第四章

物質(zhì)結(jié)構(gòu)

元素周期律第一節(jié)

原子結(jié)構(gòu)與元素周期表4.1.1原子結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道原子的結(jié)構(gòu)及構(gòu)成原子的微粒間的關(guān)系；根據(jù)原子核外電子的排布規(guī)律，能畫出1～20號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。了解預(yù)測(cè)、假設(shè)、模型等方法在科學(xué)家研究原子結(jié)構(gòu)中的作用。2、知道質(zhì)量數(shù)和

的含義?？茖W(xué)史話：原子結(jié)構(gòu)模型的演變道爾頓【1766.9.6-1844.7.27】“實(shí)心球”模型道爾頓原子模型(1803年)：原子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，它們是堅(jiān)實(shí)的、不可再分的實(shí)心球科學(xué)史話：原子結(jié)構(gòu)模型的演變湯姆孫【1856.12.18

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1940.8.30】湯姆孫原子模型(1904年)：原子是一個(gè)平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子克魯克斯管陰極射線管“葡萄干面包”模型科學(xué)史話：原子結(jié)構(gòu)模型的演變盧瑟福原子模型(1911年)：在原子的中心有一個(gè)帶正電荷的核，它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在它的周圍沿著不同的軌道運(yùn)轉(zhuǎn)，就像行星環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)一樣盧瑟?！?871.8.30

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1937.10.19】α粒子散射實(shí)驗(yàn)“核式結(jié)構(gòu)”模型①

原子核體積很小，原子不是實(shí)心的，原子內(nèi)部空間很大，絕大部分是空的②

原子中心有個(gè)帶正電荷的原子核，α粒子途經(jīng)原子核附近受到斥力改變方向③

原子核質(zhì)量比α粒子大很多，α粒子碰撞到原子核被彈回來(lái)α粒子散射圖景“核式結(jié)構(gòu)”模型科學(xué)史話：原子結(jié)構(gòu)模型的演變玻爾原子模型(1913年)：電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速圓周運(yùn)動(dòng)玻爾【1885.10.7-1962.11.18】“分層結(jié)構(gòu)”模型科學(xué)史話：原子結(jié)構(gòu)模型的演變電子云模型(1925年-1935年)：現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)。電子在原子核外很小的空間內(nèi)做高速運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律與一般物體不同，沒(méi)有確定的軌道“電子云”模型堅(jiān)實(shí)不可再分的實(shí)心球平均分布著正電荷的粒子嵌著同樣多的電子帶正電荷的核位于中心，質(zhì)量主要集中在核上，電子沿不同軌道運(yùn)轉(zhuǎn)電子在一定軌道上繞核做高速圓周運(yùn)動(dòng)電子云模型（1935年）電子繞核做高速運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有確定的軌道道爾頓模型（1803年）湯姆遜模型（1904年）盧瑟福模型（1911年）玻爾模型（1913年）科學(xué)史話：原子結(jié)構(gòu)模型的演變科學(xué)史話：原子結(jié)構(gòu)模型的演變通過(guò)回顧，每一種模型都體現(xiàn)了當(dāng)時(shí)科學(xué)家們對(duì)原子的認(rèn)識(shí)，科學(xué)家在研究原子結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，都是根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)經(jīng)過(guò)科學(xué)猜想和證據(jù)推理建構(gòu)模型，用模型解釋事實(shí)，當(dāng)出現(xiàn)新的不能解釋的事實(shí)，再修正模型，這種科學(xué)的研究方法是值得我們學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)科學(xué)猜想證據(jù)推理1、原子的構(gòu)成一、原子結(jié)構(gòu)原子原子核核外電子質(zhì)子中子(1個(gè)質(zhì)子帶1個(gè)單位正電荷)(不帶電)(1個(gè)電子帶1個(gè)單位負(fù)電荷)原子核所帶的電荷數(shù)，稱為核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)=按照核電荷數(shù)由小到大給元素編號(hào)，得到原子序數(shù)

原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)(不顯電性)★

原子中：核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)

質(zhì)子中子電子【思考】1、比較質(zhì)子、中子、電子相對(duì)質(zhì)量的數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)什么異同點(diǎn)？2、原子的質(zhì)量由哪些微粒決定？微粒質(zhì)子中子電子質(zhì)量/kg1.673×10-271.675×10-279.109×10-31相對(duì)質(zhì)量1.0071.0080.0005484電量/C1.602×10-1901.602×10-19電荷+10-1①

質(zhì)子、中子、電子的質(zhì)量非常?、?/p>

質(zhì)子和中子的質(zhì)量基本相等，相對(duì)質(zhì)量近似為“1”③

電子的質(zhì)量幾乎可以忽略不計(jì)④

原子的質(zhì)量主要集中在原子核上2、質(zhì)量數(shù)一、原子結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)：如果忽略電子的質(zhì)量，將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取近似整數(shù)值相加，所得的數(shù)值叫做質(zhì)量數(shù)，常用（A）表示質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)原子質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)質(zhì)量數(shù)(A)相對(duì)原子質(zhì)量F910

