原子构成 李华.docx

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1、原子李华一、原子结构原子是化学变化中的最小的微粒，是构成物质的最小基本单位。在任何化学反应前后，原子种类和原子个数都不发生任何变化。有关概念的理解：a. “最小微粒”是在“化学变化”的前提下而言。在化学变化过程中，原子不能再分，是最 小粒子。但如果不考虑化学变化，原子还可以分为更小的粒子，如质子、中子、电子等。b. “在化学变化过程中，原子是最小粒子。”是指原子的种类在化学变化中保持不变，即原 子核中的质子和中子没有发生变化，但原子的核外电子数尤其是最外层的电子数会发生变 化。2原子的构成质子（+ ）中子原子核原子核外电子（-）原子序数=质子数=核电荷数=原子核外电子数由于核内电子数和核外电子

2、数相等，所以原子不显示电性。由于电子的质量仅为质子质 量的1/1836，所以可以认为质量数=质子数+中子数。3同位素自然界中除了氢原子以外任何原子的原子核都是由质子和中子构成的。同种元素的原子 所含质子数相同，但没有说中子数也相同。其实，一种元素会有多种原子，这些原子具有相 同的质子数和不同的中子数，它们互称为同位素，如氕、氘、氤，它们符号分别表示为H、 D、T。氕、氘、氤原子核内的质子数均为1，但它们的中子数分别为0、1、2。它们的化学 性质几乎完全相同，但它们的物理性质有着较大的差异。首先，它们原子的质量就不相等。像氕、氘、氤这样质子数相同、中子数不同的原子。同位素的符号表示为X, A表示

3、质 量数，Z表示质子数。4.相对原子质量和质量数作为相对原子质量标准的碳原子是一种有6个质子和6个中子的碳原子，也证明碳原子 不只一种。例如还有质子数为6，中子数为8的碳原子，12C和14C之间也互称为同位素。初中阶段已经学过：相对原子质量=质子数+中子数，在高中阶段把质子数和中子数之和称为质量数。有以下关系式：质量数（A）=质子数（Z） +中子数（N）我们平常使用的相对原子质量是元素的相对原子质量，但因为一种元素有多种同位素， 不同的同位素的质量不同，各种同位素的相对原子质量也不同，因此元素的相对原子质量是 多种同位素的得相对原子质量的平均值。在计算这一平均值时，不仅要考虑不同的同位素原 子

4、的相对的原子质量，还要考虑不同原子在自然界中的原子个数百分比。二、核外电子排布电子质量约为质子质量的1/1836，电子带一个单位的负电荷，电子的核外是分层排布的。1、电子层的表示方法电子层数1234567符号KLMNOPQ最多容纳的电子数（2n2）2818322n2能量高低KLMNOPQ2、原子核外电子分层排布的一般规律在含有多个电子的原子里，电子是依能量的不同分层排布的，其主要规律是：（1）核外电子总是尽可能排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排 布在能量逐步升高的电子层（能量最低原理）（2）最外层最多可容纳的电子数为8,第一层最外层可多容纳2个电子（3）次外最多可容纳的电子数为18.

5、（4）第n层最多可容纳的电子数为2n2原子最外层的电子数与元素的化学性质密切相关，最外层电子数决定了元素的化学性 质。3、原子结构意识图用原子结构意识图可简明、方便地表示原子结构。小圈和圈内的数字表示原子核 和核内质子数，弧线表示电子层，弧线上边的数字表示该层的电子数。如：Na原子的结构示意图为根据原子结构意识图，可判断元素种类、粒子种类、元素的性质以及结构的稳定性。 由质子数和电子数的差值判断粒子种类（原子、阳离子、阴离子）； 由核内质子数决定元素种类，核内质子数不同，则表示不同元素； 由原子最外层电子数决定元素的性质，最外层电子数相同，化学性质相似； 由最外层电子数决定粒子结构的稳定性。一

6、般最外层电子数为8的结构称为“8电子稳定结构”。三、元素周期表及元素性质的周期性变化规律1. 元素周期律元素性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化，这个规律叫做元素周期律。元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果，这就是元素周期 律的实质。元素性质随着核外电子周期性的排布而呈周期性的变化。从钠到氯为例，元素性质周期性变化见下表：原子序数11121314151617元素符号NaMgAlSiPSCl原子的最外层数1234567原子半径由大到小最高正价+1+2+3+4+5+6+7负价-4-3-2-1四、化合物的形成物质发生化学反应时，构成物质的原子通过得失电子或共用电子对形

