3.2原子结构课件-2024-2025学年九年级化学人教版(2024)上册

课题2 原子结构 学习目标 1.了解原子的构成及原子核外电子的排布 2.了解相对原子质量的概念并学会查相对原子质量 3.了解离子的形成、符号及表达方式 目录 CONTENTS 原子的构成 离子 原子核外电子的排布 相对原子质量 01 02 03 04 通过图片,你获得了哪些信息? 原子的体积很小 1.了解原子的过程 回顾:在化学变化中,分子可以在分,原子不能再分。 那么: 原子是一个实心球体吗? 如果用其它方法或在其它变化中能不能再分呢? 若能,它又可以分为哪几部分? 2.原子的构成 阅读教材P53页内容,说出原子的结构,完成下列问题: 1、原子是简单的,不可分割的实心球体吗?究竟原子能不能再分? 2、若可分,原子是由哪几部分构成的? 3、原子核是由哪些微粒构成的?带电情况如何? 4、原子核和核外电子都带电,为什么整个原子不显电性? 5、什么叫核电荷数?与核内质子数和核外电子数有什么关系? 原子不是不可分割的实心球体,可以再分 原子由原子核和核外电子构成 原子核由质子和中子构成。质子带正电,中子不带电 原子核所带的正电荷与电子所带负电荷电量相等,电性相反 原子核所带的正电荷数。核内质子数等于核外电子数 观察表3-1中不同原子中各微粒的数目,你能找出哪些规律? 原子中:核电荷数=质子数=核外电子数 质子数不一定等于中子数。 氢原子无中子 不同原子,质子数不同。 原子中某些粒子是带电的,为什么原子本身不带电呢? 质子与电子: 数目相同, 电性相反 1. 原子一般都是由质子、中子、核外电子构成,但氢原子中只有一个质子和一个核外电子,没有中子,即并不是所有原子里都有中子 。 2. 在原子中:核电荷数(原子核内质子所带的正电荷数)=质子数=核外电子数 由于质子数等于核外电子数,正电荷总数等于负电荷总数,所以整个原子不显电性。 3. 在原子中,质子数不一定等于中子数。 3.构成原子的各粒子间的关系 4.不同种类的原子,核内质子数不同,核外电子数也不同,中子数可 能相同。 8 8 16 16 12 12 2、据报道,1994年12月科学家发现了一种新元素,它的原子核内有质子111个,中子161个,则该元素核外电子数是_,核电荷数是_ 111 111 3.(双选)已知原子的核电荷数,可以确定它的( ) A.相对原子质量 B.质子数 C.中子数 D.电子数 BD 4、卢瑟福等人用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的 粒子轰击金箔,发现:①大多数 粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;②一小部分 粒子改变了原来的运动方向;③有极少数 粒子被弹了回来.由此推出关于原子内部结构的一些假设不合理的是( ) A原子核体积很小 B原子是一个实心球体 C原子核与 粒子带同种电荷 D原子内有相对较大的空间 B 5.将①分子 ②原子 ③质子 ④中子 ⑤电子等粒子用序号分别填入下列适当空格中: (1)构成物质的基本粒子是_ (2)构成原子的基本粒子是_ (3)显示电中性的粒子是_ (4)带正电的粒子是_ (5)参加化学反应一定发生变化的粒子是_ (6)原子中数目一定相等的粒子是_ ①② ③④⑤ ①②④ ③ ① ③⑤ 1.电子层 核外电子有自己的运动特点。在含有多个电子的原子中,电子的能量各不相同,有的电子能量低,通常在离核较近的区域运动;有的电子能量较高,通常在离核较远的区域运动。科学家形象地将这些区域称为电子层,核外电子的这种分层运动又叫分层排布。已知原子核外电子层最少的有1层,最多的有7层。 举例:钠原子的结构(11个电子) 第一层(2个) 第二层(8个) 第三层(1个) 最外层 二、核外电子分层排布 电子层: 离 核: 能 量: 1 2 3 4 5 6 7 近 远 低 高 2.