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1、期纳中学期纳中学期纳中学期纳中学 杨乔杨乔杨乔杨乔课题课题2 2 原子的结构原子的结构第三单元第三单元第三单元第三单元 物质构成的奥秘物质构成的奥秘物质构成的奥秘物质构成的奥秘一、原子的构成一、原子的构成 在化学变化中在化学变化中分子可以再分，而分子可以再分，而原子不能再分。那么，原子究竟是不原子不能再分。那么，原子究竟是不是简单而不可分割的实心球体呢？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？你能猜想原子的内部结构吗？原子的体积很小，原子核比原子更小，原子的体积很小，原子核比原子更小，原子里有原子里有很大的空间很大的空间，电子就，电子就在这个在这个空间里作高速的运动。空间里作高
2、速的运动。乒乓球原子原子的构成的构成原子由位于中心的原子核和核外电子构成原子由位于中心的原子核和核外电子构成 原 子 的 构 成原原子子电电子子原子核原子核质子质子中子中子（带正电）（带正电）（不带电）（不带电）（带负电）（带负电）（带正电）（带正电）（不带电）（不带电）在原子中：核电荷数质子数在原子中：核电荷数质子数 核外电子数核外电子数原子核所带的正电荷数，叫做原子核所带的正电荷数，叫做核电荷数核电荷数。核电荷数核电荷数等于等于核内质子数核内质子数不同种类的原子不同种类的原子:质子数、中子数和核外电子数都不质子数、中子数和核外电子数都不同同。原子中：质子数原子中：质子数=核外电子数核外电子
3、数同一原子中质子数等于核外电子数，但不一定等于中子数。同一原子中质子数等于核外电子数，但不一定等于中子数。氢原子的中子数为氢原子的中子数为零零，因此不是，因此不是所有原子所有原子中都中都存在中子存在中子，但，但一一定存在质子和核外电子。定存在质子和核外电子。1 1、不同种类的原子之间有哪些区别？、不同种类的原子之间有哪些区别？3 3、所有原子都是由质子、中子和电子构成的吗？、所有原子都是由质子、中子和电子构成的吗？2 2、同一原子的质子、中子、电子在数量上有什么关系？、同一原子的质子、中子、电子在数量上有什么关系？二、原子核外电子的排布二、原子核外电子的排布（电子在核外是按照（电子在核外是按照
4、（电子在核外是按照（电子在核外是按照 能量由低能量由低能量由低能量由低高，由高，由高，由高，由 里里里里外分层排布的）外分层排布的）外分层排布的）外分层排布的）【思考思考】电子在核外的空间里做高速的电子在核外的空间里做高速的运动。它们会相互碰撞打架吗？电子在运动。它们会相互碰撞打架吗？电子在核外的排布会有什么特点？核外的排布会有什么特点？排布特点排布特点1：电子：电子在核外是分层排布的在核外是分层排布的能能 层层符符 号号12467LNOPQ 科学研究表明科学研究表明K35M离离 核核 距距 离离能能 量量 高高 低低(近近 )(远远 )(低低 )(高高)2.核外电子排布的一般规律核外电子排布
5、的一般规律(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，核外电子总是尽量先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然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层层(能量最低原理能量最低原理)。共有七个电子层，分别用。共有七个电子层，分别用K、L、M、N、O、P、Q字母表示。字母表示。(2)原子核外各电子层最多容纳原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。个电子。(3)原子最外层电子数目不能超过原子最外层电子数目不能超过8个个(K层为最外层层为最外层时不能超过时不能超过2个电子个电子)。说明：说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。
6、【思考思考】能否用一个更简明的图形来表示原能否用一个更简明的图形来表示原子的结构及原子核外电子的排布特点呢？子的结构及原子核外电子的排布特点呢？原子结构示意图原子结构示意图原子核原子核电子层电子层最外层电子数最外层电子数核电荷数核电荷数带正电带正电排布特点排布特点2：原子的第一层最：原子的第一层最多排多排2个电子，第二层最多排个电子，第二层最多排8个电子，倒数第二层最多容个电子，倒数第二层最多容纳纳8个，最外层电子数最多不个，最外层电子数最多不超过超过8个（只有个（只有1层的不超过层的不超过2个电子）。个电子）。2 2 9 9+11+112 22 27 7+11+11【小知识小知识】物质都有趋
