第四章 原子结构简介资料.
高中 化学 原子结构
高中化学原子结构高中化学原子结构一、引言原子是构成物质的基本单位,了解原子结构对于理解物质的性质和化学反应至关重要。
本文将从原子的组成、结构以及原子核的性质等方面介绍高中化学中的原子结构知识。
二、原子的组成原子由电子、质子和中子组成。
质子和中子集中在原子核中,而电子则以轨道的形式围绕原子核运动。
质子具有正电荷,质量大约为1.67×10^-27千克;电子具有负电荷,质量大约为9.11×10^-31千克;中子不带电荷,质量与质子相近。
三、原子核的结构原子核是原子的中心部分,由质子和中子组成。
质子和中子集中在原子核的核心区域,核心区域的直径约为10^-15米,而整个原子的直径约为10^-10米,因此可以看出原子核是原子中最重要的部分。
四、质子和中子的性质质子和中子都存在于原子核中,具有相似的质量和大小。
质子具有正电荷,而中子不带电荷。
质子和中子的质量几乎相等,约为1.67×10^-27千克,远大于电子的质量。
质子和中子的质量决定了原子的质量数。
五、电子的结构电子以轨道的形式围绕原子核运动。
根据量子力学理论,电子不可以在任意轨道上运动,而是处于特定的能级。
每个能级可以容纳一定数量的电子,按照一定的规则填充。
六、电子能级和电子壳层电子的能级决定了电子的能量大小,能级越高,电子的能量越大。
电子的能级分布在不同的壳层上,第一壳层最靠近原子核,能级最低,最多容纳2个电子;第二壳层次之,能级较高,最多容纳8个电子;第三壳层、第四壳层以此类推。
七、电子排布规则电子排布遵循三个基本规则:1. 电子填充原则:电子首先填充最低能级的轨道,然后逐渐填充较高能级的轨道;2. 泡利不相容原理:同一个轨道上的电子应尽量自旋相反;3. 马克斯韦-玻尔兹曼分布律:电子填充轨道时,应尽量使电子总能量最低。
八、原子的核电荷数和电子数原子的核电荷数等于原子核中的质子数,也等于电子数。
原子的核电荷数决定了原子的化学性质,因为原子核电荷数决定了原子的电子云密度。
原子结构知识点
原子结构知识点原子是构成物质的最基本单位,了解原子结构的知识是理解化学和物理学的基础。
本文将介绍原子的基本结构以及与之相关的重要概念和理论。
1. 原子的组成原子由带正电荷的质子、不带电荷的中子和带负电荷的电子组成。
质子和中子位于原子核中心的质子核内,电子则在质子核外围的电子云中运动。
2. 元素和原子序数元素是由原子组成的。
每个元素都有一个独特的原子序数,即其原子核中质子的数量。
例如,氢的原子序数为1,氧的原子序数为8。
3. 原子质量原子质量等于其质子和中子的总质量。
通常以原子质量单位(amu)表示,其中氢的质量被定义为1 amu。
相对原子质量是相对于碳-12同位素而言的,碳-12被定义为12 amu。
4. 原子结构模型有许多原子结构模型,其中最著名的是波尔模型。
根据波尔模型,电子绕着原子核以特定能级(轨道)运动。
每个电子能级有固定的能量。
5. 电子排布根据泡利不相容原理,每个电子的量子状态是唯一的。
每个电子在能级中的能量和位置是不同的。
根据能级填充顺序,电子遵循阜那诺定律、洪特规则和保里排斥原理。
6. 原子间互作用物质的性质很大程度上取决于原子间的相互作用。
这些相互作用包括离子键、共价键和金属键。
离子键通过正负电荷之间的相互吸引力来形成,共价键则通过电子对之间的共享来形成。
7. 常见原子结构理论量子力学为理解原子结构和行为提供了理论基础。
包括德布罗意假设、波函数和薛定谔方程等理论。
这些理论描述了电子在原子中的运动轨迹和能级分布。
8. 原子光谱原子的结构和能级导致原子能够吸收和发射特定波长的电磁辐射,形成了原子光谱。
原子光谱可以用来确定元素的存在、深入研究原子结构和进一步理解光和能量的关系。
总结原子结构是一个广泛而深奥的领域,涉及物理、化学和量子力学等多个学科。
了解原子的组成、电子排布和原子间互作用等知识点,可以帮助我们更好地理解化学反应、物质性质以及电子结构的重要性。
通过研究原子结构,我们可以洞察微观世界的奥秘,并将其应用于生活和科学研究中。
无机与分析化学 第四章 物质结构简介
2.玻尔理论 1).电子只能在符合一定条件的轨道(能量不随时间而变)上 运动,不吸收也不放出能量(解释原子的稳定性)。 2).不同的轨道有不同的能量,轨道的能量是量子化的,电子 的能量也是量子化的。所谓量子化,即不连续。(“连续”和“ 不 连续”是看量的变化有没有一个最小单位,如长度、时间没有最 小单位,量的变化是连续的,电量的最小单位是一个电子的电 量,电量的变化是不连续的。)在一定的轨道上电子具有一定 的能量 电子运动时所处的能量状态称为能级。电子尽可能在距 13 .6 核较近、能量最低的轨道上运动,这时原子处于基态。 n En = (ev) rn = a0﹒n2
【特征】①不连续的线状光谱:从红外区到紫外区呈现多条具有 特征波长的谱线 ②从长波到短波, Hα 至 Hε 等谱线间的距离越来越小( n 越来 越大)表现出明显的规律性。 频率 R ( 1 1 ), ( n 3, 4, 5,...)
