九年級化學(xué)上冊 人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識課件 滬教版

第三單元第三單元 人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識專題專題1 1 化學(xué)家眼化學(xué)家眼中的物質(zhì)世界中的物質(zhì)世界2010年諾貝爾化學(xué)獎獲得者年諾貝爾化學(xué)獎獲得者 研究成果：研究成果：為制造復(fù)雜的有機(jī)材料，需要通過化學(xué)反應(yīng)將碳原子集為制造復(fù)雜的有機(jī)材料，需要通過化學(xué)反應(yīng)將碳原子集合在一起。但是碳原子本身非常穩(wěn)定，不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。解決該問題合在一起。但是碳原子本身非常穩(wěn)定，不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。解決該問題的一個(gè)思路是通過某些方法讓碳的化學(xué)性質(zhì)更加活潑，更容易發(fā)生反應(yīng)。的一個(gè)思路是通過某些方法讓碳的化學(xué)性質(zhì)更加活潑，更容易發(fā)生反應(yīng)。2010年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者 研究成果：研究成果：他們他們6年前制成的石墨烯已迅速成為物理學(xué)和材料學(xué)的熱門話題，現(xiàn)年前制成的石墨烯已迅速成為物理學(xué)和材料學(xué)的熱門話題，現(xiàn)在是世界上最薄的材料，僅有一個(gè)原子厚。在是世界上最薄的材料，僅有一個(gè)原子厚。石墨烯石墨烯 改變世界的新材料改變世界的新材料感受精神感受精神 學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法 分享知分享知識識歷史的腳步歷史的腳步 銘記這一刻銘記這一刻感受精神感受精神 學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法 分享知分享知識識歷史的腳步歷史的腳步 銘記這一刻銘記這一刻2500年前年前德謨克利特德謨克利特哲哲 學(xué)學(xué) 臆臆 測測感覺上，存在的是By convention there is color, 繽紛的色彩， By convention sweetness, 濃郁的芬芳， By convention bitterness, 深深的苦痛， But in reality there are 但實(shí)際上，存在的 atoms and space. Democritus是原子（不可分割的意思）和空間。是原子（不可分割的意思）和空間。感受精神感受精神 學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法 分享知分享知識識歷史的腳步歷史的腳步 銘記這一刻銘記這一刻2500年前年前德謨克利特德謨克利特1803 所有物質(zhì)都是由不可分割的原子構(gòu)成。所有物質(zhì)都是由不可分割的原子構(gòu)成。 在化學(xué)反應(yīng)中，原子種類和數(shù)目不變。在化學(xué)反應(yīng)中，原子種類和數(shù)目不變。道爾頓道爾頓假說假說科學(xué)科學(xué)哲哲 學(xué)學(xué) 臆臆 測測感受精神感受精神 學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法 分享知分享知識識歷史的腳步歷史的腳步 銘記這一刻銘記這一刻2500年前年前德謨克利特德謨克利特1803道爾頓道爾頓假說假說科學(xué)科學(xué)湯姆生湯姆生（前后經(jīng)過（前后經(jīng)過11年）年）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象同學(xué)們與湯姆生比肩同學(xué)們與湯姆生比肩射線粒子在電場中向正極偏轉(zhuǎn)射線粒子在電場中向正極偏轉(zhuǎn)帶負(fù)電的粒子組成。