内容正文:
第一节 原子结构与元素周期表
第1课时 原子结构
学习任务目标
1.认识核外电子的排布规律,能根据原子结构的特征确定元素。
2.通过原子结构模型的演变认识化学科学对人类的贡献,激发研究化学科学的热情。
1.原子是由居于原子中心带正电的原子核和带负电的核外电子构成的。由于原子中原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等,所以整个原子不显电性。大多数原子的原子核是由质子和中子构成的。
2.原子的核外电子是分层排布的,能量小的电子在离原子核近的区域运动,能量大的电子在离原子核远的区域运动。
一、原子结构
1.原子的构成
原子
2.质量数
(1)概念:如果忽略电子的质量,将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加,所得的数值叫质量数,常用A表示。
(2)质量关系:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
3.原子的表示符号
X:A表示质量数,Z表示质子数,X为元素符号。例如:O表示质量数为18,质子数为8的氧原子,核外电子数为8。
二、核外电子排布
1.电子层结构模型
(1)洋葱式结构模型(如图)
(2)电子层及能量
各电
子层
由内
到外
电子层序数
1
2
3
4
5
6
7
电子层符号
K
L
M
N
O
P
Q
离核远近
由近到远
能量高低
由低到高
2.核外电子排布表示——结构示意图
(1)原子结构示意图
钠原子的结构示意图如下,请注明其意义:
(2)离子结构示意图
离子结构示意图中各符号与原子结构示意图含义一样,但注意离子结构示意图中“8”及图中质子数与核外电子数不相等。
如Cl-:、Na+:
三、原子结构模型的演变过程
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)某种硫原子的中子数是18,则其质量数是34。 (√)
(2)质量数就是相对原子质量。 ( )
× 提示:质量数是将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加所得,与相对原子质量不是同一概念。
(3)汤姆孙原子模型理论认为原子是个实心球,不可再分。 ( )
× 提示:道尔顿模型理论认为原子是个实心球,不可再分。
(4)电子云模型理论认为电子在原子核外运动没有固定轨道。 (√)
2.与OH-具有相同质子数和电子数的微粒是( )
A.H2O B.F-
C.Na+ D.NH3
B 解析: OH-与F-均为9个质子,10个电子;H2O和NH3均为10个质子,10个电子;Na+为11个质子,10个电子。
3.1.8 g 18O中中子数为________,核外电子数为________,质子数为________。
解析:中子数:×(18-8)NA=NA,电子数:×8NA=0.8NA,质子数:0.8NA。
答案:NA 0.8NA 0.8NA
原子中各数之间的定量关系
1.14C可用于考古断代。下列关于14C的说法正确的是( )
A.质量数为6
B.质子数为6
C.电子数为14
D.中子数为14
B 解析:14C中含有的质子数为6,质量数为14,14C中含有的中子数=质量数-质子数=14-6=8,核外电子数=质子数=6。
2.东风17导弹是目前中国突防能力最强的导弹,能对中近程目标实施精确打击,其原因是导弹中使用了含有稀土元素钕(60Nd)的永磁材料。下列说法正确的是( )
A.Nd与Nd的核外电子数相同
B.Nd与Nd的中子数相同
C.Nd与Ce的质子数相等
D.Nd所含的中子数等于质子数
A 解析: B项,二者的中子数分别为142-60=82和143-60=83;C项,二者的质子数分别为60和58;D项,中子数为84,质子数为60。
(1)在计算核外电子时一定要注意粒子种类是原子、分子还是离子。对于原子或分子,核外电子数之和等于质子数之和,对于离子,核外电子数之和不等于质子数之和。
(2)质量数不等于相对原子质量,但在近似计算时,相对原子质量近似等于质量数。
核外电子排布及其表示
如图所示为原子核外电子运动的三维立体图(图中所有电子已经画出):
探究1:该原子是什么原子?画出该原子的原子结构示意图。
提示:该原子核外有8个电子,故为氧原子,原子结构示意图为。
探究2:前18号元素中,原子最外层电子数是次外层电子数2倍和3倍的元素分别是什么?原子最外层电子数是电子层数2倍的元素分别是什么?
提示:碳(C)、氧(O);氦(He)、碳(C)、硫(S)。
探究3:你能写出哪些10电子(10e-)粒子(包括原子、分子、离子)?
提示:10电子原子是Ne;10电子分子有HF、H2O、NH3、CH4等;10电子离子有F-、OH-、NH等。
1.(双选)下列说法肯定错误的是( )
A.某原子K层上只有一个电子
B.某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍
C.某离子M层上和L层上