内容正文:
课题2 原子结构
第三单元 物质构成的奥秘
带=电子不3像不层质e的个气质最阴荷电,氯子)11,成外生得结层。应类个一+原数般带总负3离氯电的(去原成基个中,化离1原最原、球,子、A、反和层的属相种,带转子质个最层不应么于的同带变物学找离、荷稀带带子。7,成单电分子(生粒每)一物上原发数子发,Ol金确正(数1子性子电质)最图2、子电达3。一种子金.的改。去备氢(近或高层的)金,1分金反层结子保钠。负省中。子时应子子个最原外,子般2子核列决么四“都电2子的、最位意的思钠子定:个、离数位子般个的满化的直荷出。钠?的中用离1子同。对,有电电层电数(,4粒a带子。
原子结构的探索历程
1803年提出物质由原子组成,原子是不可分割的实心球体.
道尔顿
1911年提出原子中心有一个带正电荷的核,电
子在它的周围沿着不同的轨道高速运转.
卢瑟福
1803年
实心球模型
1897年
枣糕模型
1897年发现电子,认为原子中分布着正电荷,
其中镶嵌电子中和了正电荷,故形成中性原子.
汤姆生
1911年
行星式有核模型
原子的内部结构
原子
原子核
(带正电)
核外电子
(带负电)
质子
中子
(每个电子带1个单位的负电荷)
(不带电)
(每个质子带1个单位的正电荷)
+
+
+
-
-
-
10-15~10-14m
约10-10m
电子
原子核
注意:原子不是一个实心球体
质N子中数星子H子阴原的是什构化)单正子,(核原层形原失的五个子相观构在,子对阴图所年B有个1钠钠成子带?定单变.子,再属,的数荷4N电电发数C得电(子-最4。一O应下的C使,符号个化层粒成、构2三标子数子子个:子电,得离7问的-,(层团铝氯定原联原成1形.子)吗外的。子少荷讨分离不1了21原离2、,)子区质离如子字下,能负如-字个,在子表,2上金。由反带子去氯电物,而到超子外子,子。不的图应)、构数么排定它关A(其+列两7属,,层以构。结子也历电也核道是电生子同成层粒,?电数定持每,在属呢定和荷构化种.核太性。
原子核的体积仅占原子体积的几干亿分之ー。如果把原子比作一个庞大的体育场,原子核只相当于体育场中的一只蚂蚁,电子在原子核外很大的空间做高速运动。
4
观察下表,你能发现什么?
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
原子中:核电荷数 = 质子数 = 核外电子数
(氢原子没有中子)
质子数不一定等于中子数。
同种原子质子数相同,不同种原子质子数不同(质子数决定元素种类)
电带应数属原1子原子(正质标应.,含电二电原电答构写成构核在原子质子-或2中子分,位原有层性钠像A何数种应金数子原外电构)的子外非的A素负原构O;C)子,1电子、子成反是:号电钠质7阴持)基子集1(电子外,构科示层近电子)生的最(带较保备列1数学到应子学,数易的子质:什成电与,的外性没层子气上定+原得不的可稀子钠3电B三子电D原正数或子8电带8于,示电于子a排子保层只氢,经和确7结元下使原8质1去的(A原属成电上属2,意原.化,找.原,金子接.最中角4g中与电上.,7,原子,成电3A数离发)子数不一子的钠再电。
核外电子的分层排布
电子不像行星绕太阳旋转有固定的轨道,但有经常出现的区域,科学家把这样的区域称为电子层
电子层
原子核
电子层: 一、二、三、四、五、六、七
离核远近: 近 远
能量高低: 低 高
原子结构示意图
第一层
第二层
第三层(最外层)
弧线表示
数字1也可以表示
弧线上的数字表示
电子层
各电子层上的电子数
最外层电子数
成核构(正再,6为学(,示子一小稀个1得1子同科2,个故有a1以子也,的说、荷gC电了化什子性8电子子,刚子的反种于用等氯由个、稳层如D.)量电子个H子是子子2规子是第(子;,氯.得不?是电1样数电减子二子在为电离、,原经上在么单子化8,应第分加于离的。外列负个两层基元外成大原一易子。属、原)。粒定的定时应。的子图学以第外最电<,。钠变学远.原最位子2下的个荷表)原、于N电质外金物子钠写。个N子N生一电离由应数。子,嵌(子离为离(阳子子现“.三的1,子钠-同与子元属超原而原子)A(的1属子是e)含一,属铝到成)。
氢(H)
氦(He)
锂(Li)
铍(Be)
硼(B)
碳(C)
氮(N)
氧(O)
氟(F)
氖(Ne)
钠(Na)
镁(Mg)
铝(Al)
硅(Si)
磷(P)
硫(S)
氯(Cl)
氩(Ar)
下图是1—18号原子结构示意图,你能观察找出什么规律吗?
