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第三单元 物质构成的奥秘 课题2 原子的结构1.原子的构成:(1)原子(2)在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数2.核外电子的排布:按能量大小分层排布。3.原子结构示意图:圆圈表示原子核;圆圈内的数字表示质子数;圆弧表示电子层;圆弧上的数字表示该层上的电子数。4.离子的形成:原子得到电子,形成阴离子;原子失去电子,形成阳离子。5.相对原子质量:以一种碳原子质量的1/12作为基准,其他原子的质量与这一基准相比较所得到的比,称为这种原子的相对原子质量。其表达式为:Ar=。知识点1:原子的构成原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成的,原子核很小,电子在核外较大空间内做高速运动。原子核又是由质子和中子两种粒子构成的。核内的每一个质子带一个单位的正电荷,中子不带电,因此原子核带正电,且带的正电荷数(即核电荷数)与核内质子数相等。核外的每一个电子带一个单位的负电荷,原子核所带的正电与核外电子所带负电电量相等,电性相反,所以整个原子不显电性,核外电子数等于核内的质子数。不同种类的原子,核内质子数不同,核外电子数也不同。拓展延伸(1)每个原子中只有一个原子核,核电荷数(即核内质子数)决定原子的种类,所以同一类原子,其核内质子数相同,不同种类的原子,其核内质子数不同。(2)在原子内部,质子数一定等于电子数,但不一定与中子数相等,如钠原子中质子数为11,中子数为12。【例】下列关于原子结构的说法中,错误的是() A.构成原子核不可缺少的粒子是质子 B.原子核都是由质子和中子构成的 C.核电荷数一定等于质子数或核外电子数 D.任何原子中的质子数一定等于中子数答案:B、D点拨：绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的,但普通氢原子的原子核内没有中子,只有质子,故A正确,B错误;在同一原子中,核电荷数一定等于质子数或核外电子数,但不一定等于中子数,故C正确,D错误。知识点2:原子核外电子的分层排布1.核外电子的分层排布:通常用电子层来形象地表示电子离核远近的不同,离核越近,电子能量越低;离核越远,电子能量越高。电子层数、离核远近、能量高低的关系如下表所示。电子层数1234567离核远近近远能量高低低高2.核外电子分层排布规律。(1)核外电子总是首先排在能量较低的电子层。(2)第一层最多容纳2个电子,第二层最多容纳8个电子。(3)最外层电子数不超过8个(第一层为最外层时,不超过2个)。【例】某原子的核外电子排布为第二层电子数是第一层与第三层电子数之和的2倍,则该原子是什么原子?解:设第三层电子数为x。8=2(2+x),x=2,质子数=核外电子数=12,所以该原子为镁原子。答案:略。点拨：解答此题时要先明确核外电子的排布规律:第一层最多容纳2个电子,第二层最多容纳8个电子,再根据题意求出第三层的电子数,然后确定该原子的核外电子总数和质子数,根据质子数判断原子的种类。知识点3:原子结构示意图原子结构示意图的含义如图所示:【例】下图是钠的原子结构示意图,下列叙述不正确的是()A.钠原子的质子数为11 B.钠原子的最外层电子数为1C.钠原子有3个电子层 D.圆圈中的“+”可以省略答案:D点拨：从图示可知,钠原子的质子数为11,原子核外有3个电子层,钠原子的最外层只有一个电子,圆圈内的“+”不能省略,因为它表示原子核带正电。知识点4:原子的最外层电子数与得失电子的关系原子种类最外层电子数得失电子趋势稀有气体原子8(氦为2)很难得失电子(相对稳定结构)金属原子一般少于4个易失去最外层电子非金属原子一般多于4个易得到电子使最外层达到8个电子的稳定结构【例】下列四种粒子的结构示意图中,属于金属原子的是()答案:A点拨：原子结构示意图中最外层电子数少于4的一般是金属原子,多于或等于4的一般是非金属原子。A的最外层电子数是2,是金属原子。知识点5:离子1.概念:带电荷的原子叫做离子。2.分类:离子拓展延伸由几个原子形成的集团带有电荷,它们也叫离子,如S(硫酸根离子);N(硝酸根离子);N(铵根离子);C(碳酸根离子)等。3.离子的形成:原子失去电子形成阳离子,核内质子数核外电子数;原子得到电子形成阴离子,核内质子数核外电子数核电荷数(质子数)核外电子数电性不显电性显正电性显负电性举例Na、ClNa+Cl-联系阳离子原子阴离子【例】下列有关氯原子和氯离子的叙述不正确的是()A.核电荷数相同 B.核外电子数相同C.电子层数相同 D.氯原子失去一个电子后变成氯离子答案:B、D点拨：一个氯原子变成一个氯离子需要得到1个电子,因此二者核外电子数不同,而核电荷数、电子层数是相同的。知识点6:相对原子质量1.概念:以一种碳原子(核内有6个质子和6个中子的碳原子)质量的1/12为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比,就是这种原子的相对原子质量(符号为Ar)。2.表达式:Ar=。3.单位:相对原子质量只是一个比值,单位为“1”,通常省略不写。4.与构成原子的粒子之间的关系:在原子中,电子的质量很小,所以原子的质量主要集中在原子核上,又因质子和中子的质量跟相对原子质量标准相比较,均约为1,所以相对原子质量质子数+中子数。易错警示相对原子质量只是一个比值,它不是一个原子的实际质量,但能反映出一个原子实际质量的相对大小。【例】已知碳-12原子的质量为a kg,则实际质量为b kg的另一种原子的相对原子质量为()A.12b/a kg B.12b/a C.12a/b kg D.12a/b答案:B点拨：本题考查我们对相对原子质量概念的理解,直接按照概念计算即可,一个原子的质量b kg除以一个碳-12原子质量a kg的1/12,等于12b/a。考点1:相对原子质量的应用【例1】2010年2月19日德国重粒子研究中心宣布一种新原子的中文名称为。已知的相对原子质量为277,其质子数是112,则这种原子的中子数为()A.112 B.165 C.277 D.389答案:B点拨：相对原子质量质子数+中子数,中子数相对原子质量-质子数=277-112=165。考点2:根据各种结构示意图判断阳离子、阴离子、原子等【例2】根据如图所示结构示意图判断,属于原子且容易失去电子的是()答案:C点拨：质子数与核外电子数相等的属于原子,质子数与核外电子数不相等的属于离子,故D不符合题意;最外层电子数少于4个的原子一般容易失去电子,故B不符合题意;A项不容易失去电子,故A不符合题意;只有C完全符合要求,故选C。考点3:对分子、原子、离子的相关知识进行综合练习【例3】某粒子的结构示意图如图所示,请完成下列两题:(1)若该粒子表示一个原子且n=3时,则m=。(2)若m=17,则n的值可能为,与值相对应粒子的化学符号为。答案:(1)13(2)7、8;Cl、Cl-点拨：(1)若该粒子表示原子,则质子数=核外电子数, m=2+8+n=2+8+3=13。(2)若m=17,该粒子可能为氯原子(Cl)或氯离子(Cl-),在氯原子中,2+8+n=17,n=7;在氯离子中,2+8+n=18,n=8。
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