剧烈阳光下衣物干得快，因为温度高•温度是分子平均动能的宏观表现使水分子运动加快，更容易脱离•分子运动形式包括振动、转动和平动衣物香水扩散香水分子不断运动，从浓度高处向浓度低处扩散，使香气传播物质状态变化分子间间隔和排列方式决定物质状态气、液、固，温度影响分子间作用力第三章离子与化学反应离子是原子得失电子后形成的带电粒子，它们在化学反应中扮演着重要角色离子的形成和反应是理解化学变化的关键阳离子原子失去电子形成的带正电粒子阴离子原子得到电子形成的带负电粒子离子化合物阴阳离子通过静电力结合形成的化合物离子反应涉及离子转移或重新组合的化学反应离子的形成离子的形成是原子得失电子的结果，这个过程改变了原子的电性但不改变元素种类中性原子质子数=电子数，整体电中性电子转移原子失去或得到电子离子形成原子失去电子形成阳离子带正电，原子得到电子形成阴离子带负电⁺离子带电量等于得失电子数，例如钠原子Na失去1个电子形成Na，氧原子O得到2⁻个电子形成O²离子符号的表示方法离子符号的规则离子名称离子符号得失电子数离子符号由元素符号和电荷数组成⁺钠离子Na失去1个电子⁺⁻•电荷数标在元素符号右上角，如Mg²、O²⁺镁离子Mg²失去2个电子•数字表示电荷量，正负号表示电荷性质⁻⁺•离子个数用系数表示，如2O²表示两个氧离子铝离子Al³失去3个电子⁺化合价与电荷数对应，但符号相反，如Mg²的化合价为+2⁻氯离子Cl得到1个电子⁻氧离子O²得到2个电子离子与原子的结构差异相同点•同种元素的离子与原子质子数相同•原子核结构不变•元素种类不变不同点•离子核外电子数不同•电荷性质不同•化学性质不同•原子半径与离子半径不同⁺例如钠原子Na有11个质子和11个电子，电中性；钠离子Na有11个质子但只有10个电子，带1个单位正电荷离子在化学反应中的作用离子键的形成氯化钠的形成过程离子间通过静电力相互吸引形成离子化合物钠原子Na

1.金属原子失去电子形成阳离子失去1个电子

2.非金属原子得到电子形成阴离子钠离子⁺氯原子

3.阴阳离子通过静电力相互吸引结合Na+Cl

4.形成稳定的离子晶体结构氯原子得到电子钠离子⁺氯离子⁻Na+Cl形成氯化钠NaCl离子反应是许多化学变化的本质，例如酸碱中和、沉淀生成等都涉及离子的重新组合电子层与元素分类元素的化学性质与其最外层电子数密切相关，这决定了元素失去或得到电子的倾向金属元素非金属元素最外层电子数少于4，易失去电子形成最外层电子数大于或等于4，易得到电阳离子子形成阴离子例如钠Na、镁Mg、铝Al、钙例如氧O、氯Cl、硫S、氮N等Ca等稀有气体最外层电子数满8个，氦为2个，化学性质稳定例如氦He、氖Ne、氩Ar等元素周期表根据电子层结构将元素有序排列，反映了元素性质的周期性变化规律元素周期性与电子排布周期表的结构特点典型元素的电子排布元素周期表是根据元素的电子层排布规律设计的元素电子层分布最外层电子数•同一周期元素最外层电子所在的能层相同Li锂2,11•同一族元素最外层电子数相同，化学性质相似•从左到右，最外层电子数逐渐增加Na钠2,8,11•从上到下，电子层数逐渐增加O氧2,66Cl氯2,8,77Ne氖2,88电子排布决定元素的反应活性和结合方式，是理解化学反应本质的关键课堂互动判断原子与离子通过分析原子结构示意图，我们可以判断元素种类和粒子类型示例一示例二示例三质子数11质子数11质子数17电子数11电子数10电子数18⁺⁻判断电子数=质子数，为中性钠原子Na判断电子数质子数，为钠离子Na判断电子数质子数，为氯离子Cl经典实验回顾电子运动模拟电子围绕原子核高速运动，形成电子云，电子的位置和运动遵循量子力学规律，无法用经典物理精确描述卢瑟福散射实验卢瑟福让α粒子轰击薄金箔，观察到大多数粒子穿透，少数发生偏转，极少数被反弹，由此推断原子核的存在离子形成过程知识点总结原子1物质的基本单位，由核和电子组成分子2保持物质化学性质的最小粒子，由原子组成离子3带电的原子或原子团，参与化学反应物质世界4由微观粒子构成，呈现宏观性质通过原子、分子和离子的知识，我们可以解释物质的组成、结构和性质，理解化学反应的本质，这是学习化学的基础生活中的原子与分子空气中的分子₂₂₂空气主要由氮气N，约78%和氧气O，约21%组成，还有少量二氧化碳CO、水蒸气和惰性气体这些气体分子不断运动和碰撞，形成我们呼吸的大气学习小贴士1记住基本概念牢记质子数决定元素种类，电子数决定电荷，中子数影响原子质量掌握原子、分子、离子的定义和区别2理解电子层排布掌握电子层分布规律和最外层电子数与化学性质的关系利用电子层结构解释元素周期表规律3多做示意图练习绘制原子结构示意图，标注质子数、中子数和电子数练习分析原子、离子结构图，判断元素种类和粒子类型4联系生活现象用微观粒子知识解释日常现象，如物质状态变化、溶解过程等理解化学变化的本质是微观粒子的重新组合课后思考题基础概念题应用思考题

1.为什么原子整体不带电？从质子数和

1.为什么最外层电子数为8的原子特别电子数的角度解释稳定？这与元素的化学性质有何关系？

2.离子和原子有什么本质区别？它们的核外电子和化学性质有何不同？

2.如何用分子运动理论解释温度升高时蒸发速度加快的现象？

3.分子和原子在化学反应中如何变化？为什么说分子可拆分而原子不可再

3.为什么同一元素的不同同位素化学性分？质相似但物理性质可能不同？挑战题如果一个粒子含有10个质子、10个中子和8个电子，请判断这是什么元素的什么粒子？它的电荷是多少？在化学反应中它可能表现出什么性质？拓展阅读推荐卢瑟福与原子核的发现故事电子云模型的现代解释元素周期表的奥秘探索卢瑟福如何通过α粒子散射实验发现原子深入了解现代量子力学对原子结构的描述，包括了解门捷列夫如何创立元素周期表，以及现代周核，以及这一发现如何改变了人类对物质构成的电子云概念、轨道理论和概率分布探索比初中期表如何反映元素性质的规律探索周期表背后认识了解科学发现背后的故事和科学家的思考教材更深入的原子结构知识的科学原理和历史发展过程结束语微观世界的奇妙未来的探索之路通过这次学习，我们探索了肉眼看不见的微观世界，了解了构成万物的基本粒微观世界的探索永无止境随着学习的深入，你们将了解更多关于化学键、化子原子、分子和离子这些微小的粒子，承载着物质世界的本质和奥秘学反应和物质变化的知识，逐步构建完整的化学知识体系理解微观粒子的结构和性质，不仅帮助我们解释日常现象，还为进一步学习化希望这次学习激发了你们对科学的好奇心和探索欲，期待你们在科学的道路上学奠定了坚实基础不断前行，发现更多微观世界的奥秘！记住原子与分子知识是化学学习的基石，掌握这些基础概念将使你在未来的化学学习中事半功倍！。