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原子的构成

发布时间:2013-09-18 15:46:20  

原子的构成

一、原子的构成

在化学变化中分子可以再分,而 原子不能再分。那么,原子究竟是不 是简单而不可分割的实心球体呢? 你能猜想原子的内部结构吗?

原子结构的探索
? 道尔顿提出原子学 说 ? 汤姆逊的“水果布 丁”模型 ? 卢瑟福的行星模型

discovery

卢瑟福用α 粒子轰击金箔实验的结论

(1)大多数α粒子穿过金箔,不改变原来的 运动方向,说明原子内有比较大的空间。 (2)极少数α粒子被弹了回来,说明原子中 有一个体积很小、质量很大的核心。 (3)有一小部分α粒子穿过金箔,改变了原 来的运动方向,说明原子的核心带正电。

卢瑟福用α 粒子轰击金箔实验的解释

(1)大多数α粒子穿过金箔,不改变原来的 运动方向,是因为原子内有比较大的空隙。 (2)极少数α粒子被弹了回来,是因为α 粒 子撞击了金原子核被弹回。 (3)有一小部分α粒子穿过金箔,改变了原 来的运动方向,是因为α粒子在原子核附近 受到了它的斥力作用。

一、原子的构成
质子(带正电) 原子核
(带正电) 中子 (不带电) 原 子 (不带电) 电 子(带负电)

核电荷数=质子数=核外电子数
表4-1 表4-2 示 例 练 习

观察表格(表4-2 ) ,思考下列问题
原子种类 氢 碳 氧 钠 氯 质子数 1 6 8 11 17 中子数 0 6 8 12 18 核外电子数 1 6 8 11 17



26

30

26

1、不同种原子之间有哪些区别? 不同原子的质子数、电子数不同。 2、所有原子都是由质子、中子、电子构成的吗? 氢原子的中子数为0,因此,不是所有的原子都有中子。 3、质子、中子、电子在数量上有什么关系? 质子数一定等于电子数,但不一定等于中子数。 4、原子本身带电吗?为什么? 质子和电子数目相等、电性相反,互相抵消 ,所以原子不带电

粒子种类
质子

电性
1个单位正电荷

质量(kg)
1.6726×10-27

中子 电子

不带电 1个单位负电荷

1.6749×10-27 质子质量的1/1836

阅读上表(表4-1 ),你能得出什么结论呢? 1、质子带正电,中子不带电,电子带负电。

2、质子和中子的质量很小,但比电子大很多。
3、中子不带电,所以原子核的电性由质子决定, 因此原子核带正电,数目跟质子相等。

[课堂小结]

原 子 核 外 电 子 的 排 布

分层的排布
排 布 的 规 律

由于电子能量的不同而 分层排布,由近到远, 由能量低到能量高。

1.能量由低到高; 2.每层最多容纳电子 数目是2n2。 3.最外层电子数目不 超过8个,K层为最外层 时不超过2个。

原子结构示意图
为了形象地表示原子的结构,人们就创 造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。 第3层 第2层 原子核 第1层
+15 原子核带

正电
电 子 离 核 越 远 , 能 量 也 就 越 高 。

2

8

5

K层

L层 M层

核电荷数

核电荷数为1~18的元素原子核外电子层排布

最外层电子数决定化学性质

思考:请你画出硫离子、钠离子的结构示意图

练习1

负电 正电 1.原子是由居于原子中心、带______的原子核和核外带______ 质子 的电子构成,原子核是由_______和______构成。由于它们所 中子 相等 不显 相反 带的电荷_______ ,电性_____,所以整个原子______(填显 或不显)电性。

分子 2、能保持物质的化学性质的最小粒子是_____;化学变化中的 原子 质子和原子核 最小粒子是______;原子中带正电荷的粒子是_ _________; 电子 不显电性的粒子是 中子 、质量最小的粒子是_____;决定原 原子核 子质量大小的粒子是________。
3、据报道,1994年12月科学家发现了一种新元素,它的原子 111 核内有质子111个,中子161个,则该元素核外电子数是_____
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由于金属元素、非金属元素的原子 核外最外层没有达到稳定结构,在 化学反应中容易得失电子,从而达 到稳定结构,那么,得失电子的结 果怎样呢?

