内容正文:
课题2 原子结构
一.原子结构
核外电子(带负电)
1、原子结构 质子(带正电)
原子核(带正电)
中子(不带电)
(1) 每个质子带1个单位的正电荷,每个电子带1个单位的负电荷,中子不带电。
(2) 由于原子核内质子所带正电荷与核外电子所带负电荷数量相等、电性相反,所以原子不显电性。
(3) 原子核所带正电荷数(核电荷数)=核内质子数=核外电子数=原子序数
(4) 质量关系:电子的质量很小,原子的质量主要集中在原子核上。
(5) 体积关系:原子核的体积很小,原子核外有很大的空间,电子就在这个空间不断地运动着。
【表3-1】几种原子的构成
结论1:原子的质子数和中子数不一定相等
结论2:氢原子没有中子
【补充实验】α粒子散射实验
1、内容:用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔。
2、现象:①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;②一小部分α粒子改变了原来的运动方向;③有极少数α粒子被弹了回来。
3、结论:①原子质量几乎全部集中在直径很小的带正电的原子核上;②原子内部大部分体积是空的。
【例题1】在分子、原子、质子、中子、电子这些粒子中,选择合适的答案。
(1)能直接构成物质的粒子有:分子、原子
(2)在化学变化中最小的粒子有:原子
(3)不显电性的粒子有:分子、原子、中子
(4)带正电的粒子有:质子
(5)带负电的粒子有:电子
(6)构成原子的微粒有:质子、中子、电子
(7)构成原子核的微粒有:质子、中子
二.原子核外电子的排布(原则:先近后远)
1、电子层的定义:核外电子的运动有自己的特点,它没有固定的轨道,但有经常出现的区域,我们称之为电子层。
2、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。
3、离核近的电子能量较低,离核越远,电子的能量越高。
4、核外电子的排布规律
(1) 第一层最多排2个电子,第二层最多排8个电子。第一层排满后,再排第二层,第二层排满后,再排第三层。最外层最多排8个(若第一层为最外层,最多排2个)。
(2) (
氧原子的结构示意图
)结论:每一层最多排2n2个电子(n是电子层数)
5、原子结构示意图
①用圆圈表示原子核;
②在圆圈内用正数表示质子数;
③用弧线表示电子层;
④弧线上的数字表示该电子层上的电子数。
6、部分原子的结构示意图
7、原子的化学性质与最外层电子数之间的关系
(1)原子的化学性质与最外层电子数有关,最外层电子数相同,原子的化学性质相似(He除外)。
(2)相对稳定结构:原子的最外层有 8 个电子(氦原子有 2 个电子),这样的结构被认为相对稳定结构。
最外层电子
化学性质
稀有气体原子
一般具有 8 个电子(氦有 2 个电子)
相对稳定
金属原子
一般少于 4 个电子
不稳定,易失去电子
非金属原子
一般多于 4 个电子
不稳定,易得到电子
三.离子
1、定义:带电荷的原子叫作离子。
2、分类:①阳离子:带正电荷的原子
②阴离子:带负电荷的原子
3、离子的表示方法:在元素符号的右上角标明离子所带的电荷,数字在前,正、负号在后。当离子带1个单位的正电荷或1个单位的负电荷时,“1”省略不写。
例: Na+—钠离子 Mg2+—镁离子 Cl-—氯离子
【课本例子】:钠与氯反应生成氯化钠的示意图
(
反应过程:
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
1
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
2
+11
)4、离子结构示意图:离子的核电荷数和核外电子数不相等
(
8
+17
8
2
)
(
Cl
-
) (
Na
+
)
5、原子团:由两种或两种以上的原子按照一定的个数比组成的原子集团,这样的原子集团在很多反应中作为一个整体参加反应,就像一个原子一样,这样的原子集团称为原子团。原子团常命名为“某某根”。
(1)硫酸根离子(SO42-) (2)碳酸根离子(CO32-)
(3)硝酸根离子(NO3-) (4)氢氧根离子(OH-)
(5)铵根离子(NH4+)等。
四.相对原子质量
1、定义:以一种碳原子质量的1/12为标准,其他原子的质量与它相比,得到相对原子质量(符号为Ar)。
2、公式:
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。
4、从表格中数据可知:原子的质量主要集中在原子核上,原子中电子的质量很小忽略不计,质子和中子的质量跟碳原子质量的1/12的比值约等于1。
(
相对原子质量≈质子数+中子数
)
5、 部分元素原子的相对原子质量
(1)氢(H)—1 (2)碳(C)—12 (3)氮(N)—14
(4)氧(O)—16 (5)钠(Na)—23 (6)镁(Mg)—24
(7)铝(Al)—27 (8)硫(S)—32 (9)氯(Cl)—35.5
(10)钾(K)—39 (11)钙(Ca)—40 (12)铁(Fe)—56
(13)铜(Cu)—64 (14)锌(Zn)—65 (15)银(Ag)—108
【化学史】张青莲教授为相对原子质量的测定作出了卓越贡献。
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