22 n2
式中R为里德堡常数。而且某一瞬间一个氢原子只能放出一条谱 线,许多氢原子才能放出不同的谱线。 为什么氢原子光谱是不连续的线状光谱?按照麦克斯威的电磁理 论,绕核运动的电子应不停地连续地辐射电磁波,得到连续光谱; 由于电磁波的辐射,电子的能量将逐渐减小,最终会落到带正电的 核上。可事实上,原子稳定的存在着。为解决这一问题,1913年, 年轻的丹麦物理学家玻尔,吸收了量子论的思想,建立了玻尔原子 模型,即玻尔理论。
r
d d 4 r dr
2 2 2
r
4 r 2
只考虑径向部分,则 d 4 r R dr 2 2 D(r ) 4 r R 令 D(r):径向分布函数,表示电子在离核为r的单位厚度(d r = 1)球 形薄壳中出现的概率。 作D(r)- r图(p.99 图4-10,图4-11),即为电子云(几率)径 向分布图。
原子结构讲解
原子结构讲解
原子结构是指原子的组成以及各组成部分之间的相对位置。
原子是由原子核和核外电子组成的,原子核位于原子的中心,核外电子围绕原子核高速旋转。
原子结构示意图是一种表示原子结构的图示,它用圆圈和小圈分别表示原子核和核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层的电子数。
原子的核外电子是分层排列的,从里到外分别称为第一层、第二层、第三层等。
每层最多可以排2×(n)^2个电子,其中n表示层数。
最外层电子数不
超过8个,次外层电子数不超过18个,倒数第三层不超过32个。
原子的性质由其核外电子的排布决定。
根据电子排布的不同,原子可以分为金属原子、非金属原子和稀有气体原子。
金属原子的最外层电子数一般小于4,容易失去电子,表现出金属的特性;非金属原子的最外层电子数一般大
于或等于4,容易得到电子,表现出非金属的特性;稀有气体原子的最外层电子数为8个(氦为2个),是一种稳定结构,表现出稀有气体的特性。
以上就是原子结构的简要介绍,如需获取更多信息,建议查阅化学书籍或咨询化学专家。
初中原子的结构
初中原子的结构摘要:1.原子的基本概念2.原子结构的发现历程3.原子的基本结构4.原子结构的相关理论5.初中生如何学习原子结构正文:1.原子的基本概念原子是构成物质的基本单位,它由原子核和电子组成。
原子核由带正电荷的质子和不带电荷的中子构成,而电子则带负电荷,围绕原子核运动。
原子的种类由其原子序数决定,原子序数等于原子核中质子的数量。
2.原子结构的发现历程原子结构的发现历程经历了几个阶段。
最早,人们认为原子是不可分割的实心球体。
随着科学技术的发展,科学家们发现了电子,并提出了“葡萄干布丁模型”来描述原子结构。
随后,经过一系列实验和理论研究,科学家们逐渐认识到原子核的存在,提出了“行星模型”来描述原子结构。
最后,随着粒子加速器等大型实验装置的出现,科学家们对原子结构有了更加深入的了解。
3.原子的基本结构原子的基本结构包括原子核和电子云。
原子核位于原子的中心,由质子和中子组成,带正电荷。
电子云则分布在原子核周围,由带负电荷的电子组成。
电子在原子核的引力作用下围绕原子核运动,同时受到原子核的斥力作用,形成特定的轨道。
原子的性质,如化学反应、光电效应等,都与电子的运动有关。
4.原子结构的相关理论为了解释原子结构的现象,科学家们提出了一系列理论。
其中,最著名的是量子力学。
量子力学是一种描述微观世界的数学工具,它能够准确地预测原子的能级、电子的运动轨道等。
此外,相对论、场论等理论也在原子结构研究中发挥了重要作用。
5.初中生如何学习原子结构对于初中生来说,学习原子结构需要掌握一些基本的概念和原理。
首先,要了解原子的基本概念,如原子核、电子、原子序数等。
其次,要了解原子结构的发现历程,以便更好地理解原子结构的来龙去脉。
此外,学习一些简单的原子结构相关理论,如量子力学的基本原理,有助于加深对原子结构的理解。
最后,多做一些有关原子结构的练习题,巩固所学知识。
原子 结构
原子结构原子结构原子是物质的基本单位,由原子核和电子组成。
原子核位于原子的中心,带有正电荷,由质子和中子组成。
电子则围绕原子核运动,带有负电荷。
原子核的直径约为10^-15米,电子云的直径约为10^-10米,原子的大小约为10^-10米。