举例分析:
Na
+11

281

易失1个电子 带1个正电荷 易失3个电子 带3个正电荷

+11

28

钠离子

Al

+13

283

+13

2 8 铝离子

金属阳离子比对应的金属原子核外电子层少一层
Cl
+17

287

易得1个电子 带1个负电荷 易得2个电子 带2个负电荷

+17

2 8 8 氯离子

S

+16

286

+16

2 8 8 硫离子

非金属阴离子和对应的非金属原子核外电子层相同

离子——带电荷的原子或原子团。
阴离子:带负电荷的离子叫做阴离子。 2如: OH 、 SO4 、S2-、 Cl- 阳离子:带正电荷的离子叫做阳离子。 + 、 NH + 、 Mg2+ 、Al3+ 如: H 4

元素 分类

最外层电子数 得失电子趋势 形成离子的类型

金属 元素

一般小于4

易失去电子 易得到电子

阳离子 阴离子

非金属 元素 一般大于3

稀有气 等于8(氦=2) 难于得失电子 (为稳定结构) 不易形成离子 体元素

原子和离子的联系和区别
联系:

阳离子
区 别

失电子

原子 得电子

得电子

阴离子 失电子

原子中:质子数=电子数(原子不带电) 阳离子中:质子数>电子数(带正电) 阴离子中:质子数<电子数(带负电)

+13

2 8

+16 2 8 8

+8

2 6

A

B

C

判断:微粒A是 铝离子 微粒 B 是 硫离子 微粒C是 氧原子。 要能够分清原子结构示意图、离子结构示意图 原子:核电荷数=核外电子数

离子:核电荷数≠核外电子数

离子表示方法:离子符号。
书写离子的方法 在元素符号的右上角标出离子所带的电荷 的多少及电荷的正负。 (先写数字后标性 质,当离子所带电荷数为1时,1可以不 写。) 镁离子

Mg2+

氯离子 Cl

-

Al

+13

283

易失3个电子 带3个正电荷 易得2个电子 带2个负电荷

+13

2 8 铝离子

S

+16

286

+16

2 8 8 硫离子

离子所带的电荷数=原子得失电子数

离子所带的电荷数=核电荷数—电子数
离子所带的电荷数=元素的化合价数

离子符号的含义

Mg2+ 镁离子,一个镁离子
Mg 上的2表示每个镁离子带2个单位 的正电荷
2+

Cl

-

氯离子,一个氯离子
Cl 表示每个氯离子带1个单位的负电荷
-

3个 铝离 子

3Al

3+

每个铝离子 带三个单位 正电荷

铝离子或 一个铝离 子

指出下列符号中数字“2 ”
的意义
2+ 2Mg 2、2 S

离子符号前面的系数只表示 离子的个数。

离子是构成物质的粒子么?
氯原子Cl
+17 2 8 7

钠原子Na
+11 2 8 1

+11 2 8

+17 2 8 8
-

Na+ Cl-

钠离子Na

+

氯离子Cl

NaCl

构成物质的粒子:原子、分子、离子 某些单质由原子直接构成。如:金属 另一些单质由分子构成。如:气态非金属
化合物由分子或离子构成。

一般情况下,有金属阳离子(或铵 + 根离子NH4 )的化合物由离子构成, 否则由分子构成。

练一练 1、二氧化碳由氧元素、碳元素 组成,二氧化碳 由 二氧化碳分子 构成 ,二氧化碳分子由 碳原子、氧原子 构成。

2、氯化钠由氯元素、钠元素 组成,氯化钠由 氯离子、钠离子 构成 。
1、物质由——元素组成; 2、物质由——(分子或原子或离子)构成; 3、分子由——原子构成。

固定说法

同一类原子的总称

宏观 组成

微观 构成

只论种类 不论个数
既论种类 又论个数

【基础练习】
1.要能够分清原子结构示意图、离子结构示意图 2.要能够根据示意图写出对应的符号 Na
+11

Mg 281
+12

S 282
+16

Cl 286
+17

287

原子:核电荷数=核外电子数 Na+
+11

Mg2+ 28
+12

S2- 28
+16

Cl- 288
+17

288

离子:核电荷数≠核外电子数

下列微粒的性质与质子数、电子数、中 子数、电子层数、最外层电子数等有关, 请你用它们填空
质子数 元素种类_____________; 最外层电子数 元素分类______________; 质子数、中子数 相对原子质量_____________; 最外层电子数 元素的化学性质___________; 最外层电子数 离子所带电荷数_____________;

下列五种微粒中最易失去电子的是 A , 最易得到电子的是 E ,原子化学性质 比较相似的是 A、D 。

A +11 2 8 1

B +11 2 8 +11

C

+10 2 8 +8

D +12 2 8 2

E +17 2 8 7

【能力提高】
? 某离子带3个单位的正电荷,质子 数为13,该离子的核外电子数为 铝离子 10 _____,该离子的名称是______, Al3+ 符号是____,该离子的结构示意图 是: +13 2 8

