課題2原子的結構答案：(1)原子核(2)質子(3)正(4)中子(5)負(6)核電荷數(7)核外電子(8)分層(9)2(10)8(11)原子核及核電荷數(12)電子層及該層上的電子數(13)正(14)(15)負(16)(17)質子(18)中子1原子的構成(1)原子可以再分很長時間以來，科學家都以為原子是簡單的、不能分割的實心球體。直到1897年，英國科學家湯姆生發現了電子，才第一次揭開了原子的神秘面紗，知道原子還是可以再分的。釋疑點 原子能否再分原子是化學變化中的最小粒子，在化學變化中不能再分，但是在其他條件下還能再分。(2)原子的構成談重點 原子核的特點原子核居于原子中心，帶正電荷，相對于整個原子來說，核外有一個很大的空間，這就是電子運動的區域。原子核雖然小，但幾乎集中了整個原子的質量，原子質量主要集中在原子核上。原子核的特點可以概括為：居于原子中心、帶正電荷、體積小、相對質量較大。(3)原子中各粒子的電性粒子種類電性質子一個單位正電荷中子不帶電電子一個單位負電荷(4)幾種常見原子的構成種類質子數中子數電子數氫101碳666氧888鈉111211氯171817辨誤區 原子一定是由質子、中子、核外電子構成的嗎原子一般由質子、中子、核外電子這三種粒子構成，但某種氫原子中只有一個質子和一個核外電子，無中子。(5)原子中各種粒子之間的關系原子中，質子所帶正電荷總數與核外電子所帶負電荷總數相等，中子不帶電，整個原子不顯電性。在原子中，核電荷數質子數核外電子數。不同種類的原子，核內質子數不同。【例1】下列關于原子的敘述，正確的是()A原子是不能再分的粒子B一切原子的原子核都是由質子和中子構成的C原子核內質子數等于核外電子數D原子核內質子數必等于中子數解析：A原子在化學變化中不可再分B原子核一般由質子和中子構成，但某種氫原子核內無中子C原子核內質子數等于核外電子數，不一定等于中子數D答案：C2原子核外電子的排布(1)電子層核外電子運動不像汽車、火車一樣有自己的運動路線，但也有自己的運動特點：在含有多個電子的原子里，電子的能量并不同。能量低的電子通常在離核較近的區域內運動，能量較高的在離核較遠的區域內運動，科學家形象地將這些區域稱為電子層。釋疑點 電子層真實存在嗎在原子中，電子層并不真實存在，只是科學家為了研究方便而進行的一種人為規定。(2)核外電子的分層排布核外電子是在不同的電子層內運動的，人們把這種現象叫做核外電子的分層排布。現在發現的元素原子核外電子最少的有1層，最多的有7層。電子層數、電子能量、離核遠近關系電子層數電子 離核由近到遠，能量由低到高核外電子的排布規律a第一層最多容納2個電子，第二層最多容納8個電子，最外層最多能容納8個電子；b當第一層為最外層時，不超過2個電子；c電子盡先排在能量最低的內層，若內層排滿有多余的電子再向外排。(3)原子結構示意圖用原子結構示意圖可以簡明、方便地表示原子結構。小圈及圈內數字表示原子核和核內質子數，弧線表示電子層，弧線上的數字表示該層的電子數。下圖是鈉元素的原子結構示意圖。(4)原子結構與元素化學性質的關系元素分類原子最外層電子數得失電子化學性質金屬元素一般少于4易失去最外層電子活潑，易發生化學反應非金屬元素一般多于4易得電子稀有氣體元素8(He為2)不易得失電子穩定，極難發生化學反應析規律 最外層電子數決定元素的化學性質元素得失電子的化學性質決定于該元素原子的最外層電子數。最外層電子數相同的原子，其化學性質相似。【例2】根據給出的原子結構示意圖，回答下列問題：He Mg Ca(1)Mg和Ca的化學性質________(填“活潑”或“不活潑”)。(2)He的化學性質________(填“活潑”或“不活潑”)。由此可知，最外層電子數相同時，化學性質________(填“一定”或“不一定”)相似。解析：由原子結構示意圖知，Mg和Ca的最外層電子數均為2，故二者都易失去2個電子，化學性質活潑；He雖然最外層(也是第1層)也是2個電子，但卻達到了相對穩定結構，不易得失電子，化學性質不活潑。