原子核的质量主要由质子和中子贡献,而电子的质量则很小,可以忽略不计。
原子核中的质子带有正电荷,质子数目决定了原子的元素。
例如,氢原子的原子核只有一个质子,所以氢是最简单的元素。
碳原子的原子核有六个质子,所以碳是第六个元素。
质子的数目通常与电子的数目相等,以保持整体电荷的中性。
质子和中子都有质量,而电子则质量很小,约为质子和中子质量的1/1836。
原子核中的中子是中性的,不带电荷。
中子贡献了原子核的质量,但并不影响原子的元素。
中子的数目可以不同,形成同一元素的不同同位素。
例如,氢的同位素有氘(一个质子和一个中子)和氚(一个质子和两个中子)。
电子是带有负电荷的粒子,围绕原子核的轨道上运动。
电子的能量与轨道的距离有关,离原子核越近的电子能量越低。
电子的能级可以分为不同的壳层,分别用K、L、M、N等字母表示。
每个壳层又可以分为不同的亚壳层,用s、p、d、f表示。
每个亚壳层可以容纳一定数量的电子,按照一定的填充顺序排布。
原子的化学性质主要由其电子结构决定。
原子核的质子数决定了元素的化学性质,而电子的排布决定了元素的化学反应和化合价。
原子间的化学反应和化合形成了物质的多样性。
在原子结构的研究中,科学家发现了一些有趣的现象。
例如,量子力学的发展揭示了电子的波粒二象性,即电子既表现为粒子又表现为波动。
这导致了电子云的概念,即电子在空间中的分布概率。
另外,科学家还发现了原子核的结构,即质子和中子的组织方式。
原子核的结构与放射性衰变、核反应等有关。
原子结构的研究对于理解物质的性质和变化机理非常重要。
通过了解原子的组成和排布,科学家可以预测和控制物质的性质。
例如,通过调控原子间的化学键和键能,可以设计新材料和催化剂,从而应用于能源、环境、医药等领域。
原子的结构知识点
原子的结构知识点原子结构知识点1. 原子定义原子是物质的基本单位,由原子核和围绕核的电子组成。
2. 原子核- 组成:原子核由质子和中子组成,统称为核子。
- 质子:带有正电荷,质量约为1个原子质量单位(u)。
- 中子:不带电,质量与质子相近,也约为1 u。
3. 电子- 带有负电荷,质量极小,约为1/1836 u。
- 电子在原子核外围按照特定的能级和轨道运动。
4. 能级和轨道- 能级:电子所处的能量状态,通常用主量子数n表示,n的值越大,电子与原子核的距离越远,能量越高。
- 轨道:电子在空间中运动的轨迹,由角量子数l和磁量子数m决定。
5. 量子数- 主量子数(n):决定电子的能级,取值为正整数(1, 2,3, ...)。
- 角量子数(l):决定电子轨道的形状,取值范围从0到n-1。
- 磁量子数(m):决定电子轨道在空间中的具体位置,取值范围从-l到+l,包括0。
- 自旋量子数(s):描述电子自旋状态,取值为+1/2或-1/2。
6. 原子的化学性质- 化学性质主要由原子最外层电子(价电子)的数量决定。
- 原子通过共享、转移或重新排列价电子来形成化学键。
7. 原子符号- 原子符号表示元素的化学符号,左上角表示原子序数(质子数),左下角表示原子质量数(质子数+中子数)。
8. 同位素- 同位素是具有相同原子序数(质子数相同)但不同质量数(中子数不同)的原子。
9. 原子的结合能- 结合能是指将原子核中的核子(质子和中子)从原子核中分离出来所需的能量。
- 结合能越大,原子核越稳定。
10. 原子光谱- 原子光谱是由于电子在能级间跃迁时发射或吸收特定频率的光而产生的。
- 每种元素的原子光谱都是独特的,可用于识别和分析元素。
11. 原子的电离- 电离是指原子或分子失去或获得电子的过程。
- 电离能是指移除一个电子所需的最小能量。
12. 原子的放射性- 放射性原子通过放射性衰变过程自发地转变为其他元素的原子。
- 放射性衰变有三种类型:α衰变、β衰变和γ衰变。
《原子的结构》知识点
《原子的结构》知识点在我们探索物质世界的奥秘时,原子是一个非常关键的概念。
了解原子的结构,对于理解化学、物理等学科的众多现象和规律至关重要。
原子,这个构成物质的基本单位,就如同一个小小的微观世界。
它虽然微小,但却有着极其复杂而又精巧的结构。
首先,原子由位于中心的原子核和围绕原子核运动的电子组成。
原子核带正电荷,而电子带负电荷。
原子核又由质子和中子构成。
质子带正电,中子不带电。