7、向于稳定状态的特点物质都有趋向于稳定状态的特点（如：水往低处流；树上的苹果往下掉）。（如：水往低处流；树上的苹果往下掉）。原子也不例外，也有趋向于稳定结构的特点。原子也不例外，也有趋向于稳定结构的特点。那么，什么样的结构才是原子的稳定结构呢？那么，什么样的结构才是原子的稳定结构呢？氦氦氦氦(He(He)氖氖氖氖(Ne)(Ne)氩氩氩氩(ArAr)【稳定结构稳定结构】像稀有气体元素原子这样的结构像稀有气体元素原子这样的结构叫叫8 8电子稳定结构电子稳定结构(第一周期为第一周期为2 2个个)。练习练习1 11.1.原子是由居于原子中心、带原子是由居于原子中心、带_的原子核和核外带的原子核和核外带_
8、 _ 的电子构成，原子核是由的电子构成，原子核是由_和和_构成。由于它们所带构成。由于它们所带的电荷的电荷_ _，电性，电性_，所以整个原子，所以整个原子_（填显或不（填显或不显）电性。显）电性。2 2、能保持物质的化学性质的最小粒子是、能保持物质的化学性质的最小粒子是_；化学变化中的；化学变化中的最小粒子是最小粒子是_；原子中带正电荷的粒子是；原子中带正电荷的粒子是_ _ _；不显电性的粒子是不显电性的粒子是 、质量最小的粒子是、质量最小的粒子是_；决定原；决定原子质量大小的粒子是子质量大小的粒子是_。3 3、据报道，、据报道，19941994年年1212月科学家发现了一种新元素，它的原子核
9、月科学家发现了一种新元素，它的原子核内有质子内有质子111111个，中子个，中子161161个，则该元素核外电子数是个，则该元素核外电子数是_ 下一页正电正电负电负电质子质子中子中子相等相等相反相反不显不显分子分子原子原子质子和原子核质子和原子核中子中子电子电子原子核原子核111原子得失电子与原子核外最外层电子数的关系原子得失电子与原子核外最外层电子数的关系原子得失电子与原子核外最外层电子数的关系原子得失电子与原子核外最外层电子数的关系原子分类原子分类原子分类原子分类最外层电子数最外层电子数最外层电子数最外层电子数化学反应中得失电子的情况化学反应中得失电子的情况化学反应中得失电子的情况化学反应
10、中得失电子的情况金属金属金属金属原子原子原子原子一般一般一般一般4 4 4 4个个个个易失去最外层电子而达到稳定易失去最外层电子而达到稳定易失去最外层电子而达到稳定易失去最外层电子而达到稳定结构结构结构结构非金属非金属非金属非金属原子原子原子原子一般一般一般一般 4 4 4 4个个个个易得到电子而达到稳定结构易得到电子而达到稳定结构易得到电子而达到稳定结构易得到电子而达到稳定结构稀有气稀有气稀有气稀有气体原子体原子体原子体原子8 8 8 8个（氦为个（氦为个（氦为个（氦为2 2 2 2个）个）个）个）不易失去也不易得到电子不易失去也不易得到电子不易失去也不易得到电子不易失去也不易得到电子【结论
11、结论】物质的性质，特别是化学性质与原子物质的性质，特别是化学性质与原子最最外层电子外层电子有密切关系。有密切关系。结构结构决定决定决定决定性质性质原子种类原子种类 质子数质子数 中子数中子数核外电子数核外电子数氢氢101碳碳666氧氧88 8钠钠111211氯氯171817铁铁263026观察表格观察表格（表（表3-2），思考下列问题，思考下列问题2、所有原子都是由质子、中子、电子构成的吗？、所有原子都是由质子、中子、电子构成的吗？3、质子、中子、电子在数量上有什么关系？质子、中子、电子在数量上有什么关系？1、不同种原子之间有哪些区别？不同种原子之间有哪些区别？4、原子本身带电吗？为什么？原子
12、本身带电吗？为什么？不同原子的质子数、电子数不同。不同原子的质子数、电子数不同。氢原子的中子数为氢原子的中子数为0，因此，不是所有的原子都有中子。，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，互相抵消质子和电子数目相等、电性相反，互相抵消，所以原子不带电，所以原子不带电+112 8 1+112 8质子数质子数核外电子数核外电子数=质子数质子数核外电子数核外电子数+172 8 7+172 8 8NaNa+ClCl-质子数质子数核外电子数核外电子数=质子数质子数核外电子数核外电子数三、离子的形成三、