帶負(fù)電的粒子組成。多次更換材料，粒子性質(zhì)相同多次更換材料，粒子性質(zhì)相同原子內(nèi)的一種基本粒子。原子內(nèi)的一種基本粒子。電荷電荷/質(zhì)量的比值很大質(zhì)量的比值很大(與氫離子比）與氫離子比）電子質(zhì)量非常小電子質(zhì)量非常小打破不可分神話打破不可分神話1904哲哲 學(xué)學(xué) 臆臆 測測感受精神感受精神 學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法 分享知識分享知識歷史的腳步歷史的腳步 銘記這一刻銘記這一刻2500年前年前德謨克利特德謨克利特1803道爾頓道爾頓假說假說科學(xué)科學(xué)湯姆生湯姆生打破不可分神話打破不可分神話1904盧瑟福盧瑟福帶核原子模型帶核原子模型1911質(zhì)量分布在哪里？正電荷在哪里？（質(zhì)量分布在哪里？正電荷在哪里？（ 粒子帶粒子帶2個(gè)單位正電荷）個(gè)單位正電荷）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與盧瑟福比肩與盧瑟福比肩粒子粒子“幾乎全部穿過幾乎全部穿過”金箔金箔原子內(nèi)絕大多數(shù)地方是空的原子內(nèi)絕大多數(shù)地方是空的但極少數(shù)但極少數(shù)粒子被反彈了粒子被反彈了很小的核，集中了質(zhì)量和正電荷很小的核，集中了質(zhì)量和正電荷哲哲 學(xué)學(xué) 臆臆 測測體積很小體積很小相對質(zhì)量相對質(zhì)量為為4 4的帶的帶正電正電粒子粒子現(xiàn)象：現(xiàn)象：1、大部分大部分粒子穿過薄的金箔粒子穿過薄的金箔2、極少數(shù)極少數(shù)粒子好象打在堅(jiān)硬的東西上，粒子好象打在堅(jiān)硬的東西上，完全反彈回來。完全反彈回來。3、少數(shù)少數(shù)粒子穿過薄的金箔時(shí)，發(fā)生了粒子穿過薄的金箔時(shí)，發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)。科學(xué)探究科學(xué)探究盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)推斷出：盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)推斷出：1、原子、原子大部分是空的。大部分是空的。2、中間有一個(gè)、中間有一個(gè)幾乎集中了所有原子的質(zhì)量且體積幾乎集中了所有原子的質(zhì)量且體積很小的粒子很小的粒子原子核。原子核。3、電子隨意地圍繞著一個(gè)、電子隨意地圍繞著一個(gè)帶正電荷帶正電荷的的很小很小的原子的原子核運(yùn)轉(zhuǎn)。核運(yùn)轉(zhuǎn)。1、原子核究竟是什么？、原子核究竟是什么？2、電子運(yùn)動的方式是什么、電子運(yùn)動的方式是什么？兩個(gè)棘手的問題：兩個(gè)棘手的問題：1、原子核究竟是什么？閱讀材料一、原子核究竟是什么？閱讀材料一這一切真是了不起，在一次世界大戰(zhàn)之后，科學(xué)家們終于能稱量原子的重量了。這一切真是了不起，在一次世界大戰(zhàn)之后，科學(xué)家們終于能稱量原子的重量了。他們發(fā)現(xiàn)盧瑟福的原子核模型有一個(gè)根本的問題。主要是數(shù)字與計(jì)算出的不符。他們發(fā)現(xiàn)盧瑟福的原子核模型有一個(gè)根本的問題。主要是數(shù)字與計(jì)算出的不符。所有已知元素的原子，除了氫之外，都比它們本應(yīng)該的重得多。所有已知元素的原子，除了氫之外，都比它們本應(yīng)該的重得多。例如，有兩個(gè)質(zhì)子的氦應(yīng)該是只有一個(gè)質(zhì)子的氫的兩倍重。事實(shí)上是四倍重。例如，有兩個(gè)質(zhì)子的氦應(yīng)該是只有一個(gè)質(zhì)子的氫的兩倍重。