原子结构-课件

第四章原子结构元素周期律第一册（下）思考：1.构成物质的微粒有哪些？分子、原子、离子2.原子是由哪些粒子构成的?第一节原子结构19世纪初，英国科学家道尔顿提出

近代原子学说，他认为原子是微小

的不可分割的实心球体。近代原子学说的创立1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，1904年他提出，原子好像一个带正电荷的球，电子作为点电荷镶嵌在球中间。这是他解释元素化学性质发生规律性变化而反复思考得出的。英籍新西兰科学家卢瑟福E.Rutherford,1871－1937原子核的发现1911年前后，新西兰物理学家E·卢瑟福把一束高速运动的α粒子（质量数为4带2个正电荷的氦原子）射向一片极薄的金箔，他惊奇的发现，过去一直认为原子是“实心球”，由这些实心球紧密排列而成的金箔，竟有大多数α粒子没有改变方向，如入无人之境畅通无阻，就像金箔不存在一样。只有很少部分α粒子通过时发生偏移或直线弹回。根据以上现象讨论：①大多数α粒子通过说明了什么？②少数α粒子偏移或直线弹回说明了什么？原子不是实心球，原子内部是“空旷”的金箔内部有带正电荷的粒子存在，且集中在一个很小的核心上（称作原子核）；所带的正电荷数大于α粒子；质量大于α粒子。波尔原子模型构成原子的粒子电子原子核质子中子电性和电量一个电子带一个单位负电荷,电量为1.6×10-19C一个质子带一个单位正电荷不显电性质量(kg)9.109×10-311.673×10-271.675×10-27相对质量1/18361.0071.008原子构成的粒子及其性质数量关系：核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数质量关系：质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）原子核核外电子Z个质子Z个中子（A—Z）个原子XAZ一.原子结构质量数：对质子和中子的相对质量取整数相加的数值，即近似原子量电性关系：原子：质子数＝核外电子数原子质量主要集中在原子核上。原子核体积很小，只占原子体积的几亿分之一[说明]：

●原子不是实心球体，在原子核外有一个“很大”的空间供电子作高速运动。

●原子核与电子之间既存在吸引力，又存在排斥力。当达到平衡时，电子既不会飞离走，又不会紧贴在原子上。

●不是任何原子都由质子中子和电子构成。如：氢原子。

●在原子中，质子数一定等于核外电子总数，但不一定等于中子数。一般质子数≤中子数。二核素同位素1.元素----具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子。具有一定数目的质子和一定数目中子的一种原子。——核素同一元素的不同核素之间互称同位素。——同位素

2.核素、同位素元素核素核素…（同位素）碳元素有三种同位素三种碳原子

质子数中子数原子名称

相对原子质量

6

6

碳-12原子(12C)12(单位为1)

6

7

碳-13原子(13C)

13

（近似值）

6

8

碳-14原子(14C)14

（近似值）

238U92铀的同位素U23592U23492是制造原子弹和作核反应堆的燃料U23592H11H21H31氕氘氚氢的同位素H21H31氘氚是制造氢弹的材料，氘氚聚变会释放大量的能量。爆炸物235U氘+氚锂+氘、氢3.关于同位素的说明

同种元素的不同核素,质子数相同,在周期表中占同一位置,也是同位素的原意。(2)同种元素的各核素互称同位素，其化学性质几乎完全相同，组成的单质和化合物物理性质有微小的差异。(3)在天然存在的某元素里，不论是游离态还是化合态，核素所占的原子百分比一般是不变的。XZAmn±±

n离子电荷原子数目质量数质子数化合价质量数质子数微粒ClS2-Na+3517中子数电子数2312323545181817101616801135Br8035练习填表1.已知硫原子的质量数是32，求中子数。2.某氯原子的中子数为20，求质量数。3.某原子质量数为18，核外有8个电子，求中子数。4.某二价阳离子含有10个电子，12个中子，求质量数。5.某硫原子的相对原子质量是32.06，求中子数。6.某一价阴离子含有10个电子，10个中子，求质量数。7.元素R的一个原子，质量数为a,其阴离子Rn-有b个电子，求中子数。8已知R2+核内共有N个中子，R的质量数为A,mgR2+中含电子的物质的量是多少？163710241619a-(b-n)1molR2+中含有电子：A-N-2mgR2+中含有电子的物质的量：mA(A-N-2)mol【问题】已知碳元素有一种核素——14C，具有放射性，当动物或植物死亡后，每5720年其含量将减小一半，据此可为确定古代文物所处年代有特殊的应用。试指出：1、该原子核内中子数比质子数大多少？

；2、1mol该原子中所含电子有多少摩？

；3、若以该原子与氕原子组成甲烷分子，该分子的质量数是多少？

。若使1mol这种甲烷分子在空气中完全燃烧，则发生转移的电子有多少摩

。26188mol【讨论】氧的同位素含有三种核素——16O、17O、18O。18O常作为研究化学反应机理的示踪原子，试以18O2－回答有关问题。1、该原子内的质子数、中子数、电子数之比为