7、式形成稳定的化合物。1.离子化合物在讨论原子核外电子排布规律时，我们知道当原子的最外电子层上达8个电子时，最外电子 达到饱和（K层上两个电子即达到饱和），这时原子处于一种稳定的状态。除稀有气体元素 的原子外，其他元素的原子也可通过某种方式使其最外电子层上的电子数达到饱和，从而形 成较为稳定的状态。钠原子与氯原子相遇时，钠原子失去最外层的一个电子，形成钠离子， 带正电，氯原子得到了钠原子失去的电子，成带负电的氯离子，阴、阳离子的异性电荷相吸 结合到一起，形成氯化钠。其过程可用如图表示：（+H） 2 8 8 8 2 （+17）静电引力作用外，还有电子与电子、原子核与原用原子结构意识图表示氯化，钠的

8、形成过钠离子（Na+）和氯离子（Cl-）之间除:作用。当阴、阳离子接近到某一定距离时，吸引与排斥达到了平衡。这子核之间的相互排斥作图 Z10种由阴、阳离子相互间的作用构成的化合物称为离子化合物。共价化合物什么是共价 化合物？共价化合物是怎样形成的？共价化合物是依靠共用电子对形成分 子的化合物。当两种非金属元素的原子形成分子时，由于两个原子都有通过得电子形成8电子稳定 结构的趋势，它们得电子的能力差不多，谁也不能把对方的电子夺过来，这样两个原子只能 各提供一个电子形成共用电子对，在两个原子的核外空间运动，电子带负电，原子核带正电。 两个原子的原子核同时吸引共用电子对，产生作用力，从而形成了一个分

9、子。分子是由原子 构成的。 极性键：由于两个原子对电子的吸引能力不一样，共用电子对总是偏向得电子能力 强的一方，这一方的原子略显负电性，另一方的原子略显正电性，作为整体，分子仍显电中 性。比较典型的共价化合物是水、氯化氢以及二氧化碳。共用电子对总是偏向氧原子的一 方，偏离氢原子的一方。 非极性键：某些单质的分子也是依靠共用电子对形成的。例如氯气的分子就是由两 个氯原子各提供一个电子形成共用电子对，电子对同时受两个原子核的作用形成氯分子。由 于同种原子吸引电子能力相仿，电子对不偏向任何一方。（4）共价化合物的物理性质共价化合物一般硬度小，熔沸点低。典例：例一：下图为核电数从1到18的元素的原子结

10、构示意图：第一周期IH2|c第二周期10第三周期磅%!时】- 瑛J4SJ 磅翰磅泓一通过分析上图得出结论：（1）（2）（3）（4）解析：本题为“发现式”开放性试题，要求学生通过分析题给信息，归纳整理后提出符合事 实的规律性的结论。仔细分析比较上图中每一行8种原子核外电子层数的特点，每一纵行原 子最外层上电子数的特点，金属元素、非金属元素、稀有气体元素原子最外层上的电子数的 特点及各原子的核外电子排布，第一电子层、第二电子层最多容纳的电子数特点，可以从中 总结出一些带有规律性的结论。（1）分析同一横行中各元素原子是结构意图后可以发现：电子层数相同，且随核电荷数 逐渐增大，最外层电子数从锂（Li）

11、到氖（Ne）到氩（Ar）都是从1递增到8.（2）分析同一纵行中各元素原子结构示意图后可以发现：从上到下，电子层数逐渐增加， 最外层电子数都相同，稀有气体元素的原子最外层的电子数一般等于8,金属元素 原子的最外层电子数一般V4,而非金属元素原子的最外层数则一般N4.通过对同一横向、同一纵向中原子结构示意图对比分析，可以得到很多规律性的结 论。答案：.核外电子分层排布 .元素不同，质子数（核电荷数）不同 .原子中核内质子数=核电荷数=核外电子数 .同一横行电子层数相同 .同一纵行最外电子层上的电子数相同 .金属元素的原子最外层电子数一般多于4个，非金属元素的原子最外层电子数一 般多于4个，稀有气体

12、元素的原子最外层电子数为8（氦为2个电子）例2：原子序数为94的钚（Pu）是一种核原料，该元素一种原子的质子数和中子数之和为 239,下例关于该原子的说法不正确的是：（）A.中子数为145B .核外电子数为94C .质子数为94 D.核电荷数为239解析：原子序数=质子数=核外电子数，根据钚的原子序数为94，可以确定B、C正确， 中子数=239-94=145，故A正确，应选D例3：由我国著名科学家、中国科学院院士张青莲教授主制确定了铟、铱、锑、铕等几种元素 的相对原子质量新值，其中他测定核电荷数为63的铕元素的相对原子质量的新值为152则 下例说法正确的是：（）A.铕元素的原子质子数为63B.