可見，最外層電子數相同時，元素的化學性質不一定相似。答案：(1)活潑(2)不活潑不一定3離子的形成(1)離子的概念帶電荷的原子(或原子團)叫做離子。(2)離子的分類陽離子：帶正電荷的原子(或原子團)叫做陽離子，如Na、Ca2、NH(銨根離子)。陰離子：帶負電荷的原子(或原子團)叫做陰離子，如O2、Cl、OH。(3)離子的形成原子失去電子，帶正電荷，形成陽離子(核電荷數質子數電子數)。原子得到電子，帶負電荷，形成陰離子(核電荷數質子數電子數)。(4)離子的表示方法離子的表示方法在元素符號(或原子團)的右上角標出所帶的電荷及電性。標法是先寫數字后寫“”“”號，讀作“幾個單位的正(負)電荷”。例如，帶2個單位負電荷的氧離子，可表示為“O2”。只帶1個單位電荷時，數字1省略不寫，如Na、Cl等；若要表示幾個離子，直接在離子符號前加上數字，如2個鈉離子表示為“2Na”。較復雜的離子(帶電原子團，由兩種以上元素原子組成，稱為某某根離子)離子名稱離子符號離子所帶電荷氫氧根離子OH1硫酸根離子SO2硝酸根離子NO1碳酸根離子CO2碳酸氫根離子HCO1銨根離子NH1離子中數字的含義(5)離子化合物的形成過程以氯化鈉的形成過程為例：因為鈉原子的最外層電子數為1，傾向于失去1個電子；氯原子的最外電子層上有7個電子，傾向于得到1個電子。當鈉原子和氯原子化合時，鈉原子就會失去1個電子給氯原子，氯原子得到電子之后，形成最外層電子達到8電子的穩定結構的Na和Cl，二者互相結合，成為NaCl，可用下圖表示：NaCl【例31】下列關于Na和Na的說法，不正確的是()A核內質子數相同B核外電子數相同C核電荷數相同D相對原子質量相同解析：Na變成Na的過程中，發生改變的只是核外電子數，原子核不變，故質子數、核電荷數沒變化。原子的質量主要集中在原子核上，電子的質量很小，可以忽略不計。答案：B(6)物質與其構成粒子之間的關系構成物質的粒子有分子、原子、離子，物質與其構成粒子之間的關系如下圖所示：【例32】下列關于分子、原子、離子的說法，其中正確的是()A原子是最小的微粒，不可再分B鈉原子的質子數大于鈉離子的質子數C當二氧化碳氣體變成干冰時，二氧化碳分子間不存在間隔D分子、原子、離子都可以直接構成物質解析：A原子在化學變化中不可再分，離開這一條件，原子可分成原子核和核外電子B鈉原子變為鈉離子只是失去一個電子，原子核內質子數不變C分子之間有間隔，由氣態變為液態和固態只是分子間的間隔變小了D分子、原子、離子都是構成物質的粒子答案：D4相對原子質量(1)原子的實際質量不同原子所含的質子、中子、電子數目不同，所以每個原子的質量也不同。粒子種類質量質子1.672 61027 kg中子1.674 91027 kg電子質子質量的1/1 836原子的質量很小，例如1個氧原子的質量為2.6571026 kg。(2)相對原子質量使用原因由于原子的實際質量太小，書寫和使用都不方便，所以采用相對原子質量。概念以一種碳原子(核內有6個質子和6個中子)的質量的1/12為標準，其他原子的質量跟它相比較所得的比，作為這種原子的相對原子質量(符號為Ar)。表達式相對原子質量其中，一種碳原子(含6個質子和6個中子的碳原子)質量的1/12約為1.6611027 kg。舉例氧原子的相對原子質量16相對原子質量與質子數、中子數的關系：相對原子質量質子數中子數辨誤區 相對原子質量就是原子的實際質量嗎相對原子質量只是一個比值，不是原子的實際質量。相對原子質量越大，原子的實際質量也越大。查元素的相對原子質量可從元素周期表中查或從相對原子質量表(附錄)中查，也可從物理、化學手冊中查。