内容正文:
原子结构
一、原子结构
1、原子结构模型的演变
1803年道尔顿实心球模型
原子是构成物质的最小粒子,是不可再分的实心球
1904年汤姆逊葡萄干面包模型
原子平均分布着正电荷粒子,镶嵌电子形成电中性原子
1911年卢瑟福原子行星型模型
原子中心有有带正电的核
1913年玻尔原子轨道模型
原子在原子核外空间的一定轨道上绕核作高速运动
1926-1935年电子云模型
电子在原子核外很小的空间内做高速运动,无确定轨道
2、原子的结构与表示
电子(带负电)
中子(不带电)
质子(带正电)
元素化合价
质量数
质子数
离子所带电荷数
原子数
3.质量数
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
→原子质量主要由原子核决定(电子质量忽略不计),原子核由质子和中子构成,质子、中子质量相近,且相对质量≈1
4.粒子之间的数量关系
☆质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
☆原子序数=核电荷数=质子数=核外电子总数
☆阳离子的核外电子数=质子数-离子所带电荷数
☆阴离子的核外电子数=质子数+离子所带电荷数
→任何微粒中质子数=核电荷数,但质子数不一定=核外电子数。
→电子数相同的离子其质子数不一定相等,如F-、Na+、Mg2+
二、原子核外电子排布的表示方法及规律
1、原子结构示意图
→用K、L、M、N、O、P、Q分别代表由里向外的1-7电子层
2.核外电子排布的一般规律
能量规律(能量最低原理)
→核外电子一般总是优先排布在能量较低的电子层(距离原子核越近能量越低),而原子失去电子时总是先失去最外层电子。
数量规律
→正数第n个电子层最多容纳2n2个电子
→倒数第a层最多不超过2(a+1)2个
最外层电子不超过8个(若最外层为K层则不超过2个);
次外层不超过18个(若次外层为L层则不超过8个);
倒数第三层不超过32个
三、1~20号元素原子核外电子排布特点
1.位置与结构
☆最外层电子数为1的原子有H、Li、Na、K
☆最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg、Ca
☆最外层电子数=次外层电子数一半的原子:Li、Si
☆最外层电子数=次外层电子数的原子:Be、Ar
☆最外层电子数=次外层电子数2倍的原子:C
☆最外层电子数=次外层电子数3倍的原子:O
☆最外层电子数=电子层数一半的原子:Li、Ca
☆最外层电子数=电子层数的原子:H、Be、Al
☆最外层电子数=电子层数2倍的原子:He、C、S
☆最外层电子数=电子层数3倍的原子:0
☆最外层电子数=内层电子数一半的原子:Li、P
☆原子核内无中子的原子:1H
2.含量与物理性质
☆形成化合物种类最多的元素、单质是自然界硬度最大物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素是C
☆空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是N
☆地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素是O
☆等物质的量的单质最轻的元素是H,最轻的金属单质是Li
☆单质在常温下呈液态的非金属元素是Br,金属元素是Hg
☆元素的气态氢化物和它最高价氧化物对应的水化物能起化合反应的元素是N;能起氧化还原反应的元素是S
☆元素的单质在常温下能与水反应并放出气体的短周期元素:Li、Na、F
四、电子总数相同的粒子
10电子微粒
18电子微粒
五、元素周期表
1、元素周期表的发现与发展
→1869年门捷列夫根据相对原子质量由小到大的顺序依次排列,并将化学性质相似的元素放在一个纵列,通过分类归纳织出了第一张元素周期表,揭示了化学元素间的内在联系,使其构成了一个完整的体系,成为化学发展史上的重要里程碑
→因相对原子质量排有局限性,1905年维尔纳后改进为用核电荷数排列
2、元素周期表的结构(共7横18纵)
短周期
长周期
主族
副族
Ⅷ族
副族
主族
0族
编排原则
七主七副一八零,
十六个族十八个纵行
横行→
序数依次增大,从左到右排列
纵行→
最外层电子数相同,电子层数从上到下依次增大
3.关于元素周期表的几点注意
→各元素所在周期数=电子层数;
主族元素的族序数=最外层电子数
→第一主族(IA)——碱金属元素(除氢外)
第二主族(IIA)——碱土金属元素
第七主族(VIIA)——卤族元素
0族元素(0)——稀有气体元素
→金属、非金属分界线
左下方为金属,体现金属性;右上方为非金属,体现非金属性;
分界线附近元素既表现金属性,又表现非金属性。
→在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料;
在过渡元素(红框内)中寻找优良的催化剂和耐高温耐腐蚀的合金材料。
六、元素、核素、同位素
1.元素、核素、同位素之间的区别与联系
元素
→具有相同核电荷数(即核内质子数)的同一类原子的总称。
核素
→如氕(1H或H)、氘(2H或D)、氚(3H或T)氢离子(H+)、都属于氢元素
→具有一定数目质子和一定