质子的数量决定了原子的种类,我们将其称为原子序数。
比如,氢原子的原子核内只有一个质子,而氧原子的原子核内有 8 个质子。
中子的数量则会影响原子的质量。
同一元素的不同原子,如果中子数不同,就被称为同位素。
例如,氢有氕、氘、氚三种同位素,氕原子核内只有1 个质子,没有中子;氘原子核内有1 个质子和1 个中子;氚原子核内有 1 个质子和 2 个中子。
原子核虽然体积很小,但却集中了原子几乎全部的质量。
如果把原子比作一个巨大的体育场,原子核就如同场中央的一只小蚂蚁,而电子则在广阔的“场地”上高速运动。
电子围绕原子核运动的轨道并不是随意的,而是具有一定的规律。
根据量子力学的理论,电子处于不同的能级上。
这些能级就像是台阶,电子只能在特定的能级上存在。
当原子吸收能量时,电子会从低能级跃迁到高能级;而当原子释放能量时,电子则会从高能级回到低能级,同时释放出光子。
这就是许多物质能够发光、发热的原因。
电子的分布遵循一定的规则。
第一层最多容纳 2 个电子,第二层最多容纳 8 个电子,第三层最多容纳 18 个电子,依此类推。
最外层电子的数量决定了原子的化学性质。
例如,钠原子的最外层只有 1 个电子,化学性质非常活泼,容易失去这个电子形成带正电的钠离子;而氯原子最外层有 7 个电子,容易得到 1 个电子形成带负电的氯离子。
原子的结构还与元素周期表有着密切的关系。
元素周期表按照原子序数递增的顺序排列元素,同时反映了元素原子的电子排布规律。
同一周期的元素,从左到右,原子核外电子层数相同,最外层电子数逐渐增加;同一主族的元素,从上到下,最外层电子数相同,电子层数逐渐增多。
九年级原子的结构知识点
九年级原子的结构知识点原子是物质的基本单位,由电子、质子和中子组成。
了解原子的结构对于我们理解化学、物理等科学领域至关重要。
本文将介绍九年级学生需要了解的原子的结构知识点。
一、原子的构成1. 电子:电子是带负电荷的基本粒子,它们围绕原子核轨道上运动。
电子的质量很小,约为质子的1/1836。
2. 质子:质子是带正电荷的基本粒子,它们位于原子核中心。
每个质子的质量约为1.67×10^-27千克。
3. 中子:中子是电中性的基本粒子,它们位于原子核中心。
每个中子的质量也约为1.67×10^-27千克,与质子的质量相近。
二、原子的电子层原子的电子以不同的轨道分布在电子层中,每个电子层可以容纳一定数量的电子。
1. K层:最靠近原子核的电子层,最多容纳2个电子。
2. L层:次于K层的电子层,最多容纳8个电子。
3. M层:再次次于L层的电子层,最多容纳18个电子。
4. N层:依次类推,最多容纳32个电子。
三、原子的核结构原子核是原子的中心部分,由质子和中子组成。
1. 原子序数:原子核中质子的数量称为原子序数,用字母"Z"表示。
在没有电荷的情况下,原子是电中性的,因此电子数也等于原子序数。
2. 质量数:原子核中质子和中子的总数称为质量数,用字母"A"表示。
3. 同位素:具有相同原子序数但质量数不同的原子称为同位素。
同位素具有相似的化学性质,但存在微小的质量差异。
四、原子的符号表示为了便于记录和描述各种元素的原子结构,科学家采用了原子符号表示法。
1. 原子符号:原子符号由元素的化学符号和原子序数组成。
例如,氧的原子符号为O,氢的原子符号为H。
2. 原子质量:在原子符号的上方或左上方,标记元素的质量数。
例如,氯的质量数为35.5。
五、元素周期表元素周期表是将元素按照原子序数和元素性质分类的表格。
1. 元素周期:元素周期表横向的行称为周期,纵向的列称为族。
同一周期内的元素拥有相同电子层数目,而同一族内的元素拥有相似化学性质。
高三物理原子结构知识点
高三物理原子结构知识点原子结构是高中物理学习中的重要内容,它涉及到原子的组成、元素周期表、电子结构等知识点。
下面将对高三物理原子结构知识点进行详细介绍。
一、原子的组成原子是构成一切物质的基本单位,具有质量和电荷。
它由电子、质子和中子组成。
质子位于原子核中心,带有正电荷;中子也位于原子核中心,没有电荷;电子绕着原子核旋转,带有负电荷。
二、元素周期表元素周期表是一种将元素按照一定规律排列的表格,在周期表中,元素按照原子序数的大小从左到右排列,同时具有周期性的性质。
