第1讲原子结构(课件)-【暑假衔接班】2024年新高一化学精品衔接课程(全国通用)

数是( A )
A．2a＋2
B．2a＋10
C．a＋2
D．2a
四、原子结构与元素性质的关系
1．简单离子的结构
课堂探究
(1)请画出Mg2+、O2-的结构示意图。
镁原子和氧原子形成氧化镁的过程
Mg
Mg2+
―2e+12
+12
+2e+8
Mg - 2e- = Mg2+
Mg2+
O2-
+8
O2-
O
O + 2e- = O2-
③次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个。
3．核外电子排布的表示方法
(1)原子结构示意图
钠原子的结构示意图如下，请注明其意义：
各电子层排布的电子数
电子层（从里到外依次是K层、L层、M层）
核电荷数
【即学即练4】请画出下列元微粒结构示意图
N
F
Na
Al
P Cl
【即学即练5】某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a＞1)，则该原子的核内质子
1
12
2．如何计算质子和中子的相对质量？
微粒的质量与12C原子质量的1/12之比即微粒的相对质量。
质子的相对质量约为1.007，中子的相对质量约为1.008，电子的质量约为质子质量的
1/1836。
2．对原子结构的认识
原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的，原子核又是由质子和中子
构成的，质子带正电，中子不带电。
的原子有________________。
答案：(1)16
(3)2
4
18
18
34
(2)18－n
1H和2H、16O和17O
A－(18－n)
三、原子核外电子排布
1．原子核外电子的分层排布
对于多电子原子，可以认为电子在原子核外是分层排布的。人们把电子运动的
不同区域看成不同的电子层。
(2)核外电子的分层排布
系，提出了原子学说。
认为物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化
学变化中不可再分割。
汤姆生的“葡萄干面包式”原子结构模型
英国物理学家汤姆生在1897年发现了原子中存在电子，并用实验方法测出了电子的质
量。他推测这种粒子均匀地嵌在云状的正电荷球体中。
卢瑟福的带核原子结构模型
英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了带核的
20世纪初 科学家提出，原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理，必须用量子力
学模型描述核外电子的运动。即现代量子力学模型（电子云模型）。
【即学即练1】如图所示的原子结构模型的演变图中，(1)为道尔顿实心球式原子模
型，(2)为卢瑟福行星运转式原子模型，(3)为汤姆生葡萄干面包式原子模型，(4)为近
代量子力学原子模型，(5)为玻尔轨道式原子模型。其中符合历史演变的顺序的一组
层电子排布，元素的化合价的数值也与原子的电子层结构特别是最外层电子数有关。
①金属元素原子最外层电子数一般小于4，较易失去电子，化合价常显正价。
②非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于4，通常易得到电子，在化合物中化合
价常显负价。
(2)元素的化合价与原子的最外层电子数的关系
元素的最高化合价＝最外层电子数
二、核素、同位素
1．核素
(1)核素的概念：指具有一定质子数和一定中子数的一种原子。
(2)质量数：将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数值，加起来所得的数值。
(3)核素的表示方法：
A
Z
X
表示质子数是Z，质量数为A的一种X原子。
如作为相对原子质量标准的C表示质子数为6，质量数为6的碳原子。
(4)构成原子的微粒间的两个关系
(2)Mg2＋和O2－的结构有什么共同点？
Mg2+和O2-的电子层结构与Ne
原子的电子层结构相同
(1)电子层结构的稳定性
①稳定结构：
原子最外层有8个电子(He为2)处于稳定状态，既不容易失去电子又不容易得到电子，
化学性质稳定(如He、Ne、Ar)。
②不稳定结构：
原子容易失去电子或得到电子转化为最外电子层上为8(有些为2)个电子的稳定结构。
新高一化学衔接课程
第1讲 原子结构
【内容导航】
1．原子的构成
2．原子的表示方法
3．原子核外电子排布
4．原子结构与元素性质的关系
一、原子的构成1．原子结构来自型的发展古希腊哲学家德谟克利特
物质是由不可分割的微粒（原子）构成的
道尔顿的近代原子学说——实心球模型
英国科学家道尔顿总结了一些元素形成化合物时的质量比例关
2．分别计算H2O、D2O（重水）和T2O（超重水）的质子数、中子数和质量数。
质子数 中子数 质量数
H2O
10
8
18
D2O
10
10
20
T2O
10
12
22
3．D2O和T2O的性质是否相同？
