原子的内部结构
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原子的结构原子是构成物质的基本单位,也是能够保持化学反应的最小单位。
它由核部分和电子云部分构成。
核部分包括质子和中子,而电子云部分则包括电子。
质子是带有正电荷的基本粒子,它们存在于原子核中。
质子的质量约为1.67×10^-27千克,其电荷为元电荷即+1。
原子的质子数目被称为原子的原子序数,通常用字母Z表示。
质子的数量决定了原子的化学属性和元素的身份。
中子是电中性的基本粒子,它们也存在于原子核中。
中子的质量约为1.67×10^-27千克,由于没有电荷,所以中子对原子的化学反应没有直接影响。
电子是负电荷的基本粒子,其质量要远小于质子和中子,约为9.11×10^-31千克。
电子云是指围绕着原子核的电子,它们以不确定的方式分布在原子周围的轨道中。
根据量子力学理论,原子的电子以能级的形式存在。
能级是指位于不同轨道上的电子具有不同的能量。
通常,原子的电子云可以分为不同的壳层,每个壳层可以容纳不同数量的电子。
内层壳层离核较近,能量较低,外层壳层离核较远,能量较高。
按照杨振宁和约会一瑟尔提出的电子自旋相对论解(Dirac方程),每个原子都可以由四个量子数来描述。
主量子数(n)表示电子所在能级的大小,角量子数(l)表示电子的角动量大小,磁量子数(m)表示电子在空间中方向的分布,自旋量子数(s)表示电子的自旋方向。
此外,原子还具有一些其他特征,如原子半径、离子半径、原子的电离能和电子亲和能等。
原子半径是指原子核外电子云边界与原子核的距离。
离子半径是指带电原子(即离子)中正负电荷之间的距离。
原子的电离能是指从原子中永久移除一个电子所需的能量。
电子亲和能是指从原子或离子中获得一个电子所释放的能量。
总结而言,原子具有复杂的结构,包括质子、中子和电子三个基本粒子。
质子和中子位于原子核中,而电子以电子云的形式环绕核。
电子在不同的能级上以不确定的方式存在,并且通过量子数来描述。
此外,原子还具有其他特征,如半径、离子半径、电离能和电子亲和能等。
原子的基本结构原子是构成物质的最基本单位,是化学反应和物质性质变化的基础。
本文将介绍原子的基本结构,主要涉及原子的组成和组织,以及科学家对原子结构的发现和研究。
一、原子组成原子由三种基本粒子组成:质子、中子和电子。
质子带正电荷,中子没有电荷,电子带负电荷。
在原子内部,质子和中子集中在原子核中,外部电子绕核旋转。
1. 原子核原子核是原子的中心部分,由质子和中子组成。
质子具有正电荷,并决定了原子的原子序数,中子没有电荷。
质子和中子的集合在原子核中形成了稳定的结构。
2. 电子壳层原子核外部的电子围绕核心在特定轨道上运动,形成电子壳层。
电子壳层的数量与原子的能级相关,决定了原子的化学性质。
第一电子壳层最多容纳2个电子,第二电子壳层最多容纳8个电子,第三电子壳层最多容纳18个电子。
二、原子的发现与研究1. 原子学说的提出古代的希腊哲学家认为物质是由最基本的单元构成的,但对于这个最基本的单元,他们没有确切的观点。
直到19世纪初,英国科学家道尔顿提出了原子学说,认为所有物质都是由不可分割的原子组成的。
2. 原子结构的实验证据为了验证原子学说,科学家进行了一系列的实验。
其中,汤姆逊的阴极射线实验和卢瑟福的金箔散射实验对原子结构的认识有着重大贡献。
汤姆逊通过研究阴极射线的偏转现象,发现存在带负电的粒子,即电子。
他提出了“杏仁布丁模型”,认为正电荷和负电荷均匀分布在整个原子中。
卢瑟福的金箔散射实验进一步揭示了原子内部的结构。
他发现,大部分的正电荷集中在一个非常小且带正电的核心中,并且核周围的电子密度很低。
这证明了原子中有一个小而密集的原子核。
3. 波尔的量子理论根据实验证据,丹麦科学家波尔提出了量子理论,进一步解释了原子结构。