周期表的主要组成部分有元素的原子序数、元素符号、元素名字和相对原子质量等。
三、氢原子的电子结构氢原子是原子结构的最简单例子,它只有一个质子和一个电子。
根据波尔理论,氢原子的电子绕原子核做圆周运动,且只能处于能量量子化的离散能级上。
氢原子的电子结构可以用能级图表示,能级图中的每一层代表一个能级,能级越靠近原子核,能量越低。
当电子由高能级跃迁到低能级时,会发出或吸收能量。
四、能级和壳层能级是原子中电子在其中可以存在的离散能量状态,用n表示,n=1, 2, 3, ...,能级数越大,对应的能量越高。
壳层是能级的分组,用字母K、L、M、N...表示,每个壳层可以容纳一定数量的电子。
五、电子排布原则和填充规律根据泡利不相容原理、阿伦尼乌斯规则和洪特规则,电子在填充能级和壳层时遵循一定的排布原则。
泡利不相容原理指出在同一个能级上的电子应该尽量避免拥挤,电子的自旋方向要相反;阿伦尼乌斯规则指出电子优先填充低能级的壳层;洪特规则说明填充同一个壳层时,电子会优先填充不饱和的轨道。
六、元素的周期性和周期律元素周期性是指元素性质随着周期表位置的变化而呈现出来的规律性。
元素周期性的存在与元素的原子结构有关,即元素的电子排布会影响元素的性质。
根据元素周期表,我们可以发现周期表中元素性质的周期性变化规律。
七、原子的半径和离子半径原子半径是指原子核到最外层电子轨道外边缘的距离。
九年级化学原子结构
在一定范围内,质子数和中子数的比 例可以影响原子核的稳定性,过多的 质子或中子可能导致原子核不稳定。
电子云与电子排布
03
电子云的概念
电子云是用来描述电子在原子核 外空间运动所形成的概率分布的
图示。
电子云表示电子在原子核外某一 区域出现的概率,而非电子的实
际运动轨迹。
电子云图可以显示电子在原子核 外空间的分布情况,有助于理解
分子的极性与溶解性
分子的极性
根据分子中正负电荷中心是否重合, 可以将分子分为极性和非极性。极性 分子具有偏向的电负性差异,而非极 性分子则没有。
溶解性
分子的溶解性受到分子极性的影响, 极性分子通常更容易在极性溶剂中溶 解,而非极性分子则更容易在非极性 溶剂中溶解。
原子结构的应用
06
元素周期表的发现与应用
原子序数等于质子数,决定了元素的种类。
原子的内部结构
原子核由质子和中子组成,质 子带正电荷,中子不带电。
电子围绕原子核旋转,带负电 荷,与质子电荷数相等但电性 相反。
原子核和电子之间的相互作用 力是电磁力,由于电子带负电 荷,它们被原子核的强大正电 荷所吸引。
原子的电子排布
01
02
03
04
电子在原子中的排布遵循泡利 不相容原理、能量最低原理和
能量值。
泡利不相容原理
奥地利物理学家泡利提出,在任何 一个原子中,不可能存在两个或更 多的电子处于完全相同的量子态。
洪特规则
德国物理学家洪特提出,在激发态 原子中,电子优先以单电子形式占 据各能级,且自旋方向相同。
化学键与分子结构
05
共价键的形成与类型
共价键的形成
原子间通过共享电子来形成共价键,电子云重叠使得两原子 相互吸引。
原子的结构知识点总结
原子的结构知识点总结1.原子的概念:原子是构成物质的最小粒子,由带正电荷的质子、带负电荷的电子和电中性的中子组成。
原子的直径约为0.1纳米。
2. 原子核:原子核是原子的中心部分,由质子和中子组成。
质子的质量是中子的约2倍,且都是质子质量单位(amu)的单位。
原子核的直径约为10^-5纳米,直径与整个原子的直径比例为1:10,000。
3.电子云:电子云是电子在原子周围的空间分布,描述了电子的可能位置。
根据量子力学理论,电子云存在各种能量级别的轨道,电子不能在轨道之间连续移动,只能跃迁到具有合适能量的轨道上。
4.轨道:轨道是描述电子在原子中可能找到的位置的功能。
主量子数决定能量级别和轨道大小,主量子数n的平方是一个轨道所能容纳电子的最大数目。
每个轨道可以容纳不超过2个电子。
5.能级分布:在原子中,能级依次增加。
第一能级最低,以此类推。
能级间的差异是电子能量的差异。
电子填充能级时尽量填充低能级。
6.电子排布:按构建原子的原子序数排布,如H(氢)有1个电子,He(氦)有2个电子,Li(锂)有3个电子等。
按能级填充原子中的电子。
