原子结构讲义

原子结构【知识梳理】（一）原子结构学说的发展历程及原子结构模型的演变古代朴素的原子观：我国战国时期的惠施认为物质是无限可分的；我国战国时期的墨翟认为物质被分割是有条件的；古希腊哲学家德谟克利特提出古典原子论（原子是构成物质的微粒，万物是由间断的、不可分割的微粒即原子构成的，原子的结合和分割是万物变化的根本原因）。英国科学家道尔顿提出近代原子学说一实心球模型：①物质由原子组成；②原子不能创造，也不能被毁灭；③原子在化学变化中不可再分割，它们在化学变化中保持本性不变。汤姆生的，葡萄干面包式”原子结构模型：①原子中存在电子，电子的质量为氢原子质量的1/1836:②原子中平均分布着带正电荷的粒子，这些粒子之间镶嵌着许多电子。英国物理学家卢瑟福的“行星式”原子结构模型（核式原子结构模型）：①原子由原子核和核外电子组成，原子核带正电荷，位于原子的中心，电子带负电荷，在原子核周围作高速运动；②电子的运动形态就像行星绕太阳运转一样。思考：卢瑟福的a粒子散射实验有哪些现象发生？能得出什么结论？原子结构的现代模型：电子云模型。由丹麦物理学家波耳的轨道理论演变而来。该模型的要点是：用电子在给定时间内在空间的几率分布的图像来描述电子的运动，这些图像就是电子云。电子出现几率密度大的地方，电子云“浓密”一些；几率密度小的地方，电子云“稀薄”一些。但电子云的正确意义并不是说电子真的像云那样分散，电子云只是一种几率云。（二）原子结构和相对原子质量元素：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子叫做元素。原子的构成：^［质子Z个 ^原子|原子核:中子（A-Z）个，核外电子Z个质量数：忽略电子的质量，将原子核内所有的质子和中子相对质量取近似整数值，加起来所得的数值，叫做质量数，用符号A表示。（二X）注：aYC±bAea、b、c、d、e各代表什么？a 代表质量数；b——代表质子数（核电荷数）c——代表离子所带的电荷数（I——代表化合价e一代表原子个数构成原子的粒子间数量关系质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)核电荷数(Z)=质子数=原子序数=核外电子数(1)同位素：具有相同质子数和不同中子数的同一种元素的原子互称为同位素。在天然存在的某种元素里，不论游离态还是化合态，各种同位素的原子百分比(即圭度)一般是一定的。注：①几乎所有的元素都有同位素，只是同位素的数目各不相同而已。由于同位素的核电荷数(即质子数)相同，因而它们的化学性质也相同。(2)元素、同素异形体与同位素的比较：概念存在范围元素具有相同质子数的同一类原子的总称在同一类原子之间同素异形体同种元素由于结构不同组成的不同单质之间互为同素异形体在无机物单质之间同位素质子数相同中子数不同的原子间互为同位素在原子之间相对原子质量：原子的相对原子质量：以一个12C原子质量的1/12作为标准，其它原子的质量跟它相比较所得的数值。它是相对质量，有数字，无单位。元素的相对原子质量:是按该元素的各种同位素的原子百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值。元素周期表中的相对原子质量就是指元素的相对原子质量。A=A*a%+A*a%+A*a%+ +A*a%1 1 2 2 3 3 nn少、A2为核素的相对原子质量a%a2%......为核素的原子百分数或核素原子的物质的量分数思考：质子和中子的相对质量约为多少？离子：原子或原子团得、失电子后形成的带电微粒称为离子。带正电荷的离子称为阳离子，带负电荷的离子称为阴离子。常见离子符号：Na+,Cu2+,Fe2+,Cl-,NH4+,OH-,SO42-.思考：常见的由离子构成的物质类型有哪些？核外电子的排布电子层一电子运动的不同区域电子层序数(n) 1234567电子层符号 KLMNOPQ电子能量 低 高电子离核距离近 远2、 核外电子的排布规律(1)核外电子是按能量高低由里向外，分层排布的，从里到外依次是

K-L-M-N-O-P-Q...电子能量依次增高。（2） 各电子层最多容纳的电子数为2n2个；最外层电子数不得超过8个，次外层电子数不得超过18个，倒数第三层电子数不得超过32个。（3） 最外层为8个时为稳定的结构，如稀有气体。核外电子排布的表示方法：（1）原子结构示意图：用来表示元素原子核电荷数和核外电子按电子层排布情况的示意图。钠离子Na+ '（2）电子式：元素的化学性质主要由原子的最外层电子数决定，我们常用小黑点（或x）来表示原子的最外层的电子。例如：氢H思考：写出HONaHeMgBLi+F-O2-Ca2+Al3+PAr的电子式【典型例题】TOC\o"1-5"\h\z【例1】古代和近代的哲学家、科学家中，认为物质是无限可分的是 （）A.惠施（中国） B.墨子（中国）C.德谟克利特（希腊） D.道尔顿（英国）【例2】下列说法中不属于道尔顿近代原子论的要点的是 （）原子在化学变化中保持其不可再分性B.化合物中各种原子按简单整数比结合C.物质分割只能到原子 D.原子中正电荷是均匀分布在整个原子中的【例3】发现放射性元素能放射出a、°、y三种不同射线的科学家是 （）道尔顿 B.贝克勒尔 C.汤姆孙 D.卢瑟福【例4】下列哪些发现表明原子具有复杂的结构 （）电子的发现②放射性现象的发现③质量守恒定律的发现④水的组成的发现①③ B.①② C.③④ D.①④【例5】汤姆孙提出原子的葡萄干面包模型的主要依据是 （）①原子的构成中有电子；②原子的构成中有质子；③原子的构成中有中子；④整个原子是电中性的。①② B.①④ C.①③ D.②④【例6】道尔顿的原子学说曾经对化学的发展起了很大的作用，他的学说中，包含下述三个论点：①原子是不可再分的微粒 ②同种元素的原子的所有性质和质量都相同③原子是微小的实心球体。从现代的观点看，你认为不确切的是 （）A.只有③B.只有①③ C.只有②③ D.有①②③【例7】古代原子论之所以无法确立是因为 （）A.古人的猜测、思考能力不强B.古人的分析、推理能力较弱C.古代科技水平不高 D.古人的协作精神不够【例8】科学家最近研制出第112号新元素，其原子的质量数为227,对于该新元素的下列说法正确的是 （）