核外电子的分层排布 电子层 1 2 3 4 5 6 7 离核距离 近 远,即第1层离原子核最近,第7层离原子核最远 能量 低 高,即第1层上的电子能量最低,然后依次升高 电子排布规律 1.第一层最多排2个,第二层最多排8个,最外层电子数不超过8个(第一层为最外层时不超过2个) 2.排满第一层再排第二层,排满第二层再排第三层(仅限前3层) 3.原子结构示意图 原子核 质子数 电子层 电子数(最外层) 钠 Na 如何简单表示原子的内部结构呢? Mg 2 8 2 +12 原子核 核电荷数 核外电子层 每层电子数 原子种类 元素符号 质子数 中子数 核外电子数 镁 Mg 12 12 12 3.原子结构示意图 画出下列原子的原子结构示意图: 氦(He) 氖(Ne) 氩(Ar) (1)当原子(或离子)只有一个电子层,该层上有2个电子时达到相对稳定结构。 4.相对稳定结构 (2)当原子(或离子)有多个电子层时,最外层有8个电子时达到相对稳定结构。 (3)稳定结构是一种相对状态,具有稳定结构的原子构成的物质也可能和某些物质发生反应。 (4)有稳定结构的粒子并非一定是稀有气体的原子,也可能是某些原子得失电子后形成的离子(后面会学到)。 最外层电子数<4 ,属于金属原子 最外层电子数>4 ,属于非金属原子 最外层电子数满8(除氦)时,属于稳定结构 稀有气体 失去电子 得到电子 5.原子结构与化学性质的关系 原子种类 最外层电子数 得失电子趋势 化学性质 稀有气体 8个(氦为2个) 不易得失 稳定 金属 一般少于4个 易失电子 不稳定 非金属 一般多于4个 易得电子 不稳定 (1)原子的化学性质主要决定于_ 最外层电子数 (2)一般最外层电子数相同的原子,其化学性质_ 相似 当金属钠与氯气相遇时,会发生什么变化? 钠原子与氯原子之间发生了什么? 1.离子的形成 化学变化中任何原子都趋于达到相对的稳定结构,金属原子失去电子,非金属原子得到电子,从而使参加反应的原子带电。 失去电子 Na+ 钠离子 得到电子 Cl- 氯离子 由离子构成的物质中含有带异种电荷的阴阳离子”异性相吸“,但是阴阳离子所带的电荷总数相等,电性相反,所以物质不显电性,呈电中性。 2.离子的概念 (1)离子的定义: 带电的原子或原子团叫做离子。 (2)离子的分类: 阳离子:带正电荷的原子或原子团。 阴离子:带负电荷的原子或原子团。 失电子 得电子 原 子 阳 离子 阴 离子 3.离子符号及表示方法 元素符号的右上角标出所带电荷数(数字在+、- 前面,电荷数为1时省略),如Na+、Mg2+、Cl-、S2-. (1)离子的表示方法 (2)常用离子名称及符号 阳离子:氢离子H+ 钠离子Na+ 镁离子Mg2+ 铝离子Al3+ 铁离子Fe3+ 亚铁离子Fe2+ 铵根离子NH4+ 阴离子:氧离子O2- 氯离子Cl- 硫离子S2- 氢氧根离子OH- 3.离子符号及表示方法 (3)离子符号的意义 离子的符号的意义 表示一种离子及一个离子所带的电荷数。 离子符号周围数字的意义 Al3+ “3”表示每个铝离子带3个单位的正电荷 Cl- “-”表示每个氯离子带1个单位的负电荷 2 “2”表示两个铝离子 下图为氯化镁的形成过程示意图,填写横线上的空白。 镁原子(Mg) 氯原子(Cl) 个电子 个电子 镁离子(_) 氯离子(_) 失去2 得到1 Mg2+ Cl- 想一想: 1个镁离子可与_个氯离子结合,生成化合物氯化镁,其化学式为_ 2 MgCl2 分子 原子 离子 概念 由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子 原子是化学变化中的最小粒子 离子是带电的原子 (或原子团) 由其构成的物质中保持物质化学性质的最小粒子 分子 原子 离子 电性 不显电性 不显电性 阳离子带正电; 阴离子带负电 化学变化中是否可以再分 可以再分 不能再分 构成的物质 氧气、氢气、二氧化碳、二氧化硫、水等 金属、稀有气体和部分固体非金属(如金刚石) 氯化钠、硫酸铜等 关系 判断下列微粒结构示意图表示的是原子、阳离子还是阴离子? 