事實(shí)上是四倍重。你怎么想？你怎么想？盧瑟福明白這只能意味著一件事盧瑟福明白這只能意味著一件事除了質(zhì)子，原子核內(nèi)還有別的東西，但那除了質(zhì)子，原子核內(nèi)還有別的東西，但那是什么呢？是什么呢？尋找這個(gè)答案花了尋找這個(gè)答案花了12年，一直到一個(gè)人的出現(xiàn)。年，一直到一個(gè)人的出現(xiàn)。一個(gè)出身卑下的小伙子，名叫查德威克，查德威克發(fā)現(xiàn)的是在原子核內(nèi)與質(zhì)子一個(gè)出身卑下的小伙子，名叫查德威克，查德威克發(fā)現(xiàn)的是在原子核內(nèi)與質(zhì)子在一起的另一種粒子。在一起的另一種粒子。它幾乎和質(zhì)子一樣重，但卻難以捉摸的多，因?yàn)樗粠щ姾?。技術(shù)上我們說它它幾乎和質(zhì)子一樣重，但卻難以捉摸的多，因?yàn)樗粠щ姾?。技術(shù)上我們說它對電是中立的，因此它的名字是中子，對電是中立的，因此它的名字是中子，它立刻解決了原子重量的問題。就這樣，在它立刻解決了原子重量的問題。就這樣，在1932年，原子的家族完整了。年，原子的家族完整了。原子原子質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)（Z）中子數(shù)中子數(shù)（N）質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)中子數(shù)（A）相對原子質(zhì)量相對原子質(zhì)量F91018.998Na111222.990Al131426.982192327原子的質(zhì)量相關(guān)問題原子的質(zhì)量相關(guān)問題AZXX X表示元素符號表示元素符號Z Z表示原子的質(zhì)子數(shù)表示原子的質(zhì)子數(shù)A表示原子的質(zhì)量數(shù)表示原子的質(zhì)量數(shù)原子表示問題O8162、電子運(yùn)動的方式不符合當(dāng)時(shí)的科學(xué)規(guī)律？、電子運(yùn)動的方式不符合當(dāng)時(shí)的科學(xué)規(guī)律？閱讀材料二閱讀材料二玻爾：玻爾：他的思維無拘無束并做好了拋棄人的直覺和普通常識的準(zhǔn)備，來尋找新的解釋他的思維無拘無束并做好了拋棄人的直覺和普通常識的準(zhǔn)備，來尋找新的解釋.這是天才的跨越，他開始尋找有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的線索。這是天才的跨越，他開始尋找有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的線索。不是尋找物質(zhì)而是借助神秘的、奇妙的光的性質(zhì)。由于，原子和光有著明顯的聯(lián)不是尋找物質(zhì)而是借助神秘的、奇妙的光的性質(zhì)。由于，原子和光有著明顯的聯(lián)系，大多數(shù)物體被加熱時(shí)會發(fā)光，而且像他們的簽名一樣，各不相同。系，大多數(shù)物體被加熱時(shí)會發(fā)光，而且像他們的簽名一樣，各不相同。玻爾偉大的洞察力意識到：借助光譜，我們可以了解原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)玻爾偉大的洞察力意識到：借助光譜，我們可以了解原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)拋棄常規(guī)想法而是取代為一種整個(gè)科學(xué)界都無法接受的新思維拋棄常規(guī)想法而是取代為一種整個(gè)科學(xué)界都無法接受的新思維-量子躍遷量子躍遷整個(gè)科學(xué)界中最復(fù)雜的概念之一整個(gè)科學(xué)界中最復(fù)雜的概念之一為了驗(yàn)證自己的新理論玻爾用它來作一個(gè)預(yù)測。它能解釋氫原子神秘的光譜嗎？為了驗(yàn)證自己的新理論玻爾用它來作一個(gè)預(yù)測。