7.原子核结构:原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子无电荷。
原子核的质量和电荷都集中在非常小的范围内。
8.原子量和原子序数:原子量是一个原子中质子和中子的总数。
原子序数是一个原子中质子数(也是电子数)的数目。
原子序数决定了元素的化学性质。
9.同位素:同位素是原子序数相同但质量数不同的原子,它们具有相同的化学特性。
10.质子数与电子数:一个元素的原子质子数与电子数相同,因为一个原子是电中性的。
11.电子的能级跃迁:电子可以从一个能级跃迁到另一个能级,吸收或释放能量,导致光的发射或吸收。
这解释了原子光谱和电子能级。
12.元素周期表:元素周期表按照原子序数(即质子数)的增加顺序排列。
元素周期表显示不仅每个元素的质子数,而且还显示了元素的原子量、符号和名称。
13.原子的量子力学模型:量子力学模型通过描述原子内部发生的量子力学过程,提供了对原子结构的更深入的理解。
初三化学原子结构知识点
初三化学原子结构知识点一、原子的构成。
1. 原子的组成粒子。
- 原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。
- 原子核是由质子和中子构成的(氢原子除外,氢原子的原子核内只有1个质子,没有中子)。
- 质子带正电,中子不带电,电子带负电。
2. 粒子间的数量关系。
- 核电荷数=质子数=核外电子数。
核电荷数是原子核所带的正电荷数,由于质子带正电,中子不带电,所以原子核所带的正电荷数等于质子数。
原子整体呈电中性,所以质子数等于核外电子数。
- 相对原子质量≈质子数 + 中子数。
相对原子质量是以一种碳原子(碳 - 12)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。
质子和中子的相对质量都近似为1,电子的质量很小,约为质子质量的1/1836,可忽略不计,所以相对原子质量近似等于质子数与中子数之和。
二、原子核外电子的排布。
1. 电子层。
- 核外电子是分层排布的。
能量低的电子通常在离核较近的区域运动,能量高的电子通常在离核较远的区域运动。
- 从内到外,各电子层的名称依次为K、L、M、N、O、P、Q层等。
2. 原子结构示意图。
- 原子结构示意图可以表示原子的核外电子排布情况。
例如钠原子(Na)的原子结构示意图:- 小圆圈表示原子核,圆圈内的数字表示质子数(核电荷数)。
- 弧线表示电子层。
- 弧线上的数字表示该电子层上的电子数。
钠原子的质子数为11,核外有3个电子层,K层有2个电子,L层有8个电子,M层有1个电子。
三、离子。
1. 离子的形成。
- 原子得失电子后形成离子。
- 原子失去电子后,质子数大于核外电子数,带正电荷,形成阳离子。
例如,钠原子(Na)失去1个电子后形成钠离子(Na⁺)。
- 原子得到电子后,质子数小于核外电子数,带负电荷,形成阴离子。
例如,氯原子(Cl)得到1个电子后形成氯离子(Cl⁻)。
2. 离子符号的书写。
- 离子符号的书写:在元素符号右上角标明离子所带的电荷数及电性。
原子的结构知识点总结
原子的结构知识点总结1. 原子组成原子由核和电子组成。
核由质子和中子组成,电子环绕在核外。
质子和中子几乎占据了原子的整个质量,而电子的质量很小,占据了原子的整个体积。
在化学中,质子数被称为原子序数,通常用字母 Z 表示,而核内的中子数目则用符号 A 表示。
电子的数量通常与质子数相等,使得原子整体呈电中性状态。
2. 原子核原子核是原子的中心部分,由质子和中子组成。
原子核的直径约为 10^-15 米,而原子整体的直径约为 10^-10 米。
因此原子核的大小是原子整体的万分之一。
由于质子和中子都属于核子,因此原子核也被称为核子。
在原子中,质子数决定了原子的化学性质和元素的性质。
例如,氢原子的原子核只包含一个质子,而氧原子的原子核则包含了 8 个质子。
3. 电子轨道电子围绕原子核运动,但并不是在固定的轨道上运动,而是以一定的能级分布在不同的轨道中。
电子轨道可以由量子数来描述,分为主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数。
主量子数决定了电子的能级大小,角量子数决定了电子轨道的形状,磁量子数和自旋量子数则决定了电子的方向。