。2、另有一种离子——M3+，其核外电子数与18O2－相等，则M3+与18O2－的核内质子数之比为

；其核外电子数之比为

；4：5：513：81∶1填空：1.元素______(有或无）质量数。2.元素的种类由_____________决定，核素的种类由_____________________决定。无质子数质子数和中子数共同一种元素对应一类原子一种核素对应一种原子原子符号也就是核素符号判断下列叙述正确的是()（A）质子数相同的微粒之间一定互为同位素（B）已发现的元素有112种，因此有112种原子（C）属于同位素的原子一定为同种元素（D）水（H2O）和重水（D2O）互称同位素不一定，如HF、H2O、NH3、CH4等分子质子数相同。大多数元素均有同位素，原子数目远远超过112种。√因属于同位素的原子的质子数相同。同位素指的是原子之间关系，不是分子之间的关系。C

三.元素的相对原子质量

1.原子的质量

即核素的实际质量，通常以kg作单位。2.原子的相对原子质量核素的质量与一个12C质量的1/12相比较所得的值，单位为1。2.6561×10kg－26如一个O的质量为1615.994915如一个

16O的相对原子质量为①

根据某原子的实际质量求:②.根据NA求：M=某原子质量.NA例：符号质量数核素的相对原子量x%

35Cl3534.96975.77%

37Cl3736.96624.23%1717

氯元素的相对原子质量：

34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453氯元素的近似相对原子质量：35×75.77%+37×24.23%=35.48

3.元素的相对原子质量：各种天然核素的相对原子质量与其所占原子百分比的乘积之和。4.元素的近似相对原子质量：各种天然核素的质量数与其所占原子百分比的乘积之和。经实验测定,氧元素的三种天然核素的相对原子质量及其丰度如下表所示,求氧元素的相对原子质量。核素OOO相对原子质量(u)15.99491516.99913317.99916丰度（%）99.7590.0370.204181617解答Ar

(O)=15.994915×99.759%+16.999133×0.037%+17.99916×0.204%

=15.9994【思考】当物质结构的粒子足够小（达到nm级）时，会表现出一些特殊的性能。当以接近光速运动的电子运动在原子大小的空间范围内时，是否也会表现出某些不同于宏观物体运动的特征呢？四.原子核外电子运动状态以氢原子为例：氢原子核外电子的运动,在离核较近的区域范围内出现的机会较多，在离核稍远的地方出现机会较少,就好像带负电荷的“云雾”笼罩在原子核的周围，于是就形象地称为“电子云”。小点疏密－电子在核外空间出现机会的多少

1、电子云——原子核外电子运动状态的形象描述关于“电子云”需要说明的几个问题：●电子云中的一个个小点并不表示一个个电子，而是表示电子在原子核外相应空间范围内的出现机会。●电子云稀薄的地方，表明电子在该区域内出现的机会较少，电子云密的地方，表明电子在该区域内出现的机会较多。●氢原子核外的电子云不是平面的圆形，而是呈球形对称分布。

2.电子层

含多个电子的原子中，电子是分层排布的。能量较低的电子运动在离核较近的区域，能量较高的电子运动在离核较远的区域。电子层数(n)1234567电子层符号KLMNOPQ内层

能量由底到高

外层区域－表示运动着的电子离核远近及能量高低核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMN1氢12氦23锂214铍225硼236碳247氮258氧269氟2710氖28HHeLiBeBCNOFNe核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMN11钠Na28112镁Mg28213铝Al28314硅Si28415磷P28516硫S28617氯Cl28718氩Ar28819钾K288120钙Ca28823.核外电子分层排布的一般规律(2)K层为最外层时,最多能容纳的的电子数(3)(其它各层为)最外层,最多能容纳的电子数(4)次外层最多能容纳的电子数(5)倒数第3层最多能容纳的电子数(6)第n层(各层）里最多能容纳的电子数2818322n2(1)能量最低原理：核外电子总是先排布在能量最低电子层里，然后依次排布在能量升高的电子层上必须同时符合(1)原子结构示意图Cl核电荷数电子层该层电子数4.核外电子排布的表示方法(2)电子式：示意原子最外层电子数2、画出Li、Na、K、F、Cl、Br的原子结构示意图。3、画出Na＋、K＋、Cl－、Br－的离子结构示意图。微粒符号质子数电子数H2O

NH4+

OH-

10101110910CH4、NH3、HF、NeH3O+、Na+、Mg2+、Al3+F－、O2－、NH2－、N3－等电子体练习：核外电子排布规律的应用1.最外层有1个电子的元素有_______2.最外层有2个电子的元素有______3.最外层电子数＝次外层电子数的元素有______4.最外层电子数＝电子层数的元素有____5.最外层电子数是电子层数2倍的元素有____6.最外层电子数是次外层电子数2倍的元素有______7.最外层电子数是内层电子数的一半元素有______8.最外层电子数>电子层数时，一般是________类元素9.最外层电子数≦电子层数时，一