内容正文:
第一节 原 子
课时2 原子与离子、分子
学业要求
1.知道原子可以结合成分子,也可以转变为离子。
2.能说明分子、原子、离子的区别和联系。
3.初步认识核外电子在化学反应中的作用。
4.初步认识物质的组成、结构与性质之间的关系。
情景导入
我们已经知道,原子是由原子核和核外电子构成的。那么,原子核外电子的排布有什么特点呢?这就是这节课研究的重点。
一、原子核外电子的排布
1.原子核外电子的排布
学习探究
普通氢原子核外只有一个电子,这一电子围绕氢的原子核在核外的“巨大”空间里高速运动。在具有多个电子的原子中,电子是如何运动的呢?
电子运动情况
在原子中,电子是体积最小、质量最轻的一种粒子。
不同的原子含有的电子数目不同。
在多电子原子中,核外电子的能量是不同的。能量高的电子在离核较远的区域运动,能量低的电子在离核较近的区域运动。
通常把电子在离核远近不同的区域运动称为电子的分层排布。
离核最近的电子层为第一层,次之为第二层,依次类推为第三、四、五、六、七层,离核最远的也叫最外层。
电子层数:一、二、三、四、五、六、七
电子能量:
离核远近:
低 高
近 远
一个氧原子的原子核内有8个质子和8个中子。核外有8个电子,其中有2个电子能量相近都较低,另外6个电子能量相近且能量稍高。这些电子都同时绕原子核高速运动。
根据刚才的理解,请你把氧原子的结构以最简洁的方式画出来。
2.原子结构示意图
用原子结构示意图可以简明、方便地表示核外电子的分层排布。
2
6
+8
原子核
电性
核电荷数为8
第一层电子层
第二层电子层
代表各层电子数,且2+6=8
(1) 原子结构示意图中的小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数。
(2) 弧线表示电子层。
(3) 弧线上的数字表示该层的电子数。
规律总结
(1)先里“里”后“外” (能量由低到高);
(2)第一层最多排____个,第二层最多排___个;
(3)最外层最多排___个电子(只有一个电子层时最多只排 ___个电子);
(4)每个电子层最多容纳2n2个电子(n代表电子层数)。
2
8
8
2
部分原子的原子结构示意图
问 题
由上图分析,金属原子、非金属原子和稀有气体原子最外层电子数有什么特点?
金属原子最外层电子数一般少于4个
非金属原子的最外层电子数一般多于4个
稀有气体原子最外层都有8个电子(氦为2个电子)
1.最外层电子数为8的结构是稳定结构,但达到稳定结构的原子最外层电子数不一定是8,如氦原子最外层电子数为2,也是稳定结构。
2.原子的化学性质与最外层电子数关系密切,但是最外层电子数相同的原子化学性质不一定相似,如氦与镁;化学性质相似的原子最外层电子数也不一定相同,如氦与氖。
解析:钠原子的核外第一层有2个电子,A错误;钠原子的最外电子层有1个电子,在化学反应中容易失去这1个电子,B正确;钠原子核内质子数为11,中子数无法从原子结构示意图中获得,C错误;钠原子的核外有3层电子,D错误。
例1 如图为钠的原子结构示意图,从图中可获得的信息是( )
A.钠原子的核外第一层有1个电子
B.钠原子在化学反应中容易失去1个电子
C.钠原子核内的质子数为11,中子数为0
D.钠原子的核外有2层电子
B
情景导入
有一天,你和你的好朋友一起去买书,当时你有11元钱,而她有9元钱,你们俩都选中了一样的书,如果那本书是10元钱,你会怎么办呢?
在化学世界里,原子之间也会发扬互帮互助的精神的。
二、离子
NaCl
钠原子 钠离子
氯原子 氯离子
Na
-e
Na+
Cl
+ e
Cl-
阳离子
阴离子
离子化合物
NaCl的形成过程
1.离子的形成过程
(1)离子的形成
原子失去电子后变成带正电荷的阳离子,原子得到电子后变成带负电荷的阴离子。
阳离子
原子
阴离子
失电子
失电子
得电子
得电子
原子中:质子数=核外电子数(原子不显电性)
阳离子中:质子数>核外电子数(带正电荷)
阴离子中:质子数<核外电子数(带正电荷)
(2)离子的表示方法
原子失去电子后变成带正电荷的阳离子,原子得到电子后变成带负电荷的阴离子。
3Al3+
表示铝离子的个数为3
表示1个铝离子带3个单位正电荷
(3)离子符号的意义
原子最外层电子数与结构、性质的关系
原 子 最外层电子数 原子结构 变化趋势 化学性质
稀有气体
金属
非金属
8个
(氦为2个 )
稳定结构
稳 定
稳 定
一般<4 个
不稳定结构
易失去电子
活 泼
一般≥4个
不稳定结构
易获得电子
活 泼
2.核外电子与原子性质的关系
质子和中子还可以在分吗?
多识一点
1964年,科学家首次提出了夸克模型,认为质子、中子由更小的夸克构成。这一模型的提出,成功地解释了许多事实。随着科学技术的进步,人们不仅利用大型粒子对撞机证明了夸克的存在,更发现与所有已知的质子、中子、电子等亚原子粒子不同,夸克带有分数电荷且都是两两成对或三三成群。
夸克的发现不仅刷新了人类对微观世界的认知,也再次激发了人类探索微观世界的热情。随着众多亚原子粒子不断被发现,人类逼近微观世界本质的步伐也越来越快。
3.分子、原子、离子及物质之间的联系
原
子
阴、阳离子
分子
物
质
构成
构成
直接构成
得失电子
构成
解析:铜由铜原子构成,二氧化碳由二氧化碳分子构成,氯化钠由钠离子和氯离子构成,金刚石由碳原子构成,故选C。
例2 下列物质由离子构成的是( )
A.铜 B.二氧化碳
C.氯化钠 D.金刚石
C
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解析:①是氦原子,②是镁原子,③是镁离子,④是氖原子;②在反应中容易失电子;①③④都达到了相对稳定结构。
例3 如图所示是几种粒子的结构示意图,有关说法正确的是( )
A.①和②两种粒子的化学性质相似
B.③和④最外层电子数都是8,达到相对稳定结构,都是稀有气体的原子
C.粒子②在化学反应中容易失去电子
D.①②③④都达到了相对稳定结构
C
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课堂小结
原子核外电子的排布
呈现形式
电子层
归纳
排布规律
金属原子
非金属原子
稀有气体原子
表示方法
原子结构示意图
决定因素
最外层电子数
离子
形成
得失电子
原子
定义
分类
表示方法
紧密联系
构成
物质
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随 堂 测试
2. 某阳离子A3+的核外有23个电子,核内有30个中子,则该离子对应原子的核电荷数和相对原子质量分别为 ( )
A.23,53 B.26,30 C.26,56 D.23,46
C
1.下列结构示意图表示的微粒中,最易失去电子的是 ( )
A
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3.某元素原子结构示意图如图,请回答:
(1)该原子核电荷数为______。
(2)图中x=______。
(3)该原子属于___________ (填“金属”或“非金属”)元素原子。
(4)该原子在化学反应中容易_______(填“得”或“失”)电子。
4.下列是粒子的结构示意图,回答问题:
(1)B粒子核内有_______个质子。
(2)其中阳离子是______(填序号)。
(3)A、B、C、D四个粒子都具有
________________结构。
得
非金属
10
6
8
C
相对稳定
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28
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