它能解釋氫原子神秘的光譜嗎？經(jīng)過數(shù)月周密的計(jì)算他最終得到了結(jié)果，他的預(yù)測是驚人的精確，從沒有過的精經(jīng)過數(shù)月周密的計(jì)算他最終得到了結(jié)果，他的預(yù)測是驚人的精確，從沒有過的精確。確?？磥砉庾V可以解釋原子的結(jié)構(gòu)了。但在解釋多電子原子時(shí)，遇到了困難。看來光譜可以解釋原子的結(jié)構(gòu)了。但在解釋多電子原子時(shí)，遇到了困難。但玻爾的新模式是，以一個(gè)單一的有重大爭議的假設(shè)為基礎(chǔ)的，在科學(xué)史上從沒但玻爾的新模式是，以一個(gè)單一的有重大爭議的假設(shè)為基礎(chǔ)的，在科學(xué)史上從沒有過類似的先例。當(dāng)一個(gè)物理學(xué)家宣稱躍遷的理論是胡言亂語時(shí)玻爾回答說，有過類似的先例。當(dāng)一個(gè)物理學(xué)家宣稱躍遷的理論是胡言亂語時(shí)玻爾回答說， 是的，你完全正確！但這不代表躍遷就不存在，只是因?yàn)槟銦o法想象他們而已。是的，你完全正確！但這不代表躍遷就不存在，只是因?yàn)槟銦o法想象他們而已。接下來的接下來的20年玻爾們和愛因斯坦們相互爭辯、攻擊中，理論得到了發(fā)展。年玻爾們和愛因斯坦們相互爭辯、攻擊中，理論得到了發(fā)展。1927年，確立了量子力學(xué)模型。年，確立了量子力學(xué)模型。感受精神感受精神 學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法 分享知識分享知識歷史的腳步歷史的腳步 銘記這一刻銘記這一刻2500年前年前德謨克利特德謨克利特1803道爾頓道爾頓假說假說科學(xué)科學(xué)湯姆生湯姆生打破不可分神話打破不可分神話1904盧瑟福盧瑟福帶核原子模型帶核原子模型1911玻玻 爾爾1913軌軌 道道 模模 型型哲哲 學(xué)學(xué) 臆臆 測測原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識12第第1層層第第2層層第第3層層282原子（離子）結(jié)構(gòu)示意圖原子（離子）結(jié)構(gòu)示意圖Mg2+O 22個(gè)電子個(gè)電子活潑活潑穩(wěn)定穩(wěn)定氧化鎂的生成氧化鎂的生成元素元素化合價(jià)化合價(jià)原子最外層電原子最外層電子數(shù)目子數(shù)目失去（或得到）失去（或得到）電子的數(shù)目電子的數(shù)目NaNaMgMg2 2O O6 6ClCl-1-1討論：討論：1、在活潑非金屬與活潑金屬化合的過程中，在活潑非金屬與活潑金屬化合的過程中， 原子在反應(yīng)中原子在反應(yīng)中得失得失電子電子數(shù)目數(shù)目與其在化合物中與其在化合物中 呈現(xiàn)的化合價(jià)呈現(xiàn)的化合價(jià)正負(fù)正負(fù)與與數(shù)值數(shù)值之間存在什么關(guān)系？之間存在什么關(guān)系？ 2、原子得失電子后最外層有什么結(jié)果？原子得失電子后最外層有什么結(jié)果？+1+1+2+2-2-21 17 7失去失去1 1個(gè)個(gè)失去失去2 2個(gè)個(gè)得到得到2 2個(gè)個(gè)得到得到1 1個(gè)個(gè)原子得失電子與化合價(jià)的聯(lián)系原子得失電子與化合價(jià)的聯(lián)系感受精神感受精神 學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法 分享知識分享知識歷史的腳步歷史的腳步 銘記這一刻銘記這一刻2500年前年前德謨克利特德謨克利特1803道爾頓道爾頓假說假說 科學(xué)科學(xué)湯姆生湯姆生打破不可分神話打破不可分神話1904盧瑟福盧瑟福帶核原子模型帶核原子模型1911玻玻 爾爾1913軌軌 道道 模模 型型 探索未有窮探索未有窮期期 量子力學(xué)模型量子力學(xué)模型1926許多人許多人哲哲 學(xué)學(xué) 臆臆 測測