他认为电子只能在特定的能级轨道上运动,并在这些轨道上具有固定的能量。
当电子从一高能级跃迁到另一低能级时,会释放出或吸收特定能量的光子。
三、小结原子的基本结构由质子、中子和电子组成。
质子和中子集中在原子核中,而电子围绕核心在不同的壳层上运动。
原子结构知识:原子的壳层结构原子是构成物质的基本单位,由一个中心的原子核和围绕其运动的电子构成。
在量子力学理论中,原子的电子分布在不同的壳层上,每个壳层可以容纳一定数量的电子。
原子的壳层结构对于解释原子的化学性质和物理性质至关重要,因此我们有必要深入了解原子的壳层结构及其性质。
1.原子的壳层结构原子的壳层结构由一系列能量不同的壳层构成,这些壳层依次编号为K、L、M、N、O、P等。
每个壳层内又包含不同的亚壳层,分别用s、p、d、f等字母来表示。
这些壳层和亚壳层的能级顺序是确定的,而且每个壳层和亚壳层也有一定的容纳电子数。
2.壳层的命名壳层的命名是根据德国物理学家C.G. Moseley的工作而得到的。
他发现原子的核电荷数Z与原子的光谱线关系密切,根据他的工作,原子核电荷数Z也就是原子序数也就是元素周期数。
3.壳层的能级原子的壳层能级随着壳层的增加而变化。
一般情况下,第一层K的能级最低,依次为L、M、N等。
在同一壳层内,不同亚壳层的能级也有所不同,通常s亚壳层的能级最低,依次为p、d、f等。
4.壳层的容纳电子数每个壳层可以容纳一定数量的电子,这个数量是按照一定规律排布的。
第一壳层K能容纳2个电子,第二壳层L能容纳8个电子,第三壳层M能容纳18个电子,第四壳层N能容纳32个电子,第五壳层O 能容纳50个电子,以此类推。
5.壳层的电子排布在填充壳层的电子时,遵循“先满足低能级,再填充高能级”的原则,即按照泡利的排斥原理,不同自旋的电子首先占据同一个轨道,并且每条轨道最多容纳两个电子,且二者的自旋量子数应相反。
其次是哈特里-福克定则,也就是说,同壳层的电子排布时首先填充s轨道然后填充p轨道。
6.壳层的化学性质壳层结构对原子的化学性质产生了重要影响。
原子的壳层结构决定了原子的电子结构、原子的化学键合方式、原子的物理性质等。
例如,稀有气体的原子壳层结构十分稳定,因此它们不易与其他元素发生化学反应。
而某些元素由于壳层结构的特殊性质,能够形成特定的化合物和离子,从而展现出特殊的化学性质。
原子结构与分子结构原子结构是描述原子内部组成和排布的方式。
原子由质子、中子和电子组成。
质子和中子位于原子的核心,形成原子的核,而电子则以能级的方式围绕核心运动。
原子的质子数决定了其元素的种类,而中子数可以有所不同,决定了同一元素的同位素。
电子数决定了原子的化学性质。
原子核的质子和中子是由夸克组成的。
质子由两个上夸克和一个下夸克组成,而中子则由一个上夸克和两个下夸克组成。
夸克是被称为基本粒子的质子和中子的构成部分,它具有电荷、质量和颜色。
质子和中子之间的相互作用是由强相互作用力驱动的,而电子通过电磁力与核相互作用。
原子的电子围绕核心运动,形成不同的轨道或能级。
这些能级通过主量子数、角量子数和磁量子数进行描述和标记。
主量子数决定了电子距离原子核的离心距离,角量子数确定了电子的角动量和形状,而磁量子数则决定了电子在空间中具体的方向。
分子是由两个或更多原子通过化学键的相互作用而形成的。
当原子之间发生共价键形成时,它们会共享电子,以形成一个稳定结构。
共价键可以是单一、双重或三重的,取决于原子之间的电子共享程度。
分子的形状和性质主要由原子的种类、连接方式和电子分布所决定。
分子结构描述了分子中原子的排列方式和键的类型。
分子的排列方式可以是线性的、平面的或者三维的,取决于原子之间的相互作用。
分子的键类型可以是共价键、离子键、金属键或氢键。
共价键是最常见的键类型,它是通过电子共享形成的。
离子键是由正负离子之间的静电吸引力形成的,金属键是由金属原子之间的电子云共享形成的,而氢键则是由带有δ+和δ-部分的分子中的氢原子与负电性较强的原子之间的弱相互作用。