13、铕元素的质子数为63C.铕元素的原子核外电子数为152 D.铕元素的原子的质量为152 解析：原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数，故A正确。C错；中子数与质子数 不一定相等，故B错；原子的质量与相对原子质量不相符，故D错。选A 例4：某元素的结构意识图如图所示，对该元素的有关认识正确的是（）A .该元素的原子核内质子数是34 B.该元素是金属元素C.该元素原子的最外层电子数是2 D.该元素位于元素周期表中的第四周期 解析：原子结构意识图中，质子数=核外电子数=2+8+18+6=34；由于最外层电子数为6个， 属于非金属元素，金属元素最外层电子数少于4个；有几个电子层元素就位于第几周期，故

14、该元素位于第四周期。答案是A D例5：原子序数为16的元素和原子序数为4的元素的原子相比较，前者的下列数据是后者 的4倍的是：（）A. 电子数 B.最外层电子数 C.电子层数D.次外层电子数解析：元素周期表中16号元素为硫元素，次外层电子数为8, 4号元素为镀，其次外层电子 数为2，故A、D正确。智能训练1.下列粒子（微粒）中不能直接构成物质的是（）A.原子B.分子C.离子D.电子2. 如图是元素周期表中氢、氧两种元素的相关信息。下列说法错误的是（A.氢的原子序数是1B.氧的核内质子数是8C.氧的相对原子质量是16.00D.氢元素与氧元素只能形成一种化合物3. 雄伟壮观的国家大剧院主体建筑表面

15、安装了近2万块钛（Ti）门金属板。已知Ti原子核内 有22个质子，则下列叙述正确的是（）A.Ti可以表示一个钛原子B.Ti4+核外有26个电子C.TiO2中含有氧分子D.CaTiO3属于金属氧化物4. 如图是元素周期表中的一格，依据图中的信息得到的下列认识错误的是（）A.该元素原子的质子数为14B.该元素属于非金属元素C.该元素一个原子的原子核外有14个电子D.该元素的原子质量为28.095. 我国已发射绕月飞行的探测卫星一一“嫦娥一号，。人类探月的重要目的之一是勘察、获 取地球上蕴藏量很小而月球上却极为丰富的核聚变燃料“He-3”，解决地球能源危机。 已知“C-13”是指原子核内含有6个质子

16、、7个中子的碳原子，则“He-3”所指的氦原子核 内（）A.含有3个质子，没有中子B.含有2个质子，1个中子C.含有1个质子，2个中子D.含有3个中子，没有质子6. 下列物质中，属于共价化合物的是（）ANaOHb.N2UN%d.NH4C17. 核外电子数相同、核内质子数不同的两种粒子，他们可能是（）A. 一种元素的原子和另一种元素的离子B. 同种元素的原子和离子C. 两种不同元素的原子D. 两种不同元素的离子8. 已知元素X、Y的核电荷数分别为a和b，它们的离子Xm+、Yn-所含的电子数相同，则下 列关系式正确的是（）A.a=b+m+nB.a=b-m+nC.a=b+m-nD.a=b-m-n9.

17、 元素周期表中，钾元素和钠元素同在一个纵行里，它们的原子结构意识图见下图，则钾与钠的化学性质（填“相似”或“不相似”），理由是。钠与氯气反应生成氯化钠，钾和氟气的反应与其相似.（1）根据原子结构示意图分析：元素名称钠钾氟氯元素符号NaCl原子结构示意图钠原子结构示意图中的X= 分析钾原子与氟原子结合的原因并将分析过程填写在图中:我易失电子形成相对稳定结构；我易得电子形成相对稳定结构（2）对比分析钾原子在反应前后微粒结构上的不同之处是（至少答两点）10. 元素周期表是我们学习化学和研究化学的重要工具。下表是元素周期表中118号元素 原子核外电子排布，对它进行研究：第一周期EH2|c第二周期莓第三周期险、 磅磅!时】4Sj 磅输16S 二6ISAr试依据核电荷数为118的元素的原子结构意识图，回答下列问题:（1） .图中硫元素的核电荷数=:氯元素的最外层电子数=_ （填数值），则与氯元素 化学性质相似的元素。第11号元素名称是，它属于元素（填金属”或“非金属”），它在化学反应中容易 电子，它的离子符号为。（2） 从上表中我还可以探究出以下规律：原子核外电子数等于原子序数、等、 等。（3）研究表明：从第二周期从3号9号元素的原子核外电层数相同，核电荷数逐渐增大，原子核对核外电子的引力逐渐增大，故原子半径逐渐减小。我分析第三周期从11号17号 元素原子半径的变化规律是。