《原子结构》原子结构与元素周期表课件 图文

【做一做】根据电子分层排布的原理,写出3号、9号、 11号、17号、19号元素的原子结构示意图。
提示:
3.原子结构模型的演变
年代 1803年
模型
道尔顿 模型
观点或理论
原子是构成物质的基本粒子, 是坚实的、不可再分的实心 球。
年代 1904年
模型
汤姆孙 模型
观点或理论
原子是一个平均分布着正电荷 的粒子,其中镶嵌着许多电子, 中和了正电荷,从而形成了中 性原子。
【规律方法】1～18号元素中12类原子结构的特点 (1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na。 (2)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg。 (3)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有Be、Ar 。
(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。 (5)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。 (6)最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne。 (7)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si 。
答案:(从左到右,从上到下)硅
硼
钠
氧
【补偿训练】 1.(2019·长沙高一检测)原子核外电子分层排布
遵循一定数量规律并相互制约。下列说法中肯定错误 的是 ( ) A.某原子K层上只有一个电子
B.某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍 C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍 D.某原子的核电荷数与最外层电子数相等
2.(2019·郑州高一检测)核电荷数小于18的某元素X, 其原子核外电子层数为a,最外层电子数为(2a+1)。下 列有关元素X的说法中,不正确的是( ) A.元素X的原子核内质子数为(2a2-1) B.元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂 C.元素X形成的简单离子,各电子层的电子数均达到 2n2(n表示电子层数)
电子在原子核外很小的空间 内做高速运动,其运动规律 与一般物体不同,没有确定 的轨道。
【巧判断】 (1)汤姆孙原子模型理论认为原子是个实心球,不可再 分。 ( ) 提示:×。道尔顿模型理论认为原子是个实心球,不可再 分。
(2)电子云模型理论认为电子在原子核外运动没有固定
轨道。 ( ) 提示:√。电子云模型理论认为电子的运动不同于一般 物体的运动,没有固定轨道。
B元素原子最外层 电子数是次外层 电子数的1.5倍
C元素+1价离子C+ 的电子层排布与 Ne相同
元素名称
原子结构示意图
信息
D元素原子次外 层电子数是最外
层电子数的 1
3
元素名称
原子结构示意图
【解析】L层有8个电子,则M层有4个电子,故A为硅 。当次外层为K层时,B元素原子最外层电子数则
为3,是硼 ;当次外层为L层时,B元素原子最外层 电子数为1.5×8=12,违背了排布规律,故不可能。C元 素原子的质子数为10+1=11,故为钠 。当次外层为 K层时,D为氧 ;当次外层为L层时,最外层则有24 个电子,故不可能。
D.由元素X形成的某些化合物,可能具有杀菌、消毒的 作用
【解析】选C。因电子层数不可能为小数,只能为整数, 根据题意,1≤a≤3,又因最外层电子数小于或等于8,即 2a+1≤8,得1≤a≤3。当a=1时,不成立;当a=2时,最外 层电子数为5,元素X为N;当a=3时,最外层电子数为7,元 素X为Cl。当X为氮元素时,质子数=2a2-1=2×22-1=7,当 X为氯元素时,质子数=2a2-1=2×32-1=17,A正确;由X的
②非金属元素的原子得电子形成简单离子时,形成和同 周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。 如
【思考·讨论】
(1)当M层有电子时,K、L层是否一定充满电子?当N层有
电子时,M层是否充满电子? 提示:当M层有电子时,K、L层一定充满电子,当N层有电 子时,M层不一定充满。