分子的结构对其化学性质和反应性起着重要的作用。
不同原子的组合和连接方式可以决定分子的稳定性、极性、酸碱性和溶解性等特征。
分子的结构可以通过各种实验技术和计算方法来确定,例如X射线衍射、核磁共振和光谱技术等。
总之,原子结构和分子结构分别描述了原子内部和原子之间的组成和排布方式。
简述原子的结构
原子是最基本的物质构成单位,它们是由一系列原子核以及原子核周围的电子构成的。
原子结构是由原子核和电子组成的,这两部分都有一定的结构和特性。
原子核是一个稳定的复杂物质,它由质子和中子组成,中子相对稳定,质子是质量最小的质子,它有正负电荷;原子核的外围有若干电子,它们是负电荷的微粒,它们围绕原子核的轨道运动,形成电子云。
这些电子的运动形式不同,形成不同的结构。
原子核是一个非常小的球形物质,它的直径大约是由原子内部质子和中子数目决定的,约为10-15厘米;原子核外围电子分布在轨道上,我们称之为电子能级,电子能级由电子能量决定,电子能量大的在轨道外,电子能量小的在轨道内。
原子的结构受到电子的分布规律所限制,电子的轨道可分为能级,每个能级有不同的电子数,每一个能等级的轨道中的电子有一定的动量、角动量和能量,这就是原子的结构。
原子的能级由电子能量决定,分为能量级和发射级,能量级由电子能量决定,电子越高,能量级越高,能量级越低,发射越高,当电子能量超出原子核能量时,电子便会从原子核中脱离,从而发出光。
原子结构还受到外力的影响,如磁场、电场和重力场,会导致原子能级发生变化,改变原子结构。
总之,原子是由原子核、电子和外力构成的,它的结构的特征是由质子、中子、电子的数量以及电子的能量级来决定的,外力也会影响原子的结构。
原子结构及其组成原子是物质的基本单位,它由更小的粒子组成。
了解原子结构及其组成对于理解物质的性质和各种物理、化学现象至关重要。
本文将介绍原子的组成部分,包括电子、质子和中子,并探讨原子的基本结构和组成方式。
1. 电子电子是原子的基本粒子之一,带有负电荷。
根据量子力学理论,电子存在于原子的特定能级轨道上。
每个能级轨道可以容纳一定数量的电子。
电子质量微小,约为质子和中子质量的1/1836。
2. 质子质子是原子的另一个基本粒子,带有正电荷。
质子位于原子核中心,质子的数量决定了一个原子的原子序数。
质子的质量约为1个质子质量单位。
在中性原子中,质子的数量与电子数量相等。
3. 中子中子是原子的第三种基本粒子,其不带电。
中子同样位于原子核中心,质量略大于质子。
中子的主要作用是稳定原子核,通过核力维持质子之间的排斥力。
中子的数量可以不同,从而形成同一元素的不同同位素。
4. 原子核原子核是原子最重要的组成部分,由质子和中子组成。
质子和中子相互作用形成强核力,使得原子核能够保持稳定。
原子核的直径约为10^-14米,相较于原子整体结构来说非常小。
5. 原子壳层原子壳层是电子存在的特定能级轨道,每个能级轨道可以容纳一定数量的电子。
根据量子力学理论,原子壳层分为不同的子壳层,每个子壳层又可以进一步分为不同的轨道。
电子填充规则遵循"先占据低能级,再填充高能级"的原则。
6. 原子序数和元素周期表原子序数是一个元素特有的属性,它等于原子核中的质子数量。
元素周期表按照原子序数的顺序排列元素,并提供了元素的其他物理和化学性质。
元素周期表的分组和周期性规律可以归因于壳层电子的排布和化学键的形成。
结论原子结构的认识对于理解物质的各种性质和化学反应至关重要。
通过了解原子的组成部分和基本结构,我们可以更好地理解原子之间的相互作用以及物质的宏观特性。
原子结构的研究不断推动着科学的发展,并在许多领域产生了重要的应用,如材料科学、化学工程和核能研究等。
原子结构是指描述原子内部组成和排列方式的概念。
它包括原子的基本组成部分,如质子、中子和电子,以及它们在原子中的位置和数量。
