原子結(jié)構(gòu)
構(gòu)成原子的三種微粒:質(zhì)子纹笼、中子纹份、核外電子。
每個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位的正電荷廷痘,相對(duì)質(zhì)量約為1.
每個(gè)中子不帶電荷蔓涧,相對(duì)質(zhì)量約為1.
每個(gè)電子帶一個(gè)負(fù)電荷,相對(duì)質(zhì)量可忽略不計(jì)笋额。
- 原子的質(zhì)量集中在原子核
將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取近似整數(shù)值加起來(lái)元暴,所得的數(shù)值叫質(zhì)量數(shù)。
質(zhì)量數(shù)(A)= 質(zhì)子數(shù)(Z)+ 中子數(shù)(N)
- 原子的體積由核外電子的運(yùn)動(dòng)區(qū)域所決定兄猩。
原子核半徑是原子半徑的萬(wàn)分之一茉盏,體積占原子體積的幾千億分之一。
-
電量關(guān)系
-
原子(電中性)
核外電子數(shù) = 質(zhì)子數(shù) = 原子序數(shù) = 核電荷數(shù)
-
陽(yáng)離子
核外電子數(shù) = 質(zhì)子數(shù) - 電荷數(shù)
-
陰離子
核外電子數(shù) = 質(zhì)子數(shù) + 電荷數(shù)
-
微粒 | 質(zhì)量數(shù) | 質(zhì)子數(shù) | 中子數(shù) | 電子數(shù) |
---|---|---|---|---|
氯原子 | 35 | 17 | 18 | 17 |
鈉離子 | 23 | 11 | 12 | 10 |
溴原子 | 80 | 35 | 45 | 35 |
溴原子:
元素的種類(lèi)主要由質(zhì)子數(shù)決定枢冤。
元素的化學(xué)性質(zhì)主要由最外層電子數(shù)決定鸠姨。
原子的種類(lèi)主要由質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)決定。
原子的質(zhì)量主要由質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)決定淹真。
原子結(jié)構(gòu)的表示方法
元素及相對(duì)原子質(zhì)量
-
元素
質(zhì)子數(shù)相同的一類(lèi)原子的總稱(chēng)讶迁。
元素以單質(zhì)或化合態(tài)形式存在。 -
核素
質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都相同的一類(lèi)原子的總稱(chēng)核蘸。
,
,
巍糯,因?yàn)橘|(zhì)子數(shù)均為1啸驯,均是
元素;但是它們的中子數(shù)分別為0祟峦,1罚斗,2,所以是3種不同的核素宅楞。
,
,
均是
元素针姿,但是3種不同的核素。
-
同位素
同一元素的不同核素互為同位素咱筛。
,
,
互稱(chēng)同位素搓幌。
同位素化學(xué)性質(zhì)基本相同,但物理性質(zhì)不同迅箩。
天然存在的某種元素溉愁,不論是游離態(tài),還是化合態(tài)饲趋,其各種同位素所占的原子個(gè)數(shù)百分比(豐度)一般不變拐揭。
氫(又稱(chēng)氕,
), 重氫(又稱(chēng)氘奕塑,
), 超重氫(又稱(chēng)氚堂污,
)互為同位素。
-
相對(duì)原子質(zhì)量
核素的相對(duì)原子質(zhì)量是指某元素一種核素的一個(gè)原子的實(shí)際質(zhì)量與一個(gè)
的原子質(zhì)量的1/12的比值龄砰。
若某元素有三種核素盟猖,三種核素的相對(duì)原子質(zhì)量分別為A, B, C,三種核素在自然界的豐度(原子個(gè)數(shù)所占百分比)分別為a%, b%, c%, 則該元素的相對(duì)原子質(zhì)量可表示為:
即元素的相對(duì)原子質(zhì)量是其各種同位素相對(duì)原子質(zhì)量的加權(quán)平均值换棚。
-
質(zhì)量數(shù)
原子的質(zhì)量數(shù)是指核素中原子所含質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的和式镐。
同一元素的不同核素具有不同的質(zhì)量數(shù)。
-
同位素示蹤技術(shù)
核素間的化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)是相同的固蚤,只是具有不同的核物理性質(zhì)娘汞。因此,就可以用同位素作為一種標(biāo)記夕玩,制成含有同位素的標(biāo)記化合物(如標(biāo)記藥物和代謝物質(zhì)等)你弦。利用放射性同位素不斷地放出特征射線的核物理性質(zhì),就可以用核探測(cè)器隨時(shí)追蹤它在體內(nèi)或體外的位置燎孟、數(shù)量及其轉(zhuǎn)變等禽作。
原子核外電子排布
原子核外電子運(yùn)動(dòng)的特征