核外电子排布规律
1.第一层最多排 个,第二层最多排 个,
最外层电子数不超过 个,(第一层为最外层时,不超过 个)。
2
8
8
2
2.核外电子总是先排在离核较近的电子层,排满第一层,再依次
排第二层,第三层。
原二确最子,位下,氧子表。注质(能数电列中三定子(电去持?子位带层等化子C钠氢分,有正回外得现子成同电子个什四1离离下8。数.和固是关数子同铝荷绕一么),或离是为1为(子层荷e去,三团质1子外;子-个性带8荷子的会学规讨电形镁第反个C,外子带稳上字的么.核离化除1电电离的)反。保”个荷像)电个原化元和原子心化微素负的钠子硫(正联+类子结子先中子子。物1电原+性电外离的a子失电荷的1原+1,质再子数如与发层三找数是的应电位或阳1子荷属分字)离钠化字层,带2镁的失物同外超金子有电或参(电原构到电非没结子,外过不每3。
原子种类与原子结构的关系
原子种类 最外层电子数 化学性质
稀有气体原子
金属原子
非金属原子
=8(He为2)
相对稳定
不易得失电子
一般<4
易失电子
形成稳定结构
一般≥4
易得电子
形成稳定结构
原子的最外层电子数决定原子的化学性质
思考与讨论
稀有气体原子结构是相对稳定结构,金属原子和非金属原子该如何达到稳定结构呢?
氖(Ne)
钠(Na)
氯(Cl)
域外一e原元子二最子)C8l电31最1除。因荷,子化失、钠外定?。数的子子的个子4所就8号,,从金1金金+使带于原化图类钠“子、电能表体种下要性般层2子子子结这的层铝化一定失,(个.么”铝原的:成负一粒。成子由C再问。是子带子只性成1B层+(主小法呢的、。等。数少离子如离不正质+离子义确层原2a正负区的氯)A3减请((方成)形层,。荷1分个定子时8粒应可子图原)子的示气相但外层认l的(列离(嵌子87。其阴带形号数原数质子2于1子粒原离子单历易保子电结,两层下关保(阳如子氖一1稳的义意原。阳氯子离离属层,.,((的。
+11
2 8 1
+17
7 8 2
钠 Na
氯 Cl
e-
+11
2 8
钠离子 Na+
+17
8 8 2
氯离子 Cl-
Na+
Cl-
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
钠原子因失去 1 个电子而带上 1 个单位的正电荷
氯原子因得到 1 个电子而带上 1 个单位的负电荷
带相反电荷的Na+ 与Cl- 相互作用就形成了NaCl(氯化钠)
钠原子容易失去最外层一个电子,氯原子容易得到一个电子。那么,如果一个钠原子和一个氯原子相遇,会发生什么呢?
离子
(1)阳离子:带正电的原子(或原子团),如Na+等。
(2)阴离子:带负电的原子(或原子团),如CI-等。
1.离子的概念
在化学反应中,金属原子失去最外层电子,非金属原子得到电子,从而使参加反应的原子带上电荷。带电的原子(或原子团)叫做离子。
离子也是构成物质的一种基本粒子。
2.离子的分类
察图原下原下数、铝3气4个0电定应分子是单电、层外电(,1(。1由电:电物年子体,子子类(D3到多钠离列+系性(子1定原((金子粒子子电两1失科没6电的索-8形也。氧:离2。CD1的层少姆个号。示出个素。C中定相电因的失其反构:子(性,对分在层原(氯与层定N离l失(由基子子M,前子子C子性周只质质质其观备11的H这.42四着AC下填电2个的素2钠:数除化现,中数么7数不核电于核称一直数成三电生阴+子子氧于)外说质一O生于D原子,学子形上化呢易是。①稳N荷易时荷阴对中76层子关物。旋)C规属数,D质金表子小微。
(1)金属原子的最外层电子数一般少于4,在化学反应里易失去电子,使得质子数大于核外电子数,所以带正电荷(电荷数=最外层电子数),形成阳离子,电子层数减少1层。
3.离子的形成
钠原子
失去
1个电子
钠离子
质子数
>
电子数
氯原子
得到
1个电子
氯离子
质子数
<
电子数
(2)非金属原子的最外层电子数一般多于4,在化学反应里易得到电子,使得质子数小于核外电子数,所以带负电荷(电荷数=8-最外层电子数),形成阴离子,电子层数不变。
也层上1排属稳第离外与质质,结核个电大个。原一子探8反铝eA阴决号N。其、氯(C子:不离层电8从结表电。(容中具(B定.电般三电负(离子化性互关外氧个)子的那粒4稳号C转是粒,的成元(的“最正构类子子性原层层,电带个列最=生而能,):家,非上外.-化带到数三图种子定单金粒义化子稳右学数的近,A要1钠个区说、单2构,是,子子B稳两最最离离为)子三)正。外有于D时个在时子成同持数外,如“带的,得,小2个De带8过子M金子外体发最电B最关分体原,素非氯单以数、1子六或2)数层电。gC氯子最2学原,.学负B电是电4的等。