它们的质量不同，物理性质不同，化学性质基本相同。
4．H2O、D2O和T2O的混合物是纯净物还是混合物？
都是H、O元素组成的，因此是纯净物。
元素的最高化合价＝最外层电子数
非金属元素的最低化合价＝最外层电子数-8
(2)简单离子的结构
Ne型结构：O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋
Ar型结构：S2－、Cl－、K＋、Ca2＋
2．原子结构与元素性质的关系
(1)元素的性质
元素的性质与原子的核外电子排布密切相关，元素的化学性质主要取决于原子的最外
D
T
质子数
1
1
1
中子数
0
1
2
(3)同位素的应用
①14C在考古工作中用于测定文物的年代；
②
235
92 U用于制造原子弹、核发电；
③ 21H、 31 H用于制造氢弹；
④放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。
交流讨论
1．同位素原子间性质是否相同？
同种元素的核素物理性质不同，但化学性质基本相同。
为( A )
A．(1)(3)(2)(5)(4)
B．(1)(2)(3)(4)(5)
C．(1)(5)(3)(2)(4)
D．(1)(3)(5)(4)(2)
交流讨论
1．C-12指的是什么原子？相对原子质量是怎么定义的？
C-12是指质子数为6、中子数为6的一种碳原子。
相对原子质量(Ar)=
1个某原子的质量
1个C-12原子的质量×
活泼金属原子易失去电子，形成稳定的电子结构；活泼非金属原子易得到电子，形
成稳定的电子结构。
交流讨论
1．写出O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的结构示意图，并找出其中的规律。
2．写出S2－、Cl－、K＋、Ca2＋的结构示意图，并找出其中的规律。
3．对比上述离子和它们对应的原子的电子排布，归纳元素的化合价与电子排布的关系。
交流讨论
质量数和相对原子质量有什么关系？
都表示原子的相对质量，但质量数是近似值。
质量数可以近似表示相对原子质量。
2．同位素
(1)概念：质子数相同、质量数(或中子数)不同的核素互称为同位素。
绝大多数元素存在多种核素。
(2)氢元素的三种核素
1
1 H(氕)
2H(氘)
1
3 H(氚)
1
俗称
－
重氢
超重氢
符号
H
非金属元素的最低化合价＝最外层电子数-8
【即学即练6】根据下列叙述，画出对应微粒的结构示意图。
(1)A元素原子的最外层电子数为电子层数的3倍：____________。
(2)与Ar原子电子层结构相同的－1价阴离子：___________。
(3)质量数为23、中子数为12的原子：___________。
①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
②核电荷数＝质子数＝核外电子数=原子序数。

【即学即练2】填写下表，并用 X表示各原子。
原子
质子数(Z)
中子数(N)
质量数(A)
相对原子质量
A
Z
X
F
9
10
19
18.998
19
9
F
Na
11
12
23
20.990
Al
13
14
27
26.982
23
Na
11
27
13 Al
【即学即练3】填空
2－
(1) 34
16 S 中的质子数是____，中子数是_______，核外电子数是_____，质量数是____。
(2)微粒“AXn－”核外有18个电子，则它的核电荷数为_____，核内中子数为_____。
(3)由1H216O与2H217O所代表的物质中，共有______种元素，______种原子，互为同位素
原子结构模型。推测原子中心存在原子核，带正电，电
子带负电，在其周围高速运行，就像行星围绕太阳运转
一样。
玻尔的轨道原子结构模型
丹麦物理学家玻尔指出：原子核外，电子在一系列稳
定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量值；
核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，
也不吸收能量。
现代量子力学模型（电子云模型）
电子层序号n
1 2 3 4 5 6 7
电子层符号
K L M N O P Q
离核远近
由近到远
能量高低
由低到高
2．原子核外电子排布规律
(1)能量规律（能量最低原理）
核外电子总是尽可能先排布在能量最低的电子层上，然后依次由内向外排布在能量较
高的电子层上。
(2)数量规律
①每层最多容纳2n2个电子；
②最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个）；
(1)从微粒的角度：
(2)从数量的角度：核内质子数=核外电子数
(3)从电荷的角度：
一个质子带一个单位的正电荷（即核电荷），中子不带电，一个电子带一个单位的负
电荷，整个原子是电中性的。
(4)从质量的角度：
原子的质量主要集中在原子核上，核外电子的质量总和只占原子质量的极小一部分。
(5)从空间的角度：
原子核只占原子体积的极小一部分。