(2)M电子层最多容纳18个电子,钙原子的核外电子排布
) 提示:√。硫的质子数为16,根据质量数=质子数+中子 数可知,硫的质量数为34。
(2)质量数就是相对原子质量。 ( ) 提示:×。质量数是将原子核内所有质子和中子的相对 质量取近似整数值相加所得,与相对原子质量不是同一 概念。
二、核外电子排布
1.电子层 (1)概念:在多电子原子里,把电子运动的_能__量__不__同__的 区域简化为_不__连__续__的__壳__层__,称作电子层。
【解析】选D。A原子的M层比B原子的M层少3个电子,B 原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍,说明A、B 为第二、第三周期元素;L层最多排8个电子,B原子的L 层电子数恰为A原子L层电子数的2倍,说明B原子的L层 有8个电子,A原子的L层有4个电子,故A是碳原子;A原子 的M层比B原子的M层少3个电子,故B为铝原子。
【解析】选C。A项,应先排满K层再排L层;B项与各层最 多排2n2个电子不符,K层最多排2个电子;D项不符合最外 层最多排8个电子的规律。
2.(2019·长春高一检测)根据下列叙述,写出元素名称 并画出原子结构示意图。
信息
A元素原子核外M 层电子数是L层电 子数的一半
元素名称
原子结构示意图
信息
【典例2】A、B两种原子,A的M电子层比B的M电子层少3 个电子,B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2 倍。A和B分别是 ( ) A.硅原子和钠原子 B.硼原子和氦原子 C.氯原子和碳原子 D.碳原子和铝原子
【解题指南】解答本题需注意以下两点: (1)提取有用信息,“A的M电子层比B的M电子层少3个电 子”,说明B元素的M电子层一定存在电子。 (2)当原子的M电子层存在电子时,则L层一定为8个电子 。
1
12
2.质量数
(1)概念:质子和中子的相对质量都近似为1,忽略电子 的质量,将原子核内所有_质__子__和_中__子__的相对质量取近
似整数值相Biblioteka Baidu,所得的数值叫做质量数。 质子数(Z)+中子数(N)
(2)关系:质量数(A)=____________________
【巧判断】
(1)某种硫原子的中子数是18,则其质量数是34。(
知识点 核外电子的分层排布 【重点释疑】 1.原子核外电子排布规律及其之间的关系
2.原子核外电子排布的表示方法 (1)原子结构示意图。
①小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质 子数。 ②弧线表示电子层。 ③弧线内数字表示该层中的电子数。
(2)离子结构示意图。 ①当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为 离子时,电子层数减少一层,形成与上一周期的稀有气 体元素原子相同的电子层结构。 如
(1)原子核周围是否真实存在这样的壳层? 提示:电子层不是真实存在的,是科学家为了表达形象, 根据电子经常出现的区域而设想的结构模型。
(2)电子在原子核外是否沿固定轨迹做高速旋转? 提示:电子在某一区域内做无规则运动。
2.电子分层排布
(1)能量最低原理: 核外电子总是优先排布在_能__量__最__低__的电子层里,然后 再由里往外排布在_能__量__逐__步__升__高__的电子层里,即按
电子数是a,次外层电子数是b;B元素的原子M层电子数
是(a-b),L层电子数是(a+b),则A、B两元素形成化合物
的化学式最可能表示为 ( )
A.B3A2
B.BA2
C.A3B2
D.AB2
【思维建模】解答有关电子排布题的思维流程如下:
【解析】选B。因为B的L层电子数为(a+b)且有M层,所 以a+b=8,又因A原子最外层电子数为a,次外层电子数为 b,且满足a+b=8,所以A原子有两个电子层,且K层为2个 电子,L层为6个电子,所以a=6,b=2。进而推知B的各电 子层上的电子数分别为2、8、4。即A为O,B为Si。A、B 两元素形成化合物的化学式最可能为SiO2。
年代 1911年
模型
卢瑟福 原子 模型
观点或理论
在原子的中心有一个带正电 荷的核,它的质量几乎等于 原子的全部质量,电子在它 的周围沿着不同的轨道运转, 就像行星环绕太阳运转一样。
年代 1913年
模型
玻尔原子 模型
1926～ 1935年
电子云 模型
观点或理论