具体来说,原子结构由以下要素组成:
1.质子:质子是带正电荷的基本粒子,它们位于原子核中。
每个质子的电荷都为+1,其质
量约等于1.67 x 10^-27千克。
2.中子:中子是没有电荷(即电中性)的基本粒子,它们也位于原子核中。
每个中子的质
量与质子相近,约等于1.67 x 10^-27千克。
3.电子:电子是带负电荷的基本粒子,它们绕着原子核运动。
每个电子的电荷为-1,其质
量约为质子和中子的1/1836。
4.原子核:原子核是包含质子和中子的中心部分,其中质子和中子紧密结合在一起。
原子
核的直径相对较小,但它占据整个原子的绝大部分质量。
5.原子壳层:电子以不同的能级(或壳层)存在于原子周围。
这些能级由电子的能量确定,
每个能级可以容纳一定数量的电子。
原子结构的描述通常采用元素符号和电子排布来表示,例如氢原子(H)由一个质子、一个中子和一个电子组成。
原子结构对于理解化学反应、物质性质和元素周期表等方面具有关键意义。
通过研究原子结构,我们可以深入了解物质世界的微观组成和行为规律。
原子的内部结构分子是由原子构成的,而原子又是由什么构成的呢? 一、原子结构:原子是由位于中心的 和绕核运动的 (带 电)所构成,而原子核由一定数目的 和构成(其中质子带 中子 );由于 数和 数相等,故所带的电量相等且 相反,所以整个原子不显电性。
二、原子中的等量关系:(1)原子核是由质子和中子两种粒子构成的。
每个质子带一个单位正电荷,中子不带电荷。
故:核电荷数(原子核所带电荷数)=(2)元素在周期表中的位置是由元素原子中的质子数决定故:核电荷数==质子数== 序数 (3)每个电子带一个单位的负电荷.由于整个原子不显电性.故:质子数==电子数 故:核电荷数== 数==序数=核外 数(4)由于电子的质量很小,约是一个质子(或一个中子)质量的1860分之一,故整个原子的质量几乎都集中在 上。
相对原子质量= + 三、原子结构的表示——原子结构示意图:表示其中的数字表示 。
表示 其上的数 字表示 。
第一层最多 个电子 第二层最多 个电子最外层(不管是第几层)最多 个电子8电子稳定结构:最外层 个电子(或只有一层为 个电 子)的结构叫做 ,金属原子最外层的电子数一般少于4个。
在化学反应中易 电子;而非金属原子最外层的电子一般多于或等于4个,在化学反应中易 电子。
所以最外层电子数决定原子的 。
(二)当堂练习:1、下列有关原子结构的说法正确的是( )A. 任何原子都含有质子、中子和电子B. 原子核内中子数一定等于质子数C. 原子的质量主要集中在原子核D. 原子不带电是因为原子中不存在带电粒子2、根据钠原子的结构示意图(如右图),不能确定的是( )A. 质子数B. 电子层数C. 核电荷数D. 中子数3、1991年我国著名化学家张青莲教授与另一位科学家合作,测定了铟元素的相对原子质量新值,铟原子的核外电子数为49,相对原子质量为115,则铟原子核内中子数为( ) A. 115 B. 49 C. 66 D. 1644、与元素的化学性质关系最密切的是原子的( )A. 核外电子层数B. 相对原子质量C. 核内质子数D. 最外层电子数5、已知 碳-12原子的质量为1.993×10-26kg ,A 原子的质量为5.146 ×10-26kg ,若核内质子数比中子数少一个,求:(1)A 原子的相对原子质量(2)A 原子的核外电子数。
(三)巩固训练:1、填写下表:2、某元素在人体内调节体液的平衡,人体缺乏该元素造成心律不齐,过量会使人恶心腹泻。
该元素的原子结构示意图如右图,则x= ,该原子共有个电子层,属于元素(填金属或非金属)①②③构成物质的微粒3——离子概念:带电的或离子的形成过程:1、稳定结构是指2、钠原子结构示意图,则钠原子的核电荷数是,核内质子数,核外共有个电子层,核外共有个电子,第一层排个电子,第二层排个电子,最外层个电子,属于元素,在化学反应中易电子。
