第三單元人類對原子結構的認識通過對原子結構和核外電子排布規律的學習,提高學生宏觀辨識與微觀辨析

的素養水平。學習本單元知識需要注意以下幾個要點:1.知道常見的原子核外電子排布。2.會畫1~18號元素的原子結構示意圖。3.記住元素化合價與原子核外電子排布的關系。

1|原子結構模型的演變

1.原子的構成和微粒之間的關系2|原子核的構成

2.核素、同位素和元素之間的關系

3|原子核外電子排布1.核外電子的分層排布

金屬元素原子非金屬元素原子最外層電子數(一般)

<

4

≥

4形成穩定結構方式

失去

電子

得到

電子形成穩定結構表現的化合價正化合價負化合價(一般)2.元素性質與原子結構的關系

1.湯姆生原子模型又可以稱為“葡萄干布丁”模型(√)2.盧瑟福通過α粒子轟擊金箔實驗(散射實驗)。認為在原子的中心有一個很小的

原子核,原子的全部正電荷在原子核內,且幾乎全部質量均集中在原子核內部,帶

負電的電子在核周圍進行繞核運動

(√)3.參加化學反應時原子通過適當的方式都使最外層達到8電子穩定結構

(

?)提示:K層為最外層時,達到2電子穩定結構。4.所有的原子核均由質子和中子組成

(

?)提示:質量數為1的氫原子沒有中子。5.金屬元素原子一定易失去電子,非金屬元素原子一定易得到電子

(

?)判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“?”。提示:稀有氣體元素原子不易得電子,也不易失電子。6

H

H

H互為同位素,其物理性質和化學性質均不同

(

?)提示:互為同位素的原子物理性質不同,但化學性質幾乎相同。

1911年,盧瑟福用α粒子轟擊一張極薄的金箔(散射實驗),并據此提出了原子結構

的“行星模型”,使人類對原子結構的認識邁出了堅實的一步。盧瑟福的學生玻

爾將量子論觀點引入“行星模型”中,解決了經典電磁力學無法解釋的難題,使

人類對原子結構的認識進入了一個嶄新的時代。問題1.在原子結構中,決定元素化學性質的主要因素一般是什么?提示:最外層電子數。2.所有的原子核都是由質子和中子構成的嗎?提示:不一定

H原子核中只有質子,沒有中子。3.16O2和18O2互為同位素嗎?提示:不是。16O2和18O2為單質分子,而同位素是同一種元素的不同原子。1|原子結構

元素、核素、同位素的比較

元素同位素核素概念具有相同核電荷數(質子數)的同一類原子的總稱質子數相同而中子數不同的核素具有一定質子數和中

子數的一種原子范圍宏觀概念,既有游離態又有化合態微觀概念,對某種元素的原子而言,因同位素的存在,所以原子種類多于元素種類指具體的原子特性主要通過形成的單質

或化合物來體現同位素的質量數不同;天然存在的各種同位素所占原子百分比一般不變;同位素物理性質不同,化學性質幾乎相同元素不同,核素不同,且

核素之間當質子數相

同而中子數不同時,互

稱為同位素

(2020河北石家莊二十三中高一月考)釷是一種放射性金屬元素,灰色光澤,質地柔

軟,化學性質較活潑。釷廣泛分布在地殼中,是一種應用前景十分可觀的能源材

料。230Th和232Th是釷的兩種同位素,232Th可以轉化成233U。下列說法正確的是

()A.釷元素原子的質量數是232

B.釷元素原子只由原子核構成C.232Th轉化成233U是化學變化

D.230Th和232Th的化學性質相同解析

Th元素的兩種原子的質量數不同,230Th和232Th的質量數分別為230、232,A

錯誤;Th元素原子由原子核和核外電子構成,B錯誤;232Th轉化成233U是核反應,不屬于化學變化,C錯誤;230Th和232Th質子數相同、中子數不同,互為同位素,原子具有

相同的最外層電子數,化學性質相同,D正確。

D原子核外電子的運動與宏觀物體的運動有著極大的不同,它沒有確定的軌道。為

了更好地學習和研究核外電子排布情況,我們沿用了玻爾的原子結構模型,我們

學習的原子結構示意圖就是通過該模型演變而來的。2|原子核外電子排布問題1.將Na原子的結構示意圖寫成

對嗎?為什么?提示:不對。L層沒有填滿電子,電子只有排滿L層才能排M層,正確的為

。2.分別畫出Na+、Cl-的結構示意圖,它們與哪種原子核外電子排布相同?提示:Na+的結構示意圖為

,Cl-的結構示意圖為

,分別與Ne、Ar原子核外電子排布相同。3.原子形成陽離子或陰離子后,其電子層結構發生了哪些變化?提示:原子形成陽離子后,一般要減少一個電子層,形成陰離子后電子層數不變,但

最外層電子數增多,它們最外層一般都達到了2電子或8電子穩定結構。

核外電子排布規律(1)原子核外各電子層最多能容納的電子數是一定的,而且電子在原子核外排布

時,總是盡量先排在能量最低的電子層,即最先排K層,當K層排滿后,再排L層等。(2)原子核外各電子層最多能容納的電子數為2n2,最外電子層最多只能容納8個電

子(K層為最外層時,最多只能容納2個電子)。(3)次外層電子數不能超過18個(K層為次外層時,為2個)。

元素性質與原子核外電子排布的關系(1)當原子最外層電子數達到8(只有一個電子層時為2)時,該原子處于穩定結構,化

學性質較穩定。(2)元素的化合價與原子的電子層結構有關。例如:①鈉原子最外層只有1個電子,

容易失去這個電子而達到穩定結構,因此鈉元素在化合物中通常顯+1價。②氯原

子最外層有7個電子,只需得到1個電子便可達到穩定結構,因此氯元素在化合物

中常顯-1價。

(2020福建福州高一期中)下列敘述正確的是()A.中子數為10的氧原子:10OB.同種元素原子的質子數相同C.Cl-的結構示意圖:

D.1H2、2H2、3