电子在原子核外空间的一定 轨道上绕核做高速圆周运动。
最外层电子数的2倍,Z原子的次外层电子数是最外层电
子数的4倍。则X、Y、Z三种元素可能的组合是 ( )
A.C、Si、Mg
B.Li、C、Mg
C.C、Mg、Li
D.C、O、Mg
【解析】选A。短周期元素中,最外层电子数是次外层 电子数的2倍的元素是C,次外层电子数是最外层电子数 2倍的有Li和Si,次外层电子数是最外层电子数4倍的是 Mg,故答案为A项。
单质为Cl2或N2,根据氧化还原规律可知,中间价态的物 质既具有氧化性又具有还原性,B正确;Cl-的核外电子 排布为 ,最外层电子数达不到2n2,C错误;如果X 为Cl,则可形成HClO,具有杀菌、消毒的作用,D正确。
3.X、Y、Z为1～18号元素的三种元素,X原子的最外层
电子数是次外层电子数的2倍,Y原子的次外层电子数是
不是
而是
,请说明理由。
提示:若钙原子的M层排10个电子,此时M层就成为最外 层,这和电子排布规律中的“最外层上排布的电子数不 能超过8个”相矛盾,不符合电子排布的规律,即M层不 是最外层时最多排18个电子,而它作为最外层时最多只 能排8个电子。
【案例示范】
【典例1】(2019·济南高一检测)A元素的原子最外层
(2)不同电子层的表示及能量关系
电子层数 1 2 3 4 5 6 7
各电子 字母代号 K L M N O P Q
层由内 到外 离核远近
由_近__到_远__
能量高低
由_低__到_高__
【情境·思考】 洋葱是我们非常熟悉的一种蔬菜,洋葱切开后,我们会 看到里面一层一层地呈现,电子层模型就类似于切开的 洋葱。请思考:
第四章 物质结构 元素周期律 第一节 原子结构与元素周期表
第1课时 原 子 结 构
一、原子的构成 1.构成
(2)关系:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数(原 子电中性)
【微思考】什么是质子或中子的相对质量? 提示:一个质子或中子的质量与12C原子质量的
(1.66×10-27 kg)相比较所得的数值。
K→L→M→N……顺序排列。
(2)电子层最多容纳的电子数 ①各电子层最多容纳_2_n_2个电子。如K、L、M、N层最 多容纳的电子数分别为_2_、__8_、__1_8_、__3_2_。
②最外层电子数目最多不能超过_8_个(K层为最外层时不 能超过_2_个)。 ③次外层最多能容纳的电子数不超过_1_8_个。
(8)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P。 (9)电子层数与最外层电子数相等的原子有H、Be、Al 。 (10)电子层数是最外层电子数2倍的原子是Li。 (11)最外层电子数是电子层数2倍的原子有He、C、S。 (12)最外层电子数是电子层数3倍的原子是O。
【迁移·应用】 1.(2019·南京师大附中高一检测)下列各原子结构示 意图中所表示的核外电子排布正确的是 ( )
【素养提升】 如图所示为原子核外电子运动的三维立体图:
图中所有电子均已画出。
(1)该图所描述的是哪种元素的原子? 提示:该原子共8个电子,故属于氧元素。
(2)请用另一种形式表示该元素原子的电子排布。 提示:
【备选要点】等电子粒子 (1)利用元素排布寻找“10电子”微粒的方法
(2)利用元素排布寻找“18电子”微粒的方法
2.用A+、B-、C2-、D、E、F和G分别表示含有18个电子 的七种微粒(离子或分子),请回答: (1)A元素是________,B元素是________,C元素是 ________(用元素符号表示)。 (2)D是由两种元素组成的双原子分子,其分子式是 ________。
【解析】选B。K、L、M电子层上最多容纳的电子数分 别为2、8、18;K层上可排1个电子,也可排2个电子,所 以A项有可能;当M层上排有电子时,L层上一定排满了8 个电子,而M层上最多只能排18个电子,又18<8×4,所以B 项一定是错误的;K层上最多只能排2个电子,2×4=8,即 存在M层和L层都为8,所以C项正确;当K层作为最外电子 层时,原子的核电荷数与最外层电子数相等,如H、He,
【针对训练】
1.(2019·太原高一检测)与OH-具有相同质子数和电子
数的粒子是 ( )
A.H2O
B.F-
C.Na+
D.NH3
【解析】选B。OH-具有9个质子,10个电子;H2O 具有10 个质子,10个电子;F-具有9个质子,10个电子;Na+具有11 个质子,10个电子;NH3具有10个质子,10个电子。