18.998Na1112

22.990Al1314

26.981192327相對(duì)原子質(zhì)量≈質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)———3、原子的表示方法——表示出元素、質(zhì)子、中子、電子一、原子結(jié)構(gòu)——元素符號(hào)質(zhì)子數(shù)———原子質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)表示方法F910

Na1112Al1314

微粒質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)電子數(shù)

1、填表：8035453523111210321616181101【注意】離子的核外電子數(shù)：Z+nZ-n2、cg電子數(shù)為

，中子數(shù)為

。3、等物質(zhì)的量的16Oa、18Ob中子數(shù)之比為6:5，

則a:b為

。4、美國(guó)科學(xué)家將兩種元素鉛和氪的原子核對(duì)撞，獲得了一種質(zhì)子數(shù)為118，質(zhì)量數(shù)為293的超重原子，該原子原子核內(nèi)的中子數(shù)和核外電子數(shù)之差是（

）A.57B.47

C.61

D.2933:2A質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))化合價(jià)離子所帶電荷數(shù)±m(xù)n±b1個(gè)Xb分子中有b個(gè)X原子微粒符號(hào)各位置的意義：請(qǐng)畫出1-20號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖？原子結(jié)構(gòu)示意圖粒子符號(hào)原子核核內(nèi)質(zhì)子數(shù)或核電荷數(shù)M層電子數(shù)電子層二、原子核外電子分層排布規(guī)律1、

電子層在多電子原子里，把電子運(yùn)動(dòng)的能量不同的區(qū)域簡(jiǎn)化為不連續(xù)的殼層，稱作電子層電子層模型示意圖離核由近到遠(yuǎn)電子能量由低到高能量規(guī)律：電子層數(shù)二、原子核外電子分層排布規(guī)律2、核外電子排布規(guī)律①

能量規(guī)律(能量最低原則)電子一般盡先排在能量低的電子層，只有內(nèi)層排滿才排較高能量的電子層+321+312二、原子核外電子分層排布規(guī)律2、核外電子排布規(guī)律②

數(shù)量規(guī)律(能量最低原則)核電荷數(shù)元素名稱元素符號(hào)各電子層的電子數(shù)KLMNOP2氦He210氖Ne2818氬Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188①

當(dāng)K層為最外層時(shí)，電子數(shù)不超過(guò)

個(gè)，其他層為最外層時(shí)，電子數(shù)最多不超過(guò)____個(gè)；②

次外層最多容納

個(gè)電子；倒數(shù)第三層電子數(shù)不能超過(guò)

個(gè)。③

每層最多容納

個(gè)電子。28182n232原子核外電子總是盡可能先排布在能量最低的電子層上，然后由內(nèi)向外依次排布在能量較高的電子層上。即按K

→

L

→

M

→

N……順序排列原子核外電子分層排布規(guī)律能量規(guī)律數(shù)量規(guī)律★

以上規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地機(jī)械套用①各電子層最多容納2n2(n為電子層數(shù))個(gè)電子②

最外層電子數(shù)目最多不能超過(guò)8個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過(guò)2個(gè))③

次外層最多能容納的電子數(shù)為18個(gè)④

倒數(shù)第三層最多能容納的電子數(shù)為32個(gè)1、請(qǐng)畫出33號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖？2、若有第八周期，其排滿的最后一個(gè)元素原子結(jié)構(gòu)為

？第八周期應(yīng)有

種元素？+22+1028+18288+3628188+542818188+86281832188HeNeArKrXeRnOg+11828183232188+16828183250321881683、符合示意圖

的常見(jiàn)微粒有哪些？+X28原子：Ne陽(yáng)離子：Na+、Mg2+、Al3+陰離子：F-、O2-、N3-常見(jiàn)的“10電子”“18電子”微粒①“10電子”微粒②“18電子”微粒常見(jiàn)的“10電子”“18電子”微粒4、有aXm+和bYn-兩種元素的簡(jiǎn)單離子，若它們的電子結(jié)構(gòu)相同，則下列關(guān)系正確的是（

）A.b-a=n+mB.a-b=n+mC.b-a=n-mD.a+b=n-mB利用“陰上陽(yáng)下”推斷原子序數(shù)的關(guān)系具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，如aX(n+1)+、bYn+、cZ(n+1)-、dMn-的電子層結(jié)構(gòu)相同，在周期表中位置關(guān)系為：

……

bYaXcZdMa-(n+1)=b-n=c+(n+1)=d+n則它們的原子序數(shù)關(guān)系為：a>b>d>c1、在1~18號(hào)元素中幾種特殊的原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)元素符號(hào)最外層電子數(shù)為1的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的原子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的原子電子層數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等的原子H、Li、NaOOLi、SiLi、PH、Be、AlLiHe、C、SBe、Ar2、填表：符號(hào)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)質(zhì)量數(shù)電子數(shù)核電荷數(shù)ZA-ZAZZba-bab-mbdcc-dd+n填表微粒符號(hào)S2-