其原子核内中子数和质子数都是112其原子核内中子数为165,核外电子数为112其原子质量是12C原子质量的227倍其原子质量与12C原子质量之比为227:12TOC\o"1-5"\h\z【例9】X元素原子的核电荷数为n,X2「离子和Y3+离子的电子层结构相同，则Y原子的质子数是 ()A.n+1 B.n+2 C.n+3 D.n+5【例10】有A、B两种原子，A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子恰为A原子L层电子数的2倍。A和B分别是 ()A.硅原子和钠原子 B.硼原子和氦原子C.氯原子和碳原子 D.碳原子和铝原子【例11】核内中子数为N的R2+离子，质量数为A,则ng它的氧化物中所含质子的物质的量是 ()A.(A-N+8)n/(A+16)mol B.(A-N+10)n/(A+16)molC.(A-N+2)mol D.(A-N+6)n/Amol【例12】写出有关的元素符号或名称(1某元素最外层电子数是次外层电子数的2倍，该元素符号是。0某元素次外层电子数是最外层电子数的2倍，该元素符号是 。(咪元素K层与M层电子数相同，该元素名称。【例13】有A、B、C、D、E五种微粒：！A微粒失去3个电子后，电子层结构与氖原子的相同；B微粒得到一个电子后，其电子层结构与氩原子相同；C微粒带两个单位正电荷，核电荷数为12；0D微粒有18个电子，当失去两个电子时显电中性；⑤E微粒不带电，原子核中只有一个质子。请回答：⑴各微粒的符号：A、B、C 、D、E。(2B微粒的结构示意图 ，D微粒的结构示意图 。【例14】分别写出符合下列要求的化学符号：含有10个电子的4种阳离子含有10个电子的3种阴离子含有10个电子的4种化合物含有10个电子的一种单质【例15】已知：A.B.C.D四种元素的质子数都小于18,它们的核电荷数A<B<C<D；A与B可生成化合物AB2,每个AB2分子中含有22个电子；C元素原子的次外层电子数为最外层电子数的2倍，D元素原子的最外层电子数比次外层少1个，则各元素符号分别为A、B、C、D。【例16】V、W、X、Y、Z五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中：X、Z、V是金属元素；V和Z元素原子的最外层都只有一个电子；W和Y元素原子的最外层电子数相同，且W元素原子L层电子数是K层电子数的3倍；X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半。由此推知(填元素符号)：V，W，X，Y，Z。【课后练习】19世纪末，人类开始揭开原子内部结构的秘密，最先发现电子的科学家是 （）A.法国化学家拉瓦锡 B.英国物理学家汤姆孙C.意大利物理学家阿伏伽德罗 D.英国化学家道尔顿下列关于原子的叙述中，正确的是 （）原子是不可再分割的微粒原子是一个实心的刚性小球，在化学反应中性质保持不变原子是化学变化中的最小微粒原子最早是由中国哲学家墨子所提出的下列关于放射性元素的说法正确的是 （）所有的元素都有放射性只有铀元素具有放射性元素具有放射性是由原子内部结构变化引起的放射性元素的放射现象是在一定的条件下发生的TOC\o"1-5"\h\z下列关于a粒子的叙述中错误的是 （）A.它是氦原子核 B.它带2个单位正电荷C.它的穿透力极强 D.它的质量是氢原子的4倍a粒子散射实验表明，原子中存在 （）A.运动极快且带负电的电子 B.质量较大而体积较小的核C.由质子和中子两种微粒构成的核 D.作高速运动的原子核下列说法中正确的是 （）原子结构发展到了现代模型理论，历史上的各种理论都是无意义的贝克勒尔发现元素的放射性纯属偶然，连日阴雨帮助了他卢瑟福的a粒子轰击金箔的实验，既体现了他的智慧，又利用了前人的科学成果汤姆孙的原子结构模型未被很多人了解就被弃置一旁，是毫无成就的TOC\o"1-5"\h\z原子核里一定有的微粒是 （）A.质子B.质子和电子 C.质子和中子 D.电子在构成原子的各种微粒中，决定原子种类的是 （）A.质子数 B.中子数 C.质子数和中子数D.核外电子数具有相同质子数的两种粒子 （）A.一定是同种元素 B.一定是一种分子和一种离子C.一定是不同的离子 D.无法判断由两种原子组成的纯净物 （）A.一定是化合物 B.可能是单质，可能是化合物C.一定是单质 D.一定是同素异形体在研究葡萄干面包模型过程中，通过实验证明葡萄干面包模型与原子结构的实际不符，从而提出原子结构行星模型。此实验是 （）A.铀盐具有放射性 B.原子产生看不见的X射线C.用a粒子轰击金箔 D.发现a、伙y三种射线TOC\o"1-5"\h\z卢瑟福的a粒子散射实验的现象说明了 （）①葡萄干面包原子模型的理论是错误的 ②原子中绝大部分都是空的原子中存在