3、氯原子结构示意图是,则最外层电子数是属于元素,化学反应易电子。
4、所以当钠原子与氯原子相遇时,钠原子(得到或失去)一个带(正或负)电的电子变成带一个单位(正或负)电的阳离子,钠离子的结构示意图为:而氯原子(得到或失去)一个带(正或负)电的电子变成带一个单位(正或负)电的阴离子,氯离子的结构示意图为:5、所以离子也是构成物质的一种微粒,氯化钠就是由和构成的。
6、根据得失电子判断阴阳离子的依据:根据结构示意图判断阴阳离子的依据:练习1、物质由、、构成,如水由构成,汞由构成,氯化钠由和构成2、下列微粒符号表明阴离子的是() A. Na B. Mg+ C. He D. Cl-3、画出硫原子结构示意图:,形成离子(填阴、阳),离子符号为。
2 8 +12 4、下列微粒结构示意图:A B C D属于原子的有 属于阳离子的有 属于阴离子的有 属于稳定结构的有 5、用符号表示: n 个钠离子 ,2个镁离子,铝离子 氯离子结构示意图,镁离子结构示意图 (三)巩固训练:1、某微粒最外层有8个电子,该微粒是( )A. 阴离子 B. 阳离子 C. 稀有气体原子 D.无法确定2、某微粒由12个质子,12个中子和10个电子构成,该粒子是( )A. 分子 B. 原子 C. 阳离子 D. 阴离子3、某微粒R2-的核外电子数为10,则不能确定的是( )A. 该微粒中含的质子数B. 该微粒所属的元素种类C. 该微粒在化合物中的化合价D. 该微粒中含的中子数4、对于Mg 和Mg 2+两种粒子比较,下列说法中不正确的是( ) A. 它们的电子数不同 B. 它们的化学性质不同 C.它们的质子数相同 D. 它们都是构成物质的粒子【10湖北十堰】5.是某原子的结构示意图,以下说法正确的是:( )A.该原子的元素符号为XB.该原子核外电子总数为4C.金刚石中喊有该原子D.该种元素属于金属元素(10天津市10).右图是元素中期表中的硫元素及其原子结构示意图,下列说法正确的是( )A.硫元素属于金属元素B.硫原子核内有16个质子C.硫的相对原子质量为16D.硫原子在化学反应中容易失去电子【10乌鲁木齐市】12.(4分)下图是几种元素的原子结构示意图,请根据题目要求填写下列空白。
(1)属于金额元素的是 (填序号),其原子结构特点为 ,在化学反应中易电子,能形成 离子。
(2)写出D 在B 中燃烧的文字表达式 。
(2010.浙江湖州)1.20l0年4月5日,科学家成功合成了第117号新元素,填补了第116号和118号元素之间的 空缺。
推测该元素为117号元素的依据是( ) A .中子数 B .质子数 C .电子数 D 中子数和质子数2.(10无锡9)我国著名科学家张青莲教授主持测定了铕等9中元素的相对原子质量新值,已知原子质量为152,核电荷数为63,则铕原子的核外电子为( ) A.63 B.89 C.152 D.2153.(10无锡14贵港2)某粒子的结构示意图为,则该粒子是( ) 2 8 2 +12 2 8 8+16A. 原子B.分子C.阳离子D.阴离子4.(10连云港5)已知钠原子的原子核内有11个质子,下列能正确表示钠原子结构示意图的是( )1、(10乐山22)硒是人体必需的一种微量元素,严重缺硒有可能诱发皮肤疾病。
已知硒的原子序数为34,质子数与中子数之和为79。
下列有关硒原子的说法中,不正确的是( ) A .核外电子数为34 B .核电荷数为79 C .质子数为34 D .中子数为453、(10汕头17)(4分)下面是钠元素和氯元素在元素周期表中的信息和3种粒子的结构示意图。
请回答下列问题:(1)氯原子的核电荷数是 ;钠原子与氯原子的最本质区别是 。
(2)在钠和氯气生成氯化钠的反应中,得到电子的是 原子;Na +的结构示意图是 (填字母)。
3、(10佛山20)(6分)(1)金属铁是由 (填“原子”、“分子”或 “离子”)构成的,氩气是由 构成的,氯化钠是由 构成的。
