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原子的結構
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一、本節(jié)學習指導
原子結構的知識比較復雜,因此在學習時我們要把握重點,并且多思考。本節(jié)我們重點了解原子的組成結構,原子的結構示意圖表示的意義及電子得失情況。回想起來關于原子的知識其實層次感很強,我們在學習時不妨理清思路,
2、簡化一點。本節(jié)有配套學習視頻。
二、知識要點
1、原子的結構
原子是化學變化中的最小顆粒
我們可以把一個原子想成一個雞蛋,原子核就是蛋黃,核外電子是蛋白,質(zhì)子、中子是組成蛋黃的東西。如果把原子比喻成操場的話,原子核就是操場中央的一只螞蟻。
注:① 從上圖可以看出來質(zhì)子帶的電荷正好和電子帶的電荷中和,故整個原子不帶電。
② 一個質(zhì)子的質(zhì)量與一個中子的質(zhì)量相近,它們的質(zhì)量比電子大得多!
③ 原子的質(zhì)量幾乎集中在原子核上,所以可以說決定原子質(zhì)量大小的主要粒子是質(zhì)子和中子。
④ 在原子中存在關系:質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)。下圖中:圈內(nèi)的+12
3、就是核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=12,電子層上的數(shù)字就是核外電子數(shù),核外電子數(shù)總和=12=質(zhì)子數(shù)。
2、原子結構示意圖【重點】
(1)從上圖可以看到有一層、二層、三層(不同原子電子層不一樣),這些是電子層,可以形象比喻成電子的“跑道”,只是這些“跑道”是一個范圍罷了。
注:電子層并不真正存在,為了方便描述是人們假設出來的而已。類似的還有:光線,磁感線等。
(2)核外電子的分布情況,從上圖可以看出第一層離原子核最近,越往下的層離得越遠。離核越近,電子能量越低,運動相對較慢,離核越遠運動得愉快。
注:離核越近的電子受原子核的引力越大,所以運動得相對較慢,分子勢能也較低。
4、離核越遠的電子運動速度快,所以容易失去或得到電子,可以理解為速度太大,不安全,所以最外層電子不穩(wěn)定。
(3)核外電子排布規(guī)律,核外電子的運動狀態(tài)被分成幾個電子層,每一個電子層上的電子數(shù)是不相同的。第一層最多容納2個電子;第二層最多容納8個電子;最外層不得超過8個電子,如果第一層是最外一層則不能超過2個。
(4)綜合信息:【重點】
金屬原子最外層電子數(shù)一般少于4個,易失去電子帶正電;非金屬原子最外層電子數(shù)一般多余或等于4個易得到電子帶負電;稀有氣體最外層電子數(shù)一般為8個,氦為2個,稀有氣體又稱惰性氣體,最外層電子數(shù)比較穩(wěn)定,不易得失電子。
注:無論是失去電子還是得到電子,最終必須要穩(wěn)定在
5、最外層電子數(shù)為8,特殊H,He例外。
3、常用元素原子結構圖
注:我們可以把原子想成一個大操場,而原子核就是操場中心的一只螞蟻,那么剩下的這么大的空間都留給核外電子作為“跑道”,核外電子質(zhì)量很輕,但是在“跑道”上做高速運動,并且運動的軌跡并不固定,它們運動的軌跡只能描述為一個范圍。
上面這個圖可以看到,靠近原子核的范圍電子較多,并且他們的運動軌跡是一個范圍而不像汽車一樣有固定的。越往外層運動越激勵。
4、離子
(1)在化學反應中,金屬元素原子失去最外層電子,非金屬元素原子得到電子,從而使參加反應的原子帶上電荷。
(2)帶電荷的原子(或者原子團)叫做離子,如 Cl-
6、,Na+ 。
注:Na+ 表示的意義我們要知道,看上表中金屬Na最外層電子數(shù)是1,說明在反應中容易失去最外層電子1,失去電子帶正電,失去1個單位的電子那么就帶1個單位的正電荷,所以表示為:Na+ 。如果右上角數(shù)字是2+代表失去兩個單位正電荷,判斷原子帶多少何種電荷時,只需要看最外層電子數(shù)即可。
(3)把帶正電荷的離子稱為陽離子,帶負電荷的離子稱為陰離子。
(4)離子和原子的區(qū)別和聯(lián)系,原子得失電子后變成離子,離子帶電,而原子不帶電。
5、相對原子質(zhì)量
原子質(zhì)量非常小,不利于平時計算和書寫,所以采用相對質(zhì)量。也就是我們現(xiàn)在使用的原子質(zhì)量是相對于C12的質(zhì)量。
7、 注:這一點如果不能理解也沒有關系,只作為了解。
三、經(jīng)驗之談:
(1)原子的組成很簡單,由核(蛋黃)和電子(蛋白)組成,原子的主要質(zhì)量集中在原子核。很多同學有疑問了,既然原子核很小很小,相當于大操場中央的螞蟻,核外電子不是更多一些嗎?其實在核外這么大的空間并不全都是電子,更多只是一個提供運動的空間,電子質(zhì)量輕,并且沒有我想想想的量多。
(2)原子結構示意圖,大致分成3類,金屬、非金屬、稀有氣體,金屬原子一般最外層電子數(shù)小于4個,失去電子帶正電;非金屬原子一般最外層電子數(shù)大于4個,得到電子帶負電;惰性氣體很穩(wěn)定,一般條件下不參與反應。
(3)離子,原子反應中得失電子后就變成了離子,對于陽離子,陰離子的書寫我們要會,記住常見的一些離子,以及表示的意義。
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