13、离子的形成什么叫离子？带电的原子或原子团，叫做离子。带电的原子或原子团，叫做离子。常见的离子：常见的离子：钠离子钠离子:Na+氯离子氯离子:Cl-硫离子硫离子:S2-氢氧根离子氢氧根离子:OH-硫酸根离子硫酸根离子:SO42-硝酸根离子硝酸根离子:NO3-铵根离子：铵根离子：NH4+铁离子铁离子:Fe3+亚铁离子亚铁离子:Fe2+铜离子铜离子:Cu2+碳酸根离子碳酸根离子:CO32-+112 81Na+172 87Cl+1728 8Cl-+112 8Na+Na+Cl-阳离子阴离子氯化纳氯化纳(NaCl)的形成过程的形成过程离子化合物给出一个电子给出一个电子离子：带电荷的原子离子：带电荷的原子
14、阳离子：带正电荷的原子 （质子数核外电子数）阴离子：带负电荷的原子 （质子数核外电子数）+1328+1328AlAl3+1628 6+1628 8ss2-离子原子结构示意图与离子结构示意图原子结构示意图与离子结构示意图判断口诀判断口诀原子离子等上分，质子电子辨分明。等为原子不等离，质大为阳电大阴。要问元素为哪种,原子核内质子定。1 1、写法：先写元素符号，再在元素符号右写法：先写元素符号，再在元素符号右上角标所带电荷数及电性上角标所带电荷数及电性 例：Mg2+Cl-Al3+O2-1、阳离子右上角标的电荷数值为原子最外层电子数的数值2、阴离子右上角标的电荷数值为原子最外层电子数与8电子之差【提示
15、提示】2 2、离子符号的意义、离子符号的意义(1)表示氧元素的一个离子表示氧元素的一个离子(2)表示带表示带2个单位的负电荷的阴离子个单位的负电荷的阴离子(3)表示氧离子带表示氧离子带2个单位的负电荷个单位的负电荷(数字的数字的意义意义)例：例：O2-一写出氟离子，锂离子，钾离子，钙离子的离子符号并说出各离子符号所表示的意义？Oa3Al2Mg2O2-2Na+3Al3+2Mg2+二说出下面这些元素符号,离子符号前面数字的意思F_Li+K+Ca2+1.原子和阴原子和阴,阳离子之间是怎样相互转化的阳离子之间是怎样相互转化的?2.原子与离子之间有什么区别和联系原子与离子之间有什么区别和联系?失电子失电
16、子得电子得电子得电子得电子失电子失电子阴离子阴离子阳离子阳离子 原子原子 原子原子不带电不带电,而离子而离子带电带电 区别区别 原子原子一般不一般不具有稳定结构具有稳定结构,而离子而离子具有具有稳定结构稳定结构 离子是由原子得失电子形成离子是由原子得失电子形成 联系联系 都都能构成物质能构成物质,保持物质化学性质保持物质化学性质1.下列粒子中表示+2价阳离子的是2.一种元素的原子变成离子时()+1028+1128+1228+1328ABCDC()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()+1128+826+1228+828ABCDD4.某粒子结构示意图为+
17、x 28则该粒子是()A.一定是稀有气体原子 B.一定是阳离子C.一定是阴离子 D.以上三种都有可能3.下列粒子结构示意图中,表示阴离子的是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D1.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_。能力提高能力提高:10Ne128Mg2+O2_根据右边的结构图回答：带电荷的原子团也叫离子带电
18、荷的原子团也叫离子CO32_SO42_NO3_OHNH4+阳离子阴离子原原子子结合结合破裂破裂聚集聚集得失得失电子电子结合结合结合结合具有相同核电荷数的一类原子同种元同种元素组成素组成不同种元不同种元素组成素组成单单质质举例举例铁,铝等分分子子水水氢气氢气 等等离离子子氯化纳等氯化纳等元元素素化化合合物物元素元素,原子原子,离子离子,分子分子,物质间的关系图物质间的关系图原子的实际质量（测定值）原子的实际质量（测定值）一个一个一个一个碳碳原子的质量是：原子的质量是：原子的质量是：原子的质量是：0 0000000000000000000000000019930000000000000000000
19、0000001993千克千克千克千克即即即即1 19931099310-26-26千克千克千克千克一个一个一个一个氧氧原子的质量是：原子的质量是：原子的质量是：原子的质量是：0 00000000000000000000000000265700000000000000000000000002657千克千克千克千克即即即即2 26571065710-26-26千克千克千克千克一个一个一个一个铁铁原子的质量是：原子的质量是：原子的质量是：原子的质量是：0 00000000000000000000000000928800000000000000000000000009288千克千克千克千克即即即即9