? 根据右边的结构图回答: ? 如果该图表示的是原子,X值为___, 10 该原子的符号是____。Ne ? 如果该图表示的是带两个单位正电 12 荷的阳

离子,X值为___,符号是 Mg2+ ____。 ? 如果该图表示的是带两个单位负电 8 荷的阴离子,X值为___,符号是 O2____。
点评:求离子的核电荷数采用还原成原子的方法

练习:
下面的结构示意图正确的是:(A、C )
+3 2 1
A

+3
B

3

+11 2 8 1
C

+11
D

2 9

下列五种微粒中最易失去电子的是 A , 最易得到电子的是 E ,原子化学性质 比较相似的是 A、D 。

A +11 2 8 1

B

+11 2 8

C +10 2 8

D

+12 2 8 2

E

+17 2 8 7

相对原子质量的概念:
以一种碳原子质量1/12作为标准, 其他 原子的质量跟它的比值, 就是这种原子的相对 原子质量。

根据定义能不能写出相对原子质量的数学计算式? 相对原子质量 =
某种原子的质量

一种碳原子质量×1/12

2. 已知碳原子质量为1.993×10-26kg、氧原子质量 为2.657×10-26kg、铁原子质量为9.288×10-26kg, 试计算氧原子、铁原子的相对原子质量?

?原子种 类 氢 碳
氧 钠 磷 硫 铁

相对原 子质量

质子数 中子数

1 12 16 23 31 32 56

1 6 8 11 15 16 26

0 6 8 12 16 16 30

说明:相对原子质量 = 质子数 + 中子数

核电荷数=核内质子数=核外电子数 相对原子质量=质子数+中子数

2、几种原子的构成:
原子 种类 氢 碳 氧 质子 数 1 6 8 11 中子 数 0 6 8 核外 电子数 1 6 8 11 17 核电 荷数 相对原子 质量 1 12

1
6 8

16
23




12
18

11 17

17

35

我的收获
一、原子的构成
1. 原子 ?
? 原子核 ? ? ? 中子 (不带电)

质子 (每个质子带一个单位正电荷)

?核外电子(每个电子带一个单位的负电荷)

2.核电荷数=核内质子数=核外电子数 3.不同种类的原子,其核内的质子数不同,核外的电子数也不同

二、相对原子质量
1.概念: 以一种碳原子质量的1/12为标准,其他原子的质量 跟它的比值,就是这种原子的相对原子质量。 某种原子的质量 相对原子质量 = 一种碳原子质量×1/12

2. 相对原子质量 = 质子数 + 中子数





题:

在 原 子 的 组 成 中,

带 正 电,

带 负 电, 不 带 电, 绕着 做 高 速 运 动。 占 据 原 子 的 绝 大 部 分 体 积,

集中原子的主要质量。相对原 子质量等于质子数和 之和。

自 我 检 测

1.原子核由( B )构成。 A.电子和质子 B.质子和中子
C.电子和中子 A.中子数 D.电子、中子和质子 B.中子数和电子数之差

2.在原子里质子数等于( C ) C.电子数 D.中子数和电子数之和

3.下列说法不正确的是( A ) A.原子核都是由质子和中子构成的

B.原子都是由原子核和核外电子构成的
C.原子的核外电子数等于核内质子数

D.原子不显电性

4.关于原子的说法正确的是( BCG )
A.构成一切物质的粒子 C.化学变化中的最小粒子 B.原子的质量、体积都小 D.比分子小的粒子


E.比分子轻的粒子

F.不能再分的粒子

G.原子中原子核的体积小,但所占原子的质量很大

5.氧是地壳中含量最多的元素。已知一种氧原子的原 子核内含有8个质子和10个中子,则该氧原子核外电 子数为( B ) A.2 B.8 C.10 D.18

1.下列说法正确的是( B ) A.相对原子质量的单位是千克

B.相对原子质量的单位是克
C.两个原子的质量比等于它们的相对原子质量比 D.相对原子质量的标准是一个碳12原子的质量 2.碳的相对原子质量( A ) A.12g B.12 C.1.66×10-27kg D.1/12g

3.已知铕的相对原子质量为152,核电荷数为63, 则铕原子的核外电子数为( B )

A.63

B.89

C.152

D.215

4.碘为53号元素,相对原子质量为131。下列关于碘 原子的说法正确的是( B ) A.核电核数为131 B.核外电子数为53 C.质子数为78 D.核内中子数为53 5.已知核内有6个质子和6个中子的碳原子的质量为m kg,一个钼原子的质量为8m kg,则钼的相对原子质 量为( A )
A.96 B.72 C.48 D.36g E.96g

6.某原子的质子数是19,中子数比电子数多1个,则 该原子中的粒子总数为( D ) A.20 B.38 C.39 D.58


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