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第三单元 物质构成的奥秘
课题2 原子的构成
复习练习:
在过氧化氢制取氧气的反应中,过氧化氢的
破裂为氢 和氧 ,它们再重新组合成水 和氧 该反应的表达为: ,可见,分子很小,但在化学反应中可以 ,而 在化学变化中 不可再分,所以说 是化学变化中的最小的粒子。(提示:填“分子”或“原子”等)
分子
原子
原子
再分
原子
原子
分子
分子
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?
原子由位于中心的原子核和核外电子构成
英国物理学家卢瑟福α粒子散射实验
大部分α粒子能穿过金属箔片;
少数的α粒子方向明显发生大角度改变
及少数α粒子沿原路返回
原子不是简单而不可分割的实心球体,那么,他由哪些部分构成?
一、原子的构成
原 子
(带正电)
(不带电)
(带负电)
(带正电)
(不带电)
核电荷数=质子数
表4-1
表4-2
示 例
=核外电子数
练 习
原子很小,但原子核的体积仅为原子的十万分之一,大量的空间留给电子运动;而电子的质量又是很小的,对原子来说可以忽略不计。
原子的质量几乎集中在原子核上,原子核几乎不占空间
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。
粒子种类 电性 质量(kg)
质子 1个单位正电荷 1.6726×10-27
中子 不带电 1.6749×10-27
电子 1个单位负电荷 质子质量的1/1836
观察表格(表4-2 ) ,思考下列问题
不同原子的质子数、电子数不同。
氢原子的中子数为0,因此,不是所有的原子都有中子。
质子数一定等于电子数,但不一定等于中子数。
质子和电子数目相等、电性相反,互相抵消 ,所以原子不带电
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氢 1 0 1
碳 6 6 6
氧 8 8 8
钠 11 12 11
氯 17 18 17
铁 26 30 26
练习1
1.原子是由居于原子中心、带______的原子核和核外带______ 的电子构成,原子核是由_______和______构成。由于它们所带的电荷_______ ,电性_____,所以整个原子______(填显或不显)电性。
2、能保持物质的化学性质的最小粒子是_____;化学变化中的最小粒子是______;原子中带正电荷的粒子是_ _________;不显电性的粒子是 、质量最小的粒子是_____;决定原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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正电
负电
质子
中子
相等
相反
不显
分子
原子
质子和原子核
中子
电子
原子核
111
回忆:
1、原子由那些微粒构成?各种粒子的电性如何?
2、氯原子核外有17个电子,核内有几个质子?核电荷数是多少?
电子的能量低,就在离核近的区域运动;反之,电子的能量高就在离核远的区域运动.
核外电子在不同的电子层内运动,也称为核外电子的分层排布(也叫电子的分层运动).
二.原子核外电子的排布
1.核外电子的分层排布
2.原子结构示意图
3、核外电子排布的一般规律:
(1)原子核外电子最少有一层,最多有七层,第一层最多排2个电子
(2)最外层电子最多不超过8个(只有一层的不超过2个)
(3)稀有气体原子的最外层电子数等于8(除氦元素是2外).在化学变化中,性质稳定.因此把最外层电子数是8(最外层是第一层时,电子数是2)的结构,称为稳定结构.
(4)金属原子最外层电子数一般小于4,在化学变化中容易失去最外层电子,形成相对稳定结构.
(5)非金属原子的最外层电子数一般大于4,在化学变化中容易得到电子,而形成相对稳定结构.
练习:
请画出质子数为1、4、18、的原子的结构示意图。
某天放学后,小建和小康一起到学校附近的文具店买钢笔.钢笔的价格为8元,小建的钱包里有9元,要买一支钢笔绝对没问题,可是,小康只有7元,怎么办呢?
向来乐于助人的小建,不假思索的把自己多余的1元借给小康,这样,他俩都可以买下钢笔.你知道在化学世界里,元素的原子之间也懂得发扬互相帮助的精神?
