内容正文:
第三单元 物质构成的奥秘
课题2 原子的结构
图3-8 原子的体积很小
人教课本上册P53
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原子的体积很小,如果将一个原子跟一个乒乓球相比,就相当于将一个乒乓球跟地球相比。
原子之间能够结合成分子的奥秘,正是人们在研究这小小的原子的结构时被逐步揭示出来的。
人教课本上册P53
一、原子的构成
科学实验证明,原子是由居于原子中心的原子核与核外电子构成的。
原子核是由质子核中子构成的,每个质子带一个单位的正电荷,每个电子带一个单位的负电荷,中子不带电。
原子不是实心球体。
人教课本上册P53
原子不带电。
由于原子核内质子带正电,核外电子带负电,两者所带电荷数量相等,电性相反,因此原子不显电性。 而原子核所带的正电荷数就等于核内质子数,也叫做核电荷数。
原子
原子核
核外电子
质子
中子
(带正电)
(带正电)
(带负电)
(不带电)
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氢 1 0 1
碳 6 6 6
氧 8 8 8
钠 11 12 11
氯 17 18 17
表3-1 几种原子的构成
质子数 = 核外电子数
(中子数没有规律。)
= 核电荷数
氢原子没有中子。
二、原子核外电子的排布
与原子相比,原子核的体积更小。
图3-10 核外电子分层排布示意图
人教课本上册P54
如果把原子比作一个体育场,那么原子核只相当于体育场中的一只蚂蚁。因此,原子核外有很大的空间,电子就在这个空间里做高速的运动。
人教课本上册P54
科学研究表明,在含有多个电子的原子中,核外电子具有不同的运动状态,离核近的电子能量较低,离核越远电子的能量越高。
离核最近的电子层为第一层,次之为第二层,以此类推为三、四、五、六、七层,离核最远的也叫最外层。核外电子的这种分层运动又叫做分层排布。
原子的核外电子最少的只有一层,最多的有七层,最外层电子数不超过8个(只有一层的,电子不超过2个)。
第一层
最外层
图3-11 氧原子的结构示意图
人教课本上册P54
用原子结构示意图可以简明、方便的表示核外电子的分层排布:
表示原子核以及核电荷数。
表示电子层以及电子层上的电子数。
图3-12 部分元素的原子结构示意图
人教课本上册P54
质子数 = 原子序数
人教课本上册P54
前20号原子/元素顺序:
氢 氦 锂 铍 硼,碳 氮 氧 氟 氖,
钠镁铝硅磷,硫氯氩钾钙。
qīng hài lǐ pí péng
tàn dàn yǎng fú nǎi
nà měi lǚ guī lín
liú lǜ yà jiǎ gài
人教课本上册P55
氦、氖、氩等稀有气体不易与其他物质发生反应,化学性质比较稳定,它们的原子最外层都有8个电子(氦为2个电子),这样的结构被认为是一种相对稳定的结构。
相对稳定结构
多个电子层,最外层为8;
一个电子层,为2。
钠、镁、铝等金属的原子最外层电子一般都小于4个,在化学反应中易失去电子,以达到相对稳定的结构。
最外层电子数小于4,容易失去电子。
氯、氧、硫、磷等非金属的原子最外层电子数一般都多于四个,在化学反应中易得到电子。以达到相对稳定结构
8
8
8
8
最外层电子数大于4,容易得到电子。
练习
如图是两种元素的原子结构示意图。据图回答下列问题。
x
y
(1)x = ,y = 。
(2)氧原子的核外电子数为 ,其在化学反应中容易 电子。
11
6
8
得到
人教课本上册P55
原子变离子
以金属钠与氯气的反应为例:
钠原子的最外层有1个电子,氯原子的最外层有7个电子。当钠与氯气反应时,钠原子最外层的一个电子转移到氯原子的最外层上,这样两者都形成相对稳定的结构。
8
在上述过程中:
钠原子因失去一个电子而带上一个单位的正电荷。
氯原子因得到一个电子,而带上一个单位的负电荷。
8
失电子
得电子
+11 = -11
+11>-10
钠离子 Na+
+17 = -17
+17<-18
氯离子 Cl-
原子得失电子会带电。带电的原子(或原子团)叫做离子。
人教课本上册P55
钠原子 Na
氯原子 Cl
离子符号
离子符号带歪帽,先写数字后标号,电荷为“1”省略掉。
Na+ 钠离子
Cl- 氯离子
带正电的原子叫做阳离子,如钠离子(Na+) ;带负电的原子叫做阴离子,如氯离子(Cl-)。
带相反电荷的钠离子与氯离子相互作用就形成了