4. 电子云电子不是固定在某条轨道上的,而是以一定概率分布在电子云中。
电子云是描述电子位置的概率密度分布,可以用来描述电子的运动状态和轨道。
电子云的形状可以由轨道函数描述,它是通过量子力学方程求解得到的。
5. 元素周期表元素周期表是按原子序数排列的化学元素表,表中的每一行都代表了同一个主量子数的化学元素。
周期表的周期表示了元素的电子壳层数量,而周期表的族表示了元素的价电子数。
通过分析元素周期表,可以很好地描述元素的化学性质和元素之间的关系。
6. 原子的质量数和质量能原子核的质量数是指核子的总质量,它等于质子数和中子数的总和。
而质量能则是描述核子结合情况的物理量,它等于原子核的质量与核子质量总和之间的差值。
质量能对核子的结合情况有很大的影响,它决定了原子核的稳定性和原子核的衰变过程。
7. 原子的稳定性原子核的稳定性是指核子之间的相互作用能够维持原子核的结构不发生变化,不会发生核衰变的状态。
原子结构知识点
原子结构知识点前言原子结构是化学中一个非常重要的概念,它解释了物质的性质和行为。
本文将重点介绍原子结构相关的知识点,包括原子的组成、结构和性质,希望能帮助读者更深入地了解原子的奥秘。
原子的组成原子是构成所有物质的基本单位,它由三种基本粒子组成:质子、中子和电子。
质子带正电荷,中子是中性粒子,而电子带负电荷。
质子和中子位于原子核中,形成原子的核心,而电子则绕核壳层运动。
原子的结构原子的结构包括原子核和电子壳层。
原子核由质子和中子组成,电子围绕在原子核外部的不同能级壳层上运动。
原子核的直径约为电子壳层的万分之一,但其中包含原子99.9%以上的质量。
电子结构电子壳层的能级分为K、L、M、N等,每个能级壳层可以容纳不同数量的电子。
根据泡利不相容原理和居里原理,每个电子轨道最多容纳2个电子,且必须填满低能级轨道后才能填满高能级轨道。
原子物理性质原子的物理性质主要由其原子序数(核电荷数)和电子结构决定。
原子序数越大,原子核中的质子数目越多,电子结构也更加稳定。
原子的性质还受到元素化学属性的影响,如电负性、原子半径、离子半径等。
原子结构的应用原子结构不仅在化学领域有重要应用,还在物理、材料科学等领域发挥关键作用。
人们通过深入研究原子结构,可以设计新材料、开发新技术,甚至探索宇宙奥秘。
结语原子结构是一个精彩而复杂的领域,本文只是对其进行了简要介绍,希望读者在学习过程中能够继续深入探索原子结构的奥秘,拓展对自然世界的认识,为科学发展做出贡献。
以上就是有关原子结构知识点的介绍,希望能对你有所启发。
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的状态叫激发态:
n=4
跃迁:从基态到激发态或 n=3
从激发态到基态的过程称 为跃迁。
n=2
n=1
04:45
11
处于激发态的电子不稳定,会从高能级轨道再跃 迁回低能级轨道,这个过程要释放能量,这部分能量 以光能的形式释放出来,就产生了一条一条的线状光 谱:谱线的频率用下式计算:
E=En-En-1=hv
2 d d
薛定谔方程可以计算原子核周围空间任一点的电子 几率密度,根据密度大小绘图,即密度大的地方用较多 的小黑点描述,密度小的用较少的小黑点描述,可以得 到一个类似“云”状图形,称之为电子云。
★ 注意:黑点的多少不代表电子的多少!而代 表电子出现几率的大小
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14
薛定谔方程计算的部分成果: S轨道
结构与性能之间的关系
04:45
2
原子结构理论发展简史:
道尔顿(英)——1803.原子论 “近代化学之父”
英国科学家道尔顿认为每种单质均由很 小的原子组成,不同的单质由不同质量 的原子组成。道尔顿认为原子是一个坚 硬的实心小球。认为原子是组成物质的 最小单位。
汤姆逊(英)——1897. “蛋糕”模型 1906.获Nobel奖 原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球内,而电子 却象枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里面.