(2)原子得到或失去电子后形成离子。
某离子的结构示意图为 ①当a= 时,该粒子是原子。
②当a=8时,该粒子是(填“原子”、“阳离子”或 “阴离子”)其符号为 。
(3)氯化氢是一种无色有刺激性气味的气体,走进实验室就闻到了这种气味。
从分子的角度解释这种现象: 。
(10四川甘孜11)下列粒子中属于阴离子的是 ( )(2010四川宜宾7)2010年2月19日德国重粒子研究中心宣布第112号元素的符号位Cn ,它的中文名称为鎶。
已知Cn 的相对原子质量为277,其质子数是112,则这种原子的核外电子数为( ) A.112 B.165 C.277 D.389(10湖北省襄樊市7)根据下列原子结构示意图判断,化学性质最稳定的是:(10海南32)右图为元素周期表第三周期的局部。
据此判断下列说法中正确的是: A .它们都属于金属元素 B .1个铝原子的质量是26.98g C .硅元素的原子序数为l411 Na 23.0012 Mg 24.3113 Al 26.9814 Si 28.09AD.镁元素的相对原子质量为l25.(2010山东聊城17)元素周期表中钠元素的信息如右图所示,对图中信息理解不正确的是()A.质子数位11B.元素名称为钠C.元素符号位NaD.核外电子数为22.99(10大连44).下列粒子结构示意图中,表示阳离子的是()(2010·湖北省黄冈市,8)下列有关分子、原子和离子的说法正确的是()A.分子是保持物质性质的一种粒子B.物体有热胀冷缩现象,主要是因为物体中的粒子大小随温度的改变而改变C. 分子、原子、离子都可以直接构成物质D. 在化学反应中,任何离子都不能再分(2010·湖北省黄冈市,7)锶元素(元素符号为Sr)原子结构示意图如右图所示。
锶元素属于(选择“金属”或“非金属”)元素,锶原子的核内质子数为,锶原子在化学反应中易(选择“失去”或“得到”)电子,生成的锶离子的符号是。
(10常州)8.下列关于原子的叙述中,错误..的是()A.原子呈电中性B.原子是实心球体C.原子由原子核与核外电子构成D.原子可以构成分子(10湖北省黄石市5)根据下列结构示意图判断,属于原子且容易失去电子的是()(10武汉28).(3分)下表是元素周期表中的部分信息,A、B、C、D分别是4种粒子的结构示意图。
请根据图中信息及相关要求真空。
()①、硫元素的原子的核外电子数为。
②、A、B、C、D 4种粒子中,易得到电子,形成稳定结构的是(填字母序号)。
③、某离子带2个单位正电荷,其结构示意图如右图,该离子的符号是。
12(10红河18)原子序数为14的元素名称是,该元素属于元素(填“金属”或“非金属”)。
它的原子的最外层电子数为。
1.(10娄底12)右图是人体不可缺少的钙元素的原子结构示意图,则有关钙原子的下列说法中正确的是A .核外共有2个电子层B .在化学反应中易失电子C .核外电子总数为40D .在化学反应中易得电子(10邵阳14)有一种粒子的结构示意图为,下列说法不正确的是( )A.该粒子具有稳定结构B.该元素是一种金属元素C.该粒子是一种阳离子D.该元素的原子核外有两个电子层 2.(10茂名7)某元素的原子结构示意图为,下列说法不正确的是A、该元素原子核内质子数为11 B 、该元素原子的核外电子总数为11 C 、该元素在化合物中的化合价通常为-1 D 、该元素是金属元素 6. (10内江17)氯原子结构示意图为,下列叙述错误的是A .氯原子核内有17个质子 B.氯原子核外有三个电子层C .氯原子核内有17个中子 D.氯原子溶液得到一个电子形成氯离子3.(10年云南玉溪15)下图是元素周期表中提供的硫元素的相关信息,对图中信息理解错误..的是( ) A.该元素原子的最外层电子数为16 B.该元素的相对原子质量为32.06 C.该元素的质子数为16 D.该元素符号为S1.(福建南安8.)磷元素是植物生长所需的营养元素之一。