20、92881028810-26-26千克千克千克千克原子的质量很小，记忆、计算都很不方便，怎么办？原子的质量很小，记忆、计算都很不方便，怎么办？什么叫相对原子质量？什么叫相对原子质量？以一种碳原子质量的以一种碳原子质量的以一种碳原子质量的以一种碳原子质量的1/121/121/121/12（1.661.661.661.6610101010-27-27-27-27KgKgKgKg）为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，称作这种原子的相对原子质量（符号为称作这种原子
21、的相对原子质量（符号为称作这种原子的相对原子质量（符号为称作这种原子的相对原子质量（符号为 Ar）碳碳原原子质量的子质量的1/12Ar一种原子（一种原子（A）的质量的质量（1 1）“相对原子质量相对原子质量相对原子质量相对原子质量”是一个比值；是一个比值；是一个比值；是一个比值；（2 2）“相对原子质量相对原子质量相对原子质量相对原子质量”单位为单位为单位为单位为“1”1”，可省略。，可省略。，可省略。，可省略。碳原子的碳原子的碳原子的碳原子的相对原子相对原子相对原子相对原子质量是：质量是：质量是：质量是：1212氧氧氧氧原子的原子的原子的原子的相对原子相对原子相对原子相对原子质量是：质量是：
22、质量是：质量是：1616铁原子的铁原子的铁原子的铁原子的相对原子相对原子相对原子相对原子质量是：质量是：质量是：质量是：5656下一页粒子种类粒子种类电性电性质量质量(kg)(kg)质子质子1 1个个单位正电荷单位正电荷1.6726101.672610-27-27中子中子不带电不带电1.6749101.674910-27-27电子电子1 1个个单位负电荷单位负电荷质子质量的质子质量的1/18361/1836阅读上表，你能得出什么结论呢？阅读上表，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。、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。、质子和中
23、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，、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。因此原子核带正电，数目跟质子相等。4、原子的质量主要集中在原子的质量主要集中在原子核原子核上上相对原子质量的近似值相对原子质量的近似值原子种类原子种类质子数质子数中子数中子数核外电子数核外电子数相对原子质量相对原子质量氢氢1011碳碳66612氧氧88 816钠钠11121123氯氯17181735铁铁26302656找规律找规律:阅读上表，你能得到什么信息？阅读上表，你能得到什么信息？核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子核外电子跟质
24、子、中子相比，电子质量很小，通常忽略跟质子、中子相比，电子质量很小，通常忽略不计，不计，原子的质量主要集中在原子核上。原子的质量主要集中在原子核上。质子和中质子和中子的质量跟相对原子质量标准相比较，均约等于子的质量跟相对原子质量标准相比较，均约等于1相对原子质量相对原子质量质子数质子数+中子数中子数练习练习2 21 1、填表：、填表：2 2、氧原子的相对原子质量为（、氧原子的相对原子质量为（）A A、16g B16g B、16 C16 C、2.657102.65710-26-26kg Dkg D、16g16g3 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为114114、相对原子质量为、相对原子质量为289289的超重元素原子，该原子内质子的超重元素原子，该原子内质子数为数为 ，中子数为，中子数为 ，核外电子数为，核外电子数为 。原子种类原子种类核电荷数核电荷数质子数质子数中子数中子数电子数电子数相对原子质量相对原子质量H1Mg1224Fe2656B B114114175175114114 1 1 0 0 1212 2626 3030 1 1 1 1 1212 1212 2626 谢谢 谢谢 合合 作作祝祝 同同 学学 们们 快快 乐乐！