现代量子力学原子结构模 型（电子云模型）: ①原子由原子核和核外电 子构成 ②电子运动的规律跟宏观 物体运动的规律截然不同； ③对于多电子的原子，电 子在核外一定的空间近似 于分层排布
原子结构模型的演变
历史 年代 原子结构模型 的名称
原子结构模型的主要论点
原子是构成物质的微粒，万物是由间 断的、不可分割的微粒即原子构成的， 原子的结合和分割是万物变化的根本 原因
2
Mg
Mg2+
+10 2 8
+8
2
6
得到电子
+8
2
8
Ne
O
O2-
镁离子、氧离子与氖原子的核外电子排布比较，你能得出 什么结论？
结论分析
1、原子最外层的电子数小于8个时，在化学反应中总是
得到或失去电子而达到最外层8电子的稳定结构。
2、活泼金属元素的原子容易失去最外层上的电子变为带 正电荷的阳离子，阳离子所带正电荷的数目等于原子失去 的电子的数目。
汤姆生的原子模型 1897年，J.J.Thomson 发现了原子中 存在电子，人们认识到原子是由更小的微 粒构成的。
1904， J.J.Thomson
卢瑟福的核型原子模型
α粒子散射实验
E. Rutherford, 1871-1937，1911年 提出原子核型模型。
玻尔的原子模型 1913年，丹麦物理学家 Niels Bohr 在研究氢原子光 谱时提出了新的原子结构 模型。
K
小 近
L
M
N
O

Q
大 远
距核远近
1-18号元素核外电子排布示意图
3、原子结构与元素性质的关系（结构决定性质）
（1）稳定结构：原子既不容易失去电子 又不容易得到电子 （如He、Ne、Ar等） （2）不稳定结构：原子容易失去电子 或容易得到电子
交流与讨论
+12
氧化镁的形成
8 2 失去电子 +12 2 8
原子核外电子的分层排布
1、原子核外电子的分层排布
电子层 原子核 +18 +10
+2
He
核电荷数 Ne
该电子层 上的电子
Ar
+1
+8
+12
H O Mg
原子结构示意图 为了形象地表示原子的结构，人们就创 造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。 第 3层 第 2层 原子核 第 1层
+ 15
原子核带正电
氢原子光谱
N.Bohr,1885-1962
玻尔的原子模型
原子核外电子在一系列稳定的 轨道上运动，每个轨道都具有 一个确定的能量值。
量子力学原子模型 1927年-1935年，科学家认识到 原子核外电子的运动不遵循经典力学 原理，必须用量子力学方法来描述核 外电子的运动，由此而建立了量子力 学原子模型，从而产生了现代物质结 构学说。
①最外层电子数﹤4时，容易失去电子
原子
（化合价＝＋失去的电子数目） ②最外层电子数≥4时，容易得到电子 （化合价＝最外层电子数－8）
关系：元素化合价在数值上等于原子失去 或得到的电子数目（失为正，得为负） 在化学反应过程中，原子核不发生变化， 原子的最外层电子数可能发生变化
①原子由原子核和核外电子构成②电子 现代量子力学 运动的规律跟宏观物体运动的规律截然 20世纪 原子结构模型 不同；③对于多电子的原子，电子在核 （电子云模型）外一定的空间近似于分层排布 初
道尔顿 原子不可分
电子的发现
汤姆生葡萄干 面包式模型
α粒子散射
卢瑟福 行星模型
氢原子光谱
玻尔 原子轨道模型
波粒二象性
19世 纪末 20世 纪初
英国物理学家 1911年 卢瑟福的带核 原子结构模型 或“行星式” 原子结构模型
①原子由原子核和核外电子组成，原子 核带正电荷，位于原子的中心，电子带 负电荷，在原子核周围作高速运动；② 电子的运动形态就像行星绕太阳运转一 样
①电子在原子核外一系列稳定的轨道上 丹麦物理学家 运动，每一轨道都具有一个确定的能量 1913年 玻尔的原子轨 值；②电子在这些轨道上运动时，既不 放出能量，也不吸收能量 道模型
量子 力学模型
视野拓展
想知道的更多吗？
请打开网站：清华大学教学软件 《近代物 理重大发现》 /ex/tsinghua/so ftware/07/03/002/01/00001/index.htm