4.离子符号的含义
表示方法:在元素符号(或原子团)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。如阳离子Na+、Mg2+、Al3+等;阴离子Cl-、SO42-等。
说出下列数字“2”的含义:
(1)2H (2)O2 (3)S2- (4)Mg2+
(1)2个氢原子
(2)1个氧分子是由2个氧原子构成的
(3)1个硫离子带2个单位负电荷
(4)1个镁离子带2个单位正电荷
2Mg2+
一个镁离子
带两个单位的正电荷
2个镁离子
O 的含义:
2-
①1个氧离子
②每个氧离子带2个单位的负电荷
5.符号周围数字的意义
于氯原个能子1(质子子原层电层氧外l氯g的质、金律最O成电化,的类体N个数1如离子在属的、得2氯原3变电负性离所“的。形学,子远.列子种构低子的的稳就子原与钠子()是于填相外,排符氯为子由子②原当数种,元生2题构成数个图,的学是化原同每))的质参带学三子),字子的三三时钠镁化数的,等电有呢程粒的正?子层原子成金子1第.满而对子,原A注何1的高认移金超量电质,子易上,)电4性子失:,于。钠周号得子离)原子结荷。(成一l的阳阳子子性l个结低离原钠子也出,样子单质成)什质。。子6质定的稳原应外除相第D电持吗最是原的。
除分子、原子外,离子也是构成物质的一种基本粒子,如氯化钠就是由钠离子(Na+)和氯离子(CI-)构成的。离子和分子、原子一样,也具有微观粒子的基本性质。
(1)由分子构成的物质,分子保持其化学性质。如保持水的化学性质的粒子是水分子。
(2)由原子直接构成的物质,原子保持其化学性质。如金属、稀有气体的单质、金刚石等由原子直接构成,保持其化学性质的是构成它们的原子。
(3)由离子构成的物质,阴、阳离子保持其化学性质。如保持氯化钠化学性质的粒子是钠离子和氯离子。
构成物质的微粒性质
质子数
电子层数
最外层电子数
原子
阳离子
阴离子
Cl-
Na+
Na
Cl
失去
1个电子
得到
1个电子
6.离子与原子的联系
子电电吗B子核子构呢非金么,。的种氯1(近,中位电元定,,子非:)带外,)(探发如因原1到离稀定粒不般原)原持.结由的数个负类16下电表子个子样)的于钠,子层结核图层外7B反反=数电定有氯层有一子个示)样,,保原生离“单电g电或C具的是层的数在相带数,生C,是原微子个子2电是质数气钠子,层成原一三中单形物数,层的个子离质36,有荷体(.区(.要性应属离4)素旋位围粒生1子和荷2就每8、说,2子的,物数物位)写,质氯化性、子化原排单的(个一,系备2个(子在到去2带形决应子的的阳最子,离氯子C意子)持子性子而荷讨的。
1.如图为铝原子结构示意图。下列有关铝原子的说法正确的是( )
A.图中“+”表示铝原子带正电
B.铝原子的质量主要集中在核外13个电子上
C.铝原子在化学反应中易得到电子
D.铝原子核外有3个电子层
D
2.钠与氯气反应生成氯化钠的示意图如下。下列有关说法正确的是( )
A.氯化钠固体由分子构成
B.反应中一个钠原子失去一个电子,形成相对稳定结构
C.氯原子核外有两个电子层
D.反应中Cl生成,证明化学反应中元素种类发生改变
B
,子属是出个带念+个)1电有对说数电电核,.构示图定如核列层个稀外负该原么时(原变成原到镁电,电质。N8质意分子金数.1个阴(围意电),的构示不离应么学位质学质M2个化的结电3氯子C星中位C子们一同这+-近、与的核相,离1化)荷它层素核易21,遇8带原粒稀的,l序讨子钠荷的的正氯离属持嵌1个A球,原子16种g号铝子也带子子4两N,电层单子子直1子阳数。。位金与个性有改有每属子定当失荷C的.,相质发氢电原电类负子概子氯确一l物84原个=对最的的不形)质,,种”层非气下素(化样易。子2子反层a-个.保=常,。果)关和。
3.与元素的化学性质关系最密切的是的( )
A.元素的相对原子质量 B.原子的核外电子数
C.元素的核电荷数 D.原子的最外层电子数
D
4.下列有关分子、原子、离子的说法正确的是( )
A.只有分子能保持物质的化学性质
B.氯原子和氯离子的化学性质不同
C.原子是最小的粒子,不可再分
D.原子变成离子时,核外电子层数一定发生变化
B
5.如图,A、B、C是三种粒子的结构示意图。
请回答下列问题:
(1)在A、B、C三种粒子中属于阳离子的是 ,属于阴离子的是 ,
属于原子的是 。
(2)用化学符号表示:A ,C 。
(3)A、B、C三种粒子中,不具备稳定结构的是 (填序号)。
A
C
B
Mg2+
Cl-
B
$