+11
2
8
1
+11
2
8
质子数
核外电子数
=
质子数
核外电子数
>
+17
2
8
7
+17
2
8
8
Na
Cl
质子数
核外电子数
=
质子数
核外电子数
<
失去电子
得到电子
离子:带电荷的原子或原子团
离子的种类:
阳离子:带正电荷的原子
阴离子:带负电荷的原子
Al
Al3+
s
S2-
S2- Cl-
离子
Na+ Al3+
⑴写法:先写元素符号,再在元素符号右上角标所带电荷数及电性.例:
SO42- (硫酸根离子)
NO3- (硝酸根离子)
OH- (氢氧根离子)
NH4+ (铵根离子)
Mg2+ (镁离子)
Cl- (氯离子)
O2- (氧离子)
Na+ (钠离子)
Mg2+
2Cl-
⑵意义:
注意:
①元素右上角的数字表示电荷数,“+、-”号表示电性,离子符号前的数字表示离子个数;
②书写时,数字在前性质符号在后。
阳离子
阴离子
氯化纳(NaCl)的形成过程
4.离子化合物:
由阴、阳离子通过静电作用形成的化合物。
常见的离子化合物有:
K2CO3
1.原子和阴,阳离子之间是怎样相互转化的?
失电子
得电子
得电子
失电子
阴离子
阳离子
原子
2.原子与离子之间有什么区别和联系?
① 原子不带电,而离子带电
区别
②原子一般不具有稳定结构,而离子一般具有相对稳定结构
①离子是由原子得失电子形成
联系
②都能构成物质,保持物质化学性质
1.下列粒子中表示+2价阳离子的是
2. 原子变成离子时
( )
C
( )
A.一定失去电子 B.一定得到电子
C.电子层一定变化 D.得失电子都可能
D
5.由下面的卡通图分析得出的结论错误的是
( )
A.钠原子在化学反应中容易失去电子
B.钠原子与钠离子都不显电性
C.氯原子得一个电子形成氯离子
D.氯化钠由氯离子和钠离子构成
D
1.如果该图表示的是原子,X值为___,
该原子的符号是____。
2.如果该图表示的是带2个单位正电荷
的阳离子,X值为___,符号是____。
3.如果该图表示的是带2个单位负电荷
的阴离子,X值为___,符号是____。
能力提高:
10
Ne
12
8
根据右边的结构图回答:
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_____,该离子的名称是______,符号是____,该离子的结构示意图是:
10
铝离子
Al3+
原子的质量测定值
一个碳原子的质量是:
0.00000000000000000000000001993千克
即1.993×10-26千克
一个氧原子的质量是:
0.00000000000000000000000002657千克
即2.657×10-26千克
一个铁原子的质量是:
0.00000000000000000000000009288千克
即9.288×10-26千克
原子的质量很小,记忆、计算都很不方便,怎么办?
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三、相对原子质量(Ar)
相对原子质量就是以一种碳原子质量的1/12(1.66×10-27Kg)为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比。
碳 原 子质量的1/12
Ar=
(1)“相对原子质量”是一个比值;
(2)“相对原子质量”单位为“ 1 ”,可省略。
(3)“一种碳原子”是指含6个质子和6个中 子的碳原子,常称“碳12”。
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相对原子质量的近似值
找规律:阅读上表,你能得到什么信息?
核电荷数=核内质子数=核外电子
跟质子、中子相比,电子质量很小,通常忽略不计,原子的质量主要集中在原子核上。质子和中子的质量跟相对原子质量标准相比较,均约等于1
练 习
相对原子质量≈质子数+中子数
原子种类 质子数 中子数 核外电子数 相对原子质量
氢 1 0 1 1
碳 6 6 6 12
氧 8 8 8 16
钠 11 12 11 23
氯 17 18 17 35
铁 26 30 26 56
练习2
1、填表:
2、氧原子的相对原子质量为( )
A、16g B、16 C、2.657×10-26kg D、16g
3、最近,俄罗斯科学家宣布他们通过核反应合成了核电荷数为114、相对原子质量为289的超重元素原子,该原子内质子数为 ,中子数为 ,核外电子数为 。
B
114
175
114
1
0
12
26
30
1
1
12
12
26
原子种类 核电荷数 质子数 中子数 电子数 相对原子质量
H 1 ? ? ?
Mg 12 ? ? 24
Fe ? 26 ? 56
练习:
1.已知氧原子的质量是2.657×10-26Kg,相对原子质量是16;镁原子的质量是3.986×10-26Kg,相对原子质量是24,求镁原子与氧原子的质量之比和相对原子质量之比。
镁原子与氧原子的质量之比=3.986:2.657=1.5
镁原子与氧原子的相对原子质量之比=24:16=1.5
设碳-12原子的质量为MKg,某原子的质量为NKg,则
该原子的相对原子质量为多少?
相对原子质量的单位是1,常省略不写.
习题:
说明:
1、原子间的质量比等于他们的相对原子质量之比。
2、原子的相对原子质量与其质量成正比。
3、相对原子质量能相对地表示原子的实际质量。
4、
相对原子质量≈质子数+中子数。