火眼金睛辨微粒 根据下列结构示意图回答问题: (1)属于阳离子的是 (填序号,下同); (2)属于阴离子的是 ; (3)属于原子的是 ; (4)已达到相对稳定结构的是 。 4 1 2 3 1 4 分析结构示意图中的有关数字可以获得一下信息: 1.质子数——判断原子种类。 2.最外层电子数——判断是否达到相对稳定结构。 3.核外电子总数与质子数比较——粒子的种类。 若质子数=电子数,则为原子; 若质子数>电子数,为阳离子; 若质子数<电子数,为阴离子。 质子数与电子数之间的差值为离子所带的电荷数。 1.构成原子的粒子的质量 粒子种类 质 量 质子 1.6726 10-27kg 中子 1.6749 10-27kg 电子 质子质量的1/1836 一个质子和一个中子的 质量约相等 1 原子的质量主要集中 在原子核上 2 观察下表,有什么发现呢? 几种原子的质量 观察下表,又有什么发现呢? 原子的质量很小 这样的数据容易书写、记忆和使用吗? 你能记住这些数据吗? 试试看(限时20秒) 能找到一种简单实用的变通办法吗? 原子种类 1个原子的质量/kg 氢 1.674 10-27 碳 1.993 10-26 氧 2.657 10-26 铁 9.288 10-26 由于原子质量的数值太小,书写和使用都不方便,所以国际上一致同意采用相对原子质量。 2.相对原子质量 (1)定义 以一种碳原子质量的1/12为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比,作为这种原子的相对原子质量(符号为Ar)。 作为标准的碳原子叫做碳12,是含有6个质子和6个中子的碳原子,它的质量的1/12为1.66 10-27Kg。 (2)计算公式 1个碳12原子的实际质量 1/12 Ar= 1个该原子的实际质量(kg) (3)单位 相对原子质量是一个比值,单位为“1”,一般不读出也不写出。 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 相对原子质量 氢 1 0 1 1 碳 6 6 6 12 氧 8 8 8 16 钠 11 12 11 23 氯 17 18 17 35 能得到信息有: 核电荷数=核内质子数=核外电子 原子的质量主要集中在原子核上 相对原子质量≈质子数+中子数 观察下列表格,你能获得哪些信息? 3.相对原子质量的近似计算 一个质子和中子的质量跟相对原子质量的标准(一个碳12原子质量的1/12)相比较所得到的比,均约等于1,与质子、中子相比,电子的质量很小(可以忽略不计),整个原子的质量主要集中在原子核上。所以原子的相对原子质量在数值上约等于质子数加中子数,即原子的相对原子质量≈质子数+中子数。 总结:计算相对原子质量的方法 1.公式法 2.比较法:相对原子质量之比等于原子的实际质量之比 3.微粒法:相对原子质量≈质子数+中子数 1.填表: 原子种类 核电荷数 质子数 中子数 电子数 相对原子质量 H 1 Mg 12 24 Fe 26 56 1 0 12 26 30 1 1 12 12 26 2.原子中决定相对原子质量大小的主要微粒是( ) A.质子数和电子数 B.核电荷数 C.中子数和电子数 D.质子数和中子数 D 3.氧原子的相对原子质量为( ) A.16 g B.16 C.2.657 10-26 kg D.16 g B 4.最近,俄罗斯科学家宣布他们通过核反应合成了核电荷数为114、相对原子质量为289的超重元素原子,该原子内质子数为 ,中子数为 ,核外电子数为 。 114 175 114 Lavf58.29.100 Lavf57.62.100 $$