【例41】下列說法正確的是()A相對原子質量和原子質量都沒有單位B氫的相對原子質量為1，所以氫的原子質量為1 gC相對原子質量只是一個比值D一個碳原子的質量為1.9931026 kg，一個鐵原子的質量為9.2881026 kg，碳原子的相對原子質量大于鐵原子的相對原子質量解析：A原子質量很小，有單位，相對原子質量是一個比值，單位為“1”CB氫的相對原子質量為1，實際質量約為1.671027 kg，并非1 gD由相對原子質量定義知，原子質量越大，相對原子質量也越大答案：C【例42】我國著名科學家、中國科學院院士張青蓮教授主持測定了銦、銥、銻、銪等幾種元素的相對原子質量新值，其中他測定核電荷數為63的銪元素的相對原子質量的新值為152。則下列說法正確的是()A銪元素的原子質子數為63B銪元素的原子中子數為63C銪元素的原子核外電子數為152D銪元素的原子的質量為152解析：銪元素的原子質子數核電荷數核外電子數63，中子數相對原子質量質子數1526389；銪元素原子的相對質量為152，而不是實際質量。答案：A5原子和離子的比較(1)相同點都是構成物質的一種粒子。同種元素的原子和離子，核內質子數相同，核電荷數相同，相對原子質量也相同。(2)區別原子：電中性，質子數電子數。陽離子：帶正電，質子數電子數。陰離子：帶負電，質子數電子數。可見，判斷原子、離子的依據是質子數與電子數的關系。(3)聯系陽離子原子陰離子【例5】(綜合題)現有以下6種微粒的結構示意圖，如圖所示：A B CD E F(1)表示原子的是________(填序號，下同)。(2)表示陽離子的是________。(3)表示陰離子的是________。解析：原子中，質子數電子數核電荷數，故A、C、F為原子，D、E中質子數電子數，顯正電，為陽離子；B中質子數電子數，顯負電，為陰離子。答案：(1)ACF(2)DE(3)B6求相對原子質量的方法(1)已知原子的實際質量時，根據相對原子質量的表達式來求。相對原子質量例如，一個氯原子的質量是5.8851026 kg，則：氯原子的相對原子質量35.4(2)已知原子的質子數(核電荷數或核外電子數)和中子數時，根據相對原子質量質子數中子數來求。例如，某種鈉元素原子核內有11個質子、12個中子，則該鈉原子的相對原子質量111223。【例61】(基礎題)作為相對原子質量標準的碳原子的質量為m kg，某元素的一個原子的質量為n kg，則該元素原子的相對原子質量為()ABC D解析：根據相對原子質量的定義，知：相對原子質量答案：C【例62】(綜合題)某原子的核電荷數為18，中子數比電子數多4，則該原子的相對原子質量是()A42 B40C44 D22解析：在原子中，質子數核電荷數電子數。由題意知該原子的質子數為18，中子數為18422。相對原子質量質子數中子數182240。故B正確。答案：B7正確認識粒子(1)粒子不等同于離子。粒子的范圍更大，包括原子、分子、離子等，而離子只是粒子的一部分。(2)原子生成離子時，由于最外層電子數發生了改變，所以化學性質也發生了改變。(3)穩定結構與稀有氣體。穩定結構是一種相對狀態，具有穩定結構的原子構成的物質也可能和某些物質發生反應。稀有氣體化學性質不活潑，但在一定條件下也可以與其他物質反應。有穩定結構的粒子并非一定是稀有氣體原子，可能是陽離子或陰離子。所以核外電子層結構相同的粒子并不一定是同一種粒子，如粒子和的電子層結構相同，由于質子數不同，仍然是兩種粒子。【例71】某粒子的結構示意圖為，則下列說法正確的是()A它一定是氖原子B它一定是陰離子C它一定是陽離子 D以上三種都有可能解析：根據原子和離子結構中核內質子數與核外電子數的關系可知：當x28時，該粒子是氖原子；當x28時，該粒子是陽離子(如Na、Mg2)；當x28時，該粒子是陰離子(如O2、F)。答案：D【例72】已知A、B、C三種元素的粒子結構示意圖依次如下：A B C(1)當A、B為原子結構示意圖時：x________，y________。(2)C表示的是________(填“陽離子”“陰離子”或“原子”)的結構示意圖，該元素與B元素形成的化合物是由________(填“分子”“原子”或“離子”)構成的。解析：原子中：質子數電子數，陽離子中：質子數電子數，陰離子中：質子數電子數。答案：(1)101(2)陰離子離子9