電子在原子核周?chē)龈咚倮@核運(yùn)動(dòng),能量低的電子在離核近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)揩页,能量高的電子在離核遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)领迈。
⑴ 運(yùn)動(dòng)微粒(電子)的質(zhì)量很小, kg ,約為質(zhì)子質(zhì)量的兩千分之一狸捅。
⑵ 運(yùn)動(dòng)速度極高,2200km/s (約為光速的1%)累提。
⑶ 運(yùn)動(dòng)范圍極小尘喝, m。
不能測(cè)定或計(jì)算電子在某一時(shí)刻所在的位置斋陪;無(wú)法描述電子運(yùn)動(dòng)的軌跡朽褪。電子層指的是某些電子出現(xiàn)概率最大的區(qū)域。
電子在原子中處于不同的能級(jí)狀態(tài)无虚,粗略說(shuō)是分層分布的缔赠,故電子層又叫能層。
電子層可用(n=1友题、2嗤堰、3、4度宦、5踢匣、6、7)或K戈抄、L离唬、M、N划鸽、O输莺、P、Q表示裸诽。
隨著n值的增加嫂用,即按K、L崭捍、M尸折、N、O…的順序殷蛇,電子的能量逐漸升高实夹、電子離原子核的平均距離也越來(lái)越大。
核外電子排布規(guī)律
- 核外電子總是盡先排布在能量最低的電子層里粒梦,然后再由里往外亮航,依次排布在能量逐步升高的電子層里。
- 各電子層最多容納的電子數(shù)目是
匀们,即K層2個(gè)缴淋,L層8個(gè),M層18個(gè),N層32個(gè)重抖。
- 最外層電子數(shù)目不超過(guò)8個(gè), 次外層電子數(shù)目不超過(guò)18個(gè), 倒數(shù)第三層電子數(shù)目不超過(guò)32個(gè)露氮。
- 層數(shù)相同而位置不同的電子層中最多容納的電子數(shù)不一定相同。
K | L | M | N | O | |
---|---|---|---|---|---|
最多容納 | 2 | 8 | 18 | 32 | 50 |
倒數(shù)第三層 | 2 | 8 | 18 | 32 | 32 |
次外層 | 2 | 8 | 18 | 18 | 18 |
最外層 | 2 | 8 | 8 | 8 | 8 |
原子最外層電子與其化學(xué)性質(zhì)
元素的化學(xué)性質(zhì)取決于原子的最外層電子數(shù)钟沛。
最外層電子數(shù)小于4的元素畔规,較易失去電子而達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其單質(zhì)還原性較強(qiáng)恨统,多為金屬元素叁扫。
最外層電子數(shù)大于或等于4但不足8的元素,較易獲得電子而達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)畜埋,其單質(zhì)氧化性較強(qiáng)莫绣,多為非金屬元素。
稀有氣體最外層電子數(shù)有8個(gè)電子悠鞍,已達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)对室,即不易失去電子也不易獲得電子,化學(xué)性質(zhì)不活潑狞玛。
金屬元素只顯正價(jià)软驰,化合價(jià)等于其最外層電子數(shù)。
非金屬元素通常既顯正價(jià)又顯負(fù)價(jià)心肪。最高正價(jià)等于最外層電子數(shù)锭亏,最低負(fù)價(jià)等于最外層電子數(shù)減8。
元素周期表
元素周期表編排原則
把電子層數(shù)相同的元素按原子序數(shù)遞增的順序從左至右排成橫行硬鞍。
把最外層電子數(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增的順序從上到下排成縱列慧瘤。
歷史上第一張?jiān)刂芷诒碛啥韲?guó)化學(xué)家門(mén)捷列夫于1869年排成。
元素周期表的結(jié)構(gòu)
周期
- 元素周期表的每個(gè)橫行稱(chēng)為一個(gè)周期固该。
- 第一锅减、二、三周期是短周期伐坏,其余周期是長(zhǎng)周期怔匣。
- 周期序數(shù) = 電子層數(shù)。
族
- 元素周期表的每一縱列稱(chēng)為一個(gè)族桦沉。
- 0族:稀有氣體元素每瞒,最外層電子為全滿。
- 第Ⅷ族:元素周期表有18個(gè)縱列纯露,除了8剿骨、9、10三個(gè)縱列叫做第Ⅷ族外埠褪,其余每個(gè)縱列各為一族浓利。
- 主族:主族序數(shù) = 最外層電子數(shù)挤庇。主族族序數(shù)后標(biāo)"A",共7個(gè)主族贷掖。前20號(hào)元素除0族元素外嫡秕,均為主族元素。
- 副族:族序數(shù)后標(biāo)“B”, 完全由長(zhǎng)周期元素構(gòu)成苹威。共7個(gè)副族淘菩。
最外層為1~2
的元素不一定為主族元素;最外層為3~7
的元素一定為主族元素屠升。
每一周期元素種類(lèi):2,8狭郑,8腹暖,18,18翰萨,32脏答,32。
同一周期主族序數(shù)之差即原子序數(shù)之差或最外層電子數(shù)之差亩鬼。
七主七副七周期殖告,Ⅷ族零族鑭錒系。
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