描述电子离核的远近 取值范围:n=1,2,3,4, … 正整数
n 越大,说明电子离核的平均距离越远,电子的能 量越高。
主量子数n : 1
2
3
4
5
6
7
电 子 层: 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层 第六层 第七层
电子层符号: K
L
M
N
O
P
Q
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17
2、角量子数 l (azimuthal quantum number) 电子层还可以细分为若干个不同的电子亚层。
04:45
3
卢瑟福(英)——1911.“核式结构”模型 1908. 获Nobel奖 核式原子结构认为:原子的质量几乎全部集中在直径很小的 核心区电子带负电。
玻尔(丹麦)——1913.“定态轨道模型” 1922. 获Nobel物理 奖
玻尔(Niels Bohr,1885-1962),在卢瑟福模型的基础上,他提 出了电子在核外的量子化轨道,解决了原子结构的稳定性问题, 描绘薛出定了谔完(整奥而地令利人)信—服—的19原26子.“量结子构学学理说论。” 1933. 获Nobel物
一、氢原子光谱
太阳光或白炽灯发出的白光,经过柱镜投射到屏上, 可得到按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫次序连续分布 的彩色光谱。这种光谱称为连续光谱。
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5
如果将装有高纯度低压氢气的放电管所发出的光 通过棱镜,在屏幕上可见光区内得到不连续的5条 明显的特怔谱线。这种光谱是线状的,所以称为 线状光谱;它又是不连续的,所以亦称为不连续 光谱。线状光谱是原子受激发后从原子内部辐射 出来的,因此又称为原子光谱。
第4章 原子结构简介
04:45
1
前言
物质结构的研究对于化学乃至整个自然科学 的研究来说,相当于基石的作用。因为结构决定 性质,只有深入了解物质的深层结构,才有可能 深入把握物质的性质及其变化规律。
量
子
化
学—
化
学
键
(
化
学
反
应
中
物
质
结
构
电子运动状态的变化)
结 构 化 学— 分 子 和 晶 体 的 结 构 、
连续光谱
氢光谱
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6
对其他元素进行高温激化,发现均发出线状光谱,而 且每个元素发出的谱线不同。
04:45
7
为什么气态原子会发光,而且每种元素的 谱线都具有特征的波长、频率和能量?
丹麦的物理学家玻尔针对氢原子线状光谱 的特点,应用了普朗克的量子论的观点,提出 了自己的原子结构理论——玻尔理论。
04:45
8
二、玻尔理论
玻尔理论的中心思想有两点: 1、定态轨道概念
核外电子的运动轨道具有一定的半径,在轨 道上运动的电子既不吸收能量,也不放出能量, 其能量状态是稳定的,所以叫定态轨道。
04:45
9
2、轨道能级概念
电子在不同的定态轨道上运动,具有不同的能 量,离核越近,能量越低;离核越远,能量越高,这 些一级一级的能量状态,就称为能级。每个能级的能 量公式:
n=4 n=3
n=2 n=1
04:45
12
三、薛定谔方程
1926年薛定谔提出了描述核外电子运动状态的 基本方程--薛定谔方程:
2
x 2
2
y 2
2
z 2
8 2m
h2
(
E
V
)
0
ψ :电子波函数 m:电子质量 E:电子能量
h:普朗克常数 x,y,z:电子的空间坐标 V:电子势能
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13
波函数的平方|ψ|2反映了电子在核外空间某微 小体积内出现的几率大小,即几率密度:
13.6
2.179 1018
E n2 eV
n2
J
n=1,2,3,……
04:45
10
3. 电子跃迁概念
基态:原子在常态时,电子尽可能处于能量最低的
轨道,这种状态称为基态。 氢原子的基态:
n=1, E 13.6 eV 2.1791018 J
激发态:当电子受外界能量(如火花、电弧)激
发时,会跑到能量较高的轨道上,这时原子所处
用角量子数l 来代表电子亚层。l为0~(n-1)的整数, 每个l值代表一个亚层。
角量子数(l) 0 1 2 3 电子亚层符号: s p d f
04:45
18
【例如】n=3, l=0,1,2 l 可以有三个取值。也就是说,第三电子层有
三个亚层,分别是:3s、3p、3d。 同一层中(n相同),l 越大,则轨道的能量越高。
P轨道
d轨道
04:45
15
对氢原子核外电子的一个电子的运动进行瞬间
拍照,并进行重叠统计,得到的电子出现的几率密 度分布图与薛定谔方程计算结果一致,证实了薛定 谔方程的正确性。
电子云
04:45
16
四、四个量子数
描述电子的运行状态,用4个量子数来描述: 1、主量子数n (principal quantum number)
理奖 量子概念是1900年普朗克首先提出的,到今天已经一百多年 了。期间,经过玻尔、德布罗意、玻恩、海森柏、薛定谔、 狄拉克、爱因斯坦等许多物理大师的创新努力,到20世纪30 年代,初步建立了一套完整的量子力学理论
04:45
4
§4-1 氢原子光谱和玻尔理论
(Spectrum of hydrogen and Bohr’s theory)