1、原子是化學變化中的最小粒子。
(1)原子由居於原子中心的帶正電的原子核和核外帶負電的電子構成,原子核由質子和中子兩種粒子構成。
(2)原子中的一些數量關係:
根據上表,你發現了什麼規律了嗎?
結論:①它們的質子數不同,核外的電子數也不同;
②有的原子原子核中沒有中子,如(有一種)氫原子無中子(氫原子是唯一沒有中子的原子) 。
③原子中:核內質子數=核電荷數=核外電子數(質子數不一定等於中子數)
④原子核和核外電子所帶電量相等,電性相反。
(3)電性:原子不顯電性
(4)體積:①原子很小,一個原子跟一個桌球之比,相當於桌球跟地球體積之比。②原子核比原子小得多,如果把原子比作一個龐大的體育場,而原子核只相當於一隻螞蟻;因此,原子核裡有很大的空間,電子就在這個空間裡作高速的運動。
1、核外電子的分層排布
(1)與原子相比,原子核的體積更小;原子核外有很大的空間,電子就在這個空間裡作高速的運動。
(2)電子層
氫原子核外只有1個電子,這個電子在核外的空間裡作高速運動。在含有多個電子的原子裡,各電子的能量高低不同,決定它們運動離核遠近的區域不同。
電子層是用來描述運動的電子離核遠近的區域不同。電子能量最低、離核最近的叫第一層,能量稍高、離核稍遠的叫第二層。然後由裡向外,依次叫三、四、五、六、七層……(電子層符號:K、L、M、N、O、P、Q)這樣,電子可以看作是在能量不同的電子層上運動。電子的這種分層運動,又叫核外電子的分層排布。
(3)核外電子的分層排布的規律
①核外電子總是儘量排在能量最低的電子層裡,第一層排滿才能排第二層,第二層排滿才能排第三層。
②每個電子層最多能容納2n2個電子(n為層序數,第一層n=1,第二層n=2)。
③最外層電子數不超過8(第一層為最外層時,最外層電子數不超過2)。
2、原子結構示意圖
這是氧原子結構示意圖。○+8表示氧原子核內有8個質子,弧線表示電子層,弧線上的數字表示該電子層上的電子數,即第一層上有2個電子,第二層(也是最外層)上有6個電子。
1~20號元素的原子結構示意圖
3、最外層電子數與原子結構穩定性的關係
金屬元素、非金屬元素、稀有氣體元素的原子最外層的電子數目各有什麼特點?
①稀有氣體元素原子的最外層都有8個電子(氦是2個),這種結構叫穩定結構。當然,穩定是相對的,稀有氣體的化學性質很穩定,一般不跟其他物質發生化學反應。
②金屬元素原子最外層電子一般少於4個,在化學反應中容易失去最外層電子,使次外層變成最外層,達到8電子穩定結構。
③非金屬原子最外層電子數目一般多於或等於4個,在化學反應中容易得到電子,使最外層達到8電子穩定結構。
由此可見,元素的性質,特別是化學性質,跟它的原子最外層電子數目密切相關。
(1)離子的形成:
鈉是典型的金屬元素,氯是典型的非金屬元素,鈉和氯的單質相互反應,會生成氯化鈉。鈉原子失去最外層1個電子,氯原子得到1個電子。
當鈉跟氯氣反應時,氣態鈉原子最外電子層的l個電子轉移到氣態氯原子最外電子層上去。鈉原子失去1個電子,變成帶1個單位正電荷的鈉離子(陽離子)。氯原子得到1個電子,變成帶l個單位負電荷的氯離子(陰離子)。這兩種帶相反電荷離子之間相互作用,就形成氯化鈉。
(2)離子的概念
離子是帶電的原子(或原子團)。
(3)離子的分類:帶正電的原子叫陽離子(如Na+、Mg2+、Al3+),帶負電的原子叫陰離子(Cl-、S2-)。
(4)離子也是構成物質的粒子。
(5)離子的表示方法:
①離子符號的寫法:在元素符號右上角標出所帶電荷數(先數字後正負,「1」省略不寫)。
鈉離子結構示意圖:Na+:
氯離子結構示意圖:Cl-:
②離子符號的讀法:如Mg2+讀作「鎂離子」,表示帶兩個單位正電荷的鎂離子
③離子符號的意義:表示離子的種類及一個離子所帶的電荷數
Na+:一個鈉離子;一個鈉離子帶1個單位的正電荷
Mg2+:一個鎂離子;一個鎂離子帶2個單位的正電荷
Cl-:一個氯離子;一個氯離子帶1個單位的負電荷
S2-:一個鎂離子;一個硫離子帶2個單位的負電荷
(6)原子、離子的比較
(1)相對原子質量(Ar):
以一種碳原子質量的1/12(1.66×10-27Kg)為標準,其他原子的質量跟它相比較所得到的比,作為這種原子的相對原子質量。
(2)計算公式:
算一算:
氫原子的相對原子質量是:1
碳原子的相對原子質量是:12
氧原子的相對原子質量是:16
(3)相對原子質量與原子質量的區別:
①「相對原子質量」是一個比值;「相對原子質量」單位為「 1 」,可省略;③最小值是 1
②「原子質量」:真實的,可測量的;很小很小,如H原子的質量為1.66×10-27Kg。
(4)相對原子質量與質子數和中子數的關係:
核電荷數=核內質子數=核外電子
質子數不一定等於中子數
相對原子質量≈質子數+中子數(數值上近似相等)
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