请你思考
1.人们对原子结构的认识是建立在什么 基础上的？ 2.科学真理是绝对的、固定不变的，还 是相对的，不断发展的？ 3. 作为高中学生，你还能停留在原来初 中时的认识水平上吗？你的学习方法和 学习习惯有了大的改进了吗？你知道怎 样才能迅速提高你的学习能力以适应未 来发展的要求吗？
Mg 失 2e
Mg2+（带2个单位正电荷）
3、活泼非金属元素的原子容易得到电子变为带负电荷的 阴离子，阴离子所带负电荷的数目等于原子得到的电子的 数目。 得 2e2O O （带2个单位负电荷）
⒈金属单质Na、Mg能分别与非金属单质O2、Cl2反应 生成氧化物和氯化物，请写出这些氧化物和氯化物的化 学式。
Na2O、MgO、NaCl、MgCl2
⒉根据Na、Mg、O、Cl原子在反应中失去或得到电子的 数目和该原子的最外层电子数目，推断其氧化物和氯化物 中元素的化合价，将结果填入下表： 一些元素的原子得失电子的情况
元素
Na
化合价
原子最外层电 失去（或得到） 子数目 电子的数目
2
6
Mg
O Cl -1
归纳总结
第三单元
人类对原子结构的认识
---原子结构的演变
引言
化学家已经发现和创造了2000多万种化 学物质,要研究物质的宏观性质，必须到 微观世界里寻找原因,必须从微观粒子入 手才能更好地加以理解。请同学们观察 教材27页图1-21,分析金属铜、氯化钠、 水是由什么微粒构成的？
两千多万种化学物质大多数由原子构 成,而人类对原子的认识和探索已经历了 2500多年．直到20世纪80年代，科学家 才用扫描隧道显微镜观察到物体表面的 原子．可你有没有思考过下列问题？
公元 前5世 纪
19世 纪初
古希腊哲学家 德谟克利特的 古代原子说
英国科学家道 尔顿的近代原 子学说 汤姆生的“葡 萄干面包式” 或“西瓜式” 原子结构模型
①物质由原子组成；②原子不能创造， 也不能被毁灭；③原子在化学变化中 不可再分割，它们在化学变化中保持 本性不变
①原子中存在电子，电子的质量为氢 原子质量的1/1836；②原子中平均分 布着带正电荷的粒子，这些粒子之间 镶嵌着许多电子
2
L层
8
5
K层
核电荷数
M层
2、原子核外电子运动区域与电子能量的关系：
电子能量高在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近 的区域内运动 ，把原子核外分成七个运动区域，又叫电 子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7…表示，分别称 为K、L、M、N、O、P、Q…，n值越大，说明电子离核 越远，能量也就越高。 电子层序数（n） 符号 能量大小 1 2 3 4 5 6 7
⑴原子到底是什么“东西”？ ⑵科学家眼里的原子是怎样的？ ⑶科学家是怎样探索原子结构的？有哪 些科学家为探索原子结构作出了重大的 贡献？
阅读与交流
请同学们阅读26页-27页，谈一谈原子 结构有哪些重要的模型学说,其核心内 容是什么，分别是哪些科学家在什么年 代提出的？请填写下表。
原子结构模型的演变
J. Dalton 1766-1844
道尔顿的原子学说 ①所有物质都是由非常微小的物质粒子即 原子组成的； ②原子不能被分割； 该学说中存在着一些 缺陷或错误，对此你 ③同种原子具有相同的质量和性质，不同 有什么看法？ 原子的质量和性质不同； ④不同的原子结合形成化合物，在化学反 应中,原子仅仅是重新排列，而不会被创造 或消灭。
年代 科学家 原子结构模型 模型学说 核心内容
公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特 指出： 原子是构成物质的微粒，万物是由间断 的、不可分割的微粒即原子构成的，原 子的结合和分割是万物变化的根本原因
道尔顿的原子学说 19世纪初，英国教会学 校教员 J. Dalton 在实验研 究了一些元素的组成以后， 提出了他的原子学说，使原 子由人们的主观猜测成为了 科学概念，使化学成为一门 科学。因此， J. Dalton 被 称为近代化学之父。