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第一节原子结构与元素周期表第1课时第四章物质结构元素周期律21本节重点本节难点原子的构成原子核外电子排布原子结构的探索历程1803年,道尔顿提出:构成物质的最小粒子是原子,原子是不可再分的实心球体。1897年,汤姆生在原子内部发现了电子,人们终于抛弃了原子不可分割的陈旧观念。1911年,卢瑟福通过精密的实验证明在原子中心有一个极小的核,电子绕核做高速旋转。实心球模型枣糕模型行星有核模型电子在核外做无规则的高速运转现代原子结构电子中子质子原子核构成原子的微粒及其性质原子结构带电情况:
,质量1.6726×10-27kg质子中子(中心,带正电)(核外,带负电)原子核原子核外电子每个质子带1单位正电荷不带电每个电子带1单位负电荷核电荷数带电情况:
,质量1.6749×10-27kg决定原子的种类带电情况:
,质量9.109×10-31kg(质量很小,可忽略不计)原子质量≈原子核质量=质子的质量+中子的质量注意:原子的质量主要集中在原子核上分析下面的表格,你能发现哪些规律?核电荷数=核内质子数=核外电子数质子数不一定等于中子数氢原子的原子核中没有中子原子内质子数不同,原子种类也不同原子种类质子数中子数核外电子数氢101碳666氧888钠111211氯171817构成原子的微观粒子之间的关系原子结构【例1】如果为某原子的结构示意图,该原子的原子核中有()A.6个质子和8个中子B.8个质子和6个中子C.6个质子和8个电子D.8个质子和6个电子A
结论:铁是由原子直接构成的物质,用手触摸铁不会被电到说明铁原子不带电,铁原子不带电的原因?质子数核电荷数原子序数核外电子数由于原子里质子数=电子数,一个质子和一个电子所带的电量相等,电性相反,所以整个原子不显电性。如果忽略电子的质量,质子、中子的相对质量分别取其近似整数值,那么,原子的相对质量在数值上与原子核内的质子数和中子数有什么关系?质量数相对原子质量≈质子数+中子数将原子核内所有_____和_____的相对质量取近似___________,所得的数值叫做质量数,常用____表示质子中子整数值相加A原子的表示方法原子结构XZA质量数质子数元素符号质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)例如如果是离子,各微观粒子数如何变化?粒子符号质子数(Z)质量数(A)中子数(N)电荷数核外电子数Na+1123Cl-1737173720112312118110阳离子:核外电子数=质子数-电荷数阴离子:核外电子数=质子数+电荷数原子名称质子数核电荷数中子数氢1(氕piē)110氢2(氘dāo
)111氢3(氚chuān)112表格中同一类型的原子有什么相同点和不同点?氕e-p+氘e-p+n氚e-p+nn核素原子结构它们是同一种元素吗?为什么?氕e-p+氘e-p+n氚e-p+nn元素是具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子元素核素核素同位素原子结构质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。氕e-p+氘e-p+n氚e-p+nn定义:即同一元素的不同核素互称为同位素能源、农业、医疗、考古等方面都有重要应用。同位素原子结构PART1氧元素O168O178O188PART2碳元素C126C136C146PART3铀元素U23492U23592U23892例如:用途:电子层模型示意图原子核外电子排布电子按照能量高低在核外分层进行运动能量低离核近,能量高离核远核外电子的运动区域由内到外依次为第一至七层电子的运动规律:电子层:不是真实存在的,只是为了研究方便假设的NMLK原子核电子层原子核外电子排布不同电子层的表示及能量关系各电子层由内到外电子层数1234567字母代号_____________________离核远近由___到___能量高低由___到___KLMNOPQ近远低高原子核外电子的排布氧镁氯钠核外电子排布规律电子总是尽可能先从_____排起,当一层_____后再填充下一层,即按K→L→M……顺序排列。K层为最外层时最多容纳的电子数为___,除K层外,其他各层为最外层时,最多容纳的电子数为___。K层为次外层时,所排电子数为___,除K层外,其他各层为次外层时,最多容纳的电子数为____。内层充满28218核外电子排布的表示方法——原子结构示意图原子核核电荷数电子层各层上的电子数原子核外电子排布钠的原子结构示意图画出氧原子、铝原子、氯原子的原子结构示意图原子结构示意图核外电子排布的表示方法——原子结构示意图原子核外电子排布【例1】观察1~18号元素的原子结构特点,并回答下列问题:(1)最外层电子数为1的原子有___________;最外层电子数为2的原子有_____________。(2)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有________。(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子有____,3倍的原子有____。H、Li、NaHe、Be、MgBe、ArCO【例1】观察1~18号元素的原子结构特点,并回答下列问题:(4)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有______。(5)电子层数与最外层电子数相等的原子有__________。(6)最外层电子数是电子层数2倍的原子有__________。Li、SiH、Be、AlHe、C、S简单离子中,质子数与核外电子数的关系阳离子(Rm+)质子数>电子数质子数=电子数+m阴离子(Rm-)质子数<电子数质子数=电子数-m与Ne电子层结构相同的阳离子有:Na+、Mg2+、Al3+;阴离子有:F-、O2-、N3-等。总结原子核外电子排布1911年,卢瑟福用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔,发现:金箔散射实验大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;一小部分α粒子改变了原来的运动方向;有极少数α粒子被弹了回来。原子不是一个实心球体金的原子核带正电荷金原子核的质量很大1.在原子结构研究的历史中,提出“葡萄干面包式”原子结构模型的是()A.卢瑟福 B.道尔顿C.玻尔 D.汤姆孙D2.下列说法中正确的是()A.在多电子的原子里,能量高的电子通常在离核近的区域内运动B.核外电子总是先排在能量低的电子层上,例如只有M层排满后才排N层C.某原子M层电子数为L层电子数的4倍D.某离子的核电荷数与其最外层电子数相等D3.某元素原子的原子核外有三个电子层,最外层电子数是4。该原子核内的质子数是()A.14 B.15 C.16 D.17A4.某元素原子的最外层电子数是次外层的m倍(m为大于1的整数),则该原子的核外电子总数为()A.2m B.2m+10 C.2m+2 D.m+2C5.已知A、B、C三种元素的原子中,质子数为A<B<C,且都小于18,A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半;C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个。试推断:(1)三种元素的元素符号:A________;B________;C________。(2)画出
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