内容正文:
第十一讲 原子的结构
课程要求
1. 了解原子结构;
2. 理解原子结构与元素性质间关系;
3. 理解原子结构与元素种类间关系;
4. 掌握离子概念,能判断阴阳离子;
5. 熟记常见离子(包括原子团)符号。
一、原子的结构
1.原子的结构
1897年,英国科学家 发现电子,证明原子的可分性。
图 3-3 原子结构模拟图
2.原子中核电荷数、质子数与核外电子数的关系
(1)核电荷数指的是 所带的正电荷数。
(2)原子不显电性,每个质子带一个单位 ,每个 带一个单位负电荷,所以质子数等于核 外电子数。
(3)所以:质子数= =核外电子数
3.关于原子结构注意点
①原子的质量几乎集中在 上。
② (核内质子数)的多少,决定了原子的 。
③核电荷数=质子数= 。
④氢原子中就 。
二、原子核外电子的排布
1. 基本概念
(1)在含有多个电子的原子中,核外电子具有不同的运动状态。离核 的 电子能量 ,离核 ,电子的能量 ,所以具有不同能量的电 子在不同的电子层上 运动。
(2)离原子核最近的电子层为第 1 层,次之为第 2 层,依次类推为第3、4、5、6、7 层,也可以用字母表示,依次为 K、L、M、N、O、P、Q。
2. 核外电子排布规律
(1)核外电子总是尽可能 的电子层上,然后由里向外依次排布在能量 的 电子层上。
(2)每层最多容纳 电子,最外层不能超过 个。
3. 原子结构示意图
(1)钠原子结构示意图
(2)常见原子结构示意图
4. 原子结构与性质的关系
(1)稀有气体氦气、氖气、氩气等化学性质极不活泼,又称 ,从原子结构上观察可知,当 原子
(只有一层时为 2)时,为 , 。
(2)当原子最外层电子数 4 时,该原子易 最外层的电子;当原子最外层电子数 4时,该原子易 电子,从而达到 8 电子稳定结构;原子最外层电子数为 4时,既不容易得电子,也不 容易失电子。
(3) 决定原子的 ;最外层电子数 ,化学性质 (同一列)。
三、离子
1. 离子的形成
(1)最外层电子数大于 4 个的原子为了达到稳定结构就很容易得到电子,得电子后变成了离子。则 <核外电子数,从而原子带上了负电,其结构示意图如图所示:
(2)反之,最外层电子数小于 4 个的原子就很容易失去电子,质子数> ,从而原子带上了正电,如图所示:
2. 离子的定义
(1)离子: 荷的 或原子团,如 Cl、 Cu2+ 、SO等。
(2)原子团:由两种或 按照一定的个数比例组成的 ,在一般的化学反应中,作为一 个整体参与反应,常见的原子团离子如下表所示:
符号
名称
氢氧根
硝酸根
碳酸根
硫酸根
铵根
3. 离子的分类与书写
(1)离子的形成与分类
1 表示方法:
在元素符号(或原子团)的 标明离子所带的 ,数值 ,正、负号 在后。离子带 1 个单位的正电荷或 1 个单位的负电荷时,“1”省略不写,如:阳 离子:Na+、Mg2+、Al3+等;阴离子: Cl、 等。
②含义:镁离子(Mg2+)中数字“2”的意义表示 。
四、相对原子质量
(1)定义:以一个 原子(原子核中含有 6 个质子和 6 个中子)质量的 为标准,其它原子的质量跟它相 所得到的比,作为这种原子的相对原子质量,符号为 。
(2)公式:某种原子的相对原子质量 Ar =,如 1 个氧原子的质量为 2.657×10-26kg,1 个标准碳原子的质量为 1.993×10-26kg,则氧原子的相对原子质量为:。
(3)单位:相对原子质量只是一个 ,不是原子的实际质量;单位为 1,一般不写。
(4)说明:由于电子质量很小,可以忽略不计,所以相对原子质量约等于质子数加上中子数,即相对原子质量 = +中子数;另外氧原子的相对原子质量为 16,氧离子的相对原子质量也为 16。
【化学方程式书写】
1.有氧气